基于GIS的道路交通安全管理与评价系统的设计及实现

基于 G IS 的道路交通安全管理与评价系统的设计及实现—— 纟泉 凯 邵春福 秦利燕
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布、事故与道路空间结构关系方面为道路交通安 全评价、交通事故预防等提供辅助决策支持。
1 系统目标与功能划分
1. 1 系统目标 如何快捷方便地处理和利用事故数据, 直观
地显示统计分析结果及事故的空间分布情况, 合 理地进行事故因素分析, 是本系统所要解决的问 题。因此, 系统目标是: 在事故数据管理、数据统计 分析的基础上, 实现事故的空间位置显示, 分析事 故的空间分布, 显示事故黑点, 结合道路交通条件 建立基于空间分析的事故因素分析模型, 进行区 域安全评价和事故预防方案的制定及评价[ 1 ]。
2) 专题地图应用。M ap Info 的一个显著特征 是能将数据库中的信息进行直观的可视化分析。 用户可以专题地图的方式将数据图形化, 使数据 以直观的形式显示在地图上。 当采用专题渲染方 式在地图上显示数据时, 可以清楚地看出数据记 录变化的模式和趋势, 为用户决策提供依据。本系 统采用统计图、专题地图生成方式, 具体应用在统 计报表、事故地点显示、事故多发点分析、安全评 价模块中。
系统涉及的模型主要有: 因素分析模型和安 全评价模型。其中因素分析模型如表 1 所列, 安全 评价模型如表 2 所列。
3 系统实现
3. 1 实现方法 本系统应用 G IS 集成二次开发的方法实现。
以可视化开发工具V isua l C+ + 开发前台可执行 的用户界面及应用程序; 采用OL E 自动化技术启 动M ap Info P rofessiona l 在后台执行。M ap Info 软 件提供了自带的编程语言M apB a sic, V C + + 执 行的M ap Info 操作通过发送M apB a sic 命令来实 现, 利用回调技术动态获取其返回信息, 实现应用 程序中的地理信息处理功能。 3. 2 系统运行描述
7)情况直接从图上拾取, 评价结 果可通过区域或路段着色的方式显示, 得到区域 安全评价等级。
8) 输出打印。各类统计报表和专题图窗口可 以通过布局进行直接打印, 也可另存为其他常用 图形文件格式。
9) 用户管理。为保障系统正常运行和系统数 据安全, 系统授不同用户不同权限, 用户通过口令 登录。与一般用户相比, 高级用户则拥有对系统数 据进行维护、管理的功能。
3) 回调技术。以下操作采用M ap Info 软件回 调技术完成。点击电子地图上事故黑点, 显示该点 所有事故信息及道路结构信息; 在电子地图上选 择多个事故黑点进行因素分析; 在电子地图上选 择区域进行安全评价。 采用回调技术实现流程如 图 3 所示。 2. 3 数据库设计
系统涉及的数据包括: 交通事故数据库、道路 结构数据库及图形矢量数据库。 为了增强整个系
0 引 言
影响道路交通事故的因素包括人、车辆和道 路及环境。从影响因素出发, 利用道路交通事故数 据进行道路交通事故成因分析, 可从源头制定降 低交通事故发生的方案, 预防交通事故的发生, 从 而保障道路交通安全运行。
以往开发的道路交通安全管理信息系统主要
对数据进行时间管理、生成统计报表, 并在此基础 上制定宏观策略, 缺乏对事故的空间分布分析和 时空分析。将 G IS 技术与道路交通事故数据相结 合, 可以对道路交通事故数据进行基于空间的统 计分析、因素分析和安全评价, 有针对性地加强交 通安全管理, 实施交通安全改进措施, 有效地预防 交通事故的发生。本文建立的基于 G IS 的道路交 通安全管理与评价系统能够从交通事故空间分
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交通与计算机 2005 年第 1 期 第 23 卷 (总第 122 期)
基于 G IS 的道路交通安全管理 与评价系统的设计及实现
纟泉 凯 邵春福 秦利燕
(北京交通大学 北京 100044)
摘 要 从当前道路交通管理部门的实际需求出发, 确定了基于 G IS 的道路交通安全管理与 评价系统的目标和功能划分, 提出了系统设计方案和实现方法。系统采用集成二次开发的方法, 以 V isua l C+ + 为开发平台, 通过 OL E 技术调用 G IS 工具软件M ap Info 来实现。并以某城市道路交 通安全分析为对象建立了道路交通安全管理与评价系统, 实现了事故空间分布显示、事故因素分 析和交通安全等级评价等功能。
图 1 系统功能模块示意图
系统各模块的主要功能。 1) 地图操作。 对电子地图进行图层控制, 可 进行放大、缩小、平移的浏览操作, 定义地图的显 示比例, 点击地图, 获取图中对象信息。
2) 数据管理。系统能够与现有系统数据库文 件格式通用, 直接导入事故数据文件或通过录入 界面添加事故记录。 系统还具有录入事故数码照 片、事故录像功能。
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交通与计算机 2005 年第 1 期 第 23 卷 (总第 122 期)
图 2 系统模块与数据库关系示意图
