單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,,第,2,講,GIS-T,數(shù)據(jù)采集,,1,主要內容,GIS-T,的數(shù)據(jù)構成,,GIS-T,的數(shù)據(jù)內容,,GIS-T,數(shù)據(jù)采集方法,,路況數(shù)據(jù)采集,,社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)采集,,交通與交通管理數(shù)據(jù)采集,2,2.1 GIS-T,的數(shù)據(jù)構成,一般而言，,GIS-T,的數(shù)據(jù)類型包括基礎地理信息、交通專題信息和社會經(jīng)濟信息三類基本信息,3,,GIS-T,的數(shù)據(jù)類型,4,2.1.1,基礎地理信息,基礎地理信息，是指在科學的參照系,(,如地理坐標系格網(wǎng),),之下，按標準化的規(guī)則，運用測定、采集和表述等測繪方法，獲取自然地理要素,(,如地貌、水系、植被等,),和地表人工設施,(,如道路、房屋、居民地、地名、境界等,),的形狀、大小、空間位置及其屬性等數(shù)據(jù)，整合成的反映地表基本形態(tài)的地理信息數(shù)據(jù)集。,5,,,基礎地理信息的承載形式是多樣化的，可以是各種類型的數(shù)據(jù),:,衛(wèi)星影像、航空影像、各種比例尺地圖，甚至聲像資料等。,6,基礎地理信息的特點,1,．空間定位功能：,,空間定位功能是國家基本比例尺地形圖所具有的獨特功能，地形圖的制作遵循嚴密的數(shù)學法則，是空間定位的參照系。地圖上的地貌、地物的幾何位置、地理相關位置與形態(tài)特征、定點、定線的地理背景，都是通過實地調查而得，是交通設施工程設計和施工的基礎。,,數(shù)字地圖具有良好的拓撲關系，提供了方便的空間定位、量算和空間分析能力。,7,2,．專題信息負載功能,,,基礎地理信息可以是以某種圖案或顏色填充來表明地圖對象,(,點、線、區(qū)域,),的某些信息,(,如人口、交通量等,),，這類基礎地理信息表現(xiàn)為一定意義的專題信息，進行直觀的可視化分析。,,,-,用戶可以通過使用專題地圖的方式將數(shù)據(jù)圖形化，使數(shù)據(jù)以更直觀的形式在地圖上體現(xiàn)出來，可以清楚地看出在數(shù)據(jù)記錄中難以發(fā)現(xiàn)的模式和趨勢，為用戶的決策支持提供依據(jù),8,3,．綜合認識空間目標特征,,,,-,數(shù)字地圖是地球自然表面和各種人文、社會和環(huán)境信息的綜合寫照，能為國民經(jīng)濟建設各部門提供大量的自然和社會的直接的、間接的信息。隨著計算機技術的發(fā)展，多種信息的集成與分解成為可能。用戶能隨時提取其關注的相關信息進行顯示、分析和組合，這是常規(guī)模擬產品不可比擬的。,9,4,．可靠的數(shù)據(jù)精度和質量,,,,-,作為從事測繪基礎地理信息數(shù)據(jù)加工生產的專業(yè)部門，負責向各行業(yè)提供精確、一致、穩(wěn)定的地球空間信息的定位基礎。基礎地理信息數(shù)據(jù)的精度、一致性和可靠性至關重要，是具有法律效力的依據(jù)。,,10,基礎地理信息數(shù)據(jù)尚不能完全適合,GIS-T,的應用和服務要求，主要體現(xiàn)在：,交通專用性。交通信息是,GIS-T,的主要內容，而服務于交通的各種專題信息如紅綠燈、步行街、單行道、路況、車道數(shù)、限速區(qū)等信息一般在基礎地理信息上得不到反映。,,,多尺度特征。,GIS-T,服務于交通的各個環(huán)節(jié)，從全球尺度的物流管理到局部的施工組織與設計。,GIS-T,數(shù)據(jù)庫的建設需要從宏觀到微觀的不同分辨率和精度的多尺度基礎地理信息的支持。,,11,信息實時性。,GIS-T,需要實時反映交通路線的狀況和調度信息，此類信息在現(xiàn)實交通中比比皆是。例如，由于交通管制而設置的單行道、轉彎信息，高速公路由于維修、天氣狀況等原因的關閉等。,,,系統(tǒng)開放性。交通服務具有公眾性，,GIS-T,也應該是一個開放的系統(tǒng)。,12,2.1.2,交通專題信息,交通專題信息是附著在交通網(wǎng)絡和設施上的各種交通屬性信息，全面刻畫交通路線的各種質量特征。,,交通專題信息數(shù)據(jù)的獲取主要通過資料的收集分析、抽樣調查獲得。,,由于交通信息種類繁多，內容復雜，在建立,GIS-T,前，要進行詳細的用戶調查和需求分析，以確定要收集和存儲哪些屬性信息以及這些屬性信息分布在什么單位和部門。,13,交通專題屬性信息可分為靜態(tài)信息和動態(tài)信息兩類,,,靜態(tài)信息主要刻畫交通路線與附屬設施的基本性質，如一條道路的名稱、起終點、長度、寬度、路面結構、管養(yǎng)單位等；,,,動態(tài)信息常常反映交通運營情況，是車輛導航和交通管理的基本數(shù)據(jù)，如交通堵塞位置、原因、預計堵塞時間等。,14,靜態(tài)信息的獲取：,,,可通過土地管理部門、測繪部門、建設部門、市政單位、公安交警管理部門等獲取。,,,現(xiàn)階段，我國這些部門相對獨立，尚沒有統(tǒng)一的組織來協(xié)調，要想全面系統(tǒng)地取得所需要的數(shù)據(jù)，往往存在較大困難。,,因此應該建立一個專門的組織機構進行協(xié)調和統(tǒng)一規(guī)劃，以降低數(shù)據(jù)資源的采集和管理成本，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，達到迅速、詳細、精確地獲取所需數(shù)據(jù)的目的。