GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析【毕业论文】.doc

1、本科毕业设计地理科学（师范）GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析ANAPPLIEDANALYSISOFGISONURBANRAILTRANSITCONSTRUCTION,MANAGEMENTANDOPERATIONINNINGBOGIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析IGIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析摘要地理信息系统（GIS）是一种高速发展的现代化科技信息管理系统，采用该系统实现轨道交通线路设施管理，使其步入规范化、自动化、科学化的轨道不仅是迫切的需要，而且也是切实可行的。宁波市轻轨建设正在如火如荼的进行着，在轻轨建设、管理与运营中，GIS起着

2、巨大的作用。GIS软件在城市轨道建设的应用，主要表现在线路规划、站点选择、沿线缓冲区计算、土地勘测等。通过GIS的三维可视化地图，对轻轨的车站资源、信息共享综合运用等进行及时的监测，实现轻轨运营过程全面监视预警与协调指挥。关键词城市轨道交通；GIS；建设；管理；运营ANAPPLIEDANALYSISOFGISONURBANRAILTRANSITCONSTRUCTION,MANAGEMENTANDOPERATIONINNINGBOABSTRACTGEOGRAPHICINFORMATIONSYSTEMGISISARAPIDDEVELOPMENTOFMODERNSCIENCE,ANDTECHNOLO

3、GYINFORMATIONMANAGEMENTSYSTEMTHATUSESTHESYSTEMTOACHIEVERAILTRANSITLINEFACILITIESMANAGEMENT,MAKINGITINTOTHESTANDARDIZATION,AUTOMATION,SCIENTIFICTRACKISNOTONLYANURGENTNEED,BUTALSOPRACTICALTHENINGBOCITY,LIGHTRAILCONSTRUCTIONISINFULLSWINGFORWARD,ANDTHELIGHTRAILCONSTRUCTION,MANAGEMENTANDOPERATIONS,WHICHG

4、ISPLAYSAHUGEROLEGISSOFTWAREINTHECONSTRUCTIONOFURBANRAILAPPLICATIONS,MAINLYINTHEROUTEPLANNING,SITESELECTION,CALCULATEDALONGTHEBUFFERZONE,LANDSURVEYINGETCTHREEDIMENSIONALVISUALIZATIONTHROUGHGISMAPS,ONTHELIGHTRAILSTATIONRESOURCES,THEINTEGRATEDUSEOFSUCHINFORMATIONSHARINGTIMELYMONITORINGOFTHEPROCESSTOACH

5、IEVEACOMPREHENSIVEMONITORINGANDALERTINGLIGHTRAILOPERATIONSANDCOORDINATIONOFCOMMANDKEYWORDSURBANRAILTRANSITGISBUILDINGMANAGEMENTOPERATIONGIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析I目录1引言111研究背景112研究意义113研究方法22研究现状221国外现状222国内现状33技术路线体系34GIS技术在宁波轨道交通建设的应用分析541GIS技术在线路规划中的应用分析5411GIS与线路规划5412基于GIS宁波轻轨的规划路线642GIS技术在站点勘测

6、中的应用分析6421GIS与选站6422基于GIS宁波轻轨的站点选择（以轻轨1号线为例）643GIS技术对沿线缓冲区的建筑物的分析7431缓冲区的生成计算7432基于GIS缓冲区计算的应用分析75GIS技术在宁波轨道交通管理的应用分析851GIS技术在轨交线路以及公交换乘查询中的应用分析852GIS技术在轻轨指挥调度的应用分析853GIS技术在安全保障的应用分析9531GIS在突发事件上的应用9532应急指挥上的应用1054GIS技术在设施管理的应用分析1055GIS技术在人员管理的应用分析1056GIS技术对运营动态监控（摄像头）的管理作用分析1157GIS技术在信息共享与发布应用分析116

7、GIS技术在我市轨道交通运营中的应用分析1161GIS技术在线路客运量计算中的应用分析1262GIS技术在运营成本计算中的应用分析127结论与展望1271总结1272展望未来13参考文献14致谢错误未定义书签。附录151引言11研究背景城市轨道交通是一种满足城市居民外出方便、快捷的交通工具，也是解决大城市交通拥堵问题的好方案。目前，我国轻轨建设规模之大、速度之快，是世界上少有。随着轨道交通线路上的各种纵横交错设施，如道岔、防爆门、电缆支架、消防系统、通讯信号系统、铺轨基标以及车辆段地下部件等设施变得越来越复杂。对于这些设施的综合管理，传统的管理方法是采用人工处理的图纸和报表资料，因此，不仅在工

