楊靖芳，田芮玨，王 穎

(南京林業(yè)大學汽車與交通工程學院，江蘇 南京 210037)

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1 引言(Introduction)

隨著大數(shù)據(jù)和智慧網(wǎng)絡時代的到來，加上深度學習和人工智能等新興計算機網(wǎng)絡技術的普及和應用，社會各行各業(yè)都呈現(xiàn)出智能化和電子化的特征和趨勢，公路交通事故預案系統(tǒng)也伴隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展找到了大量智能化發(fā)展空間。通過研究發(fā)現(xiàn)，由于我國部分偏遠地區(qū)道路設計不合理以及交通事故檢測設備覆蓋率低，巡邏車輛少，導致事故難以得到有效的救援并因此造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟損失。智能化稀疏路網(wǎng)事故預案管理計算機輔助系統(tǒng)以傳統(tǒng)事故預案為基礎，借助現(xiàn)代化的先進信息技術和智能信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)廣域事故信息和相關資源的電子互聯(lián)與綜合共享，逐步擴大了事故預案系統(tǒng)的適用性和全面性。

2 稀疏路網(wǎng)事故應急預案概述(Overview of the accident emergency plan of sparse road network)

2.1 稀疏路網(wǎng)事故應急預案的概念

由于我國部分地區(qū)地形種類多，人口稀少，運輸需求量不高，路網(wǎng)密度相對較低。參考《生產經(jīng)營單位生產安全事故應急預案編制導則》(GB/T 29639—2013)的定義標準，結合部分偏遠地區(qū)公路網(wǎng)稀疏的分布特點，整合出稀疏路網(wǎng)應急預案的定義為：在稀疏路網(wǎng)背景下，為有效預防和控制路網(wǎng)上可能發(fā)生的交通事故，并在事故發(fā)生時將其造成的損失和損害降至最低而預先制定的救援方案。

2.2 稀疏路網(wǎng)事故基本內容及分類

事故應急管理中的分級和分類有不同的含義：分級是指根據(jù)所需解決問題的重要程度對事件進行級別上的劃定；分類是指為了更高效地采取應急救援措施與提出預案對事故進行應急分類。

事故應急管理的分級分類包含的兩個主要內容分別是針對機構的分級分類和針對事故的分級分類。針對機構的分級分類是通過研究相關機構的應急管理能力、資源配置狀況和調度靈活性等特點，選擇機構分類分級的評價指標并進行綜合評價；針對事件的分級分類是通過研究突發(fā)事件的態(tài)勢控制情況、事故影響范圍、事故原因及性質等特點，提供事件分級分類的評價指標進行綜合評價。

交通事件包括交通事故和車輛拋錨等。交通事故是交通事件管理過程中的難點和重中之重，也是最為常見的突發(fā)交通事件。稀疏路網(wǎng)各種類型的交通事故及分級如表1所示。

表1 稀疏路網(wǎng)交通事故及分級表Tab.1 Traffic accidents and the classification table of sparse road network

3 事故預案信息系統(tǒng)設計(Accident planning information system design)

3.1 設計思路

本文根據(jù)稀疏路網(wǎng)的網(wǎng)絡、交通、自然環(huán)境特性及實際管理的需要，研究適用于稀疏路網(wǎng)的突發(fā)事件檢測，資源分布調度的功能組成、結構框架及系統(tǒng)各組成部分之間的關系，并基于此建立稀疏路網(wǎng)突發(fā)事件檢測、應急資源配置和調度系統(tǒng)，系統(tǒng)設計思路如圖1所示。

圖1 稀疏路網(wǎng)事故預案信息系統(tǒng)設計思路圖Fig.1 Design concept diagram of accident plan information system for sparse road network

3.2 平臺架構

通過建立和整理事故預案數(shù)據(jù)庫，結合地理信息系統(tǒng)和傳感器自動檢測等計算機技術，科學合理地將從事故發(fā)生到救援結束全過程所涉及功能整合在同一個平臺系統(tǒng)中，既能夠有效降低事故所造成的損失(傷亡與經(jīng)濟損失)，又能提高交通運輸效率，具體架構如圖2所示。

圖2 稀疏路網(wǎng)事故預案管理信息系統(tǒng)平臺架構圖Fig.2 Platform architecture diagram of accident plan management information system for sparse road network

