### GPS与GIS结合的高速公路实时路况分析系统设计及实现
#### 知识点解析：
**1. GPS定位技术与GIS的结合应用**
- **GPS技术**：全球定位系统（Global Positioning System），是一种能够在全球范围内提供精确位置、速度和时间信息的卫星导航系统。在本文档中，GPS技术被描述为一种直接、经济、可靠且成熟的技术，用于获取车辆在三维空间中的运动轨迹，包括准确位置、速度和运动方向等关键数据。
- **GIS技术**：地理信息系统（Geographic Information System），是一种集成了计算机硬件、软件和地理数据的系统，用于捕获、存储、检查、操作、分析和显示所有类型地理参照信息。结合GPS数据，GIS技术能够提供动态监测和导航工具，为高速公路实时路况分析提供技术支持。
**2. 高速公路实时路况分析系统架构**
- **系统组成**：该系统主要包括三个子系统——GPS信息采集、数据分析和GIS发布。
- GPS信息采集子系统：通过在各个GPS采集点部署前置机，过滤并压缩GPS数据，发送至GPS数据中心。
- 数据分析子系统：设置周密的路况分析算法，生成各高速公路路段的当前平均速度。
- GIS发布系统：自动生成实时的高速公路路况地图，以不同颜色标识不同速度的路段，提供动态更新的路况信息。
- **系统目标**：通过WEB GIS建立实时的浙江省高速公路路况分析系统，提供便捷、可靠、高时效性和低成本的路况信息服务，为自驾出行者和公众出行服务商提供数据支持。
**3. 分析模型与实现方法**
- **分析模型**：将高速公路抽象为面状，中间为隔离栏，两侧为路面，进行分段处理，以监控各路段的车流状况。
- **实现方法**：通过对大量GPS信息的实时分析，输出各高速公路路段的路况信息，利用WEB GIS发布，供用户通过Internet浏览器获取图形化的动态路况信息。
**4. 外部环境与系统结构**
- **硬件环境**：包括GPS接收机、数据采集前置服务器、数据中心服务器以及数据分析与发布服务器。
- **软件环境**：使用Oracle9i数据库、Apache2.4＋tomcat5、ArcIMS9.0、ArcGIS desktop9.0和MapObject2.3等软件工具。
- **系统结构**：用户通过浏览器获取实时路况地图，系统内部包括GPS数据库、客运数据库、路况分析服务器、WEBGIS服务器等组件，以及GPS接入系统、数据采集系统和地图数据。
**5. 核心软件设计技术**
- **数据采集**：采用客户/服务器模型进行高效的数据传输与存储，确保分析结果的实时性。通过GPS实时数据请求和应答机制，实现端到端的通信。
- **数据处理与分析**：采用C/S结构，服务器端使用ArcSDE＋Oracle，客户端采用MapObjects2.3，实现基础电气和地理数据的处理与分析。
**GPS与GIS结合的高速公路实时路况分析系统**是一个高度集成的解决方案，它融合了GPS定位技术和GIS信息处理能力，为高速公路管理和驾驶人员提供了实时、准确的路况信息，极大地提高了道路交通的安全性和效率。通过精确的数据采集、高效的数据处理与分析，以及直观的GIS信息发布，该系统实现了高速公路路况的实时监控和信息发布，为现代智能交通系统的发展奠定了坚实的基础。