8、作流程上繁琐，而且效率和精度都较低。这样的管理方式，已经明显的影响到城市轨交的科学化建设、管理和运营。因此，建立一个宏观层面的轻轨信息管理平台，实现对城市轨道工程施工的全局化、系统化、标准化的管理，已成为我国城市轨道交通施工建设急需解决的实际问题。随着科技的全面快速发展，GIS技术与越来越多的应用领域建立了紧密联系。由于城市轨交信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，因此，较早的信息技术已经不能完全满足交通应用的需求，要想实现交通信息化的时代要求，就必须借助GIS的强大功能。在城市轨道建设时，采用GIS软件在线路规划、站点勘测等等起着重要的作用。地理信息系统是一种高速发展的现代

9、化科技信息管理系统，结合该系统实现城市轨交线路设施建设、管理，使其步入规范化、自动化、科学化的结合不仅是迫切的需要，而且也是切实可行的。在建设过程中，熟练的运用GIS对于土方量计算、沿途的房屋拆迁等可以方便很多。在城市轨道交通建成后，GIS可以把该效果图做成三维图，在轻轨实施运营后，运用三维效果图可以对其进行及时的监测，对其容易出事故的地点可以采取相关的措施。本文以宁波市轻轨建设为背景，以GIS技术为导向，通过对GIS在轨道交通建设、管理与运营的应用分析，对未来的其他城市轨道交通建设、管理和运营具有一定的参考价值。12研究意义地理信息系统功能十分巨大，与城市轨交建设的结合，不仅实现了对突发事件

10、的高效处理，当突发事件的发生时，通过调动现场环境和现场视频实现遥控应急指挥；而且对各类轻轨基础信息资源的科学有效的管理，实现了对轻轨建设、管理、运营全过程的可视化安全监控和预警。另外，地理信息系统把城市轻轨各业务领域的信息集成组合在不同的图层上，形成一个综合信息集成平台。通过调度系统和列车的实时状态、运行时速等图层集成，可以对列车的运营状况进行时时监测；通过列车运营系统与列车安全状态的图层叠加，保障列车的时刻安全，等等。可以说，GIS把现有的GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析各业务通过不同的图层整合在一起，然后为城市轨交的建设、指挥调度过程和运营的安全保障等进行服务，体现了城

11、市轨交建设、管理、运营全过程的信息集成。基于GIS的轨道交通建设信息系统功能的实现，大大提高了城市轨交建设、管理和运营的效率与质量，使城市轨交建设管理的信息，从简单的文字表格形式向图形报表有机结合的数据可视化分析方面迈进一大步。通过对GIS在宁波城市轨道交通的应用分析，为其他城市的轻轨建设提供事实和理论依据，方便其他城市的轻轨建设，促进我国轻轨交通的快速发展。13研究方法（1）查找资料，了解宁波轻轨交通和GIS的相关知识以及用于本文有联系的各种理论知识，借鉴国内外关于基于GIS的轻轨交通应用研究的相关现状和经验，进行比较分析归纳，从而确定本文的研究方法和技术路线。（2）了解与本文有联系的各种理

12、论体系，包括地理信息系统GIS、网络通讯技术、宁波轻轨相关数据等，最主要是对SUPERMAP软件功能的理解。尤其是以GIS技术为主，分析研究宁波轻轨建设、运营和管理的应用。（3）利用在本科期间所学的专业知识和得到的相关经验，通过与导师的沟通与交流，深入研究本课题，解决相关技术问题。2研究现状地理信息系统（GIS，GEOGRAPHICALINFORMATIONSYSTEM）是20世纪60年代开始兴起并迅速发展开来的一项地理学方面的研究新技术。GIS是信息系统的重要组成部分，其在交通管理行业的应用历史由来已久。21国外现状1995年3月，美国交通部首次正式出版了“国家智能交通系统项目规划”，该系统

13、主要包括出行需求管理系统、电子收费系统、出行和交通管理系统、商用车辆运营系统、公共交通运营系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。这些系统是通过与GIS技术的结合，在轨道交通运营、管理等方面发挥着重要的作用，方便了政府及技术人员的工作。欧洲各国政府的分散投资以及各国的ITS需求不一致，因此在整个欧洲建立统一的交通信息服务系统困难重重。然而GIS在城市轨交的建设、管理、运营方面的前景十分广阔。目前德国铁路的建设就采用与GIS技术的结合，因而产生了巨大的商业价值。强大的链接该方案的系统在全球铁路地理信息系统的功能将被越来越被显示出来16。GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析3

