专利名称：基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及气象监测技术领域，具体涉及一种基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统。
背景技术：
今年7月，北京突降暴雨，城市道路多处出现水淹、滑坡等险情，由于有关部门未能及时提供实时道路交通气象信息，造成众多车辆被淹、多名司乘人员死亡。近年来，全国各地多次发生类似事件的情况表明，气象条件对道路交通的影响日益明显，加强道路交通气象监测与预警、确保道路交通安全就显得尤为重要。目前，地理信息系统(GIS)被广泛应用道路勘察、交通管控及施工规划等领域，取得了良好效果。WebGIS是Internet和GIS相结合的产物，将WebGIS应用于道路交通气象管理系统将能更好为交通管理者提供安全快捷的管理手段，不但可以实现传统GIS的所有功能，而且它还通过与Internet的结合将气象监测和预警功能应用推广到智能交通管理上来，即利用计算机对气象数据进行采集、管理、处理、分析、建模，并将数据转化为视屏显示，为驾车出行者提供实时的气象信息，以提高道路交通的管理效率和安全保障。目前智能交通系统在国内已经得到了迅速的发展，气象监测系统技术也已经相当成熟，但除了高速公路上有所应用外，却很少被应用于城市智能交通管理系统，智能交通气象管理系统在国内技术层面上也仅处于初期发展阶段，尚不够成熟，基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统也只是处于研究阶段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种功能多样，运行稳定可靠的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:该系统由道路气象信息监测采集系统、道路气象预警发布系统及道路气象预警、管理中心三部分构成，所述的道路气象预警、管理中心通过GSM/GPRS/CDMA或互联网与道路气象信息监测采集系统及道路气象预警发布系统进行通信连接，所述的道路气象信息监测采集系统实时监测气象及路况信息，并将监测到的信息通过有线或无线通信网络传输到所述的道路气象预警、管理中心，所述的道路气象预警、管理中心进行数据分析、管理并通过道路气象预警发布系统对外发布，引导交通。所述的道路气象信息监测采集系统主要包括各种气象要素管理模块、前端气象监测设备、气象信息监测站等部分，所述气象信息监测站能够精确、及时地监测采集道路环境状况，所述的前端气象监测设备用于监测气象状况，并通过气象要素管理模块进行分析、分类并通过有线或无线通信网络传输到道路气象预警、管理中心，能够对能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量等要素进行自动监测。
所述的道路气象预警发布系统主要包括道路电子警示牌、诱导屏系统及公众媒体发布渠道，对来自道路气象预警、管理中心的信息实时运算出交通气象灾害爆发几率，并及时通过沿线电子警示牌、道路诱导屏系统和各种公众媒体发布公路气象灾害情况和预警等级给公众。所述气象环境预警管理中心为整个系统的数据接收及发布控制中心，包括交通气象信息采集模块、数据交换模块、数据抽取模块、信息发布模块、后台管理模块及安全维护模块；所述的交通气象信息采集模块主要采集来自道路气象信息监测采集系统的交通气象信息，包括能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量等要素；所述的数据交换模块采用XML数据交换方式，将交通管理部门的各类系统存储的交通气象相关数据向后台管理模块提供，与此同时，交通气象信息采集模块将获取的道路交通气象信息等数据也向数据管理模块提供，所有与交通气象数据相关的数据统一保存到由交通地理信息、综合信息、动态交通管理信息组成的服务数据库里；所述的数据抽取模块对数据进行处理、格式转换，并与其它系统的数据进行关联整合，生成满足系统应用业务要求的数据，从而可以通过信息发布模块向公众发布；所述的信息发布模块主要包括公众交通信息服务门户网系统、交通专网、政务外网系统、VMS信息发布系统及声讯、短信、服务热线系统；所述的后台管理模块主要实现对地理信息数据管理、交通信息服务数据管理及远程维护和更新；所述的安全维护模块主要用于维护系统安全及数据备份与恢复。