摘要：分析了国内外现有道路交通安全评价的现状，通过关联度分析和专家筛选，构建了城市交通安全态势评估预警指标体系，提出评估和预警技术方法，开发道路交通安全态势评估预警系统软件，为解决城市道路交通安全评估和预警指标的系统化、定量化、自动关联、可视化等问题提供了方法。
关键字：交通安全；安全态势；评估预警指标体系；评估预警系统
中图分类号：U491
文献标识码：A
1.引言
随着机动车数量急剧增长以及城市道路交通机非混行的现象普遍存在，我国城市道路交通安全状况急剧恶化，交通事故频频发生。城市道路交通事故直接影响和制约着城市道路交通运输的发展，严重威胁人民的生命和财产安全。因此要提高城市道路交通安全性能，减少交通事故，首先应客观地对城市道路交通安全做出相应的评估，提出针对性的处理方案，加强交通管控，进而改善城市道路交通环境。
本文针对我国大中城市道路交通安全的现状和宏观态势，探寻交通事故产生的多方面、深层次原因，研究城市道路交通安全评估预警指标体系和评估预警的方法，建立面向交通管理部门的"道路交通安全态势评估预警系统"，协助交管部门统筹、部署道路交通安全工作，对危害道路交通安全的诱因进行监测、诊断及预先控制，提高交通安全管理的实时性、有效性、科学性，为提高交通安全水平提供辅助决策工具。
2.国内外现状
我国对道路交通安全技术的研究始于20世纪80年代，在交通安全评价方面取得了一定的研究成果。但我国道路交通安全领域的研究与发达国家之间存在较大差距。
20世纪80年代以前，世界各国采取交通安全评价方法对交通事故多发段（点）进行评估和处理。英国首先开始研究并逐步推广应用道路交通安全评价技术，至1990年，道路交通安全评价作为道路设计程序中的一个组成部分已普遍被政府部门接受，英国运输部规定自1991年4月1日起所有新建高速公路和汽车专用道项目必须进行道路安全评价。，1994年澳大利亚完成《道路安全评价指南》，1998年，美国联邦公路局（FHWA）开始试行道路交通安全评价。目前已经应用道路交通安全评价技术的国家还有亚洲的新加坡、马来西亚、欧洲的丹麦、荷兰等。
国内在道路交通安全评价方面也做了大量的工作。自2000年开始，公安部、建设部实施"畅通工程"的《城市道路交通管理评价指标体系》已经作为综合评价城市道路交通管理水平的手段之一，2007年版《城市道路交通管理评价指标体系》中的85项评价指标中，涉及交通安全状况的指标有9项。交通部也制定了《公路项目安全性评价指南》（JTG/TB05-2004），提出了针对我国高速公路和一级公路进行安全性评价的内容、方法和标准，主要采用运行速度作为评价指标。2005年，我国开始制定了《平安畅通县区评价指标体系》，该体系包含县区交通安全管理政策与机制、道路交通安全宣传教育等六大方面共44个评价指标。现阶段我国不同地区和部门在道路交通安全评价及预警方面进行了一定的研究工作，但是较多的是一些探索性的研究，未形成系统性的理论体系和应用技术，也没有提出专门针对城市交通安全态势评价预警的理论和技术。
综观国内外研究状况，道路交通安全评价预警主要是针对不同情形，利用交通事故的各项指标以及建立的交通流特性、道路线形与交通事故指标间的关系作为交通安全评价的方法，在评价基础上尝试进行风险预警。现有评价一方面侧重于对道路交通安全管理的效能的综合评估，评价周期相对较长，一般以年为单位，是一种相对静态的安全状况评估，做不到对变化的安全态势进行动态鉴判；另一方面是定性评价和定量评价并举，定性评价的非客观性会影响评价结果的公正性；此外涉及的基础数据往往是由人工输入的，人为因素会影响评价过程和结果的准确性。
3.交通安全态势评估预警指标体系
