Situace geografických informačních systémů pro dopravu

Situace geografických informačních systémů pro dopravu Jean-Claude Thill ∗ Department of Geography and National Center for Geographic Information and Analysis (Katedra geografie a Národní centrum pro geografické informace a analýzu), State University of New York at Buffalo, Buffalo, NY 14261 USA

Konec 80. let byl svědkem prvního širokého využití geografických informačních systému (GIS) v dopravním výzkumu a řízení. Díky specifickým požadavkům dopravních aplikací a poněkud pozdního přijetí této informační technologie v dopravě byl výzkum zaměřen na posilování stávajících přístupů GIS za účelem umožnění plného spektra možností potřebných v dopravním výzkumu a řízení. Tento materiál klade koncepci dopravních GIS do širšího pohledu výzkumu v oblasti GIS a geografické informatiky. Důraz je kladen na požadavky, které jsou specifické pro dopravní oblast aplikací u této rozvíjející se informační technologie a též na hlavní výzkumné úkoly.

1. Úvod Je určitým paradoxem, že oblast dopravy byla jednou z posledních oblastí, která akceptovala geografické informační systémy (GIS) jako klíčovou technologii pro podporu svého výzkumu a svých provozních potřeb, zatímco někteří z prvních průkopníků GIS na University of Washington a Northwestern University byli ve skutečnosti vědci v oblasti dopravy. Uplynula téměř tři desetiletí od těchto ztracených příležitostí pro vzájemné obohacení. GIS se od té doby vyvinuly a vyzrály z jakéhosi nástroje do podoby technologie a dokonce se staly legitimní oblastí vědeckého prostředí známou pod názvem geografická informatika (Goodchild, 1992). Mezitím se problematika dopravy sama vzdálila od svých historických kořenů v geografických a prostorových vědách, ale rovněž se stala ve větší míře multidisciplinárním oborem, a tudíž odráží realitu dopravní infrastruktury a toků a pohybů cestujících a nákladů, která má mnoho tváří. Ve Spojených státech byl multidisciplinární pohled na dopravu posilován několika klíčovými nástroji federální legislativy, které byly schváleny v průběhu 90. let (Meyer, 1999), včetně novelizací zákona o čistotě ovzduší, zákona o efektivitě intermodální povrchové dopravy, zákona o tělesně postižených osobách a zákona o rovnosti v dopravě pro 21. století. Všechny čtyři zákony obsahovaly explicitní požadavky orientované na to, aby místní a státní vlády uvažovaly o dopravních systémech prostřednictvím jejich vzájemné provázanosti s jinými přírodními, společenskými nebo hospodářskými systémy. Z nového integračního poslání dopravních studií vyrostla potřeba posílených přístupů k ukládání, manipulaci a analýze dat s pokrytím různých témat: například se jedná o dálniční infrastrukturu, dopravní tok v době špičky, dopravní nabídky (jízdné, frekvence, spolehlivost), etnické složení obyvatelstva, účast pracovních sil a kvalitu ovzduší. Díky nabídce řízení dat a modelovací platformy schopné integrovat širokou oblast dat z různých zdrojů pořízených v různých prostředích (úseky ulic, obyvatelské průzkumy, dopravní analytické zóny, rohy ulic, atd.) a při různých, vzájemně nesouvisejících tématech, se GIS stal silnou technologií pro integraci informací. V rámci GIS je prováděna integrace tím, že všechny objekty jsou odkazovány na určitý společný lokalizační rámec. Za použití správných konverzních pravidel a algoritmů je ∗

Tel.: +1 716 645 2722; fax: +1 716 645 2329. E-mailová adresa: [email protected] (J.-C. Thill).

možno zaregistrovat data uložená v různých stupnicích, projekcích a datové modely do téhož hlavního referenčního rámce. Je možno prohlašovat, že současné přijetí GIS v dopravě vytváří pole pro plný kruh, neboť dochází k znovuobjevování klíčových významů prostoru a místa, dvou koncepcí, které spustily systematickou studii dopravy v geografické a regionální vědě v 50. letech. Akronym GIS-T se často používá pro uvádění aplikace a přizpůsobení GIS na výzkum, plánování a řízení v oblasti dopravy. V tomto materiálu uvádím přehled povahy GIS a místo jeho vývoje v kontextu. Rovněž se zde rozebírá specifičnost a požadavky GIS v dopravě. Také je zde kladen důraz na některá hlavní výzkumná témata v dopravě.

