基于GIS的交通运行状态监控及事件预警系统研究

摘要

本文依托于国家863计划现代交通领域目标导向类课题《稀疏公路网运行状态远程获取及集成预警系统研究》子课题《集成预警系统的开发》。
　　 本文在对基于GIS的交通状态监控及事件预警系统国内外现状进行充分分析的基础上，对GIS在系统开发中的应用进行深入研究，借助软件工程的思想对系统的总体框架进行了详细设计，分析了系统构建及开发和实现过程中所涉及到的几个关键技术，并根据系统总体框架的要求，重点设计和实现了系统数据库以及各主要的功能模块，最后采用实测数据测试了系统功能并展示了最终效果。
　　 首先，对系统框架进行了总体设计。根据系统的背景和要求，选择基于ArcEngine组件进行GIS的二次开发，系统基于.NET框架搭建软件平台，Visual Studio集成编程环境下编程实现，采用C＃作为程序语言。通过系统需求分析，确定了系统的主要功能模块，并构建了系统的总体框架；其次，作为论文的理论基础，对系统涉及到的几个关键技术进行了分析，包括Geodatabase和ArcSDE、线性参考与动态分段技术、交通状态动态显示技术以交通事件检测技术。
　　 其次，对系统数据库进行了详细设计和实现。系统数据库主要包括静态数据库和动态数据库，采用SQL Server作为数据库管理软件，ArcSDE实现软件平台与数据库服务器之间的数据通讯，并利用ArcEngine提供的统一接口访问和调用数据库。在数据库服务器端，对ArcSDE服务进行了配置，借组ArcCatolog提供的工具，将现有的地理数据载入到系统数据库中，并建立了线要素类的线性参考系统。
　　 最后，重点实现了系统的主要功能模块。设计了系统运行主界面，实现了相关基本文件和GIS操作；设计了连接参数设置对话框，以XML配置文件的形式保存用户设置的参数，通过OpenFromStringO方法实现数据库的连接；在载入显示表数据、设置显示参数及创建显示图层的基础上，对数据库进行循环检测，动态载入实时交通流数据，并对其进行分级分段渲染；介绍了加州算法及其改进算法，对其进行程序实现，并以实测数据进行效果展示。