M ap Info 实现 G IS 的基本功能, 以通用软件可视 化 开发工具V isua lC + + 为开发平台, 进行两者 的集成开发。采用对象连接和嵌入 (ob ject link ing and em bedd ing, OL E) 技术, 用软件开发工具开发 前台可执行应用程序, 以 OL E 自动化方式启动 G IS 工具软件在后台执行, 利用回调技术动态获 取其返回信息, 实现应用程序中的地理信息处理 功能。 集成二次开发的优点是, 既可以充分利用 G IS 工具软件所具有的对空间数据库的管理、分 析功能, 又可以利用可视化开发语言具有的高效、 方便的编程优点。因此, 不仅能提高应用系统的开 发效率, 使开发出来的应用程序具有更好的外观 效果, 更强大的数据库功能, 而且系统可靠性好、 易于移植、便于维护。
关键词 道路交通; 交通安全; 地理信息系统; 交通安全评价; 事故预防 中图分类号: U 491. 4 文献标识码: B Abstract: G IS2ba sed road traffic safety m anagem en t and a ssessm en t system is a visua lized and conven ien t too l tha t p rovides decision2m ak ing suppo rt fo r road traffic safety m anagem en t including b lack spo ts ana lysis, traffic safety a ssessm en t and p reven tion of traffic acciden t. T h is p ap er defines the system ob jective and gives the functiona l p a rtition ba sed on the cu rren t dem and of the road traffic m anagem en t, and then p u ts fo rw a rd the system design and im p lem en ta tion m ethods. T he system is develop ed by in tegra ted m app ing, w h ich u ses p rogramm ing too l V isua l C + + and in tegra tes M ap Info by OL E A u tom a tion. A road traffic safety m anagem en t and a ssessm en t system is set up fo r traffic safety ana lysis of a certa in city, w h ich rea lizes function s such a s disp lay of traffic acciden ts sp a tia l distribu tion, facto r ana lysis of traffic acciden ts, traffic safety a ssessm en t, e tc. Key words: road traffic; traffic safety; G IS; traffic safety a ssessm en t; p reven tion of traffic acciden ts
系统的主要特点: 1) 强大的统计分析功能。通过 G IS 软件实现 各种形式的统计分析, 生成直观的统计图表。 2) 借助电子地图显示事故的空间位置和事 故空间分布情况。 3) 将道路空间结构数据与交通事故数据有 机结合, 建立与交通事故发生数之间的数学模型, 把交通事故的空间分析和因素分析结合在一起, 研究、挖掘交通事故发生的深层次原因[ 1 ]。 4) 既可以进行宏观角度的交通事故统计分 析, 又可以针对某一事故黑点进行微观分析, 为制 定具体的交通事故预防措施提供方便、直观的决 策工具。 1. 2 功能划分 根据系统目标的定义及对现有系统的分析, 制定了本系统功能划分, 如图 1 所示。
3) 统计报表。按照公安部规定的统计标准和 项目, 对特定时间段内的事故数据进行分项目统 计, 生成报表和直方图、饼图等统计结果, 直观显 示便于比较分析。
4) 事故查询。分为详细查询和条件查询。详 细查询针对每一起事故, 根据事故所属行政区代 码和事故号, 查询事故详细信息, 查询结果包括事 故采集表上的事故信息表及人员信息表、事故照 片和事故录像。 条件查询则是用户自定义查询条 件, 可进行 3 项条件以下的联合条件查询。
5) 事故地点显示。事故可以分类型以不同颜 色显示在电子地图上, 也可以按照某地点事故发 生次数的多少, 以不同大小显示在地图上。用户可 直观地了解某区域内事故的空间分布情况, 鉴别 事故多发点 (段)。
6) 因素分析。点击地图上标注的事故发生地 点, 可以获得此地点发生的所有交通事故信息以 及道路结构信息, 显示事故原因统计图表, 并通过 模糊量化理论模型进行事故因素分析。