交通地理信息系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)在交通及其相關(guān)領(lǐng)域的具體應(yīng)用與延伸。《21世紀高等院校教材·地理住處系統(tǒng)教學(xué)叢書:交通地理信息系統(tǒng)》以GIS的理論為依托，系統(tǒng)地闡述了交通地理信息系統(tǒng)的基本概念、基本理論問題、基本技術(shù)與方法。全書共15章，由兩部分組成，第一部分為基礎(chǔ)理論，重點闡述交通地理信息系統(tǒng)的概念、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)模型與組織、交通地理信息系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等。第二部分為應(yīng)用案例，重點闡述了交通地理信息系統(tǒng)在交通領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例，包括交通規(guī)劃、公路工程項目建設(shè)管理、公路養(yǎng)護、公路路政、公路圖文資料、公交線路規(guī)劃、交通設(shè)施管理、區(qū)域性道路客運綜合服務(wù)信息系統(tǒng)、駕駛員與車輛管理及交通指揮與調(diào)度等。

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目錄
序
前言
第1章 概論 1
1.1 交通與交通信息 1
1.1.1 交通 1
1.1.2 交通信息 2
1.2 交通地理信息與交通地理信息系統(tǒng) 3
1.2.1 交通地理信息 3
1.2.2 交通地理信息系統(tǒng) 5
1.2.3 交通地理信息系統(tǒng)特點 7
1.3 交通地理信息系統(tǒng)分類 9
1.3.1 按功能分類 9
1.3.2 按地域尺度分類 10
1.3.3 按交通方式分類 10
1.4 交通地理信息系統(tǒng)功能 12
1.4.1 基礎(chǔ)GIS平臺功能 12
1.4.2 交通數(shù)據(jù)建模與分析 12
1.4.3 交通應(yīng)用模型 13
1.5 GIS-T的應(yīng)用范疇 13
1.6 GIS-T的發(fā)展與現(xiàn)狀 17
思考題 19
第2章 GIS-T數(shù)據(jù)采集 20
2.1 GIS-T的數(shù)據(jù)構(gòu)成 20
2.1.1 基礎(chǔ)地理信息 20
2.1.2 交通專題信息 22
2.1.3 社會經(jīng)濟數(shù)據(jù) 23
2.2 GIS-T數(shù)據(jù)內(nèi)容 23
2.2.1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)內(nèi)容 23
2.2.2 社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)內(nèi)容 23
2.2.3 交通專題數(shù)據(jù)內(nèi)容 25
2.3 GIS-T數(shù)據(jù)采集方法 30
2.4 路況數(shù)據(jù)采集 31
2.4.1 全球定位系統(tǒng) 31
2.4.2 航空、航天遙感技術(shù) 32
2.4.3 移動式GPS、GIS和多傳感器集成系統(tǒng) 34
2.4.4 路況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 37
2.4.4 道路圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 38
2.5 社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)采集 39
2.5.1 區(qū)域社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)獲取 39
2.5.2 區(qū)域交通運輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取 40
2.5.3 交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)獲取 40
2.5.4 交通運輸數(shù)據(jù)獲取 40
2.6 交通與交通管理數(shù)據(jù)采集 41
2.6.1 交通數(shù)據(jù)采集方法 41
2.6.2 磁頻車輛檢測技術(shù) 42
2.6.3 波頻車輛檢測技術(shù) 45
2.6.4 交通視頻檢測技術(shù) 49
2.6.5 車輛自動識別技術(shù) 53
思考題 57
第3章 GIS-T數(shù)據(jù)模型及其組織 58
3.1 GIS-T數(shù)據(jù)特征及數(shù)據(jù)模型分類 58
3.2 弧-結(jié)點數(shù)據(jù)模型 60
3.2.1 結(jié)點-弧段表達 60
3.2.2 結(jié)點-弧段與關(guān)系數(shù)據(jù)庫 62
3.2.3 結(jié)點-弧段表達的不足 64
3.3 線性參照系統(tǒng) 65
3.3.1 線性參照系統(tǒng)定義 65
3.3.2 線性參照系統(tǒng)概念模型 65
3.3.3 平面坐標和線性參照系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換 69
3.4 動態(tài)分段技術(shù) 71
3.4.1 概述 71
3.4.2 動態(tài)分段技術(shù)的線性參照系 73
3.4.3 基于線性參照系的動態(tài)分段數(shù)據(jù)模型 73
