高速公路作为连接城市的主要道路,对促进国民经济的发展起着非常重要的作用。自改革开放以来,我国的高速公路事业发展迅速。在过去的几十年里,我国高速公路通车总里程已超过美国,居世界第一位。尽管高速公路里程在不断增加,但是在高速公路管理技术上我国与西方发达国家仍有一段距离,尚难以满足经济快速发展的需要。节假日期间,车辆大量涌入高速公路,就会造成拥堵甚至堵塞,大大降低了高速公路的通行效率和安全性。因此,保持高速公路的安全与畅通,不仅关系到人们的日常出行,而且对我国经济的长远发展有非常直接的影响。通过分析国内外相关研究资料,可以发现,建立智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)是保护公路畅通、安全的非常有效的方式。本文基于地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的发展现状,结合交通流诱导系统在国内外高速公路的综合经营状况,在应用地理信息系统技术的基础上,分析、设计适合我国高速公路交通流的诱导系统的框架,并对其中的一些关键问题进行了研究。在本文中,笔者使用收集到的数据进行验证,为Petri网的交通流(CPN)模式提供了理论依据,通过研究道路网络的拓扑结构,分析信息传递的原则,建立了C#和CPN模型之间的通信机制。此外,本研究还设计了应急预案,并对应急响应进行了较为深入的研究:利用开放的XML技术建立数字化应急预案,进而结合地理信息系统,做到用图文并茂的方式和互动的形式来展现应急预案。在综合研究的基础上,本文设计了基于地理信息系统的高速公路交通流诱导系统,其目的是实现信息查询的共享,展示真实的实时路况,设计最优的路线指引,从而帮助车辆更有效地利用高速道路资源,使交通运行系统更加优化。