,(,工信部，經(jīng)信委）,15,動態(tài)信息的獲取 ：,,不同的數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)獲取方法。,,,當今數(shù)據(jù)采集的技術有GPS定位、視頻檢測技術、數(shù)碼攝影技術、衛(wèi)星圖像、高清晰度掃描技術、紅外線或微波等。,,其中GPS常常用來獲取車輛單元的實時位置信息，車輛檢測器可獲取車流量、車道占有率、車速、車型等信息。,,其他如緊急 、巡邏車等也是動態(tài)交通信息獲取的必要補充。,16,2.1.3,社會經(jīng)濟數(shù)據(jù),社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)是關于區(qū)域內的社會、經(jīng)濟、環(huán)境、交通運輸狀況等數(shù)據(jù)，綜合反映區(qū)域內社會經(jīng)濟狀況。,,,這些數(shù)據(jù)是交通規(guī)劃設計的基礎數(shù)據(jù),,包括社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)和區(qū)域交通運輸能力兩大類。主要通過調查訪問的形式獲得。,17,2.2 GIS-T,數(shù)據(jù)內容,（看書,8,分鐘,P23,－,29,）,,2.2.1,基礎地理數(shù)據(jù)內容,,在,GIS-T,中，基礎地理數(shù)據(jù)一般是用作背景地圖,(,除設計外,),，這類數(shù)據(jù)一般包括以下三類：,,,(1),基礎地理信息數(shù)據(jù)：包括大地控制點、境界,(,省、地市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn),),、地質地貌、水系、湖泊、鐵路、機場、地名注記；,,,(2),交通基礎設施數(shù)據(jù)：國道、省道、主要支線公路、縣鄉(xiāng)公路、公路橋梁、隧道、收費站、干線公路、物資供應站；,,,(3),道路養(yǎng)護專題數(shù)據(jù)：公路局,(,處,),、養(yǎng)護管理處、養(yǎng)護管理站、養(yǎng)護工區(qū)、道班、觀測點。,18,2.2.2,社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)內容,社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)一般包括區(qū)域社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)和交通運輸能力數(shù)據(jù)兩類。,19,1,．區(qū)域社會經(jīng)濟數(shù)據(jù),,國家和地方有關的法規(guī)政策,,資源環(huán)境信息,,社會經(jīng)濟信息,20,2,．區(qū)域交通信息,(1),公路網(wǎng)各線路的起終點，主要經(jīng)過地點，里程長度，等級，路面結構與狀況，地形條件，大中橋，隧道，渡口，主要客,(,貨,),場,(,站,),規(guī)模、布局以及適應狀況；,,,(2),公路網(wǎng)內的交通事故情況,(,次數(shù)、傷亡人數(shù)、經(jīng)濟損失、事故多發(fā)地段等,),；,,,(3),鐵路網(wǎng)各線路的起終點，主要經(jīng)過地點，里程長度，等級，通過能力，主要場站規(guī)模、布局以及適應狀況；,,,21,,(4),航道網(wǎng)各航道起終點，主要經(jīng)過地點，里程長度，等級，通過能力，主要場站規(guī)模、布局以及適應狀況；,,,(5),航空線起訖點、里程、機場位置、吞吐量、適應狀況；,,,(6),管道起終點、主要經(jīng)過點、里程、通過能力；,,,(7),郵電設施密度與適應狀況；,,,(8),鐵路、航空、航道、管道與郵電設施發(fā)展規(guī)劃。,,22,3,．區(qū)域交通運輸數(shù)據(jù),反映區(qū)域交通運輸能力的數(shù)據(jù),,(1),鐵路、公路、水運、航空與管道五大運輸方式歷年完成的客貨運輸量及所占的比重；,,,(2),公路交通運輸部門完成的歷年公路客貨運量與周轉量；,,,(3),非交通部門完成的歷年公路客貨運量與周轉量；,23,,(4),國家、省級公路的歷年交通量和縣、鄉(xiāng)公路的基年交通量；,,,(5),鐵路、公路、水運、航空與管道等運輸方式的基年運輸,O-D,表；,,,(6),鐵路、公路、水運、航空和管道等運輸方式的運輸成本、平均速度、實載率以及汽車平均工作率、平均車日行程、平均運距等運營指標；,,(7),汽車保有量。,,24,2.2.3,交通專題數(shù)據(jù)內容,,交通專題數(shù)據(jù)的內容非常廣泛，涵蓋了公路、鐵路、水運、航空、管道五大交通方式的各種信息。,,其中尤其以公路交通專題數(shù)據(jù)最為豐富。公路運輸在當今交通運輸體系中占據(jù)著主要的地位，一般高校中交通工程專業(yè)的研究范疇也是以公路交通為主。,,從國際,GIS—T,的研究內涵來看，基本上是圍繞公路交通為主要議題進行展開的。,25,,公路交通的,GIS,研究覆蓋從規(guī)劃、建設、養(yǎng)護、運輸、交通管理的各個環(huán)節(jié)。從內容上可分為規(guī)劃類數(shù)據(jù)、建設類數(shù)據(jù)、養(yǎng)護類數(shù)據(jù)、運輸管理類數(shù)據(jù)和交通管理類數(shù)據(jù)等。,26,1,．規(guī)劃、建設類數(shù)據(jù),規(guī)劃、建設類數(shù)據(jù)包括公路規(guī)劃、可行性研究、勘測設計、施工監(jiān)理、竣工資料等文檔數(shù)據(jù)。