熊昕

摘 要：進入21世紀，我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，很多領(lǐng)域的智能化以及自動化程度也越來越高，隨著近幾年的交通工具的發(fā)展以及交通道路的建設(shè)，道路車流量也與日俱增，他們出行的頻率以及道路的交通復(fù)雜程度加深，所以道路交通事故發(fā)生的頻率在增多，雖然我國政府部門在交通事故方面采取了各種各樣的措施，但是道路交通安全的形式依然嚴峻。交通事故的發(fā)生給我們帶來個方面的損失，無論是從公民人身安全還是財產(chǎn)安全方面，除此之外還會影響到社會治安，比如說常見的有交通堵塞、交通延誤、火災(zāi)等緊急的社會治安問題，嚴重影響到人們的正常生活，同時給國家的經(jīng)濟和社會運行造成不好的影響。本篇文章以基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的交通事故預(yù)測方法研究為課題，通過對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的研究和介紹，以及現(xiàn)今我國道路交通事故發(fā)生原因的分析以及發(fā)生的特點，我們利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方面對交通事故進行了分析，兩者相互結(jié)合，形成道路交通事故特有的數(shù)據(jù)庫，從而為交通事故的預(yù)測提供一個很好的方法。貝葉斯網(wǎng)理論與其他的交通事故預(yù)測事故方法相比，有著很多不可比擬的優(yōu)點，它能夠保證數(shù)據(jù)的可靠性和真實性，它能夠很好的對事故數(shù)據(jù)進行分析，為交通事故的預(yù)測和預(yù)防提供一個值得參考的數(shù)據(jù)，從而有利于相關(guān)部門做出切實可行的舉措。

關(guān)鍵詞：貝葉斯網(wǎng)絡(luò)；交通事故；預(yù)測方法

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（一）交通安全分析相關(guān)研究

引發(fā)不同事故的原因是不同的，但是原因和結(jié)果之間肯定有著一定規(guī)律的聯(lián)系。我國的道路交通事故一直是備受關(guān)注的社會問題，針對這個問題，國內(nèi)外已經(jīng)有了很多的研究，這個研究發(fā)展到現(xiàn)在一共經(jīng)歷了三個發(fā)展時期：單因素理論是第一個發(fā)展階段的主要理論，多因素理論是對單因素理論的完善和發(fā)展是第二個階段的主要理論，最后一個階段就是系統(tǒng)致因理論階段，他更從系統(tǒng)層次對引發(fā)事故的理論進行了歸納總結(jié)。先從單因素理論說起，該種理論主要是從人的角度出發(fā)，對人的行動為研究的出發(fā)點，但是這種理論僅僅局限于人這個因素，沒有考慮到其他的因素，他認為交通事故石是由一種原因引起的，這是單因素理論；與單因素理論相比，多因素理論就是說道路交通事故是由多種原因引起的，由于這種理論更有全面性，該種理論主張交通事故原因的分析應(yīng)該從三個方面入手，分別是“人、車、路”，所以它的應(yīng)用范圍更為的廣泛；最后是系統(tǒng)致因理論，是國外學(xué)者在1980年左右提出的，與因素理論不同的是，這種理論更有系統(tǒng)性，對引發(fā)事故的原因進行了系統(tǒng)的研究。

針對以上三種理論不同的特點，歸納起來，單因素理論具有片面性，不能全面的反應(yīng)交通事故發(fā)生的原因，但是單因素理論方法也有著自己的優(yōu)點，那就是能夠直觀并且直接迅速的找出事故發(fā)生的主要原因，所以我們需要根據(jù)實際的情況選擇不同的理論進行分析，選擇適合的方法；多因素理論就是打破人們考慮問題的單向性、局部性思維，全面的來分析道路交通事故的原因，這種理論方面強調(diào)全面性，整體性，更有利于道路交通問題的解決。但是該種理論方法也有缺點，其實各種因素以及印發(fā)原因之間是存在相互聯(lián)系的，如果缺少對各種因素之間聯(lián)系的考慮，就很難做到深入分析，反而這種多因素方面顯得更為的混亂；最后的致因理論是一種系統(tǒng)性的方法，是從大量的交通事故原因當中進行規(guī)律性的總結(jié)和概括，由于其科學(xué)性比較強，所以是當前應(yīng)用最為廣泛的一種交通事故分析預(yù)測的理論方法。