本发明的基于WebGIS的智能交通气象监测、预警管理系统是针对交通管理部门的应用需求，结合现代尖端计算机应用技术手段而研制成功的高性能的自动化气象监测、预警管理系统，可自动实时监测大雾、低能见度、路面结冰、路面高温、大风、强降雨、降雪、冰雹等多种异常道路交通状况，主要用于及时发现各路段及关键点的各种异常交通环境因素变化和气象状况，将数据信息通过多种有线和无线通信网络传输至交警指挥中心，为交通管理部门对道路交通的管理、引导提供辅助决策依据，通过集成GIS系统、监控系统，在交警指挥中心实现实时可视化监控界面，直观反映现场路面情况，为交通管理部门提供更加简易操作界面，可直观、清晰地查看路面交通气象信息，方便交通管理者对路面实时交通进行引导、管理，并将实时气象条件及气象预警信息发送至路面信息显示屏，为道路上行驶的车辆提供实时气象信息和服务，可避免因气象条件突然变化而导致的交通安全危险，预防雷击、水淹、泥石流等交通灾害带来的人员财产损失。本发明的有益效果是:本系统支持多种无线和有线网络通信方式，指挥中心服务器可通过网络对分布在广域范围内的多个公路交通气象监测站进行远程集中管理与监控，系统设备采用高可靠性设计，完全实现无人职守，能够胜任在野外恶劣的气候环境下长年不间断工作，是交通管理行业的理想道路气象状况监测手段。
图1为本发明系统原理框图；图2为本发明道路气象信息监测采集系统原理框图3为本发明道路气象预警发布系统原理框图；图4为本发明道路气象预警、管理中心原理框图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如图1至图4所示，一种基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，该系统由道路气象信息监测采集系统、道路气象预警发布系统及道路气象预警、管理中心三部分构成，道路气象预警、管理中心通过GSM/GPRS/CDMA或互联网与道路气象信息监测采集系统及道路气象预警发布系统进行通信连接，道路气象信息监测采集系统实时监测气象及路况信息，并将监测到的信息通过有线或无线通信网络传输到所述的道路气象预警、管理中心，所述的道路气象预警、管理中心进行数据分析、管理并通过道路气象预警发布系统对外发布，引导交通。道路气象信息监测采集系统主要包括各种气象要素管理模块、前端气象监测设备、气象信息监测站等部分，气象信息监测站能够精确、及时地监测采集道路环境状况，前端气象监测设备用于监测气象状况，并通过气象要素管理模块进行分析、分类并通过有线或无线通信网络传输到道路气象预警、管理中心，能够对能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量等要素进行自动监测。道路气象信息监测采集系统的技术特点:1.全自动数据采集、传输及监控，可长期无人职守。2.能够在各种恶劣的环境下长期稳定运行。3.系统采集精度高，可靠性好，具有高度的智能化和灵活性。4.监测项目全，能够对雾、路面结冰、积雪等道路所需的各种监测要素进行实时监测。5.采集处理核心单元采用具有国际先进水平的实时多任务嵌入式系统，能实现甚至超越国外目前成熟产品的各种功能。6.能够测量10 20000m范围，准确度为±5% (小于IOOOm时)和10% (大于IOOOm时)，分辨率为10m，气象信息监测站配置灵活，各种观测传感器可以根据需求灵活配置。7.具有无线网络通讯功能，配无线通讯器通过GSM网/GPRS网可实现远距离布网监测或异地遥测数据。不受距离限制，每个气象监测网点配备一个无线通讯端口，由气象中心监测站的主控微机对网点内所有气象站的数据进行统一监控，以达到整个网点内气象数据整合及统计，也可采用移动存储器技术传输数据。8.交通气象环境监测系统管理软件可在WIND0WS98以上环境即可运行，实时显示各路数据，每隔5秒更新一次，小时整点数据自动存储(存储时间可以设定)，与打印机相连自动打印存储数据，数据存储量达一年以上，数据存储格式为EXCEL标准格式可供其它软件调用。9.具有停电保护功能，当交流电停电后，由充电电池供电，可维持72小时以上，且具有多种供电方式，交直流两用电源系统，也可采用太阳能电池供电。