設計單位多、數(shù)據(jù)內容豐富，項目多樣，詳細內容參見有關的技術文檔和規(guī)范。,27,2,．養(yǎng)護管理類數(shù)據(jù),(,路況數(shù)據(jù),),路況數(shù)據(jù)反映公路的使用性能，是道路養(yǎng)護的依據(jù)，包括：,,,(1),路線基本數(shù)據(jù)：路線名稱，路線編號，起點地名，終點地名，線路類型，所屬政區(qū)，隸屬單位，總長，起點里程，終點里程，建成時間，建設單位，施工單位，監(jiān)理單位，投資費、維護費，計算行車速度，設計等級，設計年限；,,,(2),路線幾何數(shù)據(jù)：線路圖，線路地理坐標，平曲線半徑，緩和曲線長度，交點位置，交點坐標，交點偏角，行車視距，豎曲線半徑，豎曲線長度，縱斷面．變坡點位置，邊坡點里程，邊坡點偏角，路面橫坡，路面寬度，路基寬度；,,28,(3),路幅數(shù)據(jù)：中央分隔帶,(,缺口,),，路緣帶，車道數(shù)，行車道，超車道，緊急停車帶，加速車道，減速車道，爬坡車道，防護欄；,,,(4),路基數(shù)據(jù)：土壤，巖石，橫剖面，路基寬度，邊坡,(,類型、坡度等,),，護坡,(,類型,),，擋墻,(,類型、位置,),，排水設施,(,類型、左右、長度、起點里程、終點里程、水流方向、縱坡等,),，不良地質路段；,,,(5),公路交叉：主線，人口，出口，變速車道，三路,T,型立交，三路,Y,型立交，四路立體交叉，多路立體交叉，平面交叉口，鐵路橋；,,,(6),路面數(shù)據(jù)：瀝青路面，混凝土路面，沙石路面，鋪設方法，養(yǎng)護記錄，病害記錄，維修記錄；,,29,(7),公路性能數(shù)據(jù)：彎沉，平整度，摩擦系數(shù)，路面損壞調查數(shù)據(jù)；,,,(8),公路道班數(shù)據(jù)：道班名稱、房屋類型及間數(shù)、所在樁號、基地面積、總建筑面積、施工年份、造價、職工人數(shù)、房屋維修歷史與現(xiàn)狀；,,,(9),橋梁數(shù)據(jù)：線路名稱、．所在樁號、橋梁名稱、橋梁類型、河流名稱、橋面鋪裝、跨度或長度、橋梁長度、橋面高程、縱向坡度、載荷等級、翼墻結構、人行道寬度、凈寬、養(yǎng)護道班房、所在地名稱、道路與河流夾角、河流洪枯水位、正常水位、超過路面的水深、河床類型與斜坡、航道等級、沖刷情況、護坡、結構情況、溜冰水位、橋墩冰凍防護、橋梁修建時間、橋梁圖片、橋梁結構,(,上部結構包括孔別、孔徑、梁的類型、材料、梁厚度、支座類型,),、修建時間,(,開工年月、竣工年月、總投資、資金來源、說明書、審批文件、質量情況、施工管理單位、設計人員、施工單位,),、損壞情況,(,損害日期、損壞情況、損壞原因、預算費用、實際費用、修復日期、修復方法、修復報告名稱、修復報告日期、單位主管姓名,),；,30,,(10),涵洞數(shù)據(jù)：護底材料、護底面積、基礎種類及面積、拱圈或蓋板厚度、填土深度、材料類型、孔數(shù)、孔徑、涵洞長度、洞底坡度、施工年份、造價、目前狀況、進口形式、進口尺寸、進口高度、出口形式、出口高度、出口尺寸、修建歷史，與路線交角，水流方向；,,,(11),隧道數(shù)據(jù)：洞口，門柱，翼墻，洞身，引道，路面，防護，放水排水工程，標志，標線，照明，通風，通信，消防，供電，供水，監(jiān)視，監(jiān)控，長度，位置，修建時間,(,開工年月、竣工年月、總投資、資金來源、說明書、審批文件、質量情況、施工管理單位、設計人員、施工單位,),，車道數(shù)；,,,(12),綠化數(shù)據(jù)：中央分隔帶綠化，環(huán)境設施帶綠化，互通式立交綠化，服務區(qū)綠化，樹木，草坪，護坡綠化；,,31,(13)養(yǎng)護設備：灑水車，壓路機，混凝土拌和機，混凝土切縫機，混凝土破碎機，瀝青路面攤鋪機，路面劃線機，路面清掃車，護欄清掃車；,,,(14)公路安全設施數(shù)據(jù)：交通標志，交通信號，防護欄，視線誘導標，誘導燈，防炫目設施，防噪聲設施，照明設施，車距確認標志，緊急通道；,,,(15)公路通信設備數(shù)據(jù)：調度 系統(tǒng)，緊急 系統(tǒng)(撥號、對講、按鈕)，程控交換機，廣播設備，二次群誤碼儀，無線電綜合測試儀，測試普通發(fā)報機，測試普通接收機，通信電纜故障診斷儀，微波頻率計；,,,(16)公路監(jiān)控設備數(shù)據(jù)：車輛檢測器，監(jiān)測電視，巡邏車，氣象觀測裝置，軸重計，超重錄像，中央控制室，發(fā)送器，感應天線；,,,(17)車輛服務設施數(shù)據(jù)：加油站，修理所，停車場；,,(18)人員服務設施數(shù)據(jù)：餐飲部，小賣部，廁所，休息處，娛樂處，賓館；,32,,(19),公路交通數(shù)據(jù)：流量，車型，車速，車距，擁擠，載重，車輛密度；,,,(20),公路交通事故數(shù)據(jù)：地點，情況，傷亡，車號，車種，姓名，事故處理，事故統(tǒng)計，事故多發(fā)路段；,,,(21),公路交通標志數(shù)據(jù)：警告標志，禁令標志，指示表示，指路標志，路面標線；,,,(22),公路路政數(shù)據(jù)：路產，路權，路政巡邏記錄，路產損失索賠數(shù)據(jù)，許可證數(shù)據(jù)，路政檔案，路政報表；,,,(23),公路法規(guī)數(shù)據(jù)：公路法，公路管理條例，管理辦法，地方政府管理法規(guī)等；,,,(24),公路收費數(shù)據(jù)：人員，收費站，收費口，票證臺賬，票據(jù)，稽查，路段，發(fā)卡機，收卡機，收費方式；,,,(25),公路宣傳知識：交通管制，養(yǎng)護維修，應急響應，事故處理，防災減災。