浙江省高速96222客服服务GIS系统建议方案.docx
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浙江省高速96222客服服务GIS系统建议方案
浙江省高速96222客服服务GIS系统建议方案
1.1项目建设背景
近几年，国内高速公路信息化建设有了飞速发展，但与国外一些发达国家相比，还存在着一定的差距。
目前，国外一些发达国家已经从数字化建设发展到了智能化管理。
整个高速公路所有交通信号控制系统都已逐步实现智能化，大大提高了整个高速公路管理和服务的工作效率和服务质量，在某种程度上达到了统一指挥调度、统一管理。
随着浙江省经济的高速发展，浙江的高速公路通车里程、机动车数量同步飞速增加。
截至2006年6月初，浙江的机动车辆数量已将近600万辆，高速公路通车里程将近1400公里。
浙江省已形成了“两纵两横”的高速公路路网结构，省内沪杭甬、杭金衢、甬台温、、金丽温、上三、杭千等高速公路作为浙江省交通大动脉，承载了省内很大比例的交通运输流。
为保证高速公路使用者在高速公路上安全、快捷、方便，充分落实省委、省政府提出的“四小时交通圈”目标，摆在浙江省交通厅高速96222客服中心面前的是越来越大的挑战，要求充分利用科技手段，装备高科技装备，提升整体服务水平，更好地为高速公路管理工作服务，为浙江省的各项建设做出更大贡献。
浙江省交通厅高速96222客服中心对高速公路客服服务系统的建设非常的重视，提出建立分布式与集中式相结合，整合系统信息资源；在信息共享的基础上,建立基于空间GIS信息的集成的高速公路客服服务平台，通过这个项目的建设，改进现有的工作模式和程序，提高管理水平，提高“压事故、保畅通”，提供更完善的高速公路信息服务的能力，提高社会群众的满意度，为建设“平安浙江”作出积极的贡献。
1.2建设原则
本项目对建设原则提出了成熟先进性、实用可靠性、兼容开放性、和易维护性等四个方面的要求。
本项目应尽量采用国际国内最先进和成熟的技术。
数据共享集成在国际上也是一个比较新的前沿课题，目前这方面的成熟产品不多，在技术上应该选择有成功实例，代表未来发展方向的数据共享平台产品。
产品选择的好坏直接影响到项目高质量按时完成。
选择好的平台产品可以保证系统的稳定运行，并且随着产品的技术改进和发展，使本项目建设的系统今后得到不断的技术升级。
商品化的产品二次接口丰富，开放性好，可以为未来系统的扩容和升级扩展打下良好的基础，也便于利用产品的系统维护工具进行维护。
1.2.1技术先进、成熟可靠
为保证该项目采用国际最前沿的先进技术，详尽了解国内外的GIS技术、数据共享技术和通信技术的产品现状。
特别是数据共享技术在国际上既是一个新的课题，又是一个发展的潮流，目前这方面的成熟产品不多。
在指挥调度平台的建设中，根据性能价格比，强调技术选择的前瞻性和成熟性的辩证结合，关注业界成熟的软件平台产品。
对那些具有强大的二次开发功能、灵活的插件功能扩充、不断地进行国际上最新技术的跟踪和保持连续不断的版本升级的产品作为候选对象。
1.2.2强调基础、兼顾长远
根据浙江省高速公路96222服务中心的信息化建设现状和现有软硬件设备情况，本项目的建设在对现有和在建的系统不做任何改变和充分利用现有设备的基础上，实现与现有系统的集成、互连互动、数据的整合和共享。
并利用现有技术和开发新的接口，实现与省交通厅、公安厅指挥中心和其他有关部门的信息上传和下载。
考虑到未来的发展需求，保持系统和平台的集成开放性，以利于对其他相关单位的其他系统和将来的新建系统能够简单顺利地进行集成。
项目的建设遵循以下标准：
1、符合国家、浙江省已颁布的有关法规、政策和标准规范，并考虑与正在制定或即将出台的相关政策法规、标准规范的衔接；
2、符合国家、浙江省关于本项目所涉及的政策法规和标准规范，并考虑与正在制定或即将出台的相关政策法规和标准规范的衔接；
1.2.3尊重习惯、易学易懂