2. Charakteristika geografických informačních systémů GIS jsou počítačově založené systémy pro shromažďování, ukládání, manipulaci, zobrazování a analýzu geografických informací. Větší funkční zaměření umožňované systémy GIS je vyděluje od starších technologií. Integrace této širší třídy funkcí v rámci jediného, v podstatě spojitého prostředí osvobozuje uživatele od nutnosti zvládnout několik samostatných a specializovaných technologií. S tím, jak probíhá vývoj, je tento aspekt často chápán organizacemi jako jedno z rozhodujících kritérií při jejich rozhodování přijmout GIS technologii díky jejím přínosům v oblasti efektivity. Funkční komplexnost GIS je něco, díky čemuž je tento systém odlišný od všech ostatních. Bez možnosti geografického zobrazování by GIS byly pouhým nástrojem databázového řízení, který by měl k dispozici určité prostředky pro extrahování významných vztahů mezi datovými subjekty. Bez analytické stránky by byly GIS zredukovány na automatizované mapovací aplikace. Bez prvků databázového řízení by GIS nebyly schopny shromažďovat prostorové a topologické vztahy mezi geograficky souvisejícími subjekty, pokud by tyto vztahy nebyly předdefinovány. To, co vyčleňuje GIS z jiných databázových řídících systémů (DBMS), není povaha informací, s nimiž se pracuje. GIS a DBMS mohou skutečně obsahovat přesně stejné informace, řekněme smrtelné nehody, k nimž došlo na dálnicích státu New York během nějakého daného roku. Rozdíl mezi těmito dvěma systémy je "pod pokličkou", konkrétně ve způsobu, jakým jsou zajištěny odkazy na příslušné informace. DBMS provádí odkazy na nehody podle určitého jednoznačného indexu nebo kombinace indexů, jako je např. datum, kdy k nehodě došlo, druh vozidla nebo povětrnostní podmínky. Naproti tomu v prostředí GIS dané informace představují vše o geografickém popisu povrchu zeměkoule. Každý nehodový záznam je geografickou událostí v tom smyslu, že je svázán s jednoznačně definovaným místem v nějakém daném referenčním rámci (jedná se tedy o globální, národní či místní data). Díky prostorovým odkazům objektů je možno zadefinovat topologii dat, která zase umožňuje zajišťovat hostitelství prostorových dotazových operací objektů a skupiny objektů. Například úloha "zjistěte všechny nehody, ke kterým došlo do vzdálenosti 100 metrů od jakékoliv křižovatky na městských tepnách" vyžaduje malé množství úsilí z důvodu prostorového oindexování všech nehodových objektů a objektů pro spojení komunikací v databázích GIS. Koncepce GIS sahá svými kořeny do několika výzkumných iniciativ USA, Kanadě a Evropě během konce 50. let. Je široce uznáváno, že první skutečný DIS byl kanadský geografický informační systém vytvořený pro Kanadský pozemkový fond. Čtenář se může seznámit s úplnými historickými okolnostmi GIS v literatuře (Coppock a Rhind, 1991 a Foresman, 1998). Stačí říci, že vývoj této koncepce a její implementace jsou úzce spojeny s požadavky pozemkových informačních systémů. Zpočátku bylo jen málo dopravních aplikací GIS a tyto aplikace nemohly vytvořit žádný přelomový bod ve výzkumu GIS, který by stačil k nápravě známých omezení technologie při manipulaci s dopravními daty, při tvorbě rozhraní

