當前位置:學問君>學習教育>畢業論文>

基於GIS的停車場規劃與資訊管理系統研究的論文

學問君 人氣:1.45W

停車場作爲一種重要靜態交通設施,對其科學管理是十分重要的.國外發達國家在停車規劃與管理方面的研究起步較早,已經取得了豐碩的研究成果.我國從20世紀80年代中期纔開始關注城市停車問題,且進展緩慢.此外,由於停車場的各類資訊數據均以資料的形式存在,管理相對分散,致使停車場管理長期處於手工作業式的傳統方式,效率低下不利於檢索和使用.筆者藉助GIS開發技術和麪向對象的開發語言,設計與實現了停車場管理資訊系統,可解決傳統的停車場資訊管理的弊端,爲停車場管理部門提供一個可視化、便捷化的資訊管理平臺.並在此基礎平臺上設計了可靠的停車需求預測模型算法,可以對城市行政區域及其功能小區進行便捷可靠的停車需求預測分析,爲停車設施的規劃佈局和管理政策的指定提供定量依據.

基於GIS的停車場規劃與資訊管理系統研究的論文

1系統總體結構設計

1.1系統建立的目標及功能

系統的直接用戶是交通設施管理部門和城市規劃部門有關人員.鑑於此,系統建立的目標及基本功能包括:

(1)系統對停車場相關數據資訊,均採用計算機統一管理,利用計算機把停車場資訊及時反饋、集中並能輸出報告,並可根據用戶的不同需要生成統計報表.

(2)系統具有完善的各類停車設施可視化資訊管理功能.即在停車規劃地理資訊系統電子地圖上,實現各類停車設施相關資訊的添加、刪除、修改等維護性功能,以及停車設施的地圖定位添加、資訊維護、檢索定位等可視化管理工作.

(3)系統具有停車場日常行政事務管理功能.如停車場管理卡片的填寫、停車場管理人員的登記以及地圖的輸出打印等,以實現日常行政事務工作的“無紙化”和高效化.

(4)系統具有一定的停車場規劃輔助決策功能.即對城市各行政區域及其功能小區的停車需求泊位量進行合理預測及定量分析規劃,爲下一步停車場佈局規劃提供可靠的數據依據.

(5)系統應介面友好,性能穩定,使用戶操作簡單化,使非GIS專業人員無需瞭解過多的“過程”性專業知識,就可掌握系統的各功能操作.

(6)系統應安全可靠,容易維護.

1.2系統的體系結構設計

根據系統建立的目標及功能要求,系統主要由以下功能模組組成,其體系結構如圖1所示.

(1)系統安全管理模組.系統

安全管理也就是系統的使用權限的管理,包括用戶權限的設定和修改,即設定、修改、刪除系統管理用戶,登入用戶必須輸入用戶名和密碼,

1.3系統數據庫設計

1.3.1系統數據組織

(1)MapInfo數據.爲實現停車規劃及停車設施可視化的管理,系統需建立停車場規劃地理資訊系統平臺,在此平臺上完成區域性需求預測及停車設施的管理.該平臺是基於MapInfo的,其數據管理均採用MapInfo格式統一管理.其中涉及的數據檔案包括:城市行政區域、功能小區、道路單雙線以及停車場等的空間、屬性數據及圖形符號.透過MapX的相關對象方法便可對這些數據進行帶條件的查詢調用.

(2)空間圖形數據.停車場地理資訊系統圖形數據是以青島交通電子地圖爲基礎,各圖層是利用AutoCAD的強大製圖功能做的,這樣得到圖形數據儲存在圖形數據檔案中,然後透過DFX圖形轉化檔案轉化成Maplnfo系統檔案.如圖2所示.

(3)空間符號數據nfo系統本身提供符號數據庫,但爲了實現目標實體與現實世界中地物的目標相似性,用戶可自行設計圖形符號添加到符號庫中,以滿足規劃與管理的需求.本系統根據停車設施不同的類型設計不同的停車場符圖2MapInfo與AutoCAD的格式轉換號,添加到符號庫中,以滿足停車場可視化管理的直觀性.

(4)外部屬性數據.停車場規劃與資訊管理的實用數據均是以外部數據的形式存儲的,並透過一定的關聯機制與MapInfo數據進行通信.主要有停車場數據和停車需求預測數據以及系統管理數據.停車場數據主要包括停車場資訊、管理人員資訊和年審記錄資訊;停車需求預測數據主要包括預測區域內的不同用地類型的利用面積、主幹道交通量和機動車保有量等資訊;系統管理數據是指系統用戶權限設定管理資訊,均採用MicrosoftAccess建庫存儲,藉助MapX組件技術和數據庫訪問對象可輕易實現數據的各種操作管理.