道路气象预警发布系统主要包括道路电子警示牌、诱导屏系统及公众媒体发布渠道，对来自道路气象预警、管理中心的信息实时运算出交通气象灾害爆发几率，并及时通过沿线电子警示牌、道路诱导屏系统和各种公众媒体发布公路气象灾害情况和预警等级给公众。气象环境预警管理中心为整个系统的数据接收及发布控制中心，包括交通气象信息采集模块、数据交换模块、数据抽取模块、信息发布模块、后台管理模块及安全维护模块；交通气象信息采集模块主要采集来自道路气象信息监测采集系统的交通气象信息，包括能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量等要素；数据交换模块采用XML数据交换方式，将交通管理部门的各类系统存储的交通气象相关数据向后台管理模块提供，与此同时，交通气象信息采集模块将获取的道路交通气象信息等数据也向数据管理模块提供，所有与交通气象数据相关的数据统一保存到由交通地理信息、综合信息、动态交通管理信息组成的服务数据库里；数据抽取模块对数据进行处理、格式转换，并与其它系统的数据进行关联整合，生成满足系统应用业务要求的数据，从而可以通过信息发布模块向公众发布；信息发布模块主要包括公众交通信息服务门户网系统、交通专网、政务外网系统、VMS信息发布系统及声讯、短信、服务热线系统；后台管理模块主要实现对地理信息数据管理、交通信息服务数据管理及远程维护和更新；安全维护模块主要用于维护系统安全及数据备份与恢复。本系统数据库采用OraclelOg.数据库逐级考虑其层次部署:首先，建立省级交通气象服务数据库，包括交通地理信息、综合交通信息、动态交通管理信息、交通气象服务信息等，承担所有信息处理和数据备份过程。考虑数据库分布实现机制，增加辅助决策功能，考察用户行为数据特征，必要时增加二级库。针对数据库维护和更新，系统提供远程管理功能，可实现对系统数据库的远程维护和更新，其操作简便、扩展性好，减少系统维护成本，实现实时更新，快速访问。本系统对包含实时交通气象等数据的静态管理对象(如路段等)以可视化显示，用户可以选择感兴趣的交通对象进行显示；采用动画形式模拟任一时间内包含动态实时数据的动态管理对象(如GPS警车)的运动状况，采用联动方式设置跟踪相关交通事件的同时发生。通过该系统，用户可以对实时数据进行图表式、地图式、主题式的可视化分析，从而在整体上理解交通气象数据。这些功能大大拓宽了用户对数据的应用，用户可以以之为工具，在时间和空间上对交通气象信息的掌握，管理确定交通模式甚至交通事故的可能发生。比如说，系统可视化可用于检测交通气象信息在城市交通网络上的影响，找出交通气象状况恶劣的路段，或者分析事故附近地区的其他有关状况。为城市交通的流畅运行提供保障。本发明的基于WebGIS的智能交通气象监测、预警管理系统是针对交通管理部门的应用需求，结合现代尖端计算机应用技术手段而研制成功的高性能的自动化气象监测、预警管理系统，可自动实时监测大雾、低能见度、路面结冰、路面高温、大风、强降雨、降雪、冰雹等多种异常道路交通状况，主要用于及时发现各路段及关键点的各种异常交通环境因素变化和气象状况，将数据信息通过多种有线和无线通信网络传输至交警指挥中心，为交通管理部门对道路交通的管理、引导提供辅助决策依据，通过集成GIS系统、监控系统，在交警指挥中心实现实时可视化监控界面，直观反映现场路面情况，为交通管理部门提供更加简易操作界面，可直观、清晰地查看路面交通气象信息，方便交通管理者对路面实时交通进行引导、管理，并将实时气象条件及气象预警信息发送至路面信息显示屏，为道路上行驶的车辆提供实时气象信息和服务，可避免因气象条件突然变化而导致的交通安全危险，预防雷击、水淹、泥石流等交通灾害带来的人员财产损失。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:该系统由道路气象信息监测采集系统、道路气象预警发布系统及道路气象预警、管理中心三部分构成，所述的道路气象预警、管理中心通过GSM/GPRS/CDMA或互联网与道路气象信息监测采集系统及道路气象预警发布系统进行通信连接，所述的道路气象信息监测采集系统实时监测气象及路况信息，并将监测到的信息通过有线或无线通信网络传输到所述的道路气象预警、管理中心，所述的道路气象预警、管理中心进行数据分析、管理并通过道路气象预警发布系统对外发布，引导交通。