se složitými analytickými síťovými modely a při sestavování v rámci stávajícího celopodnikového modelu. Dokonce i duální nezávislý mapový kódovací systém (DIME) Amerického úřadu pro evidenci obyvatelstva - jakýsi předchůdce systému topologicky integrovaného geografického kódování a geografických referencí (TIGER) - díky své hrubé topologii nesplňuje požadavky nároků orientovaných na posílení dopravních GIS. GIS je prostorovou reprezentací nebo modelem dat používaných pro vyobrazení určité části zemského povrchu (Frank, 1992). V dopravních souvislostech se uvažují tři třídy modelů GIS (Goodchild, 1992b, 1998). • Polní modely nebo reprezentace spojité změny nějakého jevu v prostoru. Tento model se používá z hlediska vertikální projekce terénu. • Diskrétní modely, podle kterých diskrétní subjekty (body, přímky nebo mnohoúhelníky) obsazují prostor. Odpočívadla při dálnicích, prostory pro výběr mýtného a urbanizované oblasti mohou využívat tento model. • Síťové modely pro reprezentaci topologicky spojených lineárních subjektů (jako jsou silnice, železniční tratě nebo aerolinie), které jsou spojeny v nějakém spojitém referenčním povrchu. Zatímco všechny tři modely mohou být užitečné pro dopravu, síťový model vybudovaný kolem koncepce oblouku a uzlu hraje nejdůležitější úlohu v této aplikační oblasti, neboť síťová infrastruktura pro jeden či více druhů dopravy je velmi důležitá při umožňování a podpoře osobní a nákladní dopravy. Ve skutečnosti mnoho dopravních aplikací pouze vyžaduje určitý síťový model pro reprezentaci dat. Příklady takových aplikací zahrnují: • povrchy vozovek a další systémy pro řízení možností; • směrovací procedury pracující v reálném čase a offline způsobem, včetně vysílání záchranných vozidel a dopravního přiřazení v čtyřstupňovém plánovacím procesu pro městskou dopravu; • webové dopravní informační systémy a nástroje pro plánování cest; • navigační systémy ve vozidlech; • řízení dopravních zácp v reálném čase a detekce nehod.

3. Co je zvláštního na GIS-T? Předchozí oddíl se zabýval pojmenováním hlavních datových modelů GIS. Rovněž zdůraznil, že společným rysem výzkumu v oblasti GIS-T je spoléhání na síťový datový model v době, kdy jsou vyloučeny i jiné datové modely. Tím nechceme říci, že jiné oblasti aplikace nemají žádné použití pro síťové reprezentace, ale když se vůbec používají, hrají sítě dosti periferní roli. Síťový model je elegantně jednoduchý a přesto funkční. Díky své struktuře oblouků a uzlů reprezentuje jednorozměrný síťový objekt jakožto referenční prostředek k dvourozměrnému nebo trojrozměrnému povrchu země. Oblouky a uzly samotné jsou primitivní objekty modelu diskrétního subjektu. Jejich umísťovací odkazy jsou absolutní, obvykle jsou dvourozměrné a vyjádřené souřadnicemi x a y, například se může jednat o zeměpisnou délku/šířku. Jakmile bude na síti zadefinována správná topologie, bude síťový model podporovat základní i vyspělé formy síťové analýzy (Waters, 1999; Souleyrette a Strauss, 2000) od modelování pro přiřazení lokalit přes směrování vozidel a časové plánování a dopravní přiřazení až k optimalizaci a návrhu síťového spojení. Síťový GIS tudíž umožňuje studium toků a pohybů, což jsou oblasti, které se nacházejí v centru dopravního výzkumu. Pozemkové informační systémy a prvotní informační systémy pro obyvatelské průzkumy nehovořily o vozovkách, železnicích a jiné dopravní infrastruktuře "jako charakteristických objektech pro analýzu v souvislosti s nimi" (O’Neill a Harper, 2000), neboť dopravní trasy

