行業(yè)-交通行業(yè)-交通事故信息分析系統(tǒng)

1、交通事故信息分析系統(tǒng)1. 系統(tǒng)概述1.1 背景分析交通事故是一種世界性的公害， 據(jù)國際紅十字與紅新月聯(lián)合會(huì)不久前公布的數(shù)據(jù)： 全世 界每年死于道路交通事故的人數(shù)達(dá) 50 萬人，另有 500 萬人受傷。道路交通事故給家庭、集 體和國家都帶來了巨大的損失，成為世界性的嚴(yán)重社會(huì)問題。美國 1994 年交通事故造成 40676 人死亡， 億車公里事故率達(dá) 1.7；日本每年因道路交通事故死亡9000 余人； 德國 1997年因道路交通事故死亡 8500 人，加拿大 1994 年因道路交通事故受傷的人數(shù)達(dá) 24.5 萬人。 中國是世界上道路交通事故最多的國家之一， 1998 年全國道路交通事故造成 780

2、67 人死亡， 222721 人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失 19.37 億元，分別比前年增長5.7%、 17.1%和 4.3%，平均每天發(fā)生交通事故 948起，死亡 214 人，并且我國交通事故次數(shù)、死亡人數(shù)、 受傷人數(shù)和直接 經(jīng)濟(jì)損失呈逐年上升趨勢(shì)。世界上許多發(fā)展中國家機(jī)動(dòng)車發(fā)展速度相當(dāng)驚人， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過相對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施的承受能 力，從 1968 年到 1985 年，機(jī)動(dòng)車肇事率在 8 個(gè)非洲國家增長了 300%， 6 個(gè)亞洲國家增長 了近 200% ，甚至交通安全狀況較好的工業(yè)化國家，私人轎車也存在著安全風(fēng)險(xiǎn)。為此提供 更安全的交通運(yùn)輸體系 (減少交通事故和人員財(cái)產(chǎn)損失)正成為 ITS 發(fā)展戰(zhàn)略的目

3、標(biāo)之一。由于我國道路基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展水平較低， 一段時(shí)間以來， 我們將主要的注意力集中于解決 道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和改造， 交通安全方面的研究相對(duì)較少。 近年來， 隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的高速 發(fā)展， 機(jī)動(dòng)車保有量大幅度增長，一方面道路建設(shè)有了長足的進(jìn)步，道路等級(jí)、平均車速有 了普遍提高，另一方面，交通供需矛盾仍然突出，而且，隨著車速提高、交通量增長，道路 交通事故(特別是重大事故)每年呈上升趨勢(shì)，這種狀況已日益引起各有關(guān)部門的重視。所 以，針對(duì)我國道路等級(jí)低、交通混行嚴(yán)重、行人干擾大、高速公路剛剛起步等特點(diǎn)下，如何 分析交通事故， 減少交通事故， 提高道路的安全設(shè)計(jì)成為建設(shè)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸系統(tǒng)中急需解 決的一

4、個(gè)重要問題。1.2 國內(nèi)外相關(guān)系統(tǒng)分析美國交通統(tǒng)計(jì)局 (BTS) 已建立了 Fatality Analysis Reporting System (FARS) 事故分析報(bào) 告系統(tǒng)(version 1.1)，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括全美公路交通事故和血液酒精含量檢測(cè)值報(bào)告，并在Internet 上予于信息發(fā)布。通過該系統(tǒng)可以得到全美各地區(qū)和城市的交通事故分布情況，該 系統(tǒng)也是美國交通安全年度評(píng)價(jià)報(bào)告的主要數(shù)據(jù)來源。General Estimates System (GES) 也是美國交通統(tǒng)計(jì)局建立的一個(gè)事故信息系統(tǒng)，該系統(tǒng) 存儲(chǔ)了全美各警察局記錄的嚴(yán)重交通事故數(shù)據(jù)。美國加利佛尼亞州建立了 CARAS 分析

5、系統(tǒng) (Computerized Accidents Records and Analysis System) ，該系統(tǒng)是為當(dāng)?shù)亟煌ㄊ鹿蕯?shù)據(jù)的收集提供了可能性， 利用該系統(tǒng)可以方便 的統(tǒng)計(jì)各圖表， 計(jì)算和分析高事故率的地段和地區(qū)， 同時(shí)該系統(tǒng)也加強(qiáng)了交通事故管理部門 和其它公眾組織的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了信息的共享。加拿大交通運(yùn)輸部也已建立了 Traffic Accident Information Database (TRAID) 交通事故 信息數(shù)據(jù)庫，為加拿大全國交通事故的分析研究提供技術(shù)支持。在建立交通事故信息分析系統(tǒng)過程中， 為采集各方面的事故數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化是一件 極其重要的事情， 為此各