,,33,3.,交通管理類數(shù)據(jù),(1),車輛屬性數(shù)據(jù)：車輛登記，車輛變更，車輛過戶，車輛補換牌證，車輛換號，車輛抵押，車輛轉出，車輛注銷，車輛定檢，延緩報廢，機動車所有人，機動車代理人，經(jīng)辦人，抵押人，抵押權人；,,(2),駕駛員數(shù)據(jù)：業(yè)務數(shù)據(jù)、駕駛員檔案；,,(3),違章、事故管理數(shù)據(jù)：違章審批，處罰決定，記分管理，違章數(shù)據(jù)傳送，違章其他處理；,,(4),交通管理設施數(shù)據(jù)：紅綠燈，電子警察分布，視頻分布；,,(5),交通監(jiān)控數(shù)據(jù)：警力配置，視頻數(shù)據(jù)，道路擁擠，超限運輸。,34,4.,運輸類數(shù)據(jù),(1),運政數(shù)據(jù)：經(jīng)營許可，車輛道路運輸證，車輛屬性,(,廠牌、型號、等級、座位、投入使用日期,),，車輛運輸,(,經(jīng)營路線、班次、時間、駕駛員、運量,),，車輛運營行為規(guī)范,(,違規(guī)、信用等級、處罰,),，車輛運行動態(tài)情況,(,包車、旅游、運輸專業(yè),),，車輛發(fā)班狀態(tài),(,客運,),；,,,,(2),班次信息：省際班次，市際班次，縣鄉(xiāng)班次；,,,,(3),線路票價：省際線路票價,(,車型、等級,),，市級線路票價,(,車型、等級,),，縣鄉(xiāng)線路票價,(,車型、等級,),，運輸企業(yè)省、市、縣鄉(xiāng)線路票價,(,車型、等級,),；,35,(4),車輛信息：車輛信息,(,車型、等級、廠牌,),，進出站車輛信息,(,車型、等級、廠牌,),，運輸企業(yè)車輛信息,(,車型、等級、廠牌,),，外省車輛信息,(,車型、等級、廠牌,),；,,,,(5),客流數(shù)據(jù)：按車輛客流統(tǒng)計，按出發(fā)地劃分統(tǒng)計，按到達地點劃分，按線路統(tǒng)計，按運輸企業(yè)統(tǒng)計；,,,,(6),節(jié)日客流數(shù)據(jù)：春運,(,日期匯總、全省匯總、全市匯總、站匯總、運輸企業(yè)匯總,),，五一,(,日期匯總、全省匯總、全市匯總、站匯總、運輸企業(yè)匯總,),，十一,(,日期匯總、全省匯總、全市匯總、站匯總、運輸企業(yè)匯總,),，中秋,(,日期匯總、全省匯總、全市匯總、站匯總、運輸企業(yè)匯總,),，元旦,(,日期匯總、全省匯總、全市匯總、站匯總、運輸企業(yè)匯總,),，端午,(,日期匯總、全省匯總、全市匯總、站匯總、運輸企業(yè)匯總,),；,,36,(7),節(jié)日加班數(shù)據(jù)：春運加班，五一加班，十一加班，中秋加班，端午加班，元旦加班，按客流加班比例，按收入加班比例，按班次加班比例；,,,(8),違規(guī)班次數(shù)據(jù)：正班班次匯總，加班班次匯總；,,,(9),運輸實載率數(shù)據(jù)：線路實載匯總，車輛實載匯總，班次實載匯總，車型實載匯總，車輛等級實載匯總，承運單位實載匯總；,,,(10),其他行業(yè)客流數(shù)據(jù)：鐵路客流，民航客流，水運客流，旅游車客流，自駕車客流；,,,(11),旅行線路選擇：按道路舒適路線，按車輛舒適路線，班車最近路線，最快路線；,,,(12),城市公共交通數(shù)據(jù)：城市道路網(wǎng)，交叉口結點，公交線路網(wǎng)，公交站點與站臺，公交線路班次信息，運營時刻表，車輛臺賬，車輛維護檢驗記錄，油料消耗品，分公司及部門數(shù)據(jù)，駕乘人員數(shù)據(jù)，車輛監(jiān)控數(shù)據(jù)。,37,2.3 GIS—T,數(shù)據(jù)采集方法,空間數(shù)據(jù)反映公路的地理位置,,,屬性數(shù)據(jù)依附于空間位置表現(xiàn)公路的性質,,,因此,GIS—T,的數(shù)據(jù)采集，一般也是分成空間數(shù)據(jù)采集和屬性數(shù)據(jù)采集兩部分進行。,38,GIS-T,空間數(shù)據(jù)采集,GIS—T,空間數(shù)據(jù)采集的方法與常規(guī),GIS,空間數(shù)據(jù)采集一致,,,在勘測設計階段，已經(jīng)存在大量的紙質或數(shù)字化圖件，以及道路與構筑物的幾何描述數(shù)據(jù)和部分屬性數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有信息量大、精度高、比例尺大等特點，能夠反映公路建設時期的基本特征，是道路幾何數(shù)據(jù)的最直接的信息源，在各種資料齊全的情況下，應盡可能采用這類數(shù)據(jù)。,,39,,數(shù)據(jù)類型復雜，形式多樣，既有數(shù)字數(shù)據(jù)，也有文本數(shù)據(jù)，還有圖形圖像、聲音等數(shù)據(jù)。,,,具有明確的應用目的，例如，公路養(yǎng)護側重路面、構筑物等類型數(shù)據(jù)，而交通管理則側重交通標志、車輛、駕駛員、違章違規(guī)、道路轉彎等屬性數(shù)據(jù)，交通規(guī)劃主要考慮各類社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)。,,,不同應用上交通專題數(shù)據(jù)具有一定的重疊。,,GIS-T,屬性數(shù)據(jù)采集,40,,GIS—T,屬性數(shù)據(jù)采集主要采用調查方法。,,,以往調查是人工的，不僅速度慢，精度差，而且安全程度也不高。,,,近年來隨著通信技術、計算機技術和空間信息技術的發(fā)展，,GIS—T,屬性數(shù)據(jù)采集技術得到快速發(fā)展，出現(xiàn)各種適合于交通數(shù)據(jù)采集的方法和技術,,,這類技術和方法一般涉及,3,個方面的因素，即交通設備、空間定位技術和地理描述技術。