基于GIS的道路交通事故预测系统研究

绪论

地理信息系统也称为空间数据的管理系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种采集、处理、查询检索、传输、存储、分析、管理、表达和应用地理信息的计算机系统。该系统通过对时间和空间数据信息的处理分析和组织管理。近年来，随着我国ITS技术的应用以及交通管理技术的提高，GIS也在交通事故预防领域开始广泛应用其结果包括：道路安全评价信息系统、道路交通安全多发点分析、高速公路事件管理系统、高速公路交通事件应急救援、交通安全管理研究等。本课题采用交通事故微观分析与GIS相结合，探讨用户需求把事故多发点搜索出来，对已有事故数据进行预测，分析道路交通指标，制定交通设施整改措施，降低交通事故发生率。

关键词：GPS GIS 道路安全

1预测方法研究

道路交通事故预测一般分为定量和定性两种方法。定性预测是需要在短时间内作出预测，或者数据资料不多的情况下运用专业人员逻辑思维经验与判断力加工有关资料，对交通事故的特征与发展趋势作出定性描述。德尔菲法、专家会议法、主观概率法、类推法、趋势判断法、相互影响分析法是比较常用的定性预测技术。定量预测是运用分析技术与数学原理，依据统计资料和历史数据，建立可以表现数量关系的模型预测交通事故可能出现的数量。回归分析法、趋势外推法、组合预测发灰色预测发是常见的定量预测法。

1.1时间序列预测法

时间序列预测法是选择适当的模型并根据以往的变化趋势加以延伸，从而得到预测结果。用时间预测法要求发展变化规律趋势速度之前和今后大体一致。要求对象稳定数据分布趋势明显似乎很难所以这类预测精度不高。

在时间序列上发生的事件可能连续也可能离散。相对于道路交通在连续观测值之间有一定的相关性。时间序列包含有事故发生发展的方向和趋势，去研究其趋向模型就可预测交通事故。

事故的频率与时间存在关系，不同时间段事故率高低不同，交通事故的时间序列预测法就是对此统计分析，研究作出预测。

1.2回归分析法

回归分析法就是通过对象和变量间因果建立回归分析模型，依据惯性原则预测未来发展。其基本思想是找出自变量和因变量间近似关系的回归方程。然后根据它计算求值。

由于交通事故是多因素的结果，所以应采用多远回归方程。

1.3 数学曲线预测法

交通事故的发展规律可用一条近似S的曲线描述：初期增长慢，以后逐渐加快，到一定极限又开始变慢。

1.4灰色预测

灰色系统是指含有不确定信息的系统，主要研究不明确、不完全、不清楚这类系统的决策、预测、控制等问题。就是利用灰色动态模型对特征或指标进行预测，只是运用自身序列与其他因素无关。基本思路是依据某些规则构成白色模块，在依据某些变化预测未来的灰色模型。另一个重要特征是不使用原始序列，只使用生成的数据序列。说通过生成数据的灰色模型得到的预测值必须进行逆生成处理。利用灰色预测要求样本数列运算方便、原理简单，并且有可验证性。