ITS 是國家“十五”期間科技發(fā)展的重點領(lǐng)域,已列入《國家國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十五”規(guī)劃》。科技部已啟動國家ITS“十五”示范工程,首都北京為科技部確定的十個ITS 的示范城市之首。為了有效提升北京的國際化大都市形象,確保2008 年奧運會的成功舉辦,北京市將ITS 新型交通理念和高新技術(shù)手段運用到交通管理與運營實踐中,率先開展了交通綜合信息平臺的建設(shè)。
北京大學根據(jù)北京市ITS 規(guī)劃總體方案和北京市“數(shù)字北京”、“數(shù)字奧運”總體框架,以及北京市交通綜合信息平臺示范工程的要求,開展了GIS-T子系統(tǒng)的研究。
GIS-T 作為地理和交通數(shù)據(jù)存儲及應(yīng)用的支持系統(tǒng),是整個交通綜合信息平臺的核心模塊之一。為交通管理各部門提供GIS 支持,充分發(fā)揮GIS 技術(shù)特點,通過公共共享數(shù)據(jù)庫,將全市道路交通信息置于同一平臺和操作環(huán)境下集中管理和調(diào)度,完成實時數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和動態(tài)顯示,服務(wù)信息組織管理、信息抽取、GIS 交通應(yīng)用運算和信息分發(fā),提供基于GIS 的可視化信息表達功能。GIS-T 分為兩部分: GIS-T1 和GIS-T2 。GIS-T1 為整個交通綜合信息平臺的與位置有關(guān)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù),它直接為有線用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù),并經(jīng)過服務(wù)端的GIS-T2-DB 為移動終端用戶提供數(shù)據(jù)支持和服務(wù); GIS-T2 面向廣大的移動終端用戶(包含車載終端、手持等) ,充分利用經(jīng)過整合和處理的多源數(shù)據(jù),逐步深入地提供基于位置服務(wù)為主的信息服務(wù)。GIS-T1 與GIS-T2 的關(guān)系如圖1 所示。
系統(tǒng)總體設(shè)計
子系統(tǒng)的劃分
本方案中,子系統(tǒng)的劃分如圖2 所示。由于車載終端、PDA 以及兩類手機終端在硬件設(shè)備、運營模式、使用對象等方面存在差異,因此,本方案中將這四種終端按三類GIS 軟件(車載、PDA/ 多模手機、普通手機) 分別進行設(shè)計開發(fā)。這三類終端GIS 軟件既有共性,也存在明顯區(qū)別。
采用或引用的標準與規(guī)范(參見表1)
系統(tǒng)的開發(fā)方案
各子系統(tǒng)開發(fā)方案如表2 。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了合理的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如何有效管理涉及的大量空間數(shù)據(jù)如地圖數(shù)據(jù)和交通數(shù)據(jù)等,是系統(tǒng)能否正常運行的關(guān)鍵之一。
不同種類的移動終端設(shè)備的數(shù)據(jù)下載
不同的移動終端的數(shù)據(jù)下載途徑存在差異(如表3) ,所以要求GIS-T2 軟件系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌臄?shù)據(jù)下載方案予以支持。
不同種類的移動終端設(shè)備的定位方案
如表4 ,不同的移動終端的定位方式存在差異,所以要求GIS-T2 軟件系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌亩ㄎ环绞接枰灾С帧?/p>
FLEX數(shù)字廣播的形式發(fā)布實時交通事件表信息
從方便、快速、經(jīng)濟等方面考慮,對于實時交通事件信息,將采用數(shù)字廣播的形式發(fā)布。交通事件通過交通事件表來描述,一條或多條交通事件表發(fā)送到移動終端后,應(yīng)用程序?qū)ζ溥M行解碼,轉(zhuǎn)換成應(yīng)用程序可理解的數(shù)據(jù)格式,并將事件信息關(guān)聯(lián)到空間對象,最后顯示在地圖上,如圖3 所示。基于上述考慮,本方案在參考國際通用標準的基礎(chǔ)上,設(shè)計帶有空間位置屬性或者空間位置關(guān)聯(lián)屬性的交通數(shù)據(jù)表規(guī)范。
