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《基于 GIS 的高速公路养护决策支持系统研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2007年第6期测绘通报69文章编号:049420911(2007)0620069204中图分类号:P208文献标识码:B基于GIS的高速公路养护决策支持系统研究与实现1121程亮,龚健雅,梁新政,黄鸿(1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉430079;2.江苏省交通科学研究院,江苏南京210017)ExpresswayMaintenanceDecisionSupportSystemBasedonGISCHENGLiang,GONGJian2ya,LIANGXin2zheng,HUANGHong摘要:介绍高速公路养护决策支持系统的基本概念,分析GIS传统的节点2弧段模
2、型应用于高速公路养护管理时存在的问题,引入线性参考系统。论述基于线性参考系统的高速公路养护决策支持系统的软件体系结构、主要功能,着重研究系统实现的几大关键技术,包括线性参考系统和动态分段、空间分析、路面性能评价、基于模型训练的养护方案决策支持以及数据接口技术等。在江苏省多条高速公路上的成功应用,证明了系统的实用性和有效性。关键词:高速公路养护;决策支持;线性参考系统;模型训练;空间分析属性特征,节点2弧段模型能很好地模拟具有静态特一、引言[4,5]性的线性特征。然而,道路同时又具有线性度随着我国高速公路建设的快速推进,高速公路量、分段的不确定性和动态性等特点。以道路状况里程的迅猛增长
3、,道路资产维护和管理工作的重要密切相关的路面性能为例,路面性能以不同路段的性日显突出。传统的管理模式,包括公路基本资料养护指数(MQI)表示各段的路面状况,随着时间的存储与管理方式、公路设施性能状况评价与统计方推移,原有的分段需要根据路况的变化不断地重新式、养护方案制定与养护资金分配方式等等,均已越调整,这就是分段的不确定性和动态性。对于这些来越不适应道路资产维护的需要,高速公路道路资道路等线状特征的独特问题,节点2弧段数据模型在产维护的迫切性对养护工作方式、养护工作水平提模拟和处理时存在着明显的困难,因此引入线性参出了更高的要求,高速公路养护决策支持系统应运考系统势在必行。而生。高
4、速公路养护决策支持系统集成了道路工二、线性参考系统程、数值分析及经济原理,是决策分析全过程的多种模型的集合,可以为运营、养护、更新道路资产提供线性参考系统包括线性参考方法、基础线性网[1～3]经济而有效的解决方案。高速公路养护主要络和线性分布事件(包括设施)。所谓线性参考方法涉及路基、路面、桥涵、沿线设施等的养护,目标是利就是如何确定线性分布事件在线性网络中的位置。用可用的资源,在明确的目标下,实现效益最大化。常用的线性参考方法有里程参考、分段参考、地址参GIS的主要工作领域在地理空间数据的处理,考和观测点参考等。线性参考方法的关键是线性量公路具有典型的线形地理特征,适于应用GIS进
5、行测方法,其线性网络包括线性道路网和控制点[4,6]可视化、形象化的管理。随着GIS技术的发展和普集。线性分布事件则是沿线性网络分布的设施及,公路交通管理、资产维护等方面的信息化工作越或事件,包括点事件和线事件,点事件如桥梁、交通来越多地依托于GIS平台,GIS技术在公路交通部事故等,线事件如路段的平整度、路段的路面材料类门应用日益广泛。传统的地理信息系统中,公路等型等。除了线性度量的特点,线性参考系统还支持线状特征(feature)是以弧段为基本单位进行存储和动态分段技术。在属性项的内容随时间发生变化管理的,处理公路等线状特征最常用的是节点2弧段时,动态分段技术可以灵活地、可视化地
6、显示随之变模型,基于该模型,弧段是建立线性特征属性数据库化的空间实体。线性参考系统的线性度量、动态分的基本单位,同一弧段上的所有位置都具有相同的段等特点,使其成为GIS2T的关键技术。收稿日期:2006212214作者简介:程亮(19782),男,江苏南京人,博士生,主要从事GIS、计算机视觉等方面的研究。70测绘通报2007年第6期5.决策支持三、体系结构及主要功能根据道路基础资料和检测数据,对道路现有状系统体系结构如图1所示。系统的主要功能包况进行评价。在综合道路状况历史数据和交通量等括数据采集、数据维护、GIS、数据分析、决策支持、信息的基础上,预测道路状况变化趋势,根据道路养
7、系统管理等。具体功能如下。护需求、养护时间、养护资金等,比选可能的养护方案,确定最优养护方案。四、关键技术1.线性参考系统与动态分段线性参考系统与动态分段技术是GIS2T的关键技术。目前,ArcGIS等流行的商业软件中已有专门的模块支持线性参考和动态分段技术,实际上,从底层开发实现难度并不大。本文重点介绍以线性参考系统和动态分段的思想来组织地理空间数据和相应的属性数据。理清数据结构和数据组织模式后,编程实现相对容易。1.建立路线。根据地图数字化或实地采集得