随着信息技术在城市交通管理中的广泛推广，机动车与驾驶人、交通事故信息系统、交通违法信息系统等各种交通管理信息系统已在全国交通管理部门成熟应用，各类交通基础数据不断地积累和完善，为城市交通的管理带来了新的契机，使得城市交通安全管理能够在现有的信息平台上更有效地利用交通基础数据，为交通安全评估与预警提供了扎实的信息基础。
通过总结分析国内外风险管理、高速公路交通事故风险预警等相关资料，以及国内重特大交通事故引发主因，征询交警总队、支队事故分析与处理人员，遵循科学性、可操作性、灵敏性、整体完备性、稳定性与动态性相结合的原则，综合考虑对交通安全影响大、受主观影响少、能清晰定量、信息能够自动获取等因素，基于现有的交通管理信息系统数据为基础来选择评价指标，通过关联度分析和专家筛选，构建了城市交通安全态势评估预警指标体系。
指标体系分成整体安全和专项安全评价两个部分，使用百分制：
3.1.整体安全评估预警指标
整体安全评估预警指标由交通事故、交通违法、车辆与驾驶人、道路四大指标项组成，详细的指标项和权重如表3-1所示：
表3-1整体安全指标表
3.2.专项安全评估预警指标
专项安全评估预警指标由交通事故、交通违法、机动车与驾驶人管理组成，见表3-2至3-4：
表3-3交通违法专项安全指标表
表3-4机动车与驾驶人专项安全指标表
3.3.安全评估的评分标准
通过对以上指标进行归一化和无量纲化处理后得到具体指标的值域、阈值和评分标准，如表3-5、3-6所示：
表5整体安全事故起数指标得分标准表
表6专项安全-交通违法-违法行为指标得分标准表
其它各项指标的评分标准表因为篇幅原因不再详细列出。
4.交通安全态势评估预警方法
4.1.安全态势评估预警
道路交通整体和专项安全状态每月月底评估一次，反映的是本年度截止本月底的现状。首先根据指标体系及评分标准分别计算出整体安全和各项专项安全的综合得分，再根据综合得分及预设的阈值来确定整体交通安全、专项交通安全的评估等级，赋予对应的颜色。最后根据综合得分进行环比和同比，得到环比和同比增长率数据，根据及预设的阈值来确定整体交通安全、专项交通安全的预警等级，赋予对应的颜色。
安全态势按照评估预警对象的层次来划分包括2种：
1)整体交通安全评估
针对评价对象的各项综合指标加权计算后得出的总体性的评估结果。
2)专项交通安全评估
针对交通管理某一方面业务的指标加权计算后得出的专项性的评估结果。包含交通事故、交通违法、机动车与驾驶人3个方面。
安全态势按照评估预警对象的范围来划分包括3种：
1)市域
评估范围为城市全市。
2)区域
评估范围按照评价城市的各个行政区划或者交通管理部门的管辖区域来划分，块状划分。
3)重点公路
评估范围按照评价城市的各条重点公路来划分，线状划分。
对城市的交通安全势态的评估在这两个层面上相互嵌套组合构成整个评估体系结构，见图1：
图1道路交通安全评估预警体系结构图
4.2.安全势态评估预警等级及阈值
参考国内外现有评价的指标的研究成果，结合我国道路交通安全的实际情况，确定以下评估与预警的分级标准：
评估等级及阈值
1)整体安全状态（市域、区域）评估得分对应的等级及颜色见表7
表7整体安全状态（市域、区域）评估等级表
等级良好（蓝色）一般（黄色）较差（橙色）差（红色）
得分区间[100,75](75,50](50,25](25,0]
2)交通事故与违法评估得分对应的等级及颜色见表8：
表8交通事故与违法专项安全状态（市域、区域）评估等级表
等级少（蓝色）一般（黄色）较多（橙色）多（红色）
得分区间[100,75](75,50](50,25](25,0]
3)机动车与驾驶人评估得分对应的等级及颜色见表9：