podobně jako jiné lineární prvky - v nejkrajnějších případech proudy - slouží především pro zobrazování mnohoúhelníků a lomených čar. V dopravním výzkumu však existuje naléhavá potřeba pro přiřazování atributů u infrastrukturních tras. To je v souladu s hlavním úkolem dopravních úřadů, v jejichž rámci mají pečovat o dopravní infrastrukturu v příslušné jurisdikci a udržovat ji v dobrém provozním stavu (Petzold a Freund, 1990). Navíc platí, že většina modelů síťové analýzy, které jsou uvedeny výše, zahrnuje určité opatření "zdánlivého odporu k cestě" na každém spoji dané sítě, zatímco některé z nich používají též atributy dopravní kapacity specifické pro konkrétní spoje. Rovněž je široce známo, že vnější platnost mnoha modelů je ve velké míře podporována lepší reprezentací dopravních podmínek v uzlech na síti (na úrovňových křižovatkách, vjezdech na dálnici nebo výjezdech z dálnice). Uzly jsou pozoruhodná místa na síti, kde mohou existovat různá omezení pohybu a kde se často vytvářejí prodlevy vzhledem ke kombinaci dopravních proudů. Atributy uzlů mohou vytvářet dosti propracovaný popis nějaké křižovatky podle dopravních priorit, přítomnosti dopravní signalizace, její načasování a fázování, spolu s dalšími faktory. Až dosud bylo implicitním předpokladem, že síťová spojení jsou homogenní. To může platit v určitých systémech, ale nikoliv v jiných. Počet pruhů, šířka vozovky, stav vozovky, základní rychlost - to je téměř několik atributů, u kterých nelze omezit, že budou konstantní mezi koncovými uzly nějakého spojení. Podobně na národním dálničním systému není možno očekávat, že budou dopravní parametry rychlosti, toku a kapacity konstantní mezi uzly s širokými rozestupy. Dynamická povaha těchto distribuovaných atributů sítě vylučuje, že daná síť se bude trvale editovat za účelem udržení homogenního charakteru každého spoje na každém atributu. Místo toho je možno pozorovat nějaký atribut jako prostorovou (lineární) událost, ke které dochází na dané síti. Změnu atributu je možno vztáhnout k diskrétním místům měřeným relativními polohami na lineární charakteristice náležející k dané síti. V tomto přístupu jsou atributy lineárně odkazovány a dynamicky připojeny k subjektům tvořícím danou síť (Scarponcini, 1999). Prvotní výzkum v GIS v dopravě vedl Duekera (1987), Fletchera (1987) a Vonderohe a kol. (1993) k stanovení kritické potřeby pro tuto schopnost v GIS-T. Dopravní nehody, mosty, dopravní značky a další bezrozměrné události mohou rovněž využívat lineárních referenčních systémů pro napojení na jednorozměrnou dopravní infrastrukturu. Ačkoliv je základní síťový datový model již svým zaměřením specifickou odchylkou od konvenčního modelování dat v rámci GIS, nepostačuje pro manipulaci s komplexním zaměřením, které je obsaženo v datech dopravní sítě. Jak bylo zdůrazněno Goodchildem (1998), je třeba určitých rozšíření pro práci s konkrétními strukturami. Goodchild rozlišoval následující tři smysluplná rozšíření (1998). • Rovinný proti nerovinnému modelu, ve kterém se topologická reprezentace liší od kartografické reprezentace tím, že nevynucuje uzly na kartografických průsečíkových bodech. Nerovinný charakter umožňuje reprezentaci dálničních nadjezdů a též zákazy otáčení. Navigační databáze musejí splňovat nerovinný model. • Odbočovací tabulky obsahují vlastnosti odbočení mezi jakoukoliv dvojicí spojů, které jsou spojeny na síti. Tyto vlastnosti mohou být binární (odbočení povoleno, odbočení zakázáno) nebo se může jednat o měření určitých hodnot (například očekávaná prodleva přes nějakou křižovatku). • Spoje jsou objekty tvořené dopravními pruhy. Struktura umožňující tento objektově orientovaný pohled na infrastrukturu potřebuje, aby byla zadefinována topologie mezi pruhy. Může provádět ukládání atributů pro jednotlivé pruhy. Zcela jistě potřeba těchto a dalších rozšíření k základnímu síťovému modelu není univerzální. Může být motivována rozlišením a geografickým měřítkem pro reprezentaci. Daná potřeba je rovněž určována konkrétní aplikací GIS-T. Reprezentace umožňovaná rozšířeními tohoto druhu je podstatná pro vývoj navigačních databází. Na druhou stranu je

velice pravděpodobné, že bude nadměrná v úkolech dopravního plánování pro celou metropolitní oblast. Pro provedení shrnutí uveďme, že GIS v dopravě je více než pouze jednou oblastí aplikace generických funkčních prvků GIS. GIS-T má několik požadavků z oblasti modelování dat, manipulace s daty a datové analýzy, které nejsou splněny konvenčním GIS. Závěrečná zpráva z projektu NCHRP 20-27 (Vonderohe a kol., 1993) uvádí teorii GIS-T jakožto produktu vzájemného obohacení mezi posíleným GIS a posíleným dopravním informačním systémem (TIS). Viz obrázek 1. Abychom citovali z Vonderohe a kol. (1993), "je nezbytným posílením stávajících TIS strukturování databází atributů za účelem poskytnutí konzistentních lokalizačních referenčních dat ve formě slučitelné s GIS, který tak byl posílen za účelem reprezentace a zpracování geografických dat ve formách požadovaných pro dopravní aplikace" (str. 11).