3.3 基本內容

預案的編制和優(yōu)化內容包括預案分類分級原理、觸發(fā)機理、動態(tài)調整機理和路網(wǎng)交通事件緊急救援運作模式。首先根據(jù)分類分級原理對交通事故發(fā)生的規(guī)模進行分類定級，當事故發(fā)生并且達到預案觸發(fā)條件時，基于算法條件和內容對預案進行條件匹配與擇優(yōu)選取，從事故觸發(fā)預案時進行預案進度跟蹤，考慮并發(fā)事件的可能性對事故預案資源調度的影響，對事故預案進行動態(tài)調整。

在充分調研和分析現(xiàn)有應急預案的基礎上，明確事件管理系統(tǒng)需提供的基本信息，構建歷史案例信息庫和預案知識庫。預案知識庫的建立包含三個方面：

(1)事件管理系統(tǒng)信息庫的建立。事件管理系統(tǒng)信息庫主要包括交通事件信息、道路基本參數(shù)、交通流參數(shù)、應急資源分布、稀疏路網(wǎng)交管部門現(xiàn)有的事件管理方式、交通組織方式、分流方案、部門聯(lián)動和協(xié)同預警機制、現(xiàn)有的法律和規(guī)章制度等內容。

(2)歷史案例信息庫的建立。在現(xiàn)有的事件管理系統(tǒng)中，積累了大量歷史事件的處理過程信息。歷史資料可以為分析問題和解決問題提供寶貴的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

(3)預案知識庫的建立。預案知識庫主要包括現(xiàn)場處置措施、交通組織措施、交通恢復措施、信息發(fā)布措施、部門聯(lián)動措施等內容。

針對交通事故的特點及救援活動所具有的特征，分析傳統(tǒng)選址模型的適用性，最后構建適用于稀疏路網(wǎng)的救援服務點選址模型。建模思路如下：依據(jù)發(fā)生事故和發(fā)生災害的頻率確定選址權重，結合選址原則和交通路網(wǎng)流量，最終通過多指標綜合評價得到最優(yōu)設施布置點。

積極響應和處理事故能最大化降低事故帶來的損失，因此，對于實現(xiàn)救援效果最大化，應急救援的資源配置是至關重要的一個環(huán)節(jié)。參考文獻[10]，在應急救援模型的構建過程中遵循使用應急資源數(shù)最少、覆蓋區(qū)域最大化、全部或平均性能最優(yōu)的原則，充分考慮費用和時間這兩個因素，組合使用多個目標函數(shù)，構建應急救援資源配置模型，通過Visual C++6.0編程和MySQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。

3.4 信息系統(tǒng)代碼

稀疏路網(wǎng)事故預案管理信息系統(tǒng)基于Visual C++6.0和MySQL數(shù)據(jù)庫軟件，在Microsoft Visual Basic 6.0中文版環(huán)境中開發(fā)并投入運行。部分程序代碼如下：

4 功能模塊介紹 (Introduction of functional modules)

4.1 總體功能介紹

通過對各類事故緊急救援方案的詳細研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)實生活中，稀疏路網(wǎng)事故救援方案具有涉及多方合作和各種社會資源綜合調度的特點。為解決實際操作中難度大及需要前后接續(xù)、整合資源等多方面的問題，如果僅僅依靠人工監(jiān)控和實施必然出現(xiàn)遺漏、順序錯誤等人為因素導致的差錯?；诖耍疚膶⒀芯肯嚓P救援方案所提及的理論方法通過編程的方式形成特定的程序軟件，通過智能交通工具自動化地完成救援資源布點記錄、分類、顯示，事故自動定級計算、自動生成救援程序列表，以及程序在實施過程中的記錄和監(jiān)控等一系列操作。這一方面證明了研究的適用性及可操作性，另一方面也實現(xiàn)了初步的救援智能化，提高了救援的效率，滿足了實際救援工作中的自動化和智能化需求，為未來研究所提的方案應用開拓了新途徑。因此，針對稀疏路網(wǎng)應急救援流程，初步開發(fā)了稀疏路網(wǎng)事故預案管理信息系統(tǒng)軟件。