,,41,交通設備是交通專題數(shù)據(jù)采集設備的搭載平臺。按其狀態(tài)有固定式和移動式兩種。,,,固定式如安裝在交叉路口的視頻裝置、埋設在路面上的傳感設備,,移動式常用的有人工、汽車、飛機以及衛(wèi)星四種搭載平臺。,,42,空間定位技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集位置的快速定位。目前主要采用里程計、慣性導航系統(tǒng)、測距儀以及全球定位系統(tǒng),(GPS),等技術。,,,里程計是通過安裝在車輪上的機械裝置，以車輪轉動的數(shù)量來測定距離，這種方法簡單易行，但只能提供無方向的相對定位結果。,,慣性導航設備通過陀螺儀和加速計可提供空間對象相對于某一點的距離和方位，雖然定位精度高但比較昂貴。,,測距儀通過雷達或激光的多普勒效應實現(xiàn)儀器和空間對象的距離測定。,GPS,以其定位精度高、全天候作業(yè)、決速定位等技術特點而備受關注。,43,,地理描述技術用來測量和記錄交通專題信息，包括現(xiàn)場鍵盤輸入、語音識別系統(tǒng)、數(shù)碼攝像設備、交通流采樣、路面性能,(,如彎沉、抗滑、幾何數(shù)據(jù)等,),檢測設備等。,44,目前用來進行交通專題數(shù)據(jù)采集的方法有：,(1),航空航天遙感影像解譯；,,(2),路況數(shù)據(jù)采集儀；,,(3)GPS,、多傳感器集成路況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；,,(4),車輛自動識別技術；,,(5),交通監(jiān)視系統(tǒng)；,,(6),視頻檢測技術；,,(7),交通微波檢測技術；,,(8),感應式檢測系統(tǒng)。,45,路況數(shù)據(jù)采集,路況數(shù)據(jù)包括路線幾何數(shù)據(jù)、路面破損數(shù)據(jù)、路面使用性能評價數(shù)據(jù)、構筑物數(shù)據(jù)、沿線設施等，常用的方法除人工現(xiàn)場調查外，還有,PDA,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),+,手持,GPS,、航空航天遙感技術、前方圖像采集系統(tǒng)、多傳感器集成檢測系統(tǒng)等。,46,2.4.1,全球定位系統(tǒng),GPS,在,GIS—T,中有許多應用，典型的有：,,,(1),車輛定位與導航，即通過車載,GPS,和電子地圖，實現(xiàn)車輛的自動定位與導航；,,,(2),危險貨物運輸?shù)能囕v自動定位系統(tǒng)；,,,(3),輪船導航；,,,(4),應急車輛派遣；,,,(5),移動式測繪系統(tǒng)等；,,,(6)GIS,空間數(shù)據(jù)庫更新。,47,,GPS,交通數(shù)據(jù)采集中需要注意的問題是信號遮蔽、多路徑效應以及衛(wèi)星數(shù)量問題，特別是在城市交通數(shù)據(jù)采集中，由于高大建筑物的遮擋，,GPS,接收機很難接受到衛(wèi)星信號和足夠的衛(wèi)星數(shù)量，導致定位精度降低甚至無法定位，這時需要輔之于其他的定位方法。,48,2.4.2,航空、航天遙感技術,航天、航空影像為,GIS—T,的數(shù)據(jù)源，著重是從遙感影像數(shù)據(jù)中獲取與交通有關的各種信息，如公路幾何尺寸、車道數(shù)、路面狀況、沿線地質分布、土地利用／土地覆蓋等，以及社會、經(jīng)濟、人文信息。,49,航天遙感影像的空間分辨率是一個像素所代表的實地范圍，反映遙感影像對地理對象記錄的詳細程度，是遙感影像的主要指標之一。傳統(tǒng)的被動式傳感器的空間分辨率一般有限，如,LandsatTM,、,SPOT,等，空間分辨率,5-30m,，適合于獲取大范圍的社會經(jīng)濟信息。,50,,航空影像有著較高的空間分辨率，但空間范圍有限。近年來出現(xiàn)的高分辨率被動式傳感器如,IKONOS,、主動式傳感器如合成孔徑雷達、干涉測量、機載激光掃描儀等的空間分辨率優(yōu)于,1m,，實現(xiàn)道路幾何尺寸等信息的提取。,51,基于遙感影像的道路信息提取一直是攝影測量界、計算機視覺界的研究重點。提出了多種從航空、航天遙感圖像中自動、半自動提取道路的方法，這些方法大致可以分為三類：,,,(1),基于道路本身特性的方法；,,,(2),基于上下文信息的方法；,,,(3),道路特征與上下文信息相結合的方法。,52,2.4.3,移動式,GPS,、,GIS,和多傳感器集成系統(tǒng),近幾年來，,GPS,、計算機、自動化控制、高精度測微、無損檢測、電荷耦合器件,(charge coupled device,，,CCD),、慣性導航等技術發(fā)展，通過,GPS,和慣性導航技術定位，,CCD,、高精度測微傳感器、路面雷達獲取道路幾何和結構信息，并通過計算機進行數(shù)據(jù)管理和準實時處理的集成系統(tǒng)，使得快速準確獲取道路信息成為現(xiàn)實。,53,這種集成一般分為兩類：,,一類是移動式測繪系統(tǒng) （,mobile mapping system,，,MMS),；,,一類是路面智能檢測車系統(tǒng)。,,二者的共同點是以地面運輸工具如汽車作為傳感器平臺，以,GPS,／慣性導航系統(tǒng)進行定位，并集成其他設備完成相關數(shù)據(jù)采集工作,.,,二者的不同在于集成的設備上，因而應用和采集的數(shù)據(jù)也不相同。,,,移動式測繪系統(tǒng)一般集成兩類傳感器：,,導航傳感器,,測繪傳感器,54,導航傳感器：如,GPS,、慣性導航系統(tǒng),(INS),、里程計、陀螺儀、氣壓計等,,測繪傳感器如視頻或數(shù)字攝像機、激光測距雷達、激光掃描儀等。