本發(fā)明屬于市政、交通、防汛工程技術領域，具體涉及一種基于地理信息系統(tǒng)的城市內澇交通疏導與救援指揮系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，受全球氣候變化和人類活動影響，我國極端水災害事件呈突發(fā)、頻發(fā)、并發(fā)、重發(fā)趨勢，很多大中城市都出現(xiàn)了內澇現(xiàn)象，使得人們的生活受到嚴重影響。如何應對災害天氣，快速疏導交通，引發(fā)公眾的廣泛關注。

城市洪澇具有突發(fā)、集中、迅猛等特點，城市地表覆蓋多為硬化路面、隔水層，雨季暴雨、連續(xù)性降雨發(fā)生時，水瞬間從四周高處向低處匯聚，過度集中的匯流大大超出了城市排水系統(tǒng)的排水能力。一旦發(fā)生道路積水，往往容易造成交通堵，甚至造成人員財產損失。因此，當發(fā)生嚴重澇害時，及時發(fā)布道路積水實況信息，為現(xiàn)場交通指揮人員建立快速有效的交通疏導方案至關重要；并且，當多處同時發(fā)生澇害時，如何根據(jù)危險的輕重緩急，合理調配有限的救援隊伍，確保救援人員能第一時間趕至危險現(xiàn)場，是有效降低洪澇帶來人員生命財產損失的關鍵。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于地理信息系統(tǒng)技術內澇交通疏導與救援指揮系統(tǒng)，能夠有效疏導雨天交通擁堵，并且澇害嚴重時及時合理調配救援人員到重災現(xiàn)場。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：一種基于地理信息系統(tǒng)的城市內澇交通疏導與救援指揮系統(tǒng)，包括：道路內澇實時信息監(jiān)測子系統(tǒng)，用于采集道路內澇實時信息，并將該信息自動發(fā)送至信息監(jiān)控中心；信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)，對接收到的道路內澇實時信息進行地理信息解譯；根據(jù)解譯后的信息進行道路積水時的交通疏導方案分析或嚴重澇害時的救援調度分析，并將解譯的道路內澇地理信息及分析完成的交通疏導方案或救援調度方案發(fā)送至信息發(fā)布平臺系統(tǒng)；信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)，顯示接收到的道路內澇地理信息和交通疏導方案或救援調度方案線路圖，并將接收到的交通疏導方案或救援調度方案發(fā)送給臨近的交通指揮人員。

其中，所述道路內澇實時信息監(jiān)測子系統(tǒng)由設在信息監(jiān)測點、采集道路內澇實時信息的傳感器，和與傳感器的輸出端相連、將采集到的采集道路內澇實時信息發(fā)送至信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)的無線信息發(fā)送模塊組成。

其中，所述信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)由道路內澇信息數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)包解析服務器、地圖服務器、調度分析服務器和指令發(fā)布服務器組成；所述無線信息發(fā)送模塊將采集到的道路內澇實時信息發(fā)送至數(shù)據(jù)包解析服務器；數(shù)據(jù)包解析服務器對該實時信息進行數(shù)據(jù)解譯及特征分類后，得到道路積水實時數(shù)據(jù)和空間位置點信息，并將道路積水實時數(shù)據(jù)存儲進道路內澇信息數(shù)據(jù)庫，將空間位置點信息轉發(fā)至地圖服務器，同時將道路積水實時數(shù)據(jù)和空間位置點信息轉發(fā)至調度分析服務器；調度分析服務器實現(xiàn)對洪澇點的災情分析，結合路網(wǎng)系統(tǒng)、交通指揮人員位置和救援資源現(xiàn)狀，制定交通疏導方案或救援調度方案，并將交通疏導方案或救援調度方案同時發(fā)送至地圖服務器和指令發(fā)布服務器以及存儲入道路內澇信息數(shù)據(jù)庫；地圖服務器對接收到的數(shù)據(jù)進行空間與屬性數(shù)據(jù)處理；并在接收到交通疏導方案或救援調度方案后，將調度空間信息和屬性信息與空間數(shù)據(jù)庫關聯(lián)，形成交通疏導方案或救援調度方案路線圖。

