基于GPS和GIS的交通紧急救援方案设计.docVIP

小论文 院（系、部） 二 院 专 业 测绘工程 年 级 2014 级 基于GPS和GIS的交通紧急救援方案设计 温波1 摘要：在所设计的基于GPS和GIS的交通紧急救援方案中，通过模拟沈阳市局部道路地形图的救援流程，利用GPS定位功能将事故地点、救援车和医院进行定位，再用电子地图查询出上述地物的定位，并结合ArcGIS软件的网路分析功能，实现紧急救援的最优路径，进而使救援车辆尽快赶到事故现场，以减少人员伤亡和财产损失，最终验证了方案设计的可行性及实用性。 关键词：紧急救援；GPS；GIS；最优路径选择；电子地图 GPS and GIS-based transportation emergency rescue program design WenBo 1 Abstract：simulate the traffic emergency rescue in part of topographic map of Shenyang City with the positioning function of GPS, locationing the position of accident site, rescue vehicles and hospitals. Then, finding out their positions by using the electronic maps and using the function of network analysist of ArcGIS software to realize the optimal route selection of emergency rescue, thus, the rescue vechicles reach the site of accident, so as to save peoples lives and property.Finally, the feasibility and adaptability of the rescue program design was verified. Key words: emergency rescue; GPS; GIS; optimal route selection;electronic maps 1 概述 近年来，我国公路建设规模飞速发展，为我国的社会经济发展作出了突出的贡献，但交通拥堵事件与交通事故仍时有发生。交通事故一旦发生，拯救生命和救护伤员的关键是要及时准确地将救护人员召集到事故现场并将伤者及时送至医疗中心。而以往的救援方案有基于GPS的车辆导航系统、基于GIS_T的高速公路紧急救援系统、基于MATLAB的应急救援最优路径选择等。本文中设计了一种基于GPS和GIS的交通紧急救援方案救援体系，在模拟沈阳市局部道路地形图的救援流程中，利用GPS的定位技术、电子地图的查询功能和ArcGIS的网络分析功能，实现救援的最优路径选择，使救援车尽快赶到事故现场进行急救，从而完成救援任务，最终验证方案设计的可行性和实用性。 2 GPS和GIS理论 2.1 GPS定位原理 GPS卫星是利用测距交会的原理确定点位的。GPS卫星发射测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星的位置信息。用户使用 GPS 接收机在某一时刻同时接收三颗以上的 GPS 卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用距离交会法解算出测站P的位置。如图2-1所示。 设在t时刻，在测站点P用GPS接收机同时测得P点至三颗 GPS卫星S1,S2,S3的距离，通过GPS电文解译出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标分别为(Xi,Yi,Zi)，i=1，2，3。用距离交会的方法求解P点的三维坐标(X，Y，Z)。 图2-1 GPS卫星定位原理 Figure 2-1 GPS satellite positioning principle 2.2 GIS在车载导航系统中的作用 随着世界各地的ITS发展蓬勃兴起，GIS技术也越来越成为ITS当中的一项重要技术。GIS在ITS中主要用于车辆导航和定位。它综合了数据库、计算机图形学、地理学、几何学等技术，以地理空间数据为基础，采用地理模型和分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，从而为存放和管理定位和导航信息提供服务。因此，在车辆定位和导航中，GIS充当着信息系统的角色。它集城市地理信息系统和被管理目标主体于一体，能借助数字电子地图，迅速准确