3.4.4 動態(tài)分段技術(shù)的算法實現(xiàn) 74
3.5 幾何網(wǎng)絡(luò)模型 76
3.5.1 概述 76
3.5.2 網(wǎng)絡(luò)模型 77
3.5.3 網(wǎng)絡(luò)要素關(guān)聯(lián) 79
3.5.4 網(wǎng)絡(luò)要素 81
3.6 其他數(shù)據(jù)模型 86
3.6.1 企業(yè)數(shù)據(jù)模型 86
3.6.2 適用于ITS的數(shù)據(jù)模型 89
思考題 93
第4章 GIS-T分析模型 94
4.1 最短路徑分析模型 94
4.1.1 最短路徑的含義 94
4.1.2 最短路徑求解策略 95
4.1.3 最短路徑算法實現(xiàn) 99
4.2 網(wǎng)絡(luò)流與設(shè)施定位模型 103
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)流的概念 104
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)流的應(yīng)用 105
4.2.3 設(shè)施定位 108
4.3 空間重力模型 109
4.3.1 無約束重力模型 110
4.3.2 單約束重力模型 111
4.4 OD矩陣推算模型 112
4.4.1 基于歷史OD資料的模型 113
4.4.2 基于現(xiàn)狀OD調(diào)查數(shù)據(jù)的模型 117
4.4.3 基于歷史及現(xiàn)狀OD資料的模型 118
4.5 交通分配模型 121
4.5.1 交通分配模型概述 121
4.5.2 交通分配模型算法 123
4.5.3 路徑選擇此例 124
4.5.4 GIS在交通分配模型中的作用 126
4.6 交通狀況評價模型 127
4.6.1 結(jié)構(gòu)性能評價 127
4.6.2 交通質(zhì)量評價 128
思考題 131
第5章 GIS-T設(shè)計與開發(fā) 132
5.1 GIS-T設(shè)計與開發(fā)概述 132
5.1.1 GIS-T體系構(gòu)成 132
5.1.2 GIS-T設(shè)計與開發(fā)原則 134
5.1.3 GIS-T開發(fā)內(nèi)容 135
5.1.4 GIS-T開發(fā)過程 136
5.2 GIS-T需求分析 137
5.2.1 需求調(diào)研內(nèi)容擬定 137
5.2.2 需求調(diào)研實施 139
5.2.3 調(diào)研結(jié)果的分析 139
5.3 GIS-T總體設(shè)計 147
5.3.1 模塊或子系統(tǒng)設(shè)計 148
5.3.2 硬件配置 149
5.3.3 軟件設(shè)計 149
5.3.4 代碼設(shè)計 150
5.3.5 人機交互 151
5.4 GIS-T數(shù)據(jù)庫設(shè)計 151
5.4.1 GIS-T數(shù)據(jù)庫概述 151
5.4.2 GIS-T數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計 153
5.4.3 GIS-T數(shù)據(jù)庫詳細設(shè)計 159
5.5 GIS-T系統(tǒng)功能設(shè)計 167
5.5.1 GIS-T功能類型 167
5.5.2 基礎(chǔ)功能設(shè)計 167
5.5.3 業(yè)務(wù)功能設(shè)計 169
5.5.4 系統(tǒng)管理功能設(shè)計 170
5.6 GIS-T軟件架構(gòu)設(shè)計 170
5.6.1 GIS-T網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 170
5.6.2 GIS-T的層次結(jié)構(gòu) 171
思考題 173
第6章 交通規(guī)劃GIS支持系統(tǒng) 174
6.1 系統(tǒng)開發(fā)背景與目標 174
6.2 系統(tǒng)設(shè)計 175
6.2.1 數(shù)據(jù)調(diào)用模塊 176
6.2.2 數(shù)據(jù)處理模塊 176
6.2.3 查詢統(tǒng)計模塊 176
6.2.4 分析預(yù)測模塊 176
6.2.5 交通評價模塊 177
6.2.6 成果輸出模塊 177
6.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 178
6.3.1 GIS空間數(shù)據(jù) 178
6.3.2 交通調(diào)查原始資料數(shù)據(jù) 179
6.3.3 OD資料數(shù)據(jù) 183
6.3.4 公交資料數(shù)據(jù) 183
6.3.5 預(yù)測結(jié)果數(shù)據(jù) 186
6.4 系統(tǒng)功能實現(xiàn) 188
6.4.1 系統(tǒng)主界面 188
6.4.2 查詢與統(tǒng)計 188
6.4.3 分析預(yù)測與評價 190
6.4.4 成果輸出模塊 191
6.4.4 系統(tǒng)操作流程 196
思考題 197
第7章 公路工程建設(shè)項目管理信息系統(tǒng) 198
7.1 系統(tǒng)概述 198
7.2 計量與支付系統(tǒng)分析 199
7.2.1 系統(tǒng)需求分析 199
7.2.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析 200
7.3 計量與支付系統(tǒng)設(shè)計目標 202
7.4 計量與支付系統(tǒng)總體設(shè)計 202
7.4.1 系統(tǒng)功能模塊 202