（二）貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在安全分析中的應(yīng)用

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來的，因為該種技術(shù)具有很強的應(yīng)對不確定性問題的方法，并且能夠?qū)κ鹿蔬M行推理，分析事故發(fā)生的原因，進行安全性質(zhì)的預(yù)測等等功能。其次就是貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)圖形式，通過這種形式來描述因果關(guān)系，更為簡單，容易被人理解，同時容易讓專家吸收經(jīng)驗；除此之外，它也可以實現(xiàn)定量評估分析，對網(wǎng)絡(luò)進行定量化處理；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)同時具有反推理的作用，能夠進行因果之間的分析和診斷；第五點是該種網(wǎng)絡(luò)便于整合各種信息，可以將專家的觀點與科學(xué)的預(yù)測結(jié)合起來，最后就是貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在眾多的不同類型的軟件的支持下，得到了更好的利用。因為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具備與其他預(yù)測方法不同的優(yōu)勢，所以貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方法在事故預(yù)測方面受到了更多的支持，并且被廣泛的采用。

在國外，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用的領(lǐng)域是核電站軟件系統(tǒng)的安全性評估以及各種事故預(yù)測。國外的相關(guān)學(xué)者研究和分析了故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)兩種安全事故預(yù)測方法，與故障樹相比，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方法有著無法比擬的優(yōu)勢，所以相關(guān)學(xué)者開始研究故障樹轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的方法。國外的學(xué)者在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)研究方面主要的成就有美國聯(lián)邦道路局開發(fā)了一款軟件，這款軟件主要用于道路安全調(diào)查以及安全設(shè)計軟件，這款軟件的名稱叫做“交互式道路安全設(shè)計模型”，其中就有貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析模塊，受到國外學(xué)者的影響，我國安全事故預(yù)測領(lǐng)域的專家在近些年更加傾向于預(yù)測的準確性以及安全性，可靠性的分析過程，只有貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具備了這些特性，才能更有利于其作用的發(fā)揮。學(xué)者霍利民提出了一種創(chuàng)新性的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，建立在最小路集的基礎(chǔ)之上，這種新型的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前主要在電力系統(tǒng)可靠性評估領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛。有關(guān)學(xué)者主要從節(jié)點，鏈接強度，事件以及邏輯門之間的映射關(guān)系這四個方面對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)以及故障樹展開比較。除此之外，還有很多學(xué)者就貝葉斯網(wǎng)絡(luò)展開研究，創(chuàng)新出了很多安全事故預(yù)測方法，其中還有故障樹定量方法，貝葉斯網(wǎng)交通事故持續(xù)時間預(yù)估模型，車速交通事故預(yù)測模型，公路路側(cè)安全評價的貝葉斯網(wǎng)方法以及還有基于桶排除法的故障樹頂事件概率計算方法。

二、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的基本原理

（一）貝葉斯網(wǎng)絡(luò)基本概念

貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)，為這些問題的解決提供一個基本的思路，與其他問題相比，他在解決不確定性還有不完整的問題上有著很大的優(yōu)勢，主要是通過貝葉斯公式表現(xiàn)出來，對其進行推理及應(yīng)用。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模式是一種有向無環(huán)模式圖，這個模式圖主要是節(jié)點還有有方向的邊構(gòu)成。相關(guān)公式介紹如下：

（1）首先我們先將兩個基本事件用字母表示，如果基本事件A發(fā)生的概率大于0，那么在基本事件A發(fā)生的概率，基本事件B發(fā)生的概率用表示，這就是條件概率的表達形式。