車載終端軟件子系統(tǒng)設(shè)計
車載終端軟件系統(tǒng)
車載終端軟件系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程
根據(jù)總體結(jié)構(gòu)模塊的劃分、相關(guān)的處理流程以及與硬件設(shè)備關(guān)系進行模塊外部和內(nèi)部設(shè)計如表5 、表6 。
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PDA 軟件子系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
PDA 導航設(shè)備軟件設(shè)計的內(nèi)容可以包括:顯示模塊、通信模塊、定位模塊、路徑規(guī)劃模塊、信息查詢模塊、用戶設(shè)置模塊。設(shè)計細節(jié)略,具體實現(xiàn)見圖6 。
PDA 移動終端軟件系統(tǒng)的使用對象為普通PDA 用戶,因此操作界面應(yīng)簡捷、易懂,且符合我國和北京市的所有法律、規(guī)章和條例,滿足行業(yè)標準。
PDA 終端軟件系統(tǒng)與服務(wù)端的接口主要完成兩個方面的功能,一是支持硬件提供的通信方式,通過系統(tǒng)通信設(shè)備向服務(wù)端發(fā)出服務(wù)請求(主要是數(shù)據(jù)下載請求) ;二是服務(wù)端數(shù)據(jù)到本地后的數(shù)據(jù)解壓縮,以及向本地存儲設(shè)備進行傳輸存儲。系統(tǒng)采用高效的自行開發(fā)的解壓縮算法完成解壓縮任務(wù)。
手持終端軟件子系統(tǒng)
多模手機子系統(tǒng)
多模手機子系統(tǒng)在PDA 軟件子系統(tǒng)基礎(chǔ)上形成。這里核心部分是插件式軟件組合方式。手持終端軟件子系統(tǒng)的平臺可以有以下幾種:BREW ,JAVA ,WAP。本軟件適合的多模手機類型如表6 所示,基本包括:以手機特征為主,在具備PDA 基礎(chǔ)上,分為高中低三檔。
普通手機子系統(tǒng)
交互界面主要以HTML 頁面為基礎(chǔ)。無論存儲在本地或者從服務(wù)器端下載,界面都為HTML 頁面。其中支持HTML 的按鈕、Check Box 、Radio But ton 、文本框、超鏈接等頁面元素。
地圖為另一種主要的人機交互界面形式,地圖可以縮放、平移及旋轉(zhuǎn),用戶應(yīng)可以在地圖上點擊某處獲取該處的信息。
交通事件表( Trafficial IncidentTable) 與元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
交通事件表(參見表7) 是根據(jù)信息熵基本原理,將交通事件分類;采用變結(jié)構(gòu)自組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲、壓縮與無線傳輸。系統(tǒng)元數(shù)據(jù)設(shè)計參照FGDC 元數(shù)據(jù)的內(nèi)容標準,將元數(shù)據(jù)內(nèi)容分為幾個部分如表8。
結(jié)論
本研究得到了如下成果:
①提出了平臺GIS( GIS-T1) 與移動GIS( GIS-T2) 的概念,并確定了其關(guān)系圖;
?、趯σ苿?strong>GIS進行了總體設(shè)計,確定了相關(guān)的標準與規(guī)范,提出了各子系統(tǒng)開發(fā)方案,移動終端設(shè)備數(shù)據(jù)下載、定位方案,大量交通信息服務(wù)的數(shù)字廣播方式;
?、厶岢隽塑囕d終端軟件結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和內(nèi)外模塊接口;
?、芙榻B了PDA的功能實現(xiàn);
⑤對多模手持終端的組合方式進行了規(guī)范,對普通手機LBS功能實現(xiàn)進行了介紹;
?、拮詈髮煌ㄊ录砗驮獢?shù)據(jù)進行了設(shè)計分析。
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