7.4.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 203
7.4.3 系統(tǒng)硬件配置 204
7.4.4 系統(tǒng)軟件配置 204
7.5 計量與支付系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 205
7.5.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實體分析 205
7.5.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計 208
7.5.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計 208
7.6 計量與支付系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn) 216
7.6.1 系統(tǒng)維護 217
7.6.2 業(yè)務(wù)準備 219
7.6.3 合同管理 222
7.6.4 計量數(shù)據(jù) 224
7.6.5 報表臺賬 226
7.6.6 數(shù)據(jù)處理 228
思考題 230
第8章 公路養(yǎng)護信息系統(tǒng) 231
8.1 系統(tǒng)概述 231
8.1.1 公路養(yǎng)護的目的和任務(wù) 231
8.1.2 公路養(yǎng)護的內(nèi)容 231
8.1.3 公路養(yǎng)護的依據(jù) 234
8.2 公路養(yǎng)護業(yè)務(wù)分析 234
8.2.1 公路養(yǎng)護組織機構(gòu) 234
8.2.2 公路養(yǎng)護業(yè)務(wù)流程 235
8.3 公路養(yǎng)護信息系統(tǒng)分析 239
8.3.1 系統(tǒng)目標 239
8.3.2 系統(tǒng)管理對象與組成 240
8.3.3 系統(tǒng)功能要求 242
8.3.4 系統(tǒng)應(yīng)用模式 243
8.4 系統(tǒng)總體方案 243
8.4.1 功能模塊劃分 243
8.4.2 子系統(tǒng)描述 245
8.4.3 系統(tǒng)軟件體系 249
8.4.4 硬件網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 254
8.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 258
8.5.1 數(shù)據(jù)類型 259
8.5.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計 261
8.5.3 J2EE環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫部署 264
8.6 業(yè)務(wù)模型分析 267
8.6.1 公路路面使用性能評價 267
8.6.2 公路路面使用性能預(yù)估 269
8.6.3 路面維修對策的分析選擇 270
8.7 公路養(yǎng)護信息系統(tǒng)功能實現(xiàn) 271
8.7.1 資料維護子系統(tǒng) 271
8.7.2 養(yǎng)護計劃子系統(tǒng) 273
8.7.3 評價決策子系統(tǒng) 274
8.7.4 統(tǒng)計與考核子系統(tǒng) 276
思考題 277
第9章 公路路政GIS 278
9.1 路政管理概述 278
9.1.1 路政管理的基本內(nèi)容 278
9.1.2 路政管理的依據(jù) 278
9.1.3 路政管理機構(gòu) 279
9.2 路政GIS系統(tǒng)分析 279
9.2.1 系統(tǒng)目標 280
9.2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析 280
9.3 系統(tǒng)總體設(shè)計 282
9.3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 282
9.3.2 系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流 283
9.3.3 系統(tǒng)軟硬件配置 283
9.3.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 284
9.3.5 系統(tǒng)安全性設(shè)計 285
9.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 285
9.4.1 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 285
9.4.2 數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計 287
9.4.3 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計 287
9.5 路政路產(chǎn)管理子系統(tǒng) 289
9.5.1 總體設(shè)計 289
9.5.2 功能設(shè)計與實現(xiàn) 291
9.6 路政法規(guī)管理子系統(tǒng) 294
9.6.1 總體設(shè)計 294
9.6.2 功能設(shè)計與實現(xiàn) 296
9.7 路政許可子系統(tǒng) 297
9.7.1 總體設(shè)計 297
9.7.2 功能設(shè)計與實現(xiàn) 298
9.8 路政巡查業(yè)務(wù)子系統(tǒng) 301