由青島市交通管理部門和城市規劃部門調查或提供各類數據資訊源,主要有:各類停車場相關屬性調查資訊,交通電子地圖,停車需求規劃所需資料,主要有各區域各類土地利用面積、主幹道交通量、機動車保有量和現有停車需求量,以及青島經濟發展現狀及其預測分析數據等.

1.3.2系統數據庫結構設計

根據系統需求分析,停車場資訊管理系統在分析數據模型的基礎上,對數據進行分層管理和屬性設計.系統數據庫組成結構如圖3所示.

2系統實現的關鍵技術

(1)地圖數字化.電子地圖是系統的基礎,城市行政區域及其功能小區、所有道路、停車場等地物都在電子地圖上準確顯示其具體空間位置.利用GIS技術,建立電子地圖與各種數據庫的關係,從而實現系圖3系統數據庫組成統軟件可視化的查詢、錄入、修改,地物屬性數據的更新管理,以及地圖輸出和管理卡片、報表和單據的打印等.電子地圖是由各種不同的圖層組成的,不同的圖層包含不同的內容.數據座標採用WGS80、84座標系,地圖地物錄入加工等操作都在MapInfo下進行.

(2)基於MapX的GIS二次開發是一種建立在OCX技術基礎上的可編程Active組件,可以利用MapX直接將GIS(GeographicInformationSystem)功能嵌入等可視化編程環境中使用與MapInfoProfessional一致的地圖數據格式,實現了MapInfoProfessional的大多數功能,不但可以開發地理資訊數據的地圖化瀏覽.還可以以各種肓觀的方式顯示和查詢地圖數據,乃至對地圖進行創建和編輯等.本系統採用的平臺是基於COM的全組件式產品,它利用MapX組件對系統的不同模組分解開發,形成不同的應用模組,例如地圖編輯模組、停車場管理模組等,這些模組構成一套完整的停車場規劃管理地理資訊平臺.

(3)基於的數據庫資訊管理功能的實現.與可視化系統匹配以及日常業務處理的大量數據必須使用先進的數據管理系統來完成,包括停車需求預測數據的採集錄入、停車場的添加撤銷更改、維修維護等必須建立在完善的數據庫的基礎之上.系統採用先進的數據庫訪問對象及其進階技術方法,以爲平臺,開發實現系統數據庫資訊管理功能及行政日常事務管理功能.

3系統具體設計與實現

3.1系統的軟硬件開發環境

基於現有的科研條件,系統開發選用的是PentiumW微機,內存64M以上,且大容量的硬盤即可.系統執行於Windows2000/XP操作系統下,使用的開發軟件有:①Windows版MapInfo7.0:系統的基礎GIS平臺;②Windows版MapX5.0:GIS二次開發工具;③MicrosoftAccess:用於外部屬性數據的存儲;④AutoCAD:輔助性的圖形繪製與數據錄入、轉換;其強大的圖形處理工具,支援數字化的圖形輸入方式,可直接生成矢量地圖.⑤:透過MapX控件與MapInfo格式檔案進行數據通訊.

系統實現過程中使用的編程語言主要是.透過設定和調用MapX對象,實現與MapInfo數據間的相互通訊;使用數據庫訪問對象與OLEDB相容的數據來源進行溝通121.從而實現資訊的可視化管理與預測功能.

3.2系統總體設計與實現

由於系統的操作人員是日常的'工作管理人員,對計算機和GIS等知識掌握不多,因此係統操作採用選單、工具欄和快捷選單驅動式,只需用鼠標進行“傻瓜式”操作,減少用戶的培訓時間.在開發環境下,設計的青島市停車場規劃與資訊管理系統總體執行介面如圖4(a)所示.

3.3系統主要功能設計與實現

3.3.1停車場可視化資訊管理功能的設計與實現

(1)停車場資訊的定位添加.停車場資訊的定位添加是指針對新建停車場實地添加維護電子地圖,包括停車場相關資訊的錄入、停車場地物符號的實地添加定位.設計及執行介面如圖4(b)所示.

(2)停車場資訊的指定更新.停車場資訊的指定更新是針對某一指定停車場可視化地修改、刪除更新其資訊的操作,設計及執行介面如圖4(c)所示.

(3)停車場資訊的查詢.停車場資訊的查詢包括屬性查詢定位和地圖查詢兩種方式,即實現雙向查詢.屬性查詢定位是指透過精確查詢和組合查詢兩種查詢方式,查找滿足條件的停車場記錄,以及與之關聯的停車場管理人員記錄和年審記錄.精確查詢是指輸入停車場的精確名稱或關鍵字,透過模糊查詢(Like關鍵字),查詢到與輸入名相似的所有停車場名,再選擇精確的停車場名精確查詢;組合查詢是指按停車場所屬管區、泊位性質、收費方式和車庫類型的任意組合,查詢滿足條件的停車場資訊.將查詢到的停車場在地圖上高亮度閃爍式定位,直觀地顯示查詢到停車場的地理位置資訊,設計及執行介面如圖4(d)所示;地圖查詢是指透過鼠標選擇不同區域查詢該區域設定的停車場資訊.