在对浙江省高速公路96222服务中心的日常业务充分调研的基础上，尊重现有的业务流程和工作人员的操作习惯，设计具有人性化的友好界面。
编制详细易懂系统操作和安装手册，使系统的操作人员能够在最短时间内掌握系统的安装和使用。
1.2.4实用可靠、快速恢复
选择有成功实例，代表未来发展方向的、开放性好的成熟软件平台产品。
产品选择的好坏直接影响到项目按时高质量完成；选择好的平台产品可以随着产品的技术改进和发展，使项目的系统同时得到不断的升级，为未来的产品扩容打下良好的基础。
并且便于利用产品的系统维护工具进行维护。
在保证系统的高稳定性的同时，提高系统的综合处理能力。
便于随时进行备份和更新，即使系统崩溃也能够保证在短时间内完成数据和系统的恢复。
总之，本系统设计的基础原则就是先进实用，伸缩性和扩展性强。
既充分利用了各种先进的技术，又符合浙江省高速公路96222服务中心业务的具体要求；既兼顾当前应用，又充分考虑了未来的系统扩展及升级。
1.3GIS功能需求
浙江省高速96222客服中心建设GIS服务系统的目的是为了整合现有系统信息资源；在信息共享的基础上,建立基于空间GIS信息的集成的高速公路客服服务平台，改进现有的工作模式和程序，提高管理水平，提高“压事故、保畅通”，提供更完善的高速公路信息服务的能力，提高社会群众的满意度。
通过电子地图的形式来完成对高速公路的各类相关信息的快速定位、查询，为在公路上的驾车人员提供他们所必需的各类信息，为需要帮助的人员提供救援救助的服务。
并进行查询、统计分析，模型计算和指挥调度。
本系统综合了当前计算机、通讯、图像等各方面的重要成果及经验，统一指挥调度各种资源。
使之成为一个综合性的接处、决策、指挥、调度平台，向信息多元化、分析综合化、决策智能方向作进一步发展。
系统能实现业务、应用、服务平台相互独立，功能模块可扩充，既可以根据业务发展的需要对功能进行方便增加、修改、删除而不影响整个系统的运作。
1.3.1系统基本要素需求
1、GIS矢量数据（1：
500、1：
2000、1：
10000、1：
50000的电子地图）；GIS栅格数据（各种卫星影像、航空照片等），GEOTIFF格式。
地图基本信息：
国道、省道、县道、城市、乡镇、街区、旅游景点、酒店、车辆维修站、加油站信息、交通管理相关机构。
高速公路基本信息：
高速公路里程、收费站、服务区、出入口等，今后可以考虑结合高速公路沿途的各类设备如摄像机、气象仪、测速仪等设备。
交通事故处理信息：
事故现场信息、事故当事人、事故简况，现场勘查材料、封道路段、封道时间等。
2、业务信息
“96222”报警信息：
报警人信息、位置、类型、事故级别、接警员信息、事故地点信息、现场处理警车信息、警务人员信息、指令下达时间、处理结果等。
3、其他相关信息：
天气、路况等。
1.3.2系统的开发需求
本系统开发模式采用的是B/S，所采用的开发平台采用的是VS.Net2003，开发语言为C#，所采用的后台数据库为Oracle。
1.3.3系统的GIS功能需求
电子地图数据库存放在浙江省高速96222客服中心的服务器上，利用带有编辑功能的GIS软件对数据进行更新和维护。
96222客服中心的各系统利用GIS信息共享集成平台，通过局域网完成对电子地图数据库的调用；相关数据由各业务系统建立和更新，但可以在GIS中随时查询处理来自整个浙江省高速公路共享系统的最新信息。
本系统中使用的GIS地理信息系统要求将高速公路客服服务的相关地理信息管理数据与电子地图中的地理位置建立紧密的关联关系，使数据在电子地图中的可视化、空间化和地理信息化，结合强大的GIS空间分析功能提供更准确、实时的高速公路信息服务。
1.3.3.1软件平台功能
●目标显示
●图层切换显示
●图层切换
●图层编辑维护
●空间查询
●模糊查询
●实时控制
●最佳路由选择
●数据查询
●多级缩放
●漫游
●栅格图像的多窗口屏幕显示
●多窗口之间的切换
●属性数据的位置显示