9.8.1 總體設(shè)計 301
9.8.2 功能設(shè)計與實現(xiàn) 301
9.9 路政內(nèi)業(yè)子系統(tǒng) 303
9.9.1 總體設(shè)計 303
9.9.2 功能設(shè)計與實現(xiàn) 304
9.10 路政裝備子系統(tǒng) 305
9.10.1 總體設(shè)計 305
9.10.2 功能設(shè)計與實現(xiàn) 306
9.11 路政執(zhí)法子系統(tǒng) 307
9.11.1 總體設(shè)計 307
9.11.2 功能設(shè)計與實現(xiàn) 307
思考題 310
第10章 公路圖文檔案資料管理系統(tǒng) 311
10.1 公路圖文檔案資料管理概述 311
10.1.1 公路圖文檔案資料管理必要性 311
10.1.2 公路圖文檔案資料管理內(nèi)容與特點 311
10.1.3 公路圖文資料管理現(xiàn)狀分析 313
10.2 公路圖文檔案資料管理系統(tǒng)總體設(shè)計 315
10.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 315
10.2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計 316
10.2.3 系統(tǒng)接口設(shè)計 318
10.2.4 系統(tǒng)平臺和性能 319
10.3 公路圖文檔案資料管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 319
10.3.1 數(shù)據(jù)類劃分 319
10.3.2 數(shù)據(jù)模型 321
10.3.3 類庫設(shè)計 321
10.4 公路圖文資料管理系統(tǒng)實現(xiàn) 325
10.4.1 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù) 325
10.4.2 系統(tǒng)流程 328
10.4.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn) 329
思考題 333
第11章 公共交通管理信息系統(tǒng) 335
11.1 概述 335
11.1.1 先進的公共運輸系統(tǒng) 335
11.1.2 GIS支持下的公共交通管理信息系統(tǒng) 337
11.1.3 系統(tǒng)建立的目的與意義 337
11.2 系統(tǒng)分析 338
11.2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)目標 338
11.2.2 功能模塊設(shè)計 339
11.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架 342
11.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 312
11.3.1 公交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 343
11.3.2 公交口常管理數(shù)據(jù) 346
11.3.3 定位監(jiān)控數(shù)據(jù) 349
11.3.4 建立公交管理數(shù)據(jù)庫 350
11.4 系統(tǒng)功能實現(xiàn) 351
11.4.1 公交口常管理子系統(tǒng) 351
11.4.2 車輛監(jiān)控調(diào)度子系統(tǒng) 352
11.4.3 公交分析與規(guī)劃子系統(tǒng) 354
思考題 361
第12章 區(qū)域性道路客運綜合服務(wù)信息系統(tǒng) 362
12.1 系統(tǒng)分析 362
12.2 總體設(shè)計 363
12.2.1 總體目標 363
12.2.2 系統(tǒng)功能模塊劃分 363
12.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 363
12.2.4 系統(tǒng)體系架構(gòu) 364
12.2.5 系統(tǒng)處理流程 367
12.2.6 系統(tǒng)接口設(shè)計 368
12.2.7 系統(tǒng)運行環(huán)境 369
12.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 370
12.3.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 370
12.3.2 數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計 371
12.3.3 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)解決方案 376
12.3.4 數(shù)據(jù)庫與子系統(tǒng)的關(guān)系 377
12.4 公路客運聯(lián)網(wǎng)售票子系統(tǒng) 378
12.5 運政在線子系統(tǒng) 380
12.6 系統(tǒng)整合通用子系統(tǒng) 387
12.7 出行服務(wù)子系統(tǒng) 389
12.8 客運企業(yè)信息服務(wù)子系統(tǒng) 392
12.9 運輸信息網(wǎng)子系統(tǒng) 393
12.10 決策支持子系統(tǒng) 395
思考題 397
第13章 交通管理設(shè)施信息系統(tǒng) 398
13.1 系統(tǒng)分析 398
13.1.1 交通管理設(shè)施的作用 398
13.1.2 道路交通設(shè)施管理的特點 399