6、國家和地區(qū)也開展了一系列標(biāo)準(zhǔn)化工作。 以美國為例， North Dakota 州成立了 Traffic Records Task Force ，開展 Crash Report Form Enhancement 計(jì)劃， 以標(biāo)準(zhǔn)化各 地區(qū) 的交通事故記錄數(shù)據(jù) CADRE (Critical Automated Data Report ing Eleme nts)和SAFETYNET數(shù)據(jù)庫，同時(shí)出版了相關(guān)手冊(cè) (Oficer ' s Manual and Field Gu)e對(duì)相關(guān)人員 進(jìn)行了培訓(xùn)工作(“Train-the-Trainer "Program),為建立整個(gè)州的交通事故

7、數(shù)據(jù)庫打下了扎 實(shí)的基礎(chǔ)。美國Texas州，在該州交通局(TxDOT )的組織下，由該州的交通研究所 (Safety Division of Texas Transportation Institute 開展了 Traffic Services(TRASER) Program ，該計(jì)劃的目標(biāo)是： 減少交通事故、有效管理和分析利用交通事故數(shù)據(jù)、 確定事故多發(fā)地點(diǎn)、 提高交通安全改善 實(shí)施計(jì)劃的有效性。日本于 1992 年 3 月，由交通部、建設(shè)部和警察部門聯(lián)合建立了交通事故研究分析中心( Traffic Accident Research and Analysis Center )，該信息中心的

8、主要目標(biāo)是從微觀和宏觀分 析評(píng)價(jià)日本交通安全狀況，制定相應(yīng)的安全措施，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息共享。近些年來，我國各地區(qū)也相應(yīng)建立了一些交通事故信息分析系統(tǒng)， 如湖南省 107 國道(長 沙段和岳陽段)交通事故數(shù)據(jù)庫等。就從現(xiàn)有的國內(nèi)各交通事故分析系統(tǒng)來看， 基于事務(wù)處理，進(jìn)行一系列的查詢和分析工作， 次上，且圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系也不夠緊密，大都采用了傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫開發(fā)， 主要是絕大部分的信息系統(tǒng)還停留在事務(wù)處理的層 沒有充分體現(xiàn)交通事故數(shù)據(jù)的空間分布特行業(yè)內(nèi)部、行業(yè)間信性。同時(shí)受部門管轄職權(quán)的限制，常年積累的交通事故數(shù)據(jù)分散分布， 息共享困難。1.3 本系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo) 為適應(yīng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)信息化發(fā)

9、展態(tài)勢(shì)，充分有效地利用常年積累的海量的交通事故數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)部、行業(yè)間信息共享，提高資源利用效率，提高管理水平和安全對(duì)策，提高 運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率， 增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性， 有必要在我國建立國家級(jí)或地區(qū)級(jí) 的交通事故研究和分析中心， 其核心是利用信息技術(shù)、 通信等技術(shù)建立交通事故信息分析系 統(tǒng)，從微觀和宏觀兩個(gè)層面分析和評(píng)價(jià)交通安全狀況， 并以此制定相應(yīng)的對(duì)策措施。 信息系 統(tǒng)的建立有利于提高決策的科學(xué)性， 提供信息共享和增值服務(wù)的有利環(huán)境。 該信息系統(tǒng)作為 未來 ITS 體系中的一個(gè)有機(jī)組成部分，為其它系統(tǒng)提供有關(guān)交通事故和安全方面的信息。本信息系統(tǒng)屬于信息增值服務(wù)系統(tǒng)范疇， 按