,,,主要目的是進行車輛導航、環(huán)境數(shù)據(jù)采集等，常常用在自動車輛導航、道路網(wǎng)測繪、交通信號管理、車輛速度檢測、高速公路路面測繪等行業(yè)領域。,55,,例如，由武漢大學研制的車載,GPS,道路信息采集系統(tǒng)可完成道路等級、名稱、路寬、路況、車道數(shù)、交通標志、公里牌、加油站、收費站、停車場等道路的幾何和屬性信息。,,,由南京師范大學研制的車載道路采集系統(tǒng)，集成了激光三維掃描儀、近景攝影測量系統(tǒng)、差分,GPS,和慣性導航系統(tǒng)，不僅可以采集道路及其相關信息，而且可對道路及其兩側的地物進行測量和三維建模。,,56,智能路面檢測車一般是集成導航傳感器和路面雷達、激光測距機、,CCD,、圖像采集設備等,,,其中路面雷達用來獲取道路內部的空洞、路面厚度等數(shù)據(jù)。,,光測距機完成路面平整度等檢測。,,CCD,和圖像采集設備進行路面破損、車轍等數(shù)據(jù)采集。,,路面檢測車實現(xiàn)路面各項指標實現(xiàn)自動檢測，這里包括路面平整度、路面抗滑能力、路面彎沉、橫坡、縱坡、路面幾何尺寸、路面破損等路面養(yǎng)護指標，這些數(shù)據(jù)是道路維護的依據(jù)。,57,2.4.4,路況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),P36-39,,,路況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由三部分組成：便攜式路況數(shù)據(jù)采集儀、公路路面數(shù)據(jù)庫、通信軟件等組成。其中前端的便攜式路況采集儀可采用專用設備或基于,PDA,系統(tǒng)開發(fā),,58,,路況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),59,路況數(shù)據(jù)采集儀一般可記錄的路面類型有瀝青、混凝土和砂石三種，路況數(shù)據(jù)除破損外，還可記錄好路率、彎沉、抗滑等數(shù)據(jù)。,,,其特點是能大幅度減少數(shù)據(jù)記錄，減少數(shù)據(jù)匯總和數(shù)據(jù)錄入過程中的工作量，減少報表匯總過程中的失誤，提高工作效率。適合于路面管理系統(tǒng)、公路普查數(shù)據(jù)庫、公路養(yǎng)護管理等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作。,,,60,2.4.5,道路圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),路況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雖然比人工作效率高，但還是依賴于人工的判讀，自動化程度并未有實質性的提高。近年來隨著圖像處理技術、圖像識別、自動定位等技術發(fā)展，通過圖像手段獲取路況信息成為可能。,道路圖像采集系統(tǒng),61,(1),承載車及附屬裝置：其作用承載其他設備，提供圖像采集系統(tǒng)及輔助照明設備、計算機、距離傳感器等的驅動電源；,,,(2),圖像采集系統(tǒng)：路面圖像實時采集和圖像的數(shù)字化處理，一般采用多臺,CCD,相機構成；,,,(3),定位系統(tǒng)：利用,GPS,／距離傳感器等獲取檢測對象的位置信息；,,,(4),數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：主要用于路面破損圖像處理、識別路面破損的類型、測量路面破損面積等，處理距離傳感器、,GPS,接收板信號并計算路面破損當前地理位置，存儲路面破損圖像信息和路面破損數(shù)據(jù)。,62,,道路圖像采集系統(tǒng)通過,CCD,相機所獲取的圖像信息，經(jīng)計算機處理、識別，從而獲取路面破損的類型、面積與位置,,,除此而外，還可識別周圍的信息，如路標、防護設施等，這依賴于圖像處理軟件的設計。,,,目前圖像采集系統(tǒng)的主要功能是破損分析和為特定對象提供圖像數(shù)據(jù)。,,63,2.5,社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)采集,一般的，交通網(wǎng)絡信息采集主要包括區(qū)域社會經(jīng)濟信息、交通運輸系統(tǒng)信息、交通網(wǎng)絡結構信息、交通網(wǎng)絡流信息等內容。,64,2.5.1,區(qū)域社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)獲取,交通需求分析需要全面了解交通源以及交通源之間的交通流情況。由于交通源一般都是大量的，不可能對每個交通源進行單獨研究，因此在交通需求分析過程中，要將交通源按照一定的原則和行政區(qū)劃劃分成一系列的小區(qū)，這些小區(qū)稱為交通分析區(qū),(traffic analysis zone,，,TAZ),。,65,劃分,TAZ,的主要目的是將區(qū)域交通需求的產生、吸引與區(qū)域的工農業(yè)產值、人口等社會經(jīng)濟指標聯(lián)系起來；并用小區(qū)之間的交通分布圖來表示交通需求在空間上的流動，同時也可通過交通分配理論來模擬公路網(wǎng)上的交通流。,,,TAZ,劃分的基本原則是盡量準確、全面的反映區(qū)域交通源流的特征，在保證預測精度基礎上，盡量減少交通數(shù)據(jù)采集和需求分析工作量。