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浅议基于GIS的道路交通事故分析系统设计
http://www.scjtaq.com 2013年2月26日  快速分享:收藏到QQ书签 转播到腾讯微博 分享到新浪微博 分享到白社会 分享到豆瓣 分享到网易微博 添加到百度搜藏

随着我国经济的发展,车流、人流、物流均大幅度增长,导致道路供需矛盾日趋突出,交通事故频繁发生。如何通过技术手段进行道路交通事故的处理、预测与预防,从而降低交通事故率,是构建和谐道路交通环境的重要课题。其中,采用GIS的道路交通事故分析系统是事故分析预防的重要手段。
  GIS,即地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS),是一种采集、处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统,是分析、处理和挖掘海量地理数据的通用技术。运用GIS可助力公安交通管理业务信息的空间查询和专题分析,包括静态的城市、道路、车辆、驾驶人等相关基础数据和动态的道路、交通、事故等实时信息。
  采用GIS的道路交通事故分析系统,主要基于GIS进行道路交通事故分析和对策研究,特别是针对事故多发点段的智能排查。通过对历年积累的道路交通事故数据进行统计分析,对事故发生的规律及多发路段的道路等级、路面状况、碰撞情况及天气状况等进行全面分析调查,最后形成各类分析报表和图表,直观地展现道路交通事故与道路路况之间的关系。并研究利用空间分析的方法找出各种主要干道的事故多发路段。通过该系统可以使事故分析更好地展现,对策方案更合理。该系统也是“全国道路交通管理信息系统”的进一步完善。
  系统目标
  (一)系统总体目标
  基于GIS对辖区内道路交通事故数据进行分析研究,结合经验进行多因素、多角度全面分析事故成因。同时能结合事故多发点的定义及评价标准进行特定道路或区域的多发点段分析。具体如下:
  1、进行事故多因素分析,以事故起数、死亡人数、受伤人数、直接财产损失等指标为分析目标,以事故形成的所有因素为分析主体,结合经验分析,进行多因素、多角度全面分析事故成因,形成各类分析报表和图表,直观地展现道路交通事故与道路路况之间的关系,从而为交管部门提供更为详尽的客观性分析。
  2、结合事故多发点的定义及评价标准,自动确定辖区内事故多发点段,也可以在指定的道路或区域查找满足条件的路段和点。
  3、系统将建立相关的道路和事故资料以及警力部署资料库,例如道路路况资料、事故资料、道路沿线警力部署资料库、事故处理设备资料库等,以辅助决策。
  (二)系统主要性能指标
  1、系统符合公安部金盾工程的整体规划,与全国道路交通管理信息系统建设目标、要求相一致,可在现有的公安网络软、硬件平台上运行。
  2、系统的图形化界面十分友好,简洁、实用,操作简单方便,信息丰富,提供多维信息显示。
  3、通过对近年来所发生死亡交通事故的分析,查找各道路交通事故的多发点、段,深入分析事故原因。
  4、系统开放性好,高度集成,与“交通违法业务处理系统”、“全国机动车/驾驶人管理系统”间形成无缝衔接和集成运行。
  5、系统运行安全、可靠,并有一定的可扩展性。
  系统功能介绍
  (一)系统应用体系架构
  系统中业务处理功能、信息查询功能主要采用业界流行的三层体系架构(B/S结构),由数据表现层、业务逻辑服务层、业务数据服务层提供支持;系统中数据分析功能主要由数据表现层、业务逻辑服务层、数据分析服务层(专用的数据分析数据库)提供服务;客户端仅需要浏览器支持,无需安装本地程序。
  (二)数据库设计
  系统数据库包括:基础数据引用全国道路交通事故信息系统2008版数据库、道路设施信息、道路图片信息、道路的事故多发点段排查结果及事故四项指数分析结果、多因素多专题分析资料、警力部署信息、字典代码表以及配套的辅助表。
  (三)系统主要功能
  1、事故数据定位。将事故基础数据定位到GIS系统上,以便分析。由于城市道路具有立体性,而如何将事故数据精确定到道路上,就要考虑到道路的交叉部分和立交桥的部分如何定位,需要针对事故点定义立体坐标,将对应属性载入,并采用不同图层加以区分。
  2、多种数据专题分析。包括单因素事故分析、两因素交叉分析,多因素相关分析、同比、环比等。分析对象涵盖所有采集项目,可任意选择多项分析要素包括事故原因、碰撞因素、道路因素、责任因素、交通方式因素、车辆安全状况、装载危险品等,进行相关分析,从而多角度地观察事故成因和趋势。主要有:
  (1)对某一地区或区域的交通事故现状和趋势进行分析。这一分析可利用数学方法进行统计和预测,并分析与该区域经济发展、道路设施、交通流量等因素之间的关系。
  (2)对交通事故的区域分布分析,对某一区域的交通事故发生的特征、频数、相关因素等进行分析,从总体上了解和把握该区域的事故情况。
  (3)分析研究某一路段或某一交叉口交通事故发生规律和发生机理,以便制定安全对策。
  (4)系统提供多种分析结果的展现方式,包括数据表的浏览方式、GIS地图表现方式和统计图的方式。可以根据指定道路的事故数据量级,设置不同路段的线段粗细或颜色,反映事故发生次数、死亡人数、受伤人数和损失折款数据在不同路段上的表现。同时还提供范围图、直方图、饼图、等级符号图、点密度图、独立值图等多种类型的专题图。
  3、信息查询。系统提供多种查询工具,如道路名称、等级、对应的路口、主要建筑物、地道、立交,停车场分布及容量、有关各职能部门的分布、警力分布、交通线路、标志性建筑物以及市政机关的位置等信息。并利用电子地图将这些信息串联起来,提供方便的事故分析和事故资料的检索工具。
  4、事故预警。针对辖区内历年的事故情况进行分析,结合当前事故提供按道路(路口、路段)或区域交通事故的增量和总量预警信息。通过GIS图,可以用红橙黄绿等颜色依次区别道路交通安全状况的不同等级,红色代表非常严重,绿色表示正常等。
  预警条件可自行在系统里进行定义,满足不同需求。例如:某一道路比去年死亡人数上升超过20%;某一道路比上月死亡人数上升超过20%;某一区域内的道路交通事故次数上升超过15%等。
  5、事故多发点段的确定。通过GIS系统的电子地图统计各点、交叉口、路段和整个区域的事故情况,并可按照一定标准,如事故次数、事故率或二者相结合,自动进行事故多发点段的初步筛选工作,并标识于GIS地图上。然后再结合人工现场踏勘确定事故多发点段。
  计算各条道路的事故率可以用如下公式进行计算:
 