1.3.3.2“96222”来电管理功能
对所有96222客服中心来电接入信息进行登记。
相关信息有：
来电号码、来电人员、来电类型（举报、求助、施救、事故、求救等）、来电内容、路段、时间、备注（包括相关车辆的颜色、大小、天气、是否人员伤亡等信息）等。
根据指挥中心“96222”报警定位显示需求，在高速公路的GIS界面上增加对“96222”报警的事故现场的点画和范围勾画功能，并把报警事故的位置用醒目和闪烁的亮点自动显示在电子地图上。
并显示出其他有关文字或数字信息。
如所在的路段、事故的发生时间。
解决情况等。
如果事故现场落在电子地图上的作了预案的重点路段、事故高发路段内，操作员下一指令，立即显示出该路段的预案处理。
图交通事故管理
1.3.3.3封道管理标示功能
通过图层、菜单、命令按钮的选择或点击，确定封道路段在地图上的空间位置，并用适当的标记显示在作为背景的电子地图上。
实现对封道路段情况的实时监控。
通过GIS的空间查询功能，各监控中心可实时查询地图上某一范围内所有封道路段的位置及解除状态。
利用GIS的最佳路由选择功能，对某一范围内离目标最近的车辆或该范围内的全部车辆进行调度。
通过语音或数据通信平台与车载设备、移动终端、数据通讯等实现对车辆指令的下达。
1.3.3.4指挥调度服务
针对来电情况调阅系统相关信息，并根据需要进行一定系统分析，并在系统中标示。
主要关注路面占用情况、事故影响范围、封道分流情况和预计故障解除时间。
如是来电咨询，及时给予高可信度的回复。
该功能要把所有具有地理位置信息的数据，显示在电子地图上。
并利用地理坐标关联的方法、通过服务平台实现对这类集中或分布式数据的调用，同时利用GIS界面上的插件进行其他系统的外部调用。
通过GIS的空间分析和计算模型给出合理的指挥调度方案。
如最佳路径选择：
通过起点和终点的选择，提供最佳路径。
提供路径上相关信息，里程数+沿途所涉及到的公路信息+沿途所涉及到的费用。
1.3.3.5查询服务
针对高速公路客服服务的业务需求，应提供以下几种业务功能：
1）目的地查询，输入方式为目的地名称或高速公路名称+公路里程+方向。
2）公路基本信息查询，提供被查询的公路的选择显示。
3）里程费用查询（针对收费的公路）
4）公路服务设施查询（主要是收费站、服务区）。
5）公路附属设施查询（主要是出入口、路面监控设备），出入口的信息包括出入口的走向信息和基本信息。
路面监控设备主要是路面摄像机的位置和基本信息，包括摄像机编号信息和预置位信息。
6）根据咨询人员提供的地理信息，可以实现在一定范围内相关设施的查询，酒店、加油站、维修站、旅游景点、交通相关管理部门查询，对查到的相关对象提供相关的联系方式、具体的地址等信息。
1.3.3.6专题图管理功能
1）天气情况的动态更新，在地图上能够实现专题标示等功能。
2）根据实时的道路流量情况，来标示不同道路状况。
为驾乘人员提供行车指示。
3）可以根据实时获取最新路况，比如提供道路封闭的里程和方向、事故的影响范围，以及故障排除和封闭解除等。
在地图上有明显的标示，方便话务人员快速有效的发现有问题的路段，为驾车人员提供有效的路径指示。
4）对出入口的展现除了提供文字的说明外，也应该提供图象的说明。
对出入口的不同走向以专题图的方式高亮、大比例尽展示。
1.3.3.7大屏幕显示功能
使用大屏幕图象控制器所提供的大屏幕显示驱动接口，将大屏幕作为GIS工作站的虚拟显示屏，以充分利用大屏幕的高分辨率。
同时支持多屏、分屏显示。
1.3.3.8电子地图管理功能
用GIS软件平台功能对电子地图进行图层编辑维护、空间查询、模糊查询、实时控制、轨迹记录、历史轨迹回放、最佳路由选择、数据查询等。
能形象直观地完成多层失量化的电子地图数据的精准叠加显示，同时对栅格图像也可进行多窗口屏幕显示，而且还能对显示的电子地图进行多级缩放、漫游、能实现多窗口之间的切换。
1.3.3.9电子地图数据库管理功能