稀疏路網(wǎng)事故預案管理信息系統(tǒng)及對策的研究，對人身財產安全及道路通暢等均具有重要意義。正常情況下，在事故發(fā)生后，所需要的救援部門包括交警、消防、排障、路政、養(yǎng)護、救護等多個部門。首要的救援部門是消除路障的部門，必要時還會需要消防和救護部門，主要是對排障資源、消防資源和救護資源進行合理分配，其中排障資源配置是在養(yǎng)排中心。為方便實施救援，會分配少量的消防和救護資源在稀疏路網(wǎng)的兩側，即可配置管理中心、養(yǎng)排中心或服務區(qū)。因此，設計開發(fā)此軟件主要是用于對稀疏路網(wǎng)環(huán)境的交通事故預案進行跟蹤管理，使事故救援作業(yè)能夠快速響應，從而降低損失。

事故預案管理信息系統(tǒng)軟件主要包括地圖操作功能模塊、救援點管理功能模塊、預案進度跟蹤功能模塊、參數(shù)設置功能模塊、文件功能模塊。文件功能模塊主要用來儲存、新增及查閱歷史案例信息和交通救援相關管理條例文件；預案進度跟蹤功能模塊主要根據(jù)不同的事故類型和等級以及不同時間點的變化，從而隨時生成預案細節(jié)處理內容以及詳細顯示作業(yè)的完成度；地圖操作功能模塊主要用來調用網(wǎng)絡地圖或者管理本地的地圖資料，以便更好地了解實際地理位置和情況；救援點管理功能模塊主要包括新增和刪除救援點信息、分類顯示救援點等處理功能；參數(shù)設置功能模塊主要是對系統(tǒng)用到的天氣要素、應急資源、事故分類定級等參數(shù)進行初始設置或改動。

4.2 主要功能模塊介紹

地圖操作功能模塊是事故預案管理信息系統(tǒng)軟件必需的一個可視化工具和基礎功能之一，其與救援點管理功能模塊進行關聯(lián)，可以進行可視化顯示。事故預案管理信息系統(tǒng)軟件以地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和通用無線分組服務為基礎，包括調用網(wǎng)絡地圖和載入本地地圖兩個部分。

救援點管理功能模塊負責管理稀疏路網(wǎng)中交通事故救援處理的網(wǎng)絡節(jié)點，對救援點進行設置、分類及可視化顯示，這更加有利于了解事故預案管理的進度和處理結果。救援點的設置和地圖操作功能模塊進行關聯(lián)，、坐標系可以根據(jù)救援點位置的變化而變化。救援點的類型主要包括監(jiān)控中心、交巡警、領導辦公室、排障清障中心、消防中心、清掃中心、醫(yī)療中心及值班室，并且有對應的圖標化顯示。

預案進度跟蹤功能模塊主要是事故自動定級計算與救援方案生成，對程序實施過程進行記錄和監(jiān)控。根據(jù)不同的事故類型和等級及不同時間點的變化，隨時生成預案細節(jié)處理內容及顯示作業(yè)完成度；根據(jù)傷亡人數(shù)、財務環(huán)境、態(tài)勢控制和影響范圍對事故自動定級，并根據(jù)處理程序的完成情況對預案作業(yè)的完成度進行顯示。

參數(shù)設置功能模塊主要針對軟件所用到的天氣要素、應急資源、事故分類定級等參數(shù)進行初始化設置或者改動，是事故發(fā)生報警、救援調配和預案進度管理跟蹤的初始運行環(huán)境。

文件功能模塊是事故預案知識庫的積累與更新，主要用來儲存、新增、查閱歷史案例信息和交通救援相關管理條例文件。除此之外，在文件功能模塊中還可以調用并查看后臺數(shù)據(jù)庫相關的信息。

5 結論(Conclusion)

近年來，隨著我國高速公路的高速建設及快速發(fā)展，對于交通管理者而言，偏遠地區(qū)稀疏路網(wǎng)的公路交通安全問題日益突出，如何快速做出應急救援反應及采取救援措施，最大化降低事故所帶來的損失至關重要。因此，建立相關事故預案管理信息系統(tǒng)顯得尤為重要。本文通過闡述稀疏路網(wǎng)應急預案的相關知識，通過分析系統(tǒng)設計需求和要點、介紹系統(tǒng)功能模塊及構建相關模型，設計并詳細闡述了稀疏路網(wǎng)事故預案管理信息系統(tǒng)，對處理公路交通事故和最大化降低社會財富的損失具有一定的現(xiàn)實意義。