前沿?zé)狳c(diǎn) | 道路交通事故綜合分析系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用 —— 以深圳市為例
引言
近年來(lái)，隨著交通需求快速增長(zhǎng)，我市機(jī)動(dòng)車保有量也不斷上升。隨著共享單車、網(wǎng)約車、電動(dòng)車等交通方式快速增加，各類交通在有限的道路空間內(nèi)矛盾沖突嚴(yán)重，導(dǎo)致交通事故風(fēng)險(xiǎn)高居不下。由于交通事故成因呈現(xiàn)復(fù)雜化、多元化特征，傳統(tǒng)交通安全治理手段已經(jīng)難以適應(yīng)新時(shí)代交通安全防控的需求，同時(shí)交通安全治理又關(guān)系到廣大百姓生活的日常出行安全，是支撐我市國(guó)際化城市建設(shè)的重要內(nèi)容。因此開(kāi)展數(shù)字化、系統(tǒng)化、信息化的交通安全治理技術(shù)的研究對(duì)提高行業(yè)管理效率與水平起到關(guān)鍵作用。
本文分析了深圳的道路交通安全治理方面存在的問(wèn)題，開(kāi)展了基于道路交通事故數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究，通過(guò)實(shí)現(xiàn)深圳全市范圍的道路交通事故綜合分析系統(tǒng)落地建設(shè)，協(xié)助公安交管部門大力提升對(duì)城市交通安全的治理與管控。
01交通安全治理遭遇的瓶頸及問(wèn)題淺析
隨著城市機(jī)動(dòng)化的高速發(fā)展，城市道路交通安全問(wèn)題日益突出。根據(jù)我國(guó)道路交通事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，雖然深圳市的萬(wàn)車死亡率等指標(biāo)普遍優(yōu)于國(guó)內(nèi)平均水平，但是近7年來(lái)的指標(biāo)降幅呈持續(xù)減小、逐漸平緩的趨勢(shì)，說(shuō)明交通安全治理工作已進(jìn)入瓶頸期。
道路交通事故分析工作是道路交通安全治理的重要手段之一，目前公安交管部門主要針對(duì)交通事故的宏觀形勢(shì)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，但分析的內(nèi)容僅局限于有限的數(shù)據(jù)資源，難以對(duì)事故進(jìn)行多維度、精細(xì)化的分析研判，從而針對(duì)交通安全治理體系中產(chǎn)生的問(wèn)題采取相應(yīng)的改善措施。
事故信息采集不完善
從道路交通事故采集的樣本總量來(lái)看，由于受人工采集和統(tǒng)計(jì)方法限制，數(shù)據(jù)量仍較匱乏。傳統(tǒng)的道路交通事故分析主要是以一般程序中的傷亡事故為主，而簡(jiǎn)易程序事故由于數(shù)據(jù)完整度低、總量大，未被納入事故分析的范圍。實(shí)際上，隨著傷亡事故的逐年減少，簡(jiǎn)易程序事故的采集統(tǒng)計(jì)對(duì)交通事故分析來(lái)說(shuō)變得愈發(fā)的重要。
此外從采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量上來(lái)看，其要素的精度略顯不足，特別是在事故發(fā)生的位置信息方面。目前我國(guó)對(duì)于交通事故發(fā)生位置的采集主要通過(guò)人工錄入的方式，事故地點(diǎn)的文字描述精準(zhǔn)度受個(gè)體的專業(yè)水平所影響；而在事故特征明細(xì)方面，由于缺少對(duì)車輛碰撞形態(tài)數(shù)據(jù)的采集導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車發(fā)生碰撞接觸位置的精確信息缺失，從而影響事故過(guò)程的還原。
事故數(shù)據(jù)利用不充分
在目前階段的城市道路交通事故分析過(guò)程中，側(cè)重點(diǎn)仍以簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)描述為主，主要利用事故數(shù)、死亡人數(shù)、萬(wàn)車死亡率等通用指標(biāo)對(duì)道路交通的安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)大量數(shù)據(jù)間特征與規(guī)律的挖掘，無(wú)法針對(duì)性的改善道路交通安全治理工作。
事故成因分析維度少
當(dāng)前階段的事故成因分析主要?dú)w結(jié)為人為影響，然而實(shí)際道路交通事故的發(fā)生卻是人、車、路以及周圍環(huán)境的共同作用才造成的結(jié)果，雖然人為因素對(duì)道路交通事故的影響處于主導(dǎo)地位，但是單一維度的事故成因分析不利于事故預(yù)防工作的改善。
經(jīng)驗(yàn)示例
為了解決道路交通事故分析中存在的普遍問(wèn)題，美國(guó)、新加坡等國(guó)家均采取智能化的改進(jìn)措施，核心技術(shù)手段是通過(guò)構(gòu)建交通安全大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)來(lái)協(xié)助完成城市道路交通安全治理的工作。其中新加坡和紐約各自利用道路交通事故大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)片區(qū)事故強(qiáng)度、道路隱患、黑點(diǎn)識(shí)別、碰撞形態(tài)等分析功能，在數(shù)據(jù)支撐下提升了對(duì)道路交通隱患的治理。
圖1 海外改善道路交通安全治理的經(jīng)驗(yàn)示例
03打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能化交通安全監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)
3.1 建設(shè)目標(biāo)