14、日本政府在城市轨交领域投入了大量的资金，提供了较高的优惠政策，GIS技术也逐渐在轻轨建设、管理和运营等领域开展应用。目前，日本的GIS与城市轨交的结合应用主要是在轻轨信息提供、信息的共享、公共交通的换乘、轻轨车辆管理以及安全管理等方面。除了欧、美、日发达国家以外，发展中国家和新兴工业国家也逐渐开始在GIS与轻轨的结合应用方面展开研究，如最近，韩国由建设交通部牵头制定的GIS与城市轨交全面结合的发展计划。从以上情况我们可以看出，利用地理信息系统（GIS）、GPS、专用短程通信技术（DSRC）开发ATIS、ETC、CVO的车辆建设、管理和运营系统作为轻轨的主要应用在全球范围内已是一种趋势，值得我国

15、大城市轨交建设的发展借鉴。22国内现状伴随着我国社会经济的不断发展和进步，我国城市轨道交通进入快速发展阶段，不同类型的轨道交通也进入了并行发展时期，呈现出多元化发展趋势，开始注重轨道交通与城市环境的协调发展。随着北京城市轨道的建设，目前在北京城市轨交全网运营管理业务指挥中心TRAFFICCONTROLCENTER,TCC已经建立了针对轻轨运营的控制中心OPERATIONCONTROLCENTER,OCC系统，在GIS基础上，对每条线路的各业务子系统进行整合，实现了对轻轨的实时监控和调度指挥10。GIS技术在我国的地铁安全保障上应用较广，以上海地铁为例。目前，上海地铁的安全系统是通过GIS技术与

16、各项消防业务的结合，并综合地铁消防综合信息系统的设计，该设计不仅有利于消防业务信息的及时共享和综合利用，而且还有利于提高地铁预防和扑救火灾以及处置其他灾害事故的能力1。其中，上海地铁信息发布系统主要是通过GIS技术，完成上海地铁门户网站信息的采集、收集、编辑、审核以及发布。广州地铁GIS系统是一项可充分发挥数据效益、管理和维护效能的一个典型的信息化工程。通过建立基于地理信息系统，利用其强大的空间信息数据的管理功能，实现地铁的全方位地理空间信息的查询和分析，为企业管理和专业业务的开展，提供基于图形的各宗辅助功能和方便的公众信息服务。3技术路线体系本课题主要是通过资料的收集整理以及与专业老师的交流

17、沟通来完成。论文的主要内容就是GIS在城市轨交建设、管理和运营中的应用并结合宁波城市轨道交通进行分析。GIS在城市轨交建设中的应用分析，主要是通过线路规划、站点勘测和沿线建筑拆迁的状况进行论述。GIS在城市轨交管理中的应用分析则主要是通过以下7个方面进行论述（如图31）。GIS在城市轨交运营中的应GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析用分析主要是通过线路客运量和运营成本的计算两个方面进行论述。图31技术路线框架图资料收集、整理专业老师的指导论文内容GIS在城市轨道交通建设中的应用分析GIS在城市轨道交通管理中的应用分析GIS在城市轨道交通运营中的应用分析线路规划站点勘测沿线建筑轻

18、轨、公交换乘线路查询方面轻轨指挥调度安全保障线路客运量计算运营成本计算设施管理人员管理运营动态监控的管理信息共享与发布GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析54GIS技术在宁波轨道交通建设的应用分析城市轨道交通凭借其快速便捷的优点已逐渐成为我国未来城市交通发展的主要方向，是构成我国未来城市公共交通网络的主体。随着时代的进步，人们对勘测设计、建筑物拆迁分析等综合协调分析指挥提出了更高的要求。GIS在城市轨交修建之前进行线路规划、站点选择、沿线缓冲区计算等的应用，作用相当的明显。图41宁波轻轨规划图41GIS技术在线路规划中的应用分析城市轨道交通的修建涉及的面非常的广，在建设时进行可

19、行性研究尤为重要，它决定了轨道交通最终能否被修建。如果线路的整体规划比较合理，那么轨道交通在城市交通中的主体作用也会更加凸显10。411GIS与线路规划线路规划的核心是对最佳路径和最短路径的求解，是GIS软件的基本功能。从电子网络模型的角度看，最佳路径的求解就是在指定的网络中，两个结点间能到达的一条阻碍强度最小的路径3。阻碍强度的分析判断则是把某一个城市底图的属性信息在GIS软件进行管理，通过不同图层信息的叠加，根据一定的数字模型，得出轻轨的规划路线。GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析判断线路规划合理性的重要依据是客源量和客源的稳定性，这个也是轨道交通营运质量的重要指标10。

20、在轻轨的线路规划中，除了要考虑轻轨的整体通达性之外，还更应该考虑该线沿路所经过的商业、旅游资源等的情况。由于这些情况光凭借人脑是无法得出精确的判断，因此，GIS技术的应用，就使得线路规划变得简洁、精确。GIS软件可以通过不同性质的地图的叠加分析，如有些利用率比较大的土地，虽然客源量大，而且有利于轨道交通的运营，但是如果在修建过程中涉及大量的房屋拆迁赔偿以及征地费用高昂等问题，这样就会提高修建成本，改造的难度和成本反而会加大。所以在线路的规划方面要尽可能的降低修建成本。线路规划方案需要经过多次的论证调整后，排除发展潜力及覆盖人口都较好、但经分析后风险比较高的，并且能够符合发展潜力和覆盖人口等都需