2.根据权利要求1所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的道路气象信息监测采集系统主要包括各种气象要素管理模块、前端气象监测设备、气象信息监测站，所述气象信息监测站能够精确、及时地监测采集道路环境状况，所述的前端气象监测设备用于监测气象状况，并通过气象要素管理模块进行分析、分类并通过有线或无线通信网络传输到道路气象预警、管理中心，能够对能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量要素进行自动监测。
3.根据权利要求1所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的道路气象预警发布系统主要包括道路电子警示牌、诱导屏系统及公众媒体发布渠道，对来自道路气象预警、管理中心的信息实时运算出交通气象灾害爆发几率，并及时通过沿线电子警示牌、道路诱导屏系统和各种公众媒体发布公路气象灾害情况和预警等级给公众。
4.根据权利要求1所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述气象环境预警管理中心为整个系统的数据接收及发布控制中心，包括交通气象信息采集模块、数据交换模块、数据抽取模块、信息发布模块、后台管理模块及安全维护模块。
5.根据权利要求4 所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的交通气象信息采集模块主要采集来自道路气象信息监测采集系统的交通气象信息，包括能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量等要素。
6.根据权利要求4所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的数据交换模块采用XML数据交换方式，将交通管理部门的各类系统存储的交通气象相关数据向后台管理模块提供，与此同时，交通气象信息采集模块将获取的道路交通气象信息等数据也向数据管理模块提供，所有与交通气象数据相关的数据统一保存到由交通地理信息、综合信息、动态交通管理信息组成的服务数据库里。
7.根据权利要求4所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的数据抽取模块对数据进行处理、格式转换，并与其它系统的数据进行关联整合，生成满足系统应用业务要求的数据，从而可以通过信息发布模块向公众发布。
8.根据权利要求4所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的信息发布模块主要包括公众交通信息服务门户网系统、交通专网、政务外网系统、VMS信息发布系统及声讯、短信、服务热线系统。
9.根据权利要求4所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的后台管理模块主要实现对地理信息数据管理、交通信息服务数据管理及远程维护和更新。
10.根据权利要求4所述的基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，其特征在于:所述的安全 维护模块主要用于维护系统安全及数据备份与恢复。
全文摘要
一种基于WebGIS的可视化智能交通气象监测、预警管理系统，涉及气象监测技术领域，该系统由道路气象信息监测采集系统、道路气象预警发布系统及道路气象预警、管理中心三部分构成，所述的道路气象预警、管理中心通过GSM/GPRS/CDMA或互联网与道路气象信息监测采集系统及道路气象预警发布系统进行通信连接，所述的道路气象信息监测采集系统实时监测气象及路况信息，并将监测到的信息通过有线或无线通信网络传输到所述的道路气象预警、管理中心，所述的道路气象预警、管理中心进行数据分析、管理并通过道路气象预警发布系统对外发布，引导交通。本系统支持多种无线和有线网络通信方式，指挥中心服务器可通过网络对分布在广域范围内的多个公路交通气象监测站进行远程集中管理与监控。
文档编号H04L29/08GK103150914SQ20131004171
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者杨潘 申请人:安徽达尔智能控制系统有限公司