,,,66,區(qū)域社會經(jīng)濟信息采集的內容,一般包括國家和地方有關的：,,法規(guī)政策調查,,資源環(huán)境數(shù)據(jù)調查,,社會經(jīng)濟調查等三類數(shù)據(jù)。,,主要通過走訪和社會調查在各個相關部門獲取。,67,2.5.2,區(qū)域交通運輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取,區(qū)域交通運輸系統(tǒng)信息主要包括區(qū)域現(xiàn)有的各種運輸體系、結構、運力情況數(shù)據(jù)，一般通過相關業(yè)務部門、政府統(tǒng)計資料等獲取。,68,2.5.3,交通網(wǎng)絡結構數(shù)據(jù)獲取,交通網(wǎng)絡結構信息描述區(qū)域的交通網(wǎng)絡的位置和拓撲關系，這些一般可從不同尺度的基礎地理信息中獲取。,69,2.5.4,交通運輸數(shù)據(jù)獲取,交通運輸信息是交通規(guī)劃布局的基本依據(jù)，一般包括各類交通運輸方式完成的客運量、貨運量、周轉量、交通量、平均速度、車輛保有量等內容。,,,數(shù)據(jù)大部分可在相關部門中獲取，但交通量和機動車出行,O—D,表需要進行實地的抽樣調查和分析。,70,交通量調查,交通量觀測的質量直接影響交通量分析的準確定、深度和廣度，一般通過在不同道路斷面上通過的車輛數(shù)來確定。因此交通量觀測站的布設應根據(jù)分析的要求，選擇不同區(qū)域、不同性質道路有代表性的路段進行。,71,根據(jù)觀測的目的，可分,,永久性觀測站：采用人工或自動裝置進行長期連續(xù),24h,的觀測,,控制性觀測站：是為擴大觀測面為獲取更多交通量而設置的；,,輔助性觀測站：通常每年進行一次,24h,或,48h,的觀測，采用人工或自動裝置計數(shù)法,,72,機動車出行,O—D,調查,機動車,O,－,D,調查主要是獲取通過兩個出行端點（起點,(origin),、終點,(destination),，簡稱,O-D,）的車輛類型、荷載品種、交通流方向、人員流動情況、交通目的等資料，是遠景交通量預測、道路類型和等級確定、互通立交設置、道路橫斷面設計、交通服務設施配置、交通管理與控制等決策的定量依據(jù)。,73,,O,－,D,調查的方法很多，如路邊訪問法、給駕駛員發(fā)明信片法、記錄汽車牌號法、給車輛貼標簽法、家庭訪問法、給車主發(fā)調查表法等。這些方法各有優(yōu)點和局限性，應根據(jù)調查目的、數(shù)據(jù)要求、并權衡人員、經(jīng)費和時間要求來選擇。,,74,路邊訪問調查法一般是在商定好的地點連續(xù)進行,12h,的調查，調查內容主要是對抽樣車輛的了解，包括：,,,,(1),所有各種車輛的型號，出行起點和終點；,,,(2),客運車輛的座位數(shù)及載客數(shù)；,,,(3),貨運車輛的額定載運噸位、貨物種類和實載貨物噸位。,,,調查結束后一般要進行分類統(tǒng)計和分析,。,75,從表現(xiàn)形式上，交通信息分為靜態(tài)信息和動態(tài)信息兩類。,,,靜態(tài)信息是指交通系統(tǒng)中一段時間內穩(wěn)定不變的信息，如道路網(wǎng)信息、交通管理設施、交通管理者等基礎設施信息，也包括機動車保有量、交通量等統(tǒng)計信息。靜態(tài)信息是公路管理、交通管理和,LBS(,基于位置的服務,),等的根本。,2.6,交通管理數(shù)據(jù)采集,76,,動態(tài)交通信息是指實時道路交通流信息、交通控制狀態(tài)信息、實時交通環(huán)境信息等時空上相對變化的信息，這對道路網(wǎng)絡交通流量的動態(tài)平衡，個人出行的動態(tài)誘導具有重要意義。,77,,交通檢測器的分類,(1),按基本工作原理分類。按基本工作原理，交通檢測器可分為電磁感應式、電接觸式、光電式、超聲波式、紅外線式等類型。,,,(2),按功能分類。從功能角度上，交通檢測器可分為兩類：一類為檢測車輛存在的存在型檢測器；另一類為檢測車輛通過的通過型檢測器。對于任何檢測設備，應具備這兩個基本功能之一。,,,(3),按工作方式分類。按檢測器的工作方式及工作時的電磁波波長范圍，將檢測器劃分為三大類：磁頻車輛檢測器、波頻車輛檢測器和視頻車輛檢測器。這是目前較為廣泛的一種分類方式。,78,目前，以形狀感應為檢測對象的,超聲波脈沖式和光電管式車輛檢測技術,、以電磁感應為檢測對象的,環(huán)形線圈和地磁式車輛檢測技術,以及由多普勒雷達發(fā)展起來的,微波車輛檢測技術,這三類檢測技術成為交通信息采集的主要技術手段。,,近年來，隨著視頻處理技術、圖像處理技術等的發(fā)展和完善，視頻車輛檢測技術已經(jīng)成熟，將是未來實時交通信息采集和處理的發(fā)展方向。,79,2.6.2,磁頻車輛檢測技術,p42-56,,工作原理：磁頻車輛檢測器是基于電磁感應原理的車輛檢測器，這類檢測器包括環(huán)形線圈檢測器、地磁檢測器、磁成像檢測器和摩擦電檢測器等基本類型。,80,作用（環(huán)形線圈檢測器為例）：,,(1),交通流信息。檢測區(qū)域內的交通量，流向，車速，車長，車道占有率，排隊長度等，配合以摩擦電檢測器，還可獲得車型、車距等參數(shù)。,,(2),交通事件信息。超速，超常停車，車輛存在。,,(3),通過環(huán)形線圈檢測器，還可實現(xiàn)闖紅燈電子警察觸發(fā)、車輛違章抓拍、交通信號自適應控制等。,,(4),環(huán)形線圈檢測器主要應用于交通流信息采集系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)、交通誘導以及停車管理系統(tǒng)中。,,81,2.6.3,波頻車輛檢測技術,工作原理： 波頻車輛檢測器是以微波、超聲波和紅外線等對車輛發(fā)射電磁波而產生感應的檢測器，根據(jù)所采用的波段，有超聲波檢測器、微波檢測器和紅外檢測器三類。