GIS

TIS

GIS-T

Obrázek 1: GIS-T, produkt posíleného GIS a posíleného TIS. Podle Vonderohe a kol. (1993).

4. Výzvy, které přinesla přípona "T" Současný rozmach výzkumné činnosti v oblasti GIS-T je jasným příznakem zájmu dopravních výzkumníků a odborníků o tuto stále ještě nově se vyvíjející technologii. Některé z nových trendů rozlišitelných v nejmodernějším výzkumu v oblasti GIS-T pouze odrážejí transformace GIS samy o sobě. Některé z těchto transformací jsou motivovány technologicky (Fletcher, 2000), další jsou součástí agendy stanovené universitním konsorciem pro geografickou informatiku (UCGIS) za účelem posílení vědeckého základu této nově se tvořící disciplíny vycházející z technologie GIS. V roce 1997 UCGIS načrtlo výzkumný program skládající se z výzkumných priorit v deseti oblastech. Tyto priority jsou uvedeny v tabulce 1. Stav výzkumu v oblasti GIS-T vzhledem ke každé z priorit UCGIS byl nedávno zkoumán Wigginsem a kol. (2000). Tento oddíl se dotýká vybraných výzkumných témat a výzev, které jsou zvláště patrné v současném výzkumu GIS-T. Tabulka 1 Výzkumné priority UCGIS pro geografickou informatiku (1) Pořizování prostorových dat a jejich integrace (2) Distribuované výpočty (3) Rozšíření ke geografické reprezentaci (4) Rozlišování geografických informací (5) Interoperabilita geografických informací (6) Měřítko (7) Prostorová analýza v prostředí GIS (8) Budoucnost prostorové informační infrastruktury (9) Nejistota v prostorových datech a analýzy založené na systému GIS (10) GIS a společnost

Výzkumná témata a výzvy se mohou projevovat různě vzhledem k různým funkčním aspektům GIS. Je proto naprosto nutné, aby byly projednány v nějakém funkčním rámci. Z důvodu jejich vystavení vlivům jsou zde funkční prvky GIS organizovány ve vztahu k úrovni intenzity příslušného zpracování dat. Společný rámec odvozený z tohoto náhledu rozlišuje tři funkční skupiny: řízení dat, které se týká ukládání a vyhledávání dat; manipulace s daty, která se týká vytváření nových dat z hrubých dat; a datovou analýzu nebo analytické modelování. Viz McCormack a Nyerges (1997), kde je uveden obdobný rámec v souvislosti s GIS-T. Je zajímavé, že požadavky sdružené s každou skupinou nejsou nezávislé. Vzhledem k tomu, že manipulace s daty vyžaduje ukládání dat a modelování je postaveno na dalších dvou skupinách, jsou dané požadavky a výzvy kumulativního charakteru. Hierarchický pohled na funkční prvky je vyobrazen na obrázku 2. Tato logika je též sledována v organizaci příspěvků zahrnutých v tomto svazku, který je věnován GIS v dopravním výzkumu. Mnoho z témat uvedených ve zbývající části tohoto materiálu je proto dále rozvíjeno v těchto příspěvcích. 4.1 Systém řízení zděděných dat Dopravní úřady a orgány mají dlouholetou tradici v oblasti udržování rozsáhlých záznamů o dopravní infrastruktuře, jejím stavu a využívání veřejností. Normou je, že v rámci jednoho úřadu spolu existuje řada zděděných TIS. Není neznámým jevem, že každý TIS pracuje s jediným typem informací (inventář mostů, síť pro plánování dálnic, systém řízení vozovek, databáze nehod, atd.) se svými vlastními daty a běží pouze na své vlastní hardwarové a softwarové platformě. Významnou výzvou GIS-T je převést rozptýlená data do

nějakého unifikovaného systému řízení dat, který zachová přístup ke starým datům a umožní jejich integraci, aby byly splněny požadavky multitématické analýzy. GIS-T může hrát tuto integrační roli pouze tehdy, když budou vytvořeny rámce pro komunikaci a výměnu dat mezi rozptýlenými datovými modely tak, aby byla umožněna vícedruhová analýza a modelování a podpůrné rozhodování v dopravní politice a řízení. Některé z možností, jež jsou k dispozici, zahrnují generické relační datové modely, nové dynamické segmentační datové standardy a objektově orientované datové modely.