3.3.2停車需求預測功能的設計與實現

(1)停車需求預測模型分析.一個城市區域的停車需求,與該區域的經濟活動生產特徵及交通特性有密切關係.經濟活動生產特徵,是指區域內的用地設施類型、建設規模、就業狀況等;交通特性是指區域內的交通量、機動車保有量、交通設施容量及交通政策等.故此,本系統建立用地與交通影響預測模型來預測規劃區的停車需求量.該模型的預測原理是,根據經濟活動生產特徵和交通特徵調查,確定一天內現行交通特徵下不同土地利用特徵與其所產生的高峯停車需求間的影響因子,即停車動態發生率;然後根據預測的交通特徵的增長,確定未來高峯停車需求的交通影響函數,再按照城市規劃的用地特徵,結合動態發生率推算出未來機指定停車場偯S電新實現介面,停車場厲性資訊査詢定位實現介面,圖4青島市停車場規劃與資訊管理系統總體執行介面;

(2)建立用地與交通影響模型.結合土地特徵和交通影響因素,建立土地與交通影響模型.

式中x,爲區域內各類用地的建築面積;N爲功能小區數;c,爲各區域內按土地分類的停車動態發生率;;爲機動車主幹道路網流量的年平均增長率;;爲停車率變化的修正係數,主要由停車保有量、機動車年增長率和停車頻度決定。

(3)用地與交通影響預測模型程序算法設計.設計的用地與交通影響預測模型程序算法流程如圖5所示.

(4)停車需求預測分析功能的實現.用語言編程實現用地與交通影響預測模型算法,便捷、可靠地實現城市各行政區域及其功能小區的停車需求預測分析.預測分析功能設計實現介面如圖6所示.

4結束語

筆者以爲開發環境,介紹了基於GIS的城市停車場規劃與資訊管理系統的設計與實現,描述了系統的功能模組和實現的關鍵技術,並對系統的主要功能給予了詳細的設計與實現.該系統作爲交通運輸領域內重要的資訊管理系統,與城市規劃系統有着密切聯繫,可提供停車場可視化管理的直觀介面,以及便捷的停車需求預測規劃方法,擺脫了傳統的手工作業式規劃管理模式,大大提高了效率.如果對系統做進一步的研究,增加分析和管理圖像資訊的能力,對於促進城市智能交通運輸系統的發展有重要的意義.

(1)以達到對登入人員的權限進行限制的目的;系統的數據備份,即將系統數據定期或自動備份到指定位置;系統的更新和發佈,即將系統數據定時更新和發佈,以利於系統數據維護.

(2)地圖管理模組.地圖管理是指地圖的常規性操作,包括地圖瀏覽、放縮和地圖對象的選擇,以及電子地圖圖層控制等.

(3)地圖數據管理模組.地圖數據管理是指地圖對象的屬性數據資訊的管理.在此,是指行政區域及其功能小區對象的屬性資訊,主要包括區域內的不同類型的土地用地面積、主幹道道路交通量和機動車保有量等數據.對地圖數據的管理主要是爲區域停車需求預測提供基礎數據.其他地圖數據則以Maplnfo標準檔案格式存儲在特定目錄下統一管理.

(4)停車場數據管理模組.停車場數據管理是指對停車場相關屬性資訊維護性管理,包括停車場資訊、管理人員資訊、停車場年審記錄等屬性資訊錄入、修改或刪除等,資訊錄入完畢,即可對在電子地圖上指定地理位置定位添加該停車場.也可對停車場資訊雙向查詢:一是地圖查詢,透過鼠標選擇不同區域,查詢該區域設定的停車場資訊,這種查詢方式可直觀方便地查得停車場相關資料;另一種是屬性查詢,透過輸入查詢條件,按精確查詢和組合查詢方式查得停車場相應資料,並可將其閃爍式定位顯示.

(5)指定停車場資訊管理模組.指定停車場資訊管理是指選擇某停車場地圖對象,獲取、修改或刪除其相關屬性資訊和其地圖對象.

(6)停車需求預測分析模組.停車需求預測是指對選擇的行政區域或其功能小區的未來停車需求進行合理的預測及分析.透過鼠標點擊預測區域和選擇預測規劃年限,調用預測模型算法對其預測,並按照用地類型進行需求分配分析.

(7)行政事務管理模組.行政事務管理主要是指實現日常行政事務辦公自動化和“無紙化”如停車場管理卡片的填寫?管理人員登記以及地圖的打印輸出等.