基于GIS的OD调查小区区号匹配的系统开发研究

甘江婷，焦海贤，朱晓宏

(1.重庆交通大学 交通运输学院，重庆 400074;2.武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉 430081)

基于GIS的OD调查小区区号匹配的系统开发研究

甘江婷1，焦海贤1，朱晓宏2

(1.重庆交通大学 交通运输学院，重庆 400074;2.武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉 430081)

采用面向对象开发语言(Visual Basic)和GIS组件技术(MapX)相结合的开发环境，通过友好的操作界面平台和GIS技术支撑的地理相关性完成小区号匹配及相关的工作。结果表明:与传统编码方法相比，此系统自动匹配大大提高了工作效率，且具有可重复使用和扩展的优点。

MapX;OD调查;区号匹配;交通小区

在交通需求预测过程中，为了调查统计社会经济指标、预测生成交通量和分布交通量等，需要按照一定的规则将对象区域划分为适当数量的交通小区［1-2］。在OD调查中，关于起迄点的表示方法一般都不采用实际地址，而采用地址所在的交通小区区号，就需要将起迄点地址转化为对应的交通小区区号。调查得到的数据，首先要先输入电脑，再利用程序进行统计分析从而得出分析结果。其中，一项重要的工作就是交通小区区号的匹配。

目前在我国进行的各类OD调查中，一般采用以下的方法。第1种，OD调查的相关信息由被访者自己或调查员询问被访者之后填写在问卷上，每次出行的出发地和到达地，问卷上只填写详细的地址，在调查员上门收取问卷时，查找交通小区图，将地址转换为小区区号，然后统一回收问卷;或者暂时不将地址转换为交通小区号，在统一回收问卷后，组织人力集中查找出行起迄点的小区号，转换地址［3］。第2种，运用字符串匹配编码完成地址信息转换小区号的工作。前者的做法存在很多的弊端:调查的数据量庞大，如果要人工进行小区的划分和区号区配，需要很大的人力和时间投入，工作成果的可借鉴性差，而且人工匹配随着工作时间的增加，工作强度的加大，大量重复查找的数据会使得工作人员查找效率降低，错误率增加。而后者有很多不利之处，比如编码覆盖率低、可再利用性不强等。

目前国内研究开发的相关交通小区区号程序匹配的软件比较少，功能方面还有欠缺［4-5］。鉴于以上的原因，笔者提出使用匹配程序完成在OD调查中关于地址信息转换为对应交通小区区号的工作。且运用GIS技术支撑的地理相关性等给OD调查统计分析数据带来极大的便利性，可与国内常用系统如EMME/3、TRANSCAD等接口，为交通规划、构建城市交通模型等提供了有力的数据处理工具。

1 系统开发软件环境

系统开发的软件环境主要包括:Windows2000/WindowsXP，Maplnfo professional 7.0 中文版及其组件MapX 5.0、Microsoft Access2003、Visual Basic 6.0，其中以MapInfo Professional 7.0作为空间地理信息建立和处理工具，以MapInfo MapX 5.0地理信息系统地图控件作为计算机模拟显示控件，Access 2003作为有关数据库开发与管理工具，从Visual Basic 6.0作为系统用户界面开发与计算模块编程工具。

2 系统开发前期准备

2.1 收集整理地理信息数据

从国家基础地理信息系统网站上可以下载国家基础地理信息系统1∶400万数据。下载的数据和对应的文件包括有国界 bou1-4m、国界与省界bou2_4m、地级行政界线 bou3_4m、县级行政界线bou4_4m、首都和省级行政中心 res1_4m、地市级以上居民地res2_4m、县级居民地res4_4m等基本地理信息数据。

此外，利用Google Earth搜索中国各省市县镇地标，可以获得各省市县镇的坐标信息，从而获得各省市县镇的地理信息数据。

2.2 建立GIS图层

MapInfo Professional 7.0中文版作为电子地图的制作和管理程序，主要负责电子地图的生成或转换其他格式的地图、电子地图的编辑与保存、空间数据库生成与管理等等。根据收集数据，将其转为MapInfo文件*.tab，然后将临时表创建为永久表，最终建立成所需要的各省市县乡镇GIS图层。

2.3 生成GST图

MapX是MapInfo公司向用户提供的具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品［6］。利用MapX，能够简单快速地在该系统应用中嵌入地图化功能，增强该系统应用的空间分析能力，实现应用的增值。根据建立好的GIS图层，运行MapInfo MapX 5.0，然后运行GeoDictionary Manager，在GeoDictionary中注册图层，最后生成需要的GST图［7］。

3 系统总体设计

3.1 构建原始数据库

使用程序自动匹配交通小区区号，首先需要建立原始数据库。交通调查实施完成后，第一步要进行数据的预处理，将某些关键字段数据不全的原始书面记录废弃，余下的录入到数据库(MS Excel或MS Access)中;其中，数据库表中的起、终点小区号和起、终点备注为缺省值。在录入过程中不可避免的存在着人为误识、误录和漏录等现象，因此在原始数据存入数据库后还需要再进行一次无效数据的剔除［8］。无效数据剔除后，仍然会存在有误的数据，因此，在完成交通小区区号的初步匹配后，需要进行匹配校核，包括错别字匹配、记录校核等，对有误数据进行校核，以达到精确匹配的目的。本系统结合以上需求，在功能设计上给予了考虑。