Řízení dat

Manipulace s daty

Datová analýza

Obrázek 2: Hierarchický model funkčních skupin řízení dat, manipulace s daty a datové analýzy

4.2 Datová interoperabilita Dopravní data jsou v typickém případě udržována širokou třídou úřadů, orgánů a soukromými poskytovateli dat. Každý datový zdroj může mít svůj vlastní datový model a vzhledem k tomu, že existují různé techniky a normy pro získávání dat, může být přesnost u různých datových množin velmi různorodá. Rozmanitost datových modelů a přístupů, které jsou k dispozici pro řešení tohoto problému, je uvedena v oddílu 4.1. Chyby v datové pozici, topologii, klasifikaci a inkluzi, v názvosloví a atributech a v lineárním měření mají za následek, že sjednocení dat z různých zdrojů představuje obtížný úkol s nejasnými výsledky. Pokrok v této oblasti bude možný pouze tehdy, když bude výzkumný program GIS-T sledovat třístupňový přístup: algoritmy pro sladění map, modely chyb a šíření chyb v dopravních datech (zejména v souvislosti s jednorozměrným datovým modelem), normy v oblasti jakosti dat a normy pro výměnu dat. Otázka interoperability se rychle stává jedním z nejpalčivějších témat v GIS-T s tím, jak data s geografickými odkazy nacházejí svou cestu na trh. Systémy podrobných digitálních databází ulic používané pro obsazování a směrování a vysílání záchranných služeb a systémy pro navigaci vozidel přístupné pro širokou veřejnost a pro vozový park komerčních vozidel hrají stále větší roli. Prvky inteligentních dopravních systémů (ITS), které zahrnují bezdrátovou komunikaci mezi motoristy a dopravním řídícím centrem nebo poskytovatelem informačních služeb vyžadují jednoznačnou identifikaci míst, kde se motorista nachází, s přiměřenou přesností. Výše načrtnutý program bude přispívat k umožnění nové generace bezdrátových informačních služeb.

4.3 GIS-T pracující v reálném čase Data s geografickými odkazy jsou ve stále větší míře shromažďována jakožto součást určitého spojitého procesu a nikoliv jako akce v několika předem stanovených časových okamžicích. Rovněž vyvstala potřeba pro přístup k těmto datům v reálném čase. Jako příklad uveďme, že souvislé proudy dopravních dat z vozidel nesoucích regenerační zesilovače pro mýtné na části dálničního systému státu New York jsou dodávány do výpočtových algoritmů pro včasnou detekci nehod. V jiných metropolitních oblastech poskytují sondovací vozidla vybavená zařízením s globálním pozičním systémem (GPS) rychlostní data pro dopravní řídící centrum, které pak rozšiřuje informace o dopravních zácpách a zasílá příslušné informace poskytovatelům bezdrátových informačních služeb, a tudíž je zabudovává do oblastního systému řízení nouzových dopravních situací. Tato dopravní data v (kvazi)reálném čase jsou rovněž primárním vstupem aplikací na světovém webu, které jsou k dispozici níže. Ukládání, vyhledávání, zpracování a analýzy dat v reálném čase v současné době nesplňují potřeby společnosti v oblasti dat s geografickými odkazy. Je třeba, aby datové modely s rychlejším přístupem a výkonnější postupy pro slučování prostorových dat a dynamické směrovací algoritmy využívaly výhod dopravních informací v reálném čase. 4.4 Velké datové množiny Dopravní problémy z reálného světa mají tendenci zahrnovat velká množství dat s geografickými odkazy a pracovat s velikými sítěmi. Zobrazovací techniky, na nichž je založeno mapování GIS, jsou zděděny z doby, kdy dat nebyla tak veliká množství. GIS-T bude těžit z vývoje, jehož bude dosaženo ve výzkumu v oblasti geografické informatiky směrem k užší integraci geografických zobrazovacích principů a výpočtových metod pro získávání znalostí a pořizování dat. Vzhledem k tomu, že se v tomto případě jedná o stále ještě samotné počátky, není možno očekávat v nejbližší budoucnosti žádný hmatatelný výsledek. U GIS-T je složitost představována obtížností zobrazit informace na jediném rozměru sítě. Značná velikost množin dopravních dat často vyžaduje inovační systémové návrhy, kterým se podaří jak optimalizovat rychlost a přesnost zobrazování informací, tak i optimalizovat dobu běhu algoritmů a analytických nástrojů analýzy toků a sítí. 4.5 Distribuované výpočty Možnost propojení nabízená internetovou technologií znamenala změnu vztahu mezi počítačem, softwarovou aplikací, daty a uživatelem. Výpočty vyvstaly jako mobilní, distribuovaná a všudypřítomná realita. Webově založené aplikace GIS se staly obvyklou skutečností, včetně oblasti dopravy. Tranzitní trasy v reálném čase a informace o časových plánech, informace o výstavbě silnic a dopravní informace jsou příklady aplikací, které jsou v současné době k dispozici. Zbývající oblasti se točí kolem možností zajištění výkonu nějakého stolního GIS-T pro internetové prostředí klient-server. To obsahuje vývoj výkonnějších a silnějších analytických nástrojů, které by mohly vyhovovat omezeným distribuovaným výpočtovým zdrojům a omezené šířce pásma na komunikačních sítích. Rovněž bude třeba, aby architektury systému byly navrženy se správným úsudkem, aby bylo zajištěno efektivní využití lokálních a vzdálených výpočtových zdrojů. Budoucnost - která již není příliš vzdálená - mobilních výpočtů je u internetově podporovaných osobních digitálních asistentů (PDA), osobních navigačních asistentů (PNA) a u dalších palubních výpočetních zařízení. Všechny otázky, jež byly nadneseny výše v tomto