其中，所述信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)由地圖數(shù)據(jù)發(fā)布終端和調度信息發(fā)布終端組成；所述地圖服務器將處理完成的地圖數(shù)據(jù)、交通疏導方案或救援調度方案路線圖發(fā)送至地圖數(shù)據(jù)發(fā)布終端進行顯示；所述指令發(fā)布服務器將交通疏導方案或救援調度方案發(fā)送至調度信息發(fā)布終端，由調度信息發(fā)布終端將該方案發(fā)送給相關交通指揮及救援人員。

其中，所述道路內澇實時信息包括道路雨情及積水深度信息。

其中，所述道路內澇信息數(shù)據(jù)庫通過數(shù)據(jù)庫接口與數(shù)據(jù)包解析服務器相接。

其中，所述地圖服務器包括地圖編輯、空間分析的地圖組件及控件。

其中，所述調度分析服務器采用空間信息優(yōu)化算法對預選方案進行優(yōu)化。

其中，所述調度信息發(fā)布終端將交通疏導方案和救援調度方案以彩信或短信形式發(fā)送至相關交通指揮及救援人員的手機上。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發(fā)明基于實時監(jiān)測技術、地理信息系統(tǒng)技術和數(shù)據(jù)庫技術，為提高雨天交通疏導效率，合理調配有限救援資源，提供參考方案。本發(fā)明具有內澇水情監(jiān)測、道路積水報警、輔助交通疏導、救援人員合理調度的功能，能夠有效疏導雨天交通擁堵，嚴重澇害時，及時合理調配救援人員到重災現(xiàn)場，最大限度的保障澇害帶來的人員生命和財產安全。

本發(fā)明用于城市內澇、道路積水后，為指揮中心實時提供城市道路內澇點積水信息；交通疏導方案和救援人員調度方案通過廣播或短信等方式通知交通指揮人員和緊急救援人員，實現(xiàn)準確、高效、快捷的交通疏導和救援指揮，有效緩解雨天交通擁堵，優(yōu)化救援調度，降低了洪澇帶來的人員、車輛等生命財產損失。本發(fā)明是一種切實提高交通疏導速度、實施針對性救援調度中迫切需要的指揮系統(tǒng)，具有極重要的推廣價值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的總體原理框圖；

圖2是數(shù)據(jù)包解析服務器處理流程圖；

圖3是數(shù)據(jù)包解譯及特征分類流程圖；

圖4是指令發(fā)布服務器處理流程圖；

圖中：1、是道路內澇實時信息監(jiān)測子系統(tǒng)，2、信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)，3、信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)，1-1、傳感器，1-2、無線信息發(fā)送模塊，2-1、道路內澇信息數(shù)據(jù)庫，2-2、數(shù)據(jù)包解析服務器，2-3、地圖服務器，2-4、調度分析服務器，2-5、指令發(fā)布服務器，3-1、地圖數(shù)據(jù)發(fā)布終端，3-2、調度信息發(fā)布終端。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1所示為本發(fā)明的總體原理框圖。本發(fā)明為一種基于地理信息系統(tǒng)的城市內澇交通疏導與救援指揮系統(tǒng)，包括：道路內澇實時信息監(jiān)測子系統(tǒng)1，用于采集道路內澇實時信息，包括道路雨情及積水深度信息，并將該信息自動發(fā)送至信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)2；信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)2，對接收到的道路內澇實時信息進行地理信息解譯；根據(jù)解譯后的信息進行道路積水時的交通疏導方案分析或嚴重澇害時的救援調度分析，并將解譯的道路內澇地理信息及分析完成的交通疏導方案或救援調度方案發(fā)送至信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)3；信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)3，顯示接收到的道路內澇地理信息和交通疏導方案或救援調度方案線路圖，并將接收到的交通疏導方案或救援調度方案發(fā)送給臨近的交通指揮人員。