通过位置坐标信息的元数据信息，建立的矢量化电子地理信息数据库与服务中心内的其它信息数据库链接，在电子地图上实现的相关信息查询和相关数据的调用。
提供良好的人机交互式地理信息数据库维护方式，系统维护人员用表格或表达清晰地界面直接进行数据的录入、追加、修改、更新、铲除等操作和编辑，维护人员在确认命令按键后，系统将完成对相应电子数据库中的数据更新。
提供地图的有效更新，当地图信息进行更新的时候。
能够进行不需要停机的服务。
各种应用系统
1.4GIS系统设计
1.4.1采用的关键技术
◆全组件式GIS技术应用
GIS融入IT除了将空间数据交到关系数据库中进行管理以外，开发客户端时，还要考虑使用全组件式的GIS。
全组件式GIS软件将GIS的功能从数据输入、编辑、处理（建立拓扑关系）、查询显示、分析（拓扑迭加、网络分析、栅格分析、TIN）和制图输出（Layout）全部封装成组件，可以根据用户需要，自由定制操作方式和界面。
用户可以将GIS组件和其他组件放在一起，采用通用的开发平台，如.VB、VC、Delphi、.NET等，而不再受GIS二次开发语言限制。
从而极大地方便了二次开发，同时增强了二次开发的扩展能力。
◆空间数据和非空间数据的关系数据库一体化存储
与传统的文件型空间数据存储方案相比，基于关系数据库或者对象关系数据库的空间数据管理方式（空间数据库）具有海量数据管理能力、多用户并发控制、严格的权限管理、空间信息与属性信息一体化存储等许多优点。
空间数据库已经成功应用于越来越多的GIS应用项目。
空间数据库技术的发展，代表了GIS的重要发展方向，也是本系统进行数据库建设的重点技术之一。
采用关系数据库或对象关系数据库管理空间数据，可以充分利用RDBMS数据管理的功能，利用SQL语言对空间与非空间数据进行各项数据库操作，同时可以利用关系数据库的海量数据管理、事务处理（Transaction）、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能，使空间数据与非空间数据一体化集成。
采用关系数据库管理空间数据库将成为GIS发展潮流，这将增加空间数据的互操作性，并使GIS融入IT技术的主流。
空间数据库的技术的主要核心是采用某种空间数据引擎，通过空间数据库引擎存取空间数据库中的数据（如下图）。
本次数据建库工作将采用关系数据库管理空间数据和属性数据，确保空间和非空间数据的一体化集成。
无论采用那一种空间数据引擎，都必须具备较强的互操作能力，如可以直接访问OracleSpatial、SuperMapSDX、SDE等常用的空间数据库。
对于不同的空间数据引擎而言，存储方式是不同的。
在最终的数据库中，要求图形和属性一体化存储，如果是空间对象，其图形对应的数据库表中应该包括对象所具有的所有的属性。
◆采用多分辨率无缝影像数据库技术
采用多分辨率无缝影像数据库技术建立历年航空、卫星遥感影像数据库，并采用多源数据无缝集成技术与矢量栅格数据复合、融合技术，提取矢量数据，更新数据库。
多分辨率无缝影像数据库技术的应用，将使航空和卫星遥感数据能直接在系统中应用，使工作人员和领导能更直观地了解地表的各种地理信息，增强系统的易用性。
随着卫星遥感和航空摄影技术的发展，通过遥感获得的地理信息越来越多，特别是小卫星高分辨率遥感图象的商业化（最新的QuickBird卫星影像地面空间分辨率已经达到0.61米，可以分辨出地面上的汽车），遥感影像成为地理信息系统（GIS）一个非常重要的信息源，这对海量数据的及时存储与传输提出了很高的要求。
互联网技术的迅速发展导致了WebGIS的出现，这时则需要以较少的数据量来存放高质量的图象信息。
这些技术趋势展示了数字灰度或彩色图象的潜力和更高的需求。
过去常用的数据压缩方法已逐渐无法满足大量高质量图象的存储和传输的要求，从而成为了GIS发展的技术障碍。
近年来飞速发展的小波分析理论为这一问题的解决提供了契机。