oddílu, jsou v tomto ohledu značně zesíleny v důsledku přísnějších omezení na šířku pásma a místní výpočetní zdroje. Otázka, která znovu vyvstává v této souvislosti, je otázka geografických odkazů vzdálených uživatelů služeb a trasování jejich pohybu v reálném čase.

5. Závěry Konec 80. let byl svědkem prvního širokého využití GIS v dopravním výzkumu a řízení. V důsledku specifických požadavků dopravních aplikací a dosti pozdního přijetí této informační technologie v dopravě byl výzkum směrován k posilování stávajících přístupů GIS pro umožnění plného spektra možností potřebných v dopravním výzkumu a řízení. Tento materiál kladl koncepci dopravního GIS do širší souvislosti výzkumu v geografických informačních systémech a do souvislostí geografické informatiky. Důraz byl kladen na požadavky, jež jsou specifické pro oblast dopravy u aplikace této nově vyvstávající informační technologie. Daný materiál je uzavřen přehledem dominantních témat v současném výzkumu v GIS pro dopravu. Úspěšné navázání na tento program by mohlo upevnit postavení GIS jakožto integračního systému pro dopravní výzkum a řízení.

Literatura Copoock, J.T., Rhind, D.W., 1991. The history of GIS. In: Maguire, D.J., Goodchild, M.F., Rhind, D.W. (Eds), Geographical Information Systems: Principle and Applications, vol. 1. (Geografické informační systémy: Princip a aplikace, svazek 1) Longman, Harlow, UK, str. 21-43. Dueker, K.j., 1987. Geographic information systems and computer-aided mapping (Geografické informační systémy a počítačově podporované mapování). Journal of the American Planning Association 53, 383-390. Fletcher, D.R., 1987. Modelling GIS transportation networks. In: Proceedings of the 25th Annual Conference of the Urban and regional Information Systems Association (Modelování dopravních sítí GIS. V rámci: Jednání 25. výroční konference Sdružení městských a regionálních dopravních systémů), Fort Laudrdale, str. 84-92. Fletcher, D.R., 2000. GIS-T in the new millenium - A look forward. In: Transportation in the New Millenium, Transportation Research board (GIS-T v novém miléniu - Pohled do budoucnosti. V rámci: Doprava v novém tisíciletí, Rada dopravního výzkumu), Washington, DC (CD-Rom). Foresman, T.W., 1998. The History of Geographic Information Systems: Perspectives from the Pioneers (Historie geografických informačních systémů: Perspektivy od průkopníků). Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ. Frank, A.U., 1992. Spatial concept, geometric data models, and geometric data structures. (Prostorová koncepce, geometrické datové modely a geometrické datové struktury). Computer and Geosciences 18, 409-417. Goodchild, M.F., 1992a. Geographic information science (Geografická informatika). International Journal of Geographic Information Systems 6, 31-45. Goodchild, M.F., 1992b. Geographical data modeling (Modelování geografických dat). Computers and Geosciences 18, 401-408.

Zdroj: Research Part C 8 (2000) 3-12 Překlad: Petr Zavadil