圖1中的道路內澇實時信息監(jiān)測子系統(tǒng)1由設在信息監(jiān)測點、采集道路內澇實時信息的傳感器1-1，和與傳感器1-1的輸出端相連、將采集到的采集道路內澇實時信息通過移動手機網(wǎng)絡或者專網(wǎng)發(fā)送至信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)2的無線信息發(fā)送模塊1-2組成。道路內澇實時信息包括道路雨情及積水深度信息。

圖1中的信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)2由道路內澇信息數(shù)據(jù)庫2-1、數(shù)據(jù)包解析服務器2-2、地圖服務器2-3、調度分析服務器2-4和指令發(fā)布服務器2-5組成。上述無線信息發(fā)送模塊1-2將采集到的道路內澇實時信息發(fā)送至數(shù)據(jù)包解析服務器2-2；數(shù)據(jù)包解析服務器2-2對該實時信息進行數(shù)據(jù)解譯及特征分類后，得到道路積水實時數(shù)據(jù)和空間位置點信息，并將道路積水實時數(shù)據(jù)存儲進道路內澇信息數(shù)據(jù)庫2-1，將空間位置點信息轉發(fā)至地圖服務器2-3，同時將道路積水實時數(shù)據(jù)和空間位置點信息轉發(fā)至調度分析服務器2-4；調度分析服務器2-4實現(xiàn)對洪澇點的災情分析，結合路網(wǎng)系統(tǒng)、交通指揮人員位置和救援資源現(xiàn)狀，制定交通疏導方案或救援調度方案，并將交通疏導方案或救援調度方案同時發(fā)送至地圖服務器2-3和指令發(fā)布服務器2-5以及存儲入道路內澇信息數(shù)據(jù)庫2-1；地圖服務器2-3對接收到的數(shù)據(jù)進行空間與屬性數(shù)據(jù)處理；并在接收到交通疏導方案或救援調度方案后，將調度空間信息和屬性信息與空間數(shù)據(jù)庫關聯(lián)，形成交通疏導方案或救援調度方案路線圖。

道路內澇信息數(shù)據(jù)庫2-1包括基礎數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫接口與數(shù)據(jù)包解析服務器2-2相接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互訪問，支持標準301語句進行訪問，分類存儲實時和歷史監(jiān)測、調度等數(shù)據(jù)；地圖服務器2-3的主要功能有：實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的匹配，實現(xiàn)對交通疏導路線的渲染，信息采集點危險級別的分類提示，完成地圖放大、縮小、移動等操作，實時信息與地圖數(shù)據(jù)的動態(tài)關聯(lián)，對數(shù)據(jù)進行實時刷新，空間定位，地圖控件可以為任一包括地圖編輯、空間分析的地圖組件及控件。指令發(fā)布服務器2-5實現(xiàn)對交通疏導方案指令、救援調度方案指令的接收，對控制命令校驗，完成發(fā)送至相應交通指揮人員和救援人員手機的指令，命令確認；指令信息可以通過現(xiàn)有舊、或者專屬網(wǎng)絡完成。調度分析服務器2-4實現(xiàn)對洪澇點災情分析，結合路網(wǎng)系統(tǒng)、交通指揮人員位置、救援資源現(xiàn)狀，制定交通疏導和救援方案，并對預選方案進行優(yōu)化，優(yōu)化算法可以選用任一可實現(xiàn)空間信息優(yōu)化的現(xiàn)成算法。

圖1中的信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)3由地圖數(shù)據(jù)發(fā)布終端3-1和調度信息發(fā)布終端3-2組成；上述地圖服務器2-3將處理完成的地圖數(shù)據(jù)、交通疏導方案或救援調度方案路線圖發(fā)送至地圖數(shù)據(jù)發(fā)布終端3-1，由地圖數(shù)據(jù)發(fā)布終端3-1完成地圖和路線圖的顯示和發(fā)布；上述指令發(fā)布服務器2-5將交通疏導方案或救援調度方案發(fā)送至調度信息發(fā)布終端3-2，由調度信息發(fā)布終端3-2將該方案以彩信或短信形式發(fā)送至相關交通指揮及救援人員的手機上。