21、要达到的城市轨道交通规划的底线要求，最后得出从发展潜力和覆盖人口方面都值得应用的线路规划方案。412基于GIS宁波轻轨的规划路线利用GIS技术，根据宁波现状底图的实际情况进行测算，通过分析各个片区的经济、人口、商业等的状况，并把这些属性输入到GIS软件中，对沿线的不同路径进行比选，最后，通过考虑不同路径对发挥轨道交通所带来的开发潜力，进行评估分析后得出宁波轻轨线路（如图2）。42GIS技术在站点勘测中的应用分析GIS在站点的选择上主要考虑优越线路的站点在土地利用的结合方面是否适宜5。421GIS与选站在城市底图上，如果没有重复段，把规划的轻轨线路和已有的公交线路的相交的节点作为最优站点的第一选

22、择。虽然不同的轻轨线路在行程上有重叠，但是各自的站点又不可能是完全的几何重叠，那么两条线路必然在某一个路口处能分开，此时的站点可能分布在重叠的街道上的某一处。有些公交线路在轻轨建成通车后，会需要一定的改道，把改道后的公交线路和轻轨线路在数字模型上进行一定的整合分析，得出最优站点位置。乘客总是希望能够乘坐公共交通直达目的地，尽量避免二次换乘及多次换乘的路线3。因此，在轻轨线路网络叠加分析时，要求把空间上相近的异线站点合理的抽象成图上的相关节点，来模拟不同轻轨线之间的可以换乘的情况。422基于GIS宁波轻轨的站点选择（以轻轨1号线为例）在宁波城市的数字底图上，利用GIS技术，在软件中输入并分析各个

23、片区的经济、人口、商业等的状况，根据一定的数字模型，确定规划中的1号轻轨路线的站点。简单来说，就是先把轻轨线路和公交线路相交的节点为站点，其次，由于有些公交线路在轻轨建成后，需要进行改道。针对那些改道后的公交线路有些仍与轻轨线路有相交的节点，同理，相交的节点处设置一个站点。站点的GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析7设置不仅仅只靠公交线路与轻轨线路相交的节点来进行选择，有些站点的选择还和某个地方的商业、人口有关。如在天一广场的站点选择就不能仅靠两线路的节点来确定，还要根据天一广场的规划特点，在入口、出口的地方尽量设置一些站点，达到疏散人流的目标。1号线线路西起高桥镇，贯穿三江片

24、，东至北仑区，连接了城市西部的工业园区，解决东西向城市商业发展轴客流的交通需求。与1号线相交的公交线路有公交5路、12路、14路、16路、19路、214路、215路、302路、331路、363路、371路、380路、504路、510路、512路、515路、517路、528路、541路、804路、812路、816路、817路、820路、902路等。经过整合分析，最后确定的轻轨一号线的站点分布如下宁波轻轨一号线共设车站25座，分别是高桥西站、东货站、宝幢站、邬隘站、大碶站、风洋路站、中和路站、长江路站等。43GIS技术对沿线缓冲区的建筑物的分析431缓冲区的生成计算缓冲区生成算法基本的思想是通过给

25、定一个空间实体或实体的集合，从而确定其邻域8。该算法是GIS中非常重要的一种分析方法。缓冲区算法的流程如下图42所示图42缓冲区算法流程8缓冲区的基本算法是采用矢量运算的方法，通过引入相关参量，得到直线和圆周的栅格数据，然后再填充矩形和圆。当填充完所有的圆和矩形时，扫描栅格矩阵，并进行边界提取，最后对缓冲区的多边形矢量数据抽样分析。432基于GIS缓冲区计算的应用分析对宁波轻轨沿线的一定带宽内的建筑物分析，可以采用缓冲区计算的方法，在对沿线缓冲区内建筑物的分析中，通过GIS将图形数据与属性数据分开进行存贮，满足了轨道交通运营线路设施有初始化栅格矩阵填充所有的实心矩形扫描栅格矩阵，并进行边界提取

26、,并遨行边界提取对生成的多边形抽对生成的多边形抽样填充所有的实心圆GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析关建筑物图形、属性信息的查询、分析、统计与检索，使沿线的建筑物的相关属性数据的处理和使用更加的方便，极大地提高建筑物的拆迁的效率，产生较大的经济效益和社会效益。GIS软件通过对宁波城市轻轨沿线的建筑物属性信息的输入、编辑、统计、分析，减轻了在轻轨建设中有关建筑物拆迁的复杂困难程度，GIS技术软件及时对轨道交通运营线路建筑物的属性数据进行勘察，确保轨道交通运营线路建筑物数据的准确性，并且能够为管理部门的宏观决策提供准确、及时的宁波轻轨建设信息。5GIS技术在宁波轨道交通管理的应用

