李柳林 李玉萍 汪金花

(1.河北省唐山市交通運輸局工程處，河北唐山 063000;2.河北聯(lián)合大學礦業(yè)工程學院，河北唐山 063009)

道路交通不僅是國民經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的重要保障，而且直接關系到每一個公民的切身利益。因此，國家交通運輸部門對道路交通提出有序、安全、暢通的新要求，交通安全數(shù)字化管理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工管理成為交通安全管理研究的重要內(nèi)容，道路安全GIS系統(tǒng)成為交通安全管理研究的主攻方向。本文從GIS的角度出發(fā)研究城市道路交通安全管理系統(tǒng)主要框架和功能需求，并進行系統(tǒng)的詳細設計。

1 系統(tǒng)開發(fā)方式與研究框架

系統(tǒng)選用B/S架構，經(jīng)過軟件系統(tǒng)的需求分析，結合道路交通安全信息管理系統(tǒng)的總體規(guī)劃，以唐山市道路交通相關數(shù)據(jù)為系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)，結合國家道路等級劃分數(shù)據(jù)、唐山市遙感影像、唐山市道路劃分數(shù)據(jù)，構建一個適用于唐山市的公路安全信息管理GIS平臺。系統(tǒng)的研究框架如圖1所示。從唐山市區(qū)基礎紙質(zhì)地形圖、遙感影像數(shù)據(jù)出發(fā)，結合唐山市行政區(qū)、道路、橋梁等城市劃分數(shù)據(jù)以及實地測量數(shù)據(jù)，經(jīng)ArcGIS軟件平臺進行數(shù)據(jù)處理，建立系統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫。

圖1 系統(tǒng)研究框架

2 公路安全信息管理GIS平臺功能

借助于GIS空間數(shù)據(jù)的檢索功能，系統(tǒng)使用者可以查詢出需要的公路地理信息，而且可以直觀地看到不同等級道路等在整個城市的空間分布信息?？臻g分析功能可以對道路維修影響及事故快速搶救進行相應的緩沖分析和最短路徑分析，為相關部門提供決策支持。根據(jù)GIS的公路安全信息管理系統(tǒng)的特點，對其功能和性能進行歸納和分類，可分為以下幾個功能模塊，見圖2。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

3 系統(tǒng)部分功能實現(xiàn)

1)空間分析功能?；贕IS的唐山市公路安全信息管理系統(tǒng)能夠分析不同等級道路維修對周圍居民及其他附屬設施的影響情況，從而為人們的出行提供選擇依據(jù)。同時，在道路發(fā)生交通事故情況下，能夠?qū)煌ㄊ鹿庶c及事故周邊道路影響范圍和程度進行緩沖區(qū)分析，對道路交通事故傷亡人員進行緊急搶救最短路徑分析。出行前，可以通過公路安全信息管理GIS平臺掌握所在區(qū)域以及目的地區(qū)的路網(wǎng)情況，包括城市路段的交通擁堵或路段是否可行等具體信息，也可通過系統(tǒng)平臺了解城市中某一路段處于維修狀態(tài)下對周圍路段的影響程度及范圍。

2)安全評價功能實現(xiàn)。公路交通安全性等級的評價主要綜合考慮“公路交通的安全狀況”與“路段交通事故的損失情況”兩個方面?！肮方煌ǖ陌踩珷顩r”方面，主要的決定性因素包括公路的安全管理水平、路段交通事故的救援指揮能力和人—機動車—公路周邊環(huán)境條件等?！奥范谓煌ㄊ鹿实膿p失情況”是公路路段安全性的重要標志之一。針對一段公路路段，假設受到公路運營管理人員的重視，同時，管理該路段的相關職能部門能力較強，該路段的人—機動車—公路周邊環(huán)境條件隨即會不斷得到改善，交通事故的發(fā)生率以及事故的傷亡程度也就自然降低。反之，假設該路段不受相關公路管理職能部門的關注與重視，即相關的公路安全管理的職能部門形同虛設，那么人—機動車—公路周邊環(huán)境條件將慢慢惡劣，導致該路段事故頻發(fā)并帶來嚴重的事故傷亡后果。因此，將相關職能部門的領導安全意識(KL)與部門管理工作能力(KA)、路段駕駛員素質(zhì)(KR)、車輛的條件(KS)、路段交通安全環(huán)境條件(KG)、路段年度交通事故情況(KP)、產(chǎn)業(yè)(行業(yè))相對穩(wěn)定性(λ1)、相對安全系數(shù)(λ2)等因素劃分為1個～9個等級，按上述理論，構建公路路段交通安全性(即安全等級)計算模型為:

其中，KL與KA的評定依據(jù)如表1，表2所示，領導安全意識的強弱、對道路安全的關心程度以及貫徹落實安全生產(chǎn)責任，以及安全部門人員配置、安全工作情況、安全管理計劃與制度的實施、推行現(xiàn)代安全管理等情況直接關系城市公路的安全狀況。

表1 相關部門的領導的安全意識等級

表2 職能部門的安全管理工作能力等級

在以上模型參數(shù)確定的基礎上，依據(jù)參數(shù)評價標準對相關參數(shù)進行評價并由安全評價模型進行道路的安全性評價，得到評價結果D，并依據(jù)安全性指標進行安全性評定并作出決策(見表3)。

道路交通安全信息管理GIS系統(tǒng)平臺利用道路信息基礎數(shù)據(jù)庫提供的空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和交通特征數(shù)據(jù)，結合GIS的空間分析功能以及公路安全等級計算模型(公式(1))，從設計指標、運營管理、基礎設施安全現(xiàn)狀等方面有針對性地實施安全性評價，并在GIS平臺上對各單項評價結果進行圖形化展示。系統(tǒng)安全評價首先進行計算模型參數(shù)的設置(見圖3)。

表3 安全性評價指標

圖3 安全評價參數(shù)設置及評價結果顯示

參數(shù)設置成功后，系統(tǒng)依據(jù)道路安全評價模型(見公式(1))進行安全等級計算，得到所選道路的安全等級，并依據(jù)安全性評價指標做出評價(見表2)，為相關行政部門提供決策支持，進行相應的道路維修管理，為人們的日常生活出行提供安全保障。

4 結語

GIS技術是現(xiàn)代城市交通安全管理研究的重要手段。依據(jù)交通管理目的不同，GIS在交通管理研究領域也有所差異。本文從交通地理信息系統(tǒng)(GIS-T)和公路安全相結合的角度出發(fā)，建立了唐山市區(qū)域公路基礎信息數(shù)據(jù)庫，提高區(qū)域公路管理工作的信息化水平。在C#.NET的環(huán)境下采用ArcGIS Engine組件進行二次開發(fā)，構建了唐山市公路安全信息管理GIS平臺，實現(xiàn)對公路建設和管理的動態(tài)化。為道路交通安全進行宏觀管理、分析決策、實時了解路網(wǎng)狀況等提供多要素、多層次、多功能的服務，為用戶提供全方位、可視化的信息服務，能及時、便捷地更新和反映道路各項信息，分析路網(wǎng)狀況，提高了交通部門對道路安全管理的現(xiàn)代化與決策的科學化，對城市公路的管理具有重要的現(xiàn)實意義。

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