由多尺度分析、时频分析、金字塔算法等发展起来的小波分析理论已经成为了图象压缩、处理和分析最有用的工具。
基于离散小波变换（DWT）的多分辨率无缝影像数据库MrSID（MultiresolutionSeamlessImageDatabase）是由美国LizardTech公司开发的新一代图象压缩、解压、存储和提取技术。
它利用离散小波变换对图象进行压缩、拼接和镶嵌，通过局部转换，使图象内部任何一部分都具有一致的分辨率和非常好的图象质量。
MrSID使高质量的海量遥感影像的存储与传输成为了可能。
由于离散小波变换和离散余弦变换本质上的区别，使MrSID具备了JPEG所无法比拟的明显优势，因而有着非常广阔的应用前景。
考虑到高速公路沿线在有些地方还未有测绘的大比例尺的矢量数据，数据采集成本大的实际情况，目前商用的卫星影像数据的精确度可以达到本项目的要求。
建议采用部分高速公路沿线影像数据代替大比例尺的矢量数据。
SuperMap同时集成了MrSID和ECW两种主流的基于小波变换的影像浏览技术，提供了两种压缩格式的影像与矢量地图配准、显示能力，真正实现了海量影像数据在GIS中的集成。
同时，SuperMap还集成了ECW的影像压缩技术。
图:
多分辩率无缝遥感影像数据库技术示意图
1.4.2基础空间数据管理子系统功能设计
基础空间数据管理子系统主要是管理各种类型、各种比例尺的图形资料。
基础数据管理子系统从功能角度如上图所示，可以分为数据转换模块、图形编辑模块、栅格处理模块、显示控制模块、拓扑处理模块、信息查询模块和制图输出模块等若干个模块。
◆数据转换模块
数据转换包括数据转入和数据转出两方面的功能。
从数据内容来看，包括图形数据转换和属性数据转换两方面的功能。
在图形转换方面本系统将充分利用GIS软件强大的数据转换功能，根据需要转入转出所有常见通用的GIS/CAD图形数据格式，如ArcCoverage，ArcShapefiles，ArcInfo交换格式e00，MapInfo交换格式MIF，Autocad格式DWG以及交换格式DXF，Bently的Microstation格式DGN等等，同时能根据需要转入转出常见的栅格格式，如MrSID，GeoTIf等。
（1）空间数据转入
数据转入是系统扩展和维护数据的一项重要功能。
浙江1：
25万、高速公路1：
2000、1：
500基础要素的数据能通过转入方式进行更新等。
环境系统已拥有许多现成的数据库，为了充分利用现有资源，避免重复输入，系统同时提供属性数据转入功能，能将已经存在的数据库数据或者文本数据等非空间数据格式转换到系统中，按照系统格式进行存储。
这样既节省大量的输入劳作，也方便了系统将来的维护工作。
（2）空间数据转出
数据转出是系统提供数据的一项重要功能。
系统能分别将浙江背景要素图、浙江遥感影像图、高速公路路网分布图根据需要转出为需要的格式。
（3）属性数据转换
按照数据库组织结构，将非空间数据以Access（*.MDB）等文件型数据库的方式进行转换。
同时也能转入这些格式，这不论是在系统建设中的初始建库中，还是在系统的日常更新中都是一种重要手段。
系统收集到的社会经济数据往往会以电子格式存储，就可以利用数据转换功能直接入库。
◆数据编辑模块
各个图件之间的调用是通过显示控制等模块来实现的。
数据编辑模块是本子系统所独有的模块。
（1）图形编辑功能
a图形对象的公共编辑功能
图形对象的复制、粘贴、剪切、移动、增加、删除和撤消功能；
绘制图形时的捕捉功能：
与点重合、在线上、与线节点重合、在面的边线上、与面节点重合、在线的延长线上、与指定线平行、垂直。
所有图层能设置捕捉开关，决定在编辑时是否对该图层实施捕捉。
b线对象的绘制和编辑功能
线延长至指定线，线按照指定角度旋转等。
线节点编辑：
节点移动、增加和删除；
线与线之间打断、裁剪、合并功能。
C面对象边界的编辑
线对面的分割，面与面之间的裁剪，面与面合并。
（2）属性编辑功能