10、照知識(shí)化、科學(xué)化管理要求，系統(tǒng)功能不僅 需要完成各種事務(wù)性管理任務(wù)，而且需要逐步形成交通事故的“管理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)"，有效溝通各部門之間的信息聯(lián)系， 實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)組織成為信息， 將信息提煉成為知識(shí)， 將知識(shí)融入整個(gè) 管理，全面支持事務(wù)管理、決策分析、制定戰(zhàn)略過程的目標(biāo)。就交通事故的性質(zhì)不同，可將信息系統(tǒng)分為公路交通事故信息分析系統(tǒng)和城市道路交通 事故信息分析系統(tǒng)。這里討論兩者共性的地方， 有關(guān)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、 需求分析和功能設(shè)計(jì) 等方面的問題。2. 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是從系統(tǒng)概念角度體現(xiàn)系統(tǒng)中各要素的相互作用關(guān)系和層次結(jié)構(gòu)，描述了系統(tǒng)及各要素之間的信息傳遞關(guān)系、 實(shí)現(xiàn)的相互依賴關(guān)系

11、等， 它將成為系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)的重 要依據(jù)。交通事故信息分析系統(tǒng)建立， 重點(diǎn)需要解決的問題是資源共享的問題， 其中包括三方面 的內(nèi)容，其一是需要有效地完成將數(shù)據(jù)加工和組織形成信息， 建立穩(wěn)定的系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)模型； 其二是需要合理處理分布與集中的存儲(chǔ)關(guān)系， 使用頻率高的共享信息集中存儲(chǔ) (例如由信息 中心所承擔(dān))，使用頻率低的共享信息和少部分子系統(tǒng)共同使用的信息，以及子系統(tǒng)自己使 用的信息分布存儲(chǔ)；其三是信息規(guī)范化問題， 如何在已有子系統(tǒng)， 以及分別開發(fā)的子系統(tǒng)的 條件上，逐步完成系統(tǒng)整體的信息規(guī)范化?；谝陨系目紤]，為提高系統(tǒng)的整體配置效率，確保系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)滾動(dòng)發(fā)展，保證系統(tǒng)的柔軟性，以適應(yīng)需求的變化

12、和技術(shù)的發(fā)展，充分考慮其與智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)中其它系統(tǒng)的信息銜接，采用數(shù)據(jù)倉庫理論，建立如下層次化的結(jié)構(gòu)。OLTPDBExter nal取抽據(jù)數(shù)OLTPDB據(jù)-數(shù).元DataWarehouse系統(tǒng)接口操作型環(huán)境操作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫OLA工 具數(shù)據(jù)挖掘工具一般分析工具圖1 DB-ODS-DW三層體系結(jié)構(gòu)第一層次為各地分布存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，它包括當(dāng)前的、細(xì)節(jié)的、局部的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量小， 主要面向聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP），屬于操作型環(huán)境，支持日常操作。主要服務(wù)對(duì)象為各地區(qū) 的交通管理機(jī)構(gòu)，如交警支隊(duì)等。第二層次為操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ) （Operational Data Store）。它作為一個(gè)中間層次， 一方面包含

13、行 業(yè)全局一致的、細(xì)節(jié)的、當(dāng)前或接近當(dāng)前的數(shù)據(jù)， 可以進(jìn)行全局聯(lián)機(jī)操作型處理；另一方面,它又是一種面向主題、集成的數(shù)據(jù)環(huán)境，數(shù)據(jù)量不大，適應(yīng)于輔助地區(qū)級(jí)或區(qū)域內(nèi)甚至行業(yè)內(nèi)部完成日常決策的數(shù)據(jù)分析處理。所以O(shè)DS是用于支持管理機(jī)構(gòu)等日常的全局應(yīng)用的數(shù)據(jù)集合，保存在 ODS中的數(shù)據(jù)具有四個(gè)基本特點(diǎn)：面向主題的、集成的、可變的、數(shù)據(jù)是 當(dāng)前或接近當(dāng)前的。ODS主要是適應(yīng)行業(yè)級(jí)的全局應(yīng)用的需求而產(chǎn)生，可以進(jìn)行行業(yè)級(jí)的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理和“即時(shí) OLAP ”數(shù)據(jù)處理。第三層次為數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境，是交通事故數(shù)據(jù)的共用信息平臺(tái)，提供對(duì)共用數(shù)據(jù)或全局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行組織、存儲(chǔ)、查詢、通訊等管理服務(wù)，是交通事故信息分析中心的核心部分。數(shù)據(jù)倉 庫中存放的數(shù)據(jù)屬于分析型數(shù)據(jù)，是綜合的或提煉的、歷史的、面向主題的數(shù)據(jù)，且不可更新，數(shù)據(jù)量大，主要滿足管理需求和決