27、分析城市轨道交通系统具有快速、大运量的特点，决定其必须稳定、高效和安全的运转，任何迟滞和阻塞都会对该体系造成影响。社会秩序与城市轨道交通运行的安全性和监控系统的可靠性紧密相连。GIS技术可以实现对车站资源的简单管理，其中包括车站的各种软硬件资源、车站里各种设备的维修和各站的人员配置情况、维护实施情况等。同时，在GIS制作的地图上显示车站的所在位置和站内设施等，提供站内情况的视频监控功能，更好的满足了出行者的需求。51GIS技术在轨交线路以及公交换乘查询中的应用分析城市轨交是城市公共交通网络中的重要组成部分，它对降低车辆流量，舒缓交通负载与堵塞，有着重要的作用。面对迅速发展的城市公共交通网，如何

28、快速寻找从出发点至目的地的一条合理、经济、方便的乘车路线，是城市居民和外地游客一个比较繁琐困惑的问题11。采用计算机图形技术将数学描述以3D图像的形式予以表现20，以适当地理信息系统的数据结构建立数学模型的三维可视化功能。通过输入某一轻轨号，则该路线所要经过的地方以及站点就会快速地在数字地图上显示出来；通过点击任意线路的某个站点，该站点所具有的信息，包括经过该站点的公交线路、月平均客流量等，这些信息都可以显示在用户的屏幕上，方便乘客出行。52GIS技术在轻轨指挥调度的应用分析在城市轨道交通的调度指挥方面，目前的模式大多是单线运作，分散指挥，即一条线路一个指挥中心。每条地铁线路都建设了，诸如车站

29、设备环境监控系统（BAS）、列车自动运行监控系统（ATS）、防灾报警监控系统（FAS）、自动售检票系统（AFC）、牵引供电监控系统（PSCADA）等自动化控制系统，这些系统对保证轨道交通安全运行和系统高效等方面有着重要作用。GIS在轻轨交通的指挥调度和综合监控中，主要为指挥者提供各类交通对象及时的位置及属性信息，让指挥者实时掌握空间上分布的各交通对象的实时信息，挖掘对象之间的空间关系，优化日常调度方案，辅助运输组织科学决策。通过GIS建立对全城路网各条线的运行情况进行协调指挥和综合监视。GIS所具有的强大空间信息处理功能，为辅助决策的生成提供依据。GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应

30、用分析9城市智能轨道交通是以强大的地理信息系统为支撑的管理指挥调度系统，通过B/S模式实现交通信息获取以及车辆监控调度指挥等功能。以GIS为支撑实现了全城路网各线统一协调指挥、具有异构性的不同线路调度指挥、高度共享的信息。因此，充分利用GIS和现代信息技术等高科技手段来提高城市轨道交通的综合管理协调控制能力，为提高城市轨道交通路网综合指挥调度效率提供了极大的帮助。53GIS技术在安全保障的应用分析城市轨道交通的建设过程是一个由多变量、多因素相互作用的复杂的动态过程。为了保持工程建设的持续稳定和协调，不仅要对现实的施工状况做出正确的判断，还要对未来工程施工过程中可能出现的各种不正常现象做出安全预

31、警，对安全风险要做到及早发现、准确预警、快速响应、果断处置，将事故控制在萌芽状态19。为此，采用GIS与FLEX等相关软件工具为技术基础，将宁波轻轨的各标段施工概况信息、线路基础信息、施工进度信息、风险源位置状态信息等综合信息，直观、准确地展示给相关工作人员，提高对轨道交通施工全局安全态势的把握与管理水平。图51系统建设目标531GIS在突发事件上的应用GIS的突发事件处理，是将突发事件的信息作为一个空间信息图层，如事件发生地点、车站出口分布、可能受到影响的范围及人数、车站周边地形和救援物资分布等信息，这些不同信息的图层能够通过一定的空间模拟的方法进行合并处理，最后达到对突发事件的有效处置2。

32、利用GIS的仿真模拟技术对事故进行仿真、模拟和评估，增强事故的预防和解决办法。在轻轨GIS中设置防灾报警系统、防排烟系统、疏散系统。当轻轨发生灾害时，尤其是火灾会轨道交通建设安全风险管理信息系统ANYTHING安全事故的预警预防4A支撑功能支撑功能支撑功能静动态安全信息管理安全信息多维可视化ANYBODYANYTIMEANYWHEREGIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析有大量的烟雾产生，轻轨里设有专门排烟装置，一旦发生火灾，隧道内的事故风机系统就会启动，在最短时间内排出有毒烟雾，防止乘客中毒或窒息1。在宁波城市轨交车站的公共区域都安装有疏散标志和事故照明设施。532应急指挥上的