13.1.3 系統(tǒng)需求分析 400
13.2 系統(tǒng)總體設(shè)計 403
13.2.1 系統(tǒng)目標 403
13.2.2 系統(tǒng)定義 403
13.2.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 403
13.2.4 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu) 403
13.2.5 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 404
13.2.6 系統(tǒng)配置 405
13.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 406
13.3.1 交通設(shè)施類型描述 407
13.3.2 空間數(shù)據(jù)庫建寺 409
13.3.3 屬性數(shù)據(jù)表項 409
13.4 功能設(shè)計與實現(xiàn) 411
13.4.1 交通標志標線管理 411
13.4.2 交通信號燈管理 413
13.4.3 其他設(shè)施管理 414
13.4.4 規(guī)劃決策分析模塊 414
13.4.5 系統(tǒng)維護模塊 415
13.4.6 系統(tǒng)擴展 418
思考題 418
第14章 車輛/駕駛員管理信息系統(tǒng) 419
14.1 車輛/駕駛員管理概述 419
14.1.1 管理機構(gòu) 419
14.1.2 管理內(nèi)容 420
14.1.3 管理依據(jù) 421
14.2 車輛/駕駛員管理業(yè)務(wù)流稈 421
14.2.1 車輛管理業(yè)務(wù)流程 421
14.2.2 駕駛員管理業(yè)務(wù)流程 425
14.3 車輛/駕駛員管理數(shù)據(jù)流分析 426
14.3.1 車輛管理數(shù)據(jù)流分析 426
14.3.2 駕駛員管理數(shù)據(jù)流分析 430
14.4 車輛/駕駛員管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計 432
14.4.1 系統(tǒng)設(shè)計目標 432
14.4.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 433
14.4.3 系統(tǒng)功能設(shè)計 435
14.4.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 437
14.5 車輛/駕駛員管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 439
14.5.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu) 439
14.5.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 439
14.5.3 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 440
14.5.4 數(shù)據(jù)庫與子系統(tǒng)的關(guān)系 443
14.6 車輛/駕駛員管理系統(tǒng)實例：違章處罰管理系統(tǒng) 444
14.6.1 違章處罰管理系統(tǒng)簡介 444
14.6.2 系統(tǒng)功能 445
14.6.3 數(shù)據(jù)輸入和輸出 450
思考題 453
第15章 道路交通指揮與調(diào)度管理系統(tǒng) 454
15.1 系統(tǒng)概述 454
15.2 系統(tǒng)需求分析 455
15.2.1 功能需求 455
15.2.2 性能需求 457
15.3 道路交通指揮與調(diào)度管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析 458
15.3.1 靜態(tài)信息 458
15.3.2 動態(tài)信息 458
15.4 道路交通指揮與調(diào)度管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 460
15.4.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 460
15.4.2 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 460
15.4.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu) 464
15.4.4 數(shù)據(jù)存取設(shè)計 465
15.4.5 系統(tǒng)接口設(shè)計 466
15.5 道路交通指揮與調(diào)度管理系統(tǒng)的構(gòu)成 467
15.5.1 122接處警子系統(tǒng) 467
15.5.2 交通電視監(jiān)視子系統(tǒng) 472
15.5.3 交通流量檢測子系統(tǒng) 474
15.5.4 交通違章自動記錄子系統(tǒng) 477
15.5.5 交通衛(wèi)星定位子系統(tǒng) 480
15.5.6 交通通信子系統(tǒng) 482
15.5.7 交通信號控制子系統(tǒng) 484
15.5.8 交通誘導(dǎo)顯示子系統(tǒng) 487
15.5.9 停車誘導(dǎo)子系統(tǒng) 490
15.5.10 應(yīng)急管理子系統(tǒng) 492
思考題 494
主要參考文獻 495