3.2 系统功能结构

结合系统开发需求分析，本系统的功能模块如表1。

表1 软件功能模块Tab.1 Software functional module

3.3系统功能实现

基于前期准备工作，采用可视化开发环境利用Visual Basic 6.0进行编程，将MapX的地图功能嵌入到该系统应用中。其总体思路流程图见图1。

按照设计的总体思路通过具体的编程实现交通小区区号匹配及其相关的工作，最终实现该系统各项基本功能。

图1 匹配程序运行流程Fig.1 Flow chart of matching the program

4 实例分析

笔者根据河南省交通调查OD数据，测试了软件运行效果。软件运用程序完成了OD调查中交通小区地址信息转换成相应的小区区号的工作，最终完成了该省公路OD调查交通小区区号的程序匹配，见图2。

图2 河南省公路OD调查交通小区区号程序匹配完成表Fig.2 Completed form of zone code matching in OD traffic survey of Henan province

在调查的实施过程中，不可能要求每个访员和被访者对同一地点填写的问卷信息都一致，而且问卷上的地址信息有时本身就很模糊，例如:“密县”在交通小区图上分属于2个交通小区，像这样的地址信息精确匹配是无法全部完成匹配过程的。在此交通小区区号程序匹配中，在完成了将交通小区地址信息转换成相应的小区区号外，对于不同行政级别的具有相同地名的某一地址信息出现不一致小区号时，可给予工作人员提示，如图3。

图3 交通小区区号程序模糊匹配实现界面Fig.3 Operating interface of zone code fuzzy matching

基于精确匹配的不足，在错别字匹配中，对交通小区区号匹配程序进行了补充和完善，当录入的原始数据出现可能错误时，给予工作人员相应提示，见图4。

结果表明，利用交通小区区号的匹配程序代替人工匹配，大大提高了工作的效率和准确性。

图4 错别字交通小区区号程序匹配实现界面Fig.4 Operating interface of zone code matching on wrongly written or mispronounced characters

5 系统优势分析

与传统的运用字符串编码匹配的方式相比，系统通过GIS技术实现的地址匹配功能强大，其效率、可重复利用率的优势突出，且可靠性强、界面友好、操作简单。主要表现在以下几个方面:

1)传统的运用字符串编码匹配的过程中，通过运行进行小区号匹配前，不仅需要手动将小区地址信息输入到相应的代码内或数据库中，同时还要将已划分的小区及对应的小区号输入到相应代码内或数据库中。其工作量大而繁琐，用户不易上手，且编码覆盖率低等。

2)系统可以每次根据交通调查小区的不同快捷地在GST图上划分小区和给小区编号。

3)系统充分利用GIS技术图形与属性信息相结合、空间分析强大等优势，实现对地图的基本操作，在地图上选择地图元素。可以显示相应的地图信息和关联的属性信息。利用MapX控件实现调查表数据与属性信息的查询修改，记录校核就是基于这一需求考虑进行的功能设计，单击“位置显示”按钮，可在地图上显示出起点和终点，并高亮显示，其窗口界面如图5。

图5 记录校核运行界面Fig.5 Operating interface of checking the record

4)在样本量同为1万条OD记录的情况下，使用现实数据进行对比实验分析，结果表明:采用传统的Excel宏代码二次开发程序匹配耗时约15 min，成功匹配记录有9 750条，按照以往人工匹配小区号的经验，单人1 h可查找匹配出行记录50条。剩余的250条记录的小区号匹配由人工完成，投入人力约5工时，总耗时约5.25 h;系统程序匹配耗时约12 min，通过系统初步匹配、匹配校核等，成功匹配记录高达9 975条，剩余的25条投入人力约0.5工时，总耗时约0.7 h，效率得到了极大的提高。

6 结语

系统完成了界面的设计及交通小区区号的匹配程序，运用程序和利用GIS图形与属性信息相结合、空间分析强大等优势实现了在OD调查中交通小区地址信息转换成相应的小区区号及其相关的工作。结果表明，与传统编码方法相比，系统功能强大且大大提高了工作的效率和准确性，也节省了大量的人力和时间，值得进一步研究和推广。

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Research on the Development of Zone Code Matching System Based on GIS in OD Traffic Survey

GAN Jiang-ting1，JIAO Hai-xian1，ZHU Xiao-hong2
(1.School of Traffic＆ Transportation，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China;
2.School of Vehicle and Tragic Engineering，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430081，Hubei，China)

To auto-change the traffic zone address into traffic zone code in OD survey，a new matching method and computer program were put forward;an object-oriented programming environment(Visual Basic)and the GIS component(MapX)as development environment were adopted;zone code matching and its relevant work were achieved through friendly user interface platform and geographical correlation supported by GIS.The results indicated that the system，with the advantage of repeated use and promotion，greatly improved efficiency.

MapX;origin and destination survey;code matching;traffic zone

U491

A

1674-0696(2011)03-0438-03

2010-10-08;

2011-03-14

宁波市2008年交通科技计划项目(200805)

甘江婷(1986-)，女，湖北咸宁人，硕士研究生，主要从事交通运输规划与管理方面的研究。E-mail:haosuger@163.com。