33、应用随着轻轨交通线网规模的不断扩大，地下线路越来越复杂的环境，因此对突发事件情况下的应急指挥提出了“以地理信息为基础，通过图形化功能体现应急救援现场的相关信息，为调度人员提供决策依据”的需求2。基于GIS的应急指挥，以宁波城市轨道交通线路规划图为底图，综合轻轨交通的各项安全信息系统，有利于安全保障业务信息的综合利用和及时共享，有利于提高轻轨安全预防和应对灾情以及处置其他灾害事故的能力1。通过GIS技术，能在最短的时间内直观、快速、简便的得到紧急事件发生地点的详尽信息，并使其关联的信息在屏幕上一体化显示，使领导和技术人员能在远离现场的情况下也可以一目了然，从而为应急疏散和救援灾民赢得时间。54G

34、IS技术在设施管理的应用分析城市轨道交通网络几乎可以覆盖城市的每个区域，除文字、数字信息之外，包括车站的地理位置信息，轨道线路、通信电光缆线路以及信号和输变电设备的铺设等空间信息，基本都沿轨道交通线路分布。随着轻轨线路的增加，传统系统的管理需要收集，检索和分析大量的数据，很难科学有效地管理带有位置信息的复杂数据。因此，需要设立一个专门的工具来处理这种大规模复杂数据。地理信息系统（GIS）就是这样的一个非常有效的手段。通过GIS技术的应用，不仅可以随时查询到相关设备的地理位置、掌握设备的静态和动态属性、监控设备的安全运行状态，还可以通过不同颜色或标记，显示不同设备的维修状态，辅助制订不同线路、区

35、域和种类设备的维修计划和作业条件。它基本上是一个关系数据库管理系统（RDBMS），它集成了查询，以及独特的可视化和地理分析层提供的地图和效益的统计分析常见的数据库操作17。总之，地理信息系统可以存储、分析和显示设施管理中的空间和非空间的大量信息，充分发挥出它在空间的采集、储存、管理、分析和描述方面的能力，相信它在设施管理方面的应用会更加得到扩展和完善，而设施管理也会因它而更加方便、有效18。55GIS技术在人员管理的应用分析作为轻轨发展过程中的重要组成部分，对服务人员的管理一直是个比较棘手的问题。因此，急需借鉴一些企业的管理经验。企业虽然积累了自己的经验，但是还会存在技术落后、信息反馈不及时、

36、不准确、不全面等问题，导致了资源的大量浪费与管理成本的居高不下22。面对当今轻轨服务人员管理日益增长的技术需求，采用先进的GIS技术为城市轻轨交通的管理水平与服务质量的提高，GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析11提供了一个不错的解决方法。基于G1S技术的人员管理系统已经在具体的服务部门得到实际应用，通过人员管理系统不仅能够查到某个班次的列车司机的情况，还能查到某个站点的维护秩序的工作人员的基本信息。通过这个系统，使乘客们能根据时间段和站点信息，查到当时的工作人员信息，并对其工作可以进行评判。GIS技术在轻轨服务人员管理的成功应用，方便了员工管理的工作，改变了服务人员的生活方式

37、等，这些方面的变化显示出其强大的生命力，更好地推进轻轨信息化管理应用水平。56GIS技术对运营动态监控（摄像头）的管理作用分析GIS运营动态监控系统是一种先进的具有轻轨特色的监控调度系统，主要辅助运营公司对轻轨进行管理，实现轻轨、轻轨线路和司机管理科学化。GIS运营动态监控系统只能说是一种管理工具，它具有“程序化”的管理特色，强调在制度管理中体现“程序化”，让管理“有序”。对运营过程的全面监控和提示，提高轻轨正点运营率和科学合理的调度，提高其准点率和运营管理效率。在运营管理中，利用每个站点的摄像头对车辆运行位置、间距和到达站点准点率等进行数字化和图形化的监控，通过监控录像，可以看到任一时段的运

38、营状况，通过GIS软件的调度管理系统对各线路的中途到达站点位置情况进行判断，调整与公交到站的间隔，规范运营秩序，提升乘客坐车简便的利用率。同时，根据全面记录和收集线路运营的大量数据，制定科学合理，符合实际的日常行车作业计划，摸索出GIS调度监控下的运营调度规律。除了调度监控车辆，还可以通过对首、末班发车准点率以及到站准点率的考核，更进一步提高车辆运营间隔均匀，减少甩站现象的发生。对车辆进行监控调度，达到科学、准确的现代化运营管理。57GIS技术在信息共享与发布应用分析随着轨道交通的逐步形成完善，人们所可供选择的出行路线和交通方式也逐步呈现多样化。针对乘客关注的出行问题，如每个站点的列车到站时间

