[碩士]基于GIS的路面管理系統(tǒng)框架研究

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　　[碩士]基于GIS的路面管理系統(tǒng)框架研究　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　隨著高等級(jí)公路建設(shè)的飛速發(fā)展以及信息技術(shù)的日新月異，路面管理系統(tǒng)(PMS)已成為道路管理部門(mén)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)規(guī)劃和投資的重要分析工具，其中，在GIS軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)PMS的功能更為當(dāng)前PMS乃至設(shè)施管理研究與實(shí)踐的熱點(diǎn)。PMS的基礎(chǔ)是對(duì)數(shù)據(jù)的管理，GIS技術(shù)以其強(qiáng)大的圖形處理與空間數(shù)據(jù)分析功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)等，成為路面管理強(qiáng)有力的工具。鑒于此，本文在查閱了國(guó)內(nèi)外路面管理系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)路面管理系統(tǒng)的組成和內(nèi)部數(shù)據(jù)組織方式進(jìn)行了研究，并就基于GIS的路面管理系統(tǒng)展開(kāi)研究，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的空間分析和功能的研究開(kāi)發(fā)。論文主要探討內(nèi)容有:　　 (1)對(duì)常見(jiàn)的路面性能評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了對(duì)比分析，闡述了基于可拓?cái)?shù)學(xué)理論的物元分析法用于路面性能綜合評(píng)價(jià)的原理，進(jìn)行了客觀評(píng)價(jià)，并通過(guò)實(shí)例計(jì)算與目前路面性能評(píng)價(jià)常用的模糊評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了對(duì)比分析，比較了物元分析法的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。結(jié)果表明:物元分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀和有效，而模糊評(píng)價(jià)方法則由于其本身的模糊運(yùn)算方法出現(xiàn)了“均一化”的不準(zhǔn)確結(jié)果?！　? (2)基于MATLAB軟件的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法，引進(jìn)溫度，降雨量和軸載等三個(gè)路面性能指標(biāo)影響因素，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立單項(xiàng)指標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以不同權(quán)值與闡值的調(diào)節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練精度，進(jìn)而調(diào)用仿真預(yù)測(cè)單項(xiàng)指標(biāo)值。以“影響因素一路面性能”的輸入輸出方式訓(xùn)練綜合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用每年三個(gè)影響因素值向量作為訓(xùn)練輸入值，四個(gè)性能指標(biāo)值向量作為目標(biāo)輸出值，通過(guò)跨年份連續(xù)時(shí)間序列數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到符合精度要求的成熟網(wǎng)絡(luò)，對(duì)未來(lái)指定年份的路面性能指標(biāo)做出預(yù)測(cè)。實(shí)例分析表明，論文所述預(yù)測(cè)方法具有較好的應(yīng)用前景?！　? (3)在數(shù)據(jù)的組織和數(shù)據(jù)庫(kù)建立上使用新的面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)一建模語(yǔ)言完成了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與建立，包括矢量化得到空間數(shù)據(jù)庫(kù)、現(xiàn)場(chǎng)采集的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)以及其他形式的資料數(shù)據(jù)庫(kù)。在ArcMap下采用VBA編程方法制定系統(tǒng)功能界面，并完成評(píng)價(jià)模型算法和對(duì)話窗口的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)試驗(yàn)和嘗試，系統(tǒng)完成了包括路面性能評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)以及SQL查詢、緩沖區(qū)分析、影像資料觀看等功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。論文研究結(jié)果表明:利用GIS開(kāi)發(fā)路面管理系統(tǒng)可以使管理工作更加形象直觀，大大減少使用者的工作量和間，提高工作效率，是一種現(xiàn)代化管理模式的有效手段。

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