根据不同的空间数据，将属性数据信息归类，系统提供不同界面进行录入或者编辑。
对于浙江背景数据一般利用系统提供的界面将属性数据直接录入或修改；在高速公路及其附属要素的空间数据输入时，同时输入相应属性数据。
◆栅格处理模块
本模块也是本子系统独有的模块。
采用基于MrSID和ECW两种主流的基于小波变换的影像浏览技术，提供了两种压缩格式的影像与矢量地图配准、显示能力，真正实现了海量影像数据在GIS中的集成。
◆显示控制模块
（1）图层管理
可进行图层控制，可显示或隐藏所选择的图层；
可以设置各个图层的编辑状态、捕捉状态；
可以设置各个图层显示风格，可以按照图层相应字段制作各种单值（UniqueValue）、分段（Range）等专题图。
（2）鹰眼功能
根据鼠标在当前窗口的位置，按照设定的系数在专门窗口中放大显示鼠标周围一定区域的图形。
该项功能在需要放大光缆的细部信息时常用到。
（3）缩微图功能
用缩略窗口的方式显示当前地图的全屏内容，显示当前地图窗口在全图中的位置，并能通过在缩微图上拖动的方式改变当前地图窗口的视窗。
（4）图例显示功能
标识地图中各类地理要素所代表的意义。
（5）标注功能
为地理要素对象加上该地理要素的文字说明。
（6）基本属性标识
点击地图窗口的任意对象，显示出该图层的数据表格。
浏览全部属性项。
可以选取指定空间对象，显示其基本属性。
对于复杂的环境专题信息查询能调用查询统计子系统来完成。
（7）基本空间分析工具
空间任意两点间的距离量算、空间任意多边形的面积量算，可以生成任意空间对象的缓冲区。
◆拓扑处理模块
拓扑处理模块构建网络拓扑,该模块主要包括以下几个功能：
（1）网络连通规则设置
在很多网络中，不是所有类型的边线可以连接所有类型的交点上；同样不是所有类型的边线通过交点能够和其他类型的边线相连。
网络连通性规则能够设置相互连接的网络要素类型及其它规则（例如属性域），可以维护数据库中网络数据的完整性。
（2）拓扑校验
在任何时候，都能够有选择地验证数据库中的要素，产生报告，指出网络中哪些要素违反连通性规则或者其它规则。
◆信息查询统计模块
查询统计分析子系统是本系统中一个非常重要的系统，其包括高速公路线路、收费站点、卡口、沿线通信、电力线路等的显示、查询、统计和分析，在查询统计过程能标注各个图层，按一定的条件查询所选的属性；可按设计的模型和条件进行统计、分析。
查询统计分析结果能以生成图表或报表的方式显示或打印。
（1）查询方式
通过属性条件查询定位
组合查询：
输入多个条件组合查询符合条件的各类空间地物。
模糊查询：
输入不完备信息，列出所有可能符合条各类空间地物。
自定义查询：
用户可根据任意条件进行查询出满足条件的结果。
地图上直接选取查询
通过图上选取管线或者节点的方式查询所需内容。
提供鹰眼查找功能。
提供索引定位功能。
通过选取空间范围查询
选择指定路段、收费站或者其他空间范围。
在地图上用鼠标画定范围。
选取指定地点、道路，设置空间缓冲区范围。
选取或者键入线路起点和终点，查询统计相关信息。
起点和终点既可以是各类收费站，也可以是具体里程桩。
图:
高速公路信息查询示意图
（2）查询统计内容
图查属性
查询当前地图窗口中的每一个图形对象的基本信息（即其基本属性字段值的列表）。
例如选中摄象机查询摄象机编号、类型等基本属性。
查询所选择图形对象的衍生信息，系统通过图形对象的编号，调阅其相关的信息。
按照指定线路或者进行空间范围查询统计
通过在图上选择、直接输入坐标、指定空间范围等多种方式确定高速公路的起点和终点，实现多种信息查询统计功能。
动态监控信息检索与显示
可用鼠标点击布设在电子地图上的事故点图标，以获得相应事故信息的记录，以达到实时监控的目的；
可用鼠标点击交通地图要素（如各种外场设备）而显示出相应的属性数据。
例如单击车辆检测器图标，即可
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