本發(fā)明的工作原理：

道路內澇實時信息監(jiān)測子系統(tǒng)1安裝在各主要道路易發(fā)生積水點即道路洪澇信息采集點，每個信息采集點帶有傳感器，實時采集道路雨情及積水深度信息。當發(fā)生降雨發(fā)生時，信息監(jiān)測點傳感器1-1實時采集積水信息，無線信息發(fā)送模塊1-2將采集到的道路內澇實時信息通過無線方式實時發(fā)送至信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)2。

如圖2所示為信息監(jiān)控中心子系統(tǒng)2的數(shù)據(jù)包解析服務器2-2的處理流程圖。數(shù)據(jù)包解析服務器2-2監(jiān)聽接收端口，監(jiān)聽到信息后，確認是否為道路內澇實時信息監(jiān)測子系統(tǒng)1上傳的信息，對確認的數(shù)據(jù)進行校驗，并將上傳字符串進行數(shù)據(jù)解譯及特征分類，把空間信息、屬性信息分類數(shù)據(jù)按約定形式分別轉發(fā)至地圖服務器2-3、調度分析服務器2-4，并通過301語句構造，將上傳數(shù)據(jù)存儲至道路內澇信息數(shù)據(jù)庫2-1中。

如圖3所示為數(shù)據(jù)包解譯及特征分類流程圖，根據(jù)約定通訊協(xié)議，上傳的積水信息數(shù)據(jù)包由起始碼、命令碼、數(shù)據(jù)類型等二進制信息組成，通過相應字符內容解譯數(shù)據(jù)來源，數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)屬性等信息。

地圖服務器2-3接收到數(shù)據(jù)包解析服務器2-2轉發(fā)的數(shù)據(jù)后，將空間信息和屬性信息與空間數(shù)據(jù)庫關聯(lián)，提供顯示、編輯等地圖服務。并且，地圖服務器2-3接收到調度分析服務器2-4的交通疏導方案和救援調度方案后，將調度空間信息和屬性信息與空間數(shù)據(jù)庫關聯(lián)，通過地圖數(shù)據(jù)發(fā)布終端3-1顯示。

調度分析服務器2-4對積水信息進行分析判斷，結合基礎數(shù)據(jù)庫道路信息數(shù)據(jù)、城區(qū)數(shù)據(jù)、交通部門基礎信息、救援部門基礎信息，為積水阻斷路段制定交通疏導方案；對多個積水嚴重路段和周邊現(xiàn)有救援人員情況進行綜合分析，制定救援調度方案。最后，調度分析服務器2-4將交通疏導方案或救援調度方案發(fā)送至指令發(fā)布服務器2-5，同時，存儲至道路內澇信息數(shù)據(jù)庫2-1。

如圖4所示為指令發(fā)布服務器處理流程圖。指令發(fā)布服務器2-5負責將形成的方案發(fā)送至信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)3。信息發(fā)布平臺子系統(tǒng)3完成地圖的顯示、發(fā)布，將調度信息通過彩信或短信形式發(fā)送至相關交通指揮及救援人員手機上，為及時的救援提供參考。指令發(fā)布服務器2-5等待交通疏導方案和救援調度方案指令，當發(fā)生指令事件時，根據(jù)方案內容進行信息轉譯，形成發(fā)送命令二進制數(shù)據(jù)包，按通訊協(xié)議將交通疏導方案下發(fā)至交通指揮部門，將救援調度指令下發(fā)至救援部門。校驗設置返回命令，如果發(fā)送成功，重新等待，如果發(fā)送不成功，繼續(xù)重新下發(fā)命令。