,82,,作用：,,(1),精確檢測各車道的交通流量、道路占有率、平均速度、車流量、排隊狀況以及車輛高度、車輛長度、動態(tài)車輛間距、車流量累計、車流密度、車輛類型等數(shù)據(jù)；,,,(2),輸出的信號與一般檢測器兼容，數(shù)據(jù)可自行存儲或通過,Modem,發(fā)送至交通控制中心；,,,(3),可在不中斷交通的情況下，方便安全的安裝在路側電桿上，維護簡單，妄作簡便，并且不受氣候環(huán)境影響，能夠全天候工作。,,83,2.6.4,交通視頻檢測技術,工作原理：視頻檢測技術基于視頻圖像處理的交通檢測技術，是近年來逐步發(fā)展起來的一種新型的車輛檢測方法，它具有無線、可一次檢測多參數(shù)和檢測較大范圍的特點，使用靈活，有很好的應用前景。,84,作用,1),交通統(tǒng)計數(shù)據(jù),,,(1),車流總量，在設定時間間隔內檢測車輛數(shù)量；,,,(2),占有率，按時間百分率測量的車道占有率；,,,(3),車輛分類，按長度定義的小汽車、貨車或拖車數(shù)量；,,,(4),車流率，每車道單位時間的車輛數(shù)；,,,(5),車頭時距，車輛間的平均時間間隔；,,,(6),車速，車輛的平均速度；,,,(7),服務水平，由用戶定義的平均速度和車流閾值確定；,,,(8),空間占有率，按百分率計量的車輛長度綜合除以時間間隔內車輛平均旅行時間，車輛密度。,,85,作用,2),交通事件數(shù)據(jù),,,(1),高速、高密度，高占有率；,,,(2),排隊；,,,(3),逆向行駛；,,,(4),違章停車；,,,(5),行駛緩慢車輛。,,86,2.6.5,車輛自動識別技術,自動車輛識別是自動進行車輛的身份和固有屬性識別的技術總稱。,,自動車輛識別從識別方式上有兩大類：,,一是直接自動識別，如自動測量車輛的長、寬、高和重量等車輛屬性；,,二是間接自動識別，通過路車通信或感應，從車載標志或其記憶單元中讀取車輛的身份和屬性。從技術角度上，有傳統(tǒng)的車牌識別、條形碼、電子車牌、電子識別卡、智能卡等技術。,,,87,,1,，工作原理,,自動車輛識別系統(tǒng)的主要構件由車載單元、解讀單元、處理單元組成。根據(jù)這些構件的不同，其實現(xiàn)的方法也不同。較為常用的技術為感應線圈式、無線電,/,微波式、光學式、平面音感微波式等。,88,作用,(1),車輛類型與自動分類；,,,(2),車名、車牌號、車主、駕駛員等數(shù)據(jù)；,,,(3),車輛長、寬、高等幾何參數(shù)；,,,(4),車輛重量，包括成整車稱量信息、車軸重量、車軸組重量、總重量、超限制載信號、輪軸類型等參數(shù)。,89,思考題,GIS-T,數(shù)據(jù)如何組織和管理,大作業(yè),多源北京市交通數(shù)據(jù)采集方案設計,(,上機前上交電子版,),,采集的數(shù)據(jù)類型,,如何采集,,經(jīng)濟上,,精度上,,效率上,,如何整合,90,Different Types of GIS-T Data,Vector GIS data:,,Points (e.g., bus stops, traffic count stations, …),,Lines (e.g., streets, transit lines, bike paths, …),,Areas (e.g., traffic analysis zones, districts …),,Raster GIS data:,,Aerial photos, satellite imageries, …,,Business data:,,Traffic volume, traffic signals, pavement management, transit ridership, …,,Other graphics data:,,e.g., CAD drawings, BMP, TIFF, Mr. Sid, …,,Temporal data: e.g., annual traffic/rider ship data, …,91,Relevant Referencing Systems,Geographic coordinate system:,,(longitude, latitude),,Projected coordinate systems:,,e.g., UTM, Asia Lambert Conformal Conic, Hong Kong 1980 Grid, …,,Linear referencing system:,,e.g., highway milepost, linear measures along a transit route, …,,Requires a special data model (i.e., dynamic segmentation data model) to handle this 1-D linear measurement system.,92,用來進行動態(tài)交通信息采集的設備稱之為交通檢測設備或交通檢測器。,,,交通檢測器的運用是隨著高速公路的建設而發(fā)展起來的，國外如德國、意大利、美國、法國等國家起步較早，我國大規(guī)模使用交通檢測器是近十多年的事情。,93,傳統(tǒng)的交通檢測器是通過在高速公路沿途埋設環(huán)形線圈檢測器及在交通要道處裝設電視錄像機等，將數(shù)據(jù)和畫面?zhèn)魉偷娇刂浦行倪M行分析、判斷和確認交通偶發(fā)事件，從而達到報警和人工干預的目的。,,近幾年來，隨著傳感器技術、微電子技術和信息處理技術等的發(fā)展，交通檢測器也有較大發(fā)展。,,94,