39、、客流量、发车时间、末班车时间等的情况，在每个车站的电子屏幕上进行及时准确的显示，极大的方便了乘客出行。建立基于GIS的信息共享与发布系统，可以提高信息系统在调度指挥管理中的决策准确性，为相关部门提供轨道交通方面的咨询。最后，可以和政府部门通过发布网络地图等手段实现信息的共享，从而能够实现辅助政府部门在运管方面决策，从而提高运输服务质量。建立基于GIS的并且具有空间分析能力和数据存储的信息共享发布系统，将会使得GIS在调度指挥管理中发挥更大的作用15。6GIS技术在我市轨道交通运营中的应用分析城市轨道交通的建设目的一般包括疏导型和引导型两种。疏导型是为了实现疏散积聚人流和缓解交通压力的目的，引

40、导型是为了实现引导城市经济发展和人口居住导向的目的。但无论是哪种类GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析型，均需对该地区的区域经济和资源等地理指标进行统计分析。61GIS技术在线路客运量计算中的应用分析城市轨交建设的目的一般有疏导型和引导型这两种。疏导型的目的是为了疏散人流以及缓解交通拥堵，引导型的目的则是为了引导某一地区的经济发展和居住导向。不论是疏导型或是引导型，都需要对该城市的区域经济和资源等地理指标进行统计和分析。通过每个入口处的检票口，可以统计出每天进出该入口的人流量。将城市轨道交通客流量的调查数据与交通小区的信息相结合，并考虑轨道交通高峰小时客流统计，全日客流统计，得

41、出轨道交通的客流分析。GIS软件通过构建高峰小时OD矩阵和全日OD矩阵，得到轨道交通线路的全日客流指标和高峰小时客流指标。采用GIS建立高峰小时工作和上学的出行生成分布共生模型，用于预测高峰小时的出行发生吸引及分布。在建立综合交通网络的基础上，外地的游客可以根据线路客运量的情况，选择合适的出行时间。62GIS技术在运营成本计算中的应用分析轻轨的运营成本可分为3大部分固定设备成本、移动设备成本和管理成本。固定设备成本分为三类总修建成本、年均消耗成本及年均维修成本。轻轨的移动设备成本主要包括使用年限、每年运营公里、运营支出（不包括能源）、购置价、能源支出、维修支出、LCC（全寿命周期管理）总支出、

42、席座数、平均每坐席/公里成本。移动移动设备成本是最主要的运营成本。在轻轨各客运营业站、临时营业站和换乘所购买车票的旅客人数（包括乘降所上车的补票人数，不包括车补和到补，分运输种别、席别）用GIS技术进行统计。统计依据可以采用代用票、区段票、市郊票、往返客票、售出客票报告、计算机售票信息及各铁路局自定的特价票、报表等旅客发送资料。通过票价与客流量的乘积，可得出轻轨的毛收益状况。轻轨运营的里程数、轻轨的运营长度的总时间以及之间的间隔、能源消耗的情况、平均能源消耗状况等，这些仅仅只靠人力是无法得出精确的数据。通过收益与成本之差，得出每条轻轨的运营状况，并针对收益不好的轻轨线路，采取一些相关的措施来提

43、高其收益额。7结论与展望71总结利用各种现代信息技术手段，尤其是地理信息系统，实现高效、综合的信息处理分析和决策，在城市轨交领域是一个刻不容缓的问题。基于地理信息系统在宁波城市轨交的建设、管理和运营上的主要作用（1）GIS在修建之前进行线路规划、站点选择、沿线缓冲区的建筑物拆迁等的应用，能够极大GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析13地提高设计与施工、线路选择等方面的效率。（2）GIS技术实现对车站资源的简单管理，其中包括车站的各种软硬件资源、车站里各种设备的维修和各站的人员配置情况、维护实施情况等。同时，在GIS制作的地图上显示车站的所在位置和站内设施等，提供站内情况的视频监

44、控功能，更好的满足了出行者的需求，实现了基于可视的轻轨地理信息平台实现了信息共享综合运用。（3）轻轨运营线路的三维数据模型的建立，为城市轨道交通的基本信息的游览查询提供方便，促进了城市轨道交通基础数据管理的信息化，实现轻轨运营过程全面协调指挥与监视预警。通过网络电子地图向相关政府部门共享和发布轨道交通分布情况及客流量信息，辅助运输服务的质量监督管理。（4）通过相关系统的建设实现跨部门跨专业的协调，实现轻轨突发性事件的全过程跟踪和监控。在充分实现系统内在功能的基础上，不断深入数据的挖掘和开发集成所需的新功能，提高城市轨道交通基础信息管理的效率与质量20。综上，GIS在宁波轻轨的建设、管理、运营的

