袁 王永東

濟(jì)南大學(xué)西校區(qū)（250022）

0 前言

道路交通系統(tǒng)是一個(gè)耦合系統(tǒng)，由道路和人共同組成，不但具有非線性、開(kāi)放性，而且處于動(dòng)平衡狀態(tài)。道路交通系統(tǒng)是由多種要素組成，但是并非所有要素都是相互兼容、相互調(diào)節(jié)的，也有不調(diào)節(jié)和不兼容的，這就造成了系統(tǒng)存在一定的失效率，導(dǎo)致交通事故頻發(fā)。從宏觀角度來(lái)治理道交通，就需要借鑒相關(guān)系統(tǒng)的基本性質(zhì)并進(jìn)行分析，找出容易發(fā)生交通事故的地點(diǎn)和位置，對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)置和建設(shè)，以保證道路交通的安全。

1 聚類(lèi)分析方法

所謂聚類(lèi)分析方法，就是將整個(gè)道路交通系統(tǒng)中的時(shí)間周期和特定路段進(jìn)行合理安排和組織，最后進(jìn)行分析。這樣有特定目標(biāo)、特定評(píng)價(jià)及相應(yīng)鑒別方法的鑒別方式，可以更好的地鑒別頻發(fā)事故的地點(diǎn)。

當(dāng)然，曾經(jīng)也有許多比較傳統(tǒng)的鑒別方法，如CRM、ZIP模型等。這些模型包含的參數(shù)很多，如散步泊松分布參數(shù)等。傳統(tǒng)的鑒別方法需要利用一定的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)值作為相對(duì)的模擬數(shù)據(jù)。但是在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中很多事故都是隨機(jī)的，無(wú)法進(jìn)行有效的分類(lèi)和區(qū)域劃定，若純粹的運(yùn)用傳統(tǒng)的鑒別方式對(duì)事故多發(fā)地進(jìn)行鑒別，很難反映出其空間分布的具體位置及效應(yīng)規(guī)律。相比來(lái)看，在同一區(qū)內(nèi)用聚類(lèi)方法進(jìn)行判斷和鑒別，更容易找出其中的共通性。交通事故發(fā)生的地點(diǎn)和時(shí)間具有很大的隨機(jī)性且非常分散，若想對(duì)其進(jìn)行實(shí)際和深入性的挖掘，需要應(yīng)用一定的分析方法對(duì)其進(jìn)行鑒別分析。

而這種鑒別分析的方法稱(chēng)為k-means。kmeans應(yīng)用起來(lái)非常簡(jiǎn)便，計(jì)算的速度也比較快，適用于大數(shù)據(jù)，有較高的效率。k-means需要與其他算法、模型結(jié)合使用，也適合用于大數(shù)據(jù)的相關(guān)細(xì)節(jié)內(nèi)容，在特定分析及參數(shù)估計(jì)方面有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)[1]。

k-means的基本思想是在空間范圍內(nèi)以一個(gè)中心K為點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的聚類(lèi)，最終對(duì)靠近K點(diǎn)的相應(yīng)對(duì)象進(jìn)行各種分類(lèi)。這樣計(jì)算之后，再通過(guò)重復(fù)迭代的方式對(duì)每種聚類(lèi)中心的值進(jìn)行相應(yīng)的歸類(lèi)，最后得到結(jié)果：

1）c作為類(lèi)別的樣本集合，將所有的規(guī)整化一后整體反應(yīng)在各別象限內(nèi)，選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)某跏贾行淖鳛閏個(gè)類(lèi)。

2）對(duì)于任意一個(gè)樣本，將第k次代入求c的中心距離。樣本所在的地方與中心c的最短距離就是中心所在的類(lèi)。

3）以求平均值的方法對(duì)整個(gè)類(lèi)種的中心值進(jìn)行重新評(píng)定和計(jì)算。

4）運(yùn)用類(lèi)聚的中心在利用上述的二和三兩種方法進(jìn)行更新計(jì)算，直到目標(biāo)滿足相應(yīng)函數(shù)，最后減少不查確定待次數(shù)做到迭代結(jié)束，并最后得出結(jié)論。

其中給定的第i個(gè)事故點(diǎn)樣本點(diǎn)xi是多維事故屬性向量，其所屬類(lèi)為

2 空間聚類(lèi)流程與分布可視化

對(duì)于整體數(shù)據(jù)的分析來(lái)說(shuō)，一起事故的數(shù)據(jù)眾多，若想對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)化劃分和處理，應(yīng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)初步的整理和確認(rèn)，以便保證相應(yīng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精準(zhǔn)度，最大限度地減少顯著差異數(shù)據(jù)。對(duì)于缺少經(jīng)緯度信息的相應(yīng)數(shù)據(jù)，應(yīng)采用特殊的事故信息分析方式對(duì)事故的地點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的匹配，并在地圖上進(jìn)行標(biāo)識(shí)。該種方式可以對(duì)其進(jìn)行一定的經(jīng)緯度坐標(biāo)確定?？紤]市區(qū)內(nèi)的地域和道路交通分布狀況，將整個(gè)事故多發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域性劃分和統(tǒng)計(jì)，在GIS地圖點(diǎn)進(jìn)行排列，得出事故多發(fā)地域的總體分布狀況，并以此作為參考系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的聚類(lèi)中心分析。在整個(gè)相應(yīng)的程序系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行多次聚類(lèi)中心數(shù)值分析和迭代數(shù)值分析。在區(qū)分事故的檢疫情況上，可以按照事故的頻發(fā)次數(shù)和交叉路口常年事故指標(biāo)相似度進(jìn)行聚類(lèi)[2]。

交叉路口作為整個(gè)道路的路段，是事故頻發(fā)區(qū)域，被鑒定為主次路干的低級(jí)城市道路相互交叉形成的路段。這樣的路段事故黑點(diǎn)的激化交叉和梯形交叉所占比例較少。有個(gè)別交叉路口的交通事故高于一般的交通路口，這樣的路口等級(jí)較高，承載的交通流量較重。在接警處，其相鄰的交叉路口間距較小，以至于形成易發(fā)事故的黑點(diǎn)類(lèi)型。對(duì)于交通事故頻發(fā)的解決方案，可以在道路交通系統(tǒng)中尋找出相應(yīng)的事故高發(fā)地，并提前落實(shí)事故的解決方案。在容易發(fā)生事故的地點(diǎn)進(jìn)行一定的設(shè)施建設(shè)，有針對(duì)性地治理和改善，實(shí)施物理隔離或者是重新設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志警戒線，增加一定的溝渠設(shè)計(jì)，保證路段通順。

3 結(jié)語(yǔ)

文章內(nèi)容根據(jù)某城市的一年內(nèi)交通事故的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的聚類(lèi)和事故分析處理。利用可視化分布圖對(duì)整個(gè)事故高發(fā)點(diǎn)進(jìn)行了特征分析，得到了有關(guān)的分布結(jié)果。這樣的方法可以有效地挖掘出城市道路中潛在的事故高發(fā)地，幫助相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)提早作好預(yù)防措施，對(duì)該地點(diǎn)進(jìn)行管理和控制，以便提前作好相應(yīng)措施，保證整個(gè)城市的道路安全。