基于GIS的交通安全应急管理

基于GIS的交通安全应急管理

安全111 倪忠康

摘要：针对道路交通安全的现状,分析了利用地理信息系统(GIS)建立道路安全管理系统的必要性及优点,探讨了基于GIS的道路安全管理系统的功能、设计思路及其开发的技术路线。利用GIS进行交通安全管理可以增强交通事故分析的直观性、可操作性,进行区域安全评价、事故多发点因素分析,有利于挖掘交通事故的深层原因,从而指导安全管理工作。基于GIS的道路交通安全管理的研究,是GIS在领域应用和迅速提高道路交通安全管理现代化水平的一个创新性探索。 关键词：交通安全;地理信息系统;交通事故 一、 引言

随着汽车保有量的快速增长,道路交通安全问题已经成为人民生活中的重要问题之一。2002年我国道路交通事故件数、受伤人数、死亡人数和直接经济损失四项指标分别达到了77万多起、56万多人、10.9万多人和33亿多元人民币。道路交通安全局势极其严峻,如何有效地提高道路交通安全是迫切需要解决的课题。采用科学的分析方法、挖掘肇致道路交通事故的各种原因是合理制定道路交通安全管理措施、预防交通事故的关键。

国内外很多交通安全管理机构都建立了信息决策系统,用于满足各自特定的需求。但这些交通安全信息系统大多数都不具有地图显示及空间建模分析功能,从而还不能进行大面积范围的交通安全分析。地理信息系统(GIS)是一组具有图形图像数字化、空间数据管理、查

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询检索、模型运算和多种输出功能的软件,它可以结合具体地点的事故数据,进行直观的空间分析,因此,适用于与地理位置密切相关的交通安全问题的研究。

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目前,基于GIS的道路安全管理系统研究尚处于起步阶段。此文分析了GIS技术应用于道路安全管理系统的必要性及优点,探讨了基于GIS的道路安全管理系统的功能、设计思路及其开发的技术路线。这对建立实用的安全管理系统,提高道路安全管理水平及拓宽GIS的应用领域具有十分重要的意义。 二、 必要性及优点

1. 数据集成的优点

gis特征是强调其技术功能。一个重要的发展一直是识别,引入GIS功能到数据处理环境中是很重要的,不仅因为新功能可用,但也因为位置,是GIS空间数据库的基本概念,提供了一个高效、实用的手段整合许多其他类型的数据。数据集成的好处包括数据收集成本降低,数据维护成本降低,提高了数据的可靠性,和最重要的应用程序不可能的。

公路数据的收集包括各种各样的活动:交通计数、事故调查、施工记录和维护项目和资金,通行权调查,库存的路边障碍,桥梁检查,铁路穿越库存,速度监控、路面状况调查、几何设计库存,和其他数据收集和维护活动。在过去,这些活动往往是在高速公路跨越组织边界的组织和不协调。

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收集的数据通常是在纸质文件或存储在专用计算机文件中只有少数人。由于缺乏协调,或狭窄的数据使用和应用程序的概念,所收集到的数据,一个目的是为别人很少使用。如果两个用户需要相同的数据,或非常类似的数据,收集的数据通常是两次。

高速公路机构一直是一个独立的数据收集活动的温床和结果的数据文件。它经常被组织单元更容易独立开发的信息系统需要运行他们的程序,没有协调他们的努力与其他数据相关活动组织单位。在某些情况下,这已经是最合理的方法重复的工作已经比真实更明显。毫无疑问,协调需要资源,而且通常要妥协对数据规范、编辑、和维护。但随着系统生长和数据收集的成本上升,独立的数据收集和数据存储活动成为昂贵的奢侈品。收集的数据集成系统允许更广泛的使用,增加数据值。

在实践中,数据可以相对复杂的集成。它并不总是有效或方便,例如,对于每一个使用相同的位置参考系统收集数据。对于traffic-counting团队最好确定一个十字路口交叉公路的名字,而调查人员记录从县行可以使用里程的限制。这并不是一个问题,如果使用的系统相互兼容和第三个系统,位置数据可以从一个系统转换到另一个地方。

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2. GIS在交通的作用

图1描述了GIS作为一个增强的结合交通信息系统(TIS)和一个增强GIS。必要的增强现有TISs属性数据库的构建提供一致的位置参考数据兼容GIS的一种形式,进而得到了增强表示和处理地理数据的形式运输所需的应用程序。

图1:GIS作为增强GIS的合并和增强交通信息系统(TIS)(参考:Vonderohe et al .,1993)

这并不意味着数据库必须重新设计根据商业软件的限制。事实上,现成的GIS软件所需的改进之一是能够与和利用全部或几乎整个线性参考公路运输机构收集的数据和维护。

它暗示的是,属性数据库使用数据库方案位置可翻译到位置的概念模式中使用GIS空间数据库(包含数字的数据库基础地图),

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这样的内容前可以明确与后者的内容,以便查询可以跨两种数据库,因此,单独的属性数据库可以集成通过使用位置的模式可翻译成的GIS软件使用。

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除了提高线性参考数据的管理,有必要增强GIS软件包括更好的交通运输网络的建模和分析。