45、调度管理系统起到了巨大的作用，也给运营管理带来了新的变革。随着GIS技术的不断发展结合WEB技术，充分的发挥出它在空间的采集、储存、管理、分析和描述方面的能力18，而轻轨管理也会因它而更加方便、有效。运营管理可以依据工具所带来的变化加以改变，进而适应形势的发展。在城市轨交的管理方面，通过GIS系统与之结合必然会有所提高。总之，随着科技的进步，可以预见GIS将成为城市轨交建设、管理、运营最重要、最有效的手段之一，但同时也还需要广大的技术工作者不断探索和拓展它在轻轨方面的具体应用。72展望未来随着城市的发展和规模的不断扩展，城市的立体化不断加强，轨道交通逐步发展成为网络结构。城市轨交网络的运营特点

46、对综合协调指挥和快速应急处理能力等方面提出了更高的要求15。在我国目前的现状，GIS的研究和应用正是处在一个全新高速的发展期。城市轨道交通与GIS的结合应用也更加紧密。虽然我国在轨道交通方面应用GIS的课题研究起步比较晚，但是因为国外已经研究了好多年，所以我们可以直接取用发达国家的研究成果，这样就使得我们在GIS应用于城市轨道交通方面站在一个高起点上。真正的实现了“站在巨人的肩上，看得更远”。近些年，欧洲和北美等发达国家的城市轨道交通网络中已逐步重视GIS的应用，他们的主要应用是在轨道交通的运营、管理、调度和维修方面，特别是在城市轨道交通事故的预防、突发事件的应急处理和日常的调度指挥等方面做了

47、很多深入的研究。而目前在国内，虽然GIS在铁路运输网络上已得到较多的成功的应用，但在城市轨道交通领域还基本处于空白。因此，我们的新的发展方向应该是如何在中国城市轨道交通建设、管理和运营，特别是在网络化运营条件下的调度指挥中采用GIS在宁波城市轨道交通建设、管理与运营中的应用分析功能强大的GIS。参考文献1许清明上海地铁消防系统的设计与使用、管理J中国宁波工程2010158592黄勇超地理信息系统在城市轨道交通中的应用前景A都市快轨交通2008631333李丹基于GIS的武汉市公交线路最优路径运算研究J现代交通技术2008574774陆忠，钱翔东，张登荣基于最短路径查询的城市公交网络拓扑建模研究

48、J遥感信息，2002111145蒋海琴，于百勇GIS在轨道交通建设中的应用J现代测绘200326232356朱光应用GIS技术开发土地信息系统的几个问题J工程勘察2001353567王涛地理信息系统GIS在公路客运换乘站选址布局中的应用J交通世界20082486878吴艳娜，汤易，施寅GIS中基于栅格转换的缓冲区生成算法J研究与开发2002（61）10129初士立，张建旭基于网络GIS的轨道交通线路综合设施管理信息系统设计研究J矿上测量20083535610卜心国，王仰麟，吴健生等基于土地利用的城市轻轨线路规划合理性研究以东莞市为例J资源科学2006282475311陈立潮，刘玉树，张永梅城市

49、交通智能咨询系统的设计与实现J计算机工程，2003，291323412李瑞敏，陆化普基于WEBGIS的智能交通管理指挥调度系统J计算机工程2007332123223413秦勇，徐杰，王卓，基于GIS的轨道交通网指挥中心综合监控系统的设计与实现J中国铁道科学2007，284889414李季涛，杨俊基于GIS的公交网络模型及其在公交线路查询中的应用J大连铁道学院学报，2004252303315刘瑜GIS在城市轨道交通调度指挥中的应用J铁路计算机应用2008175454816DRIVOMILEVPROLOTHARGRUENDIGHIGHSPEEDRAILALIGNMENTANDMAINTENANCEDATAMODELLING,DATAACQUISITIONANDANALYSISA200217ASHISHVERNASLDHINGRAGISFORIDENTIFICATIONOFDEMANDORIENTEDURBANRAILTRANSITCORRIDORJTRANSPORTATIONMAPINDIA200318沙宇，张诚，丁坷等基于WEBGIS的城市轻轨噪声信息管理系统的设计与构建J噪声与振动控制20076919519王艳辉，罗俊，张晨琛基于GIS的城市轨道交通建设安全风险管理信息系统的设计与实现J交通运输系统工程与信息2008，10（4）333720陈能，江男，王梅珍城市轨道交