  式中:
  Ai──某条道路统计年内平均车公里事故率
  Di──某条道路统计年内道路交通事故次数
  Ki──某条道路统计年内总运行车公里数(单位可采用百万车公里或亿车公里)
  6、辅助决策信息。通过各种技术手段,为决策、指挥人员提供共享信息。可以提供动态交通:如动态路况图片、实时视频播放、GPS跟踪、122接处警信息、动态交通状况数据等。
  7、空间统计分析。
  (1)空间基本分析。主要有空间信息量算、缓冲区分析、空间拓扑叠置分析、网络分析、邻近分析及空间联结等。可以分析静态事故的空间分布情况和时间分布等情况。
  (2)空间模拟分析。创建基本的空间分析模型,简化和抽象空间实体及其关系,并通过模型进行分析操作,从而反映事故实体的内在规律和变化趋势,提供对事故发生的时空变化的模拟仿真功能的支持。如上图所示。
  采用GIS的道路交通事故分析系统,适应当前交通管理的特点,以简便直观的方式将事故的信息登录在计算机上,结合地理信息进行事故预防分析和多发点段分析,可为消除道路安全隐患,创造安全畅通的交通环境,提供强有力的技术支持。

 

主管单位:四川省公安厅交警总队 主办单位:四川省道路交通安全协会
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