為提升對(duì)城市道路交通安全的治理水平，開(kāi)展了全市道路交通事故綜合分析體系的建設(shè)，面向業(yè)務(wù)監(jiān)管和決策支撐，搭建專業(yè)系統(tǒng)平臺(tái)。一方面建立交通事故辦案監(jiān)管模型，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通事故辦案各個(gè)環(huán)節(jié)的異常信息，進(jìn)行主動(dòng)分級(jí)預(yù)警，規(guī)范業(yè)務(wù)辦理流程，提升業(yè)務(wù)處理能力。另一方面拓展了事故多維要素信息采集，從而建立了道路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警等功能；通過(guò)對(duì)事故、違法、扣車、酒駕等多維度因素的交叉成因分析，及具體事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)的3D仿真還原，輔助分析交通事故所暴露的問(wèn)題，支撐交通事故預(yù)防等工作。
3.2 數(shù)據(jù)治理與算法應(yīng)用
采用五要素表述方法，優(yōu)化前端信息采集
首先對(duì)事故數(shù)據(jù)采集規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化，利用同濟(jì)大學(xué)王雪松教授團(tuán)隊(duì)提出的基于線性參照系的道路交通事故地點(diǎn)文字定位“五要素”表述法（即：主路名稱+側(cè)向+參照點(diǎn)名稱+方位+距離），對(duì)事故發(fā)生位置進(jìn)行精準(zhǔn)化描述，配合路測(cè)GPS設(shè)備采集的經(jīng)緯度坐標(biāo)，從根本上克服事故位置描述語(yǔ)言模糊、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的缺陷。同時(shí)對(duì)事故空間位置進(jìn)行類型細(xì)分，在基于線性參照系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將地理空間劃分為立交、交叉口、路段等單元。
除此之外，該體系還對(duì)數(shù)據(jù)采集方式進(jìn)行優(yōu)化，一方面通過(guò)道路交通事故卷宗分析、民警辦案詢問(wèn)等方式補(bǔ)充事故缺失信息，另一方面通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍進(jìn)行事故現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)工作，在確保厘米級(jí)精度的前提下，實(shí)現(xiàn)了交通事故現(xiàn)場(chǎng)3D實(shí)景還原，有助于事故分析過(guò)程中對(duì)信息的即時(shí)調(diào)取或回看。
圖2 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集方式優(yōu)化
空間聚類算法實(shí)現(xiàn)，挖掘事故黑點(diǎn)隱患點(diǎn)
對(duì)交叉口、路段、立交、場(chǎng)站等不同空間單元發(fā)生的事故，采用空間聚類算法進(jìn)行聚合，基于聚合后的結(jié)果融合國(guó)內(nèi)外主流的事故多發(fā)點(diǎn)判別方法，提出基于事故嚴(yán)重程度的城市道路事故多發(fā)點(diǎn)段動(dòng)態(tài)分析模型。
該模型綜合考慮死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、財(cái)產(chǎn)損失等指標(biāo)情況，基于GIS數(shù)據(jù)的空間分析，計(jì)算出每個(gè)多發(fā)點(diǎn)段的風(fēng)險(xiǎn)隱患指數(shù)，從而挖掘出全市范圍內(nèi)近期事故風(fēng)險(xiǎn)隱患較大的路段位置，便于交管部門及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息或采取整改措施。
圖3 事故隱患點(diǎn)提取結(jié)果展示
多維事故成因分析，改善交通治理對(duì)策研究
基于哈頓矩陣模型，充分考慮在機(jī)動(dòng)車發(fā)生碰撞前、碰撞時(shí)、碰撞后的三個(gè)階段中互相作用的人為、車輛、道路和環(huán)境等因素，綜合實(shí)現(xiàn)多維度事故成因的分析。
圖4 哈頓分析矩陣建立
圖5 事故成因結(jié)果可視化展示
3.3 建設(shè)成果體現(xiàn)
通過(guò)建立道路交通事故綜合分析系統(tǒng)，支持全市交通安全治理部門的業(yè)務(wù)開(kāi)展，獲得以下建設(shè)成果：
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)打造智能化的道路交通事故分析體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)事故數(shù)據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)采集、對(duì)道路黑點(diǎn)位置的挖掘、對(duì)多維度成因關(guān)聯(lián)分析、對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仿真還原、對(duì)全流程業(yè)務(wù)的有效監(jiān)管等重點(diǎn)功能。該系統(tǒng)推動(dòng)了交通安全治理模式由被動(dòng)處理向主動(dòng)預(yù)防的轉(zhuǎn)變，提高了事故預(yù)防工作的科學(xué)性、針對(duì)性與有效性，促進(jìn)了交通事故處理工作的規(guī)范化、智慧化，為城市道路交通安全系統(tǒng)性改善方案及政策的制定提供決策支撐。通過(guò)不斷提升道路交通安全治理水平，深圳將逐步朝著零死亡的交通安全治理目標(biāo)邁進(jìn)。
撰寫：柯 尼
審核：李 強(qiáng)
審定：段仲淵