Vonderohe et al .(1993)所述GIS可以视为之间的交互的产品提升了地理信息系统(GIS)的概念和交通信息系统(TIS)。gis应用程序是目前广泛使用的运输分析师和决策者在不同地区的交通规划和工程、基础设施规划、设计与管理、交通安全分析、交通影响分析,公共交通规划和业务智能交通系统(ITS)等先进的旅行者信息系统(公司)和商用车辆运营(CVO)。 三、 GIS的道路安全管理系统

道路交通安全GIS系统主要涉及两个部分:一是其开发和运行的平台,即GIS系统软件和地图部分,该部分的主要功能是为交通安全分析、决策和预案提供支持平台和道路空间地理信息;二是交通安全本身所涉及的内容,主要指与交通事故相关的信息,如何通过GIS的强大功能(如图形叠置、缓冲分析等),将这两部分内容整合在一起,得到道路交通的安全分析、决策和预案系统,则是系统开发的主要目的。根据这一目的和要求,笔者设计了道路交通安全GIS系统,如下图所示。在该系统中,主要包括6部分:道路地理信息GIS地图、交通事故数据库、数据库管理系统DBMS、区域安全评价、事故黑点分析及交通事故预测系统。

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1. 道路地理信息GIS地图

采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。它使交通安全管理部门对道路安全的管理变得直观、简单和易操作,为决策提供科学快捷的支持。如通过直接对地图实体进行查询,可以获得包括道路信息,如道路等级、横断面宽度、横断面形式、道路线形等,以及事故多方位信息,如事故发生量在空间、时间上的分布和交通量的分布。 2. 交通数据库

道路交通安全GIS的基础是存储在数据库中被用来分析的信息。交通事故信息由公安、交警部门采集与管理。而目

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前一般的公安与交警部门研制开发了部分道路的数据库,可根据实际情况实行原有的数据库到GIS数据库的转换。

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3. 数据库管理系统

GIS关键技术之一是空间数据库的设计,其数据库是一个共享或者分享式的数据库。GIS数据库通常应该满足:最小冗余原则(数据尽可能不重复)、应用程序对数据资源的共享原则、数据独立性原则以及统一管理原则。数据库中的数据应该依其本身的特点进行组织,而不是依据使用目的的不同而不同;同时,数据库的结构应当反映出不同的应用目的要求,支持各种应用程序和目的,而且各种应用程序是相对独立的。因此,GIS数据库应该容纳各种各样的数据类型和格式,在考虑数据特征的同时,又需兼顾其应用目的。 4. 事故黑点分析系统

事故黑点及其影响因素分析属于微观分析的范畴,其主要用于查找事故黑点,确定其危险水平,并且从多角度分析事故成因。道路交通安全管理人员最需了解哪一路段行车危险、什么情况下最易引发交通事故。按照管理者需求,采用事故次数、事故率或二者相结合的方法,筛选出事故黑点,并对其进行多方面分析,如道路状态技术分析、事故成因分析,找出事故发生的原因,为道路交通管理者提供对策。 5. 区域交通安全评价系统

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影响道路安全的因素很多,各因素之间往往相互作用、相互制约,形成一个复杂的系统。对道路交通安全进行确切地评价,需要排除次要影响因素,正确地选择主要影响因素作为评价指标。利用GIS的可二次开发性,建立区域交通安全评价模型,可选择的方法有4项指标法、综合当量指标法或灰色系统评价法。参与评价的区域可直接从图上拾取,评价结果可通过区域着色的方式显示,不同地点的安全水平则通过不同的符号、颜色、线型或线宽来表示。 6. 事故预防预案系统

交通事故预防预案是对未来有可能发生的事故作出估计,分析未来事故的危险程度和发展趋势,并给出应采取的防治措施。应用GIS的接口,装入事故预测模型,直接调用交通事故的空间数据,根据不同的需要对其进行预测。预测数学模型可选择传统的概率预测法、回归预测法或非线性的神经网络预测技术。

四、 结束语

通过分析应急管理计划制定和实施的信息。大部分的信息空间和可以映射。一次信息和数据映射与地图,应急管理规划就可以开始了。一次生命,财产和环境价值观与风险相结合,应急管理人员可以开始制定缓解、准备,反应和恢复计划的需求。

从历史上看,应急管理项目计划、实现和修改根据业务量或突发事件发生时的反应。GIS允许应急管理需要确定一个事件之前。

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灾难事件,这样的随着火灾的蔓延,海啸影响,洪水、地震、飓风、流行病的 蔓延,化学云分散,石油泄漏,等等,可以建模并显示在GIS。应急管理人员可以使用建模培训,实际的战术部署在一场灾难,或分析可能的灾难的后果。的使用这种技术需要应急管理计划信息“现成”的为利用响应人员实际操作。简而言之,周到应用GIS可以的恐慌和意外的紧急情况。

【参考文献】

【1】 Using gis in trasportion and its application. Mohammed Salem

Ba-naimoon

【2】 GIS for Emergency Management. An ESRI White Paper • July 1999 【3】 基于GIS的道路交通安全管理系统的研究. 秦利燕 邵春福 (北京交通大学

交通运输学院)

【4】 基于GIS的道路交通安全应用研究.景国勋 杨静 （河南理工大学安全科学与

工程学院）

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