表9机动车与驾驶人专项安全状态（市域、区域）评估等级表
等级正常（蓝色）轻度不正常（黄色）严重不正常（红色）
得分区间[100,70](70,40](40,0]
预警等级及阈值
类似评估等级及阈值的划分同样建立了预警等级及阈值。
5.道路交通安全态势评估预警系统
5.1.系统简介
道路交通安全态势评估预警系统基于交通安全管理相关基础信息（交通事故、交通违法、交通管理执法、交通基础设施等），建立可视化、统一、开放的道路交通安全评估预警系统平台，并依托平台实现城市管控区域整体和专项交通安全态势的分析预测、专家诊断与辅助决策，最大限度实现交通安全信息的资源共享，为交通安全管理、控制提供大量直观的决策依据和对策支持。
道路交通安全评估预警系统主要包含以下功能：对城市交通安全状态进行评估；识别城市交通安全状态并预警；管理城市交通安全并给出对策（预案库或专家决策库）。其数据主要来源于交通管理基础信息数据库。包含3个系统，如图2所示：
图2系统结构图
1)交通安全态势鉴判系统
通过与城市现已建成的交通事故、交通违法、机动车与驾驶人、道路基础等信息系统的自动关联，动态更新相关的鉴判指标信息，基于评估指标模型，实时获得城市道路的交通安全态势。评估指标全部采用定量指标，都可从相关信息系统中自动获取。
2)交通安全态势预警系统
通过调用安全态势数据，基于安全态势预警模型，进行计算、分析、模拟和判断，实时获得城市道路的交通安全态势预警等级，并以不同颜色表示不同的预警级别。
3)交通安全管理对策系统
利用预警问题相关领域的专家知识经验对预警信息的全面性、有效性进行评估，并提出预防和控制预警问题出现所需的条件及存在的阻碍因素。建立交通安全态势管控对策库，依据评估和预警信息，利用智能技术对研究对象的待改进之处进行自动判识，与专家经验相结合，为决策者提供应对交通安全危机的应急性、提示性对策建议。
5.2.系统技术架构
系统采用B/S结构，通过Web服务管理和发布城市交通安全评估和预警信息，通过WEBGIS以可视化的直观方式让用户看到城市各区域的各个时间段的交通安全状态。
系统总体使用J2EE开发技术，B/S结构，设计采用三层构架，分为用户界面层、业务逻辑层和数据层，每一层都有不同的对应开发技术。
用户界面层：采用Html，java script，CSS，JSP，Ajax技术，以及EXT组件构建基于浏览器运行的用户界面层。
业务逻辑层：采用Servlet，JavaBean实现业务逻辑的封装，使用MapXtreme实现GIS业务操作。
数据层：采用Oracle存储过程，Hibrenate技术实现数据的管理操作和持久化。
图3系统架构图
5.3.主要功能
系统主要划分为5大功能模块，见图4：
图4系统主要功能图
1)评估数据采集
对于已经建设统一版、标准化的交通事故、交通违法和机动车与驾驶人管理系统的，服务程序定时访问交通事故、交通违法和机动车与驾驶人管理系统的数据库，自动采集上个月的统计数据，统一、规范格式，并保存到本系统中心数据库的采集数据表中；对于有部分系统未建设的或未采用统一版系统的，提供需采集数据手工录入功能，对录入数据统一、规范格式，并保存到本系统中心数据库的采集数据表中；道路条件数据的手工录入与管理。
2)安全评估与预警
根据中心数据库中采集数据，按照评估预警指标体系计算各指标项的评分及整体、专项综合评分；根据整体、专项综合评分计算评估及预警等级；在GIS中以不同的颜色显示市域、区域或者重点公路的评估与预警结果。
图5系统部分界面
3)安全对策管理
根据专家意见和经验建立和维护了道路交通安全风险预控管理对策库；根据预警信息自动搜索匹配预案对策库，为道路交通安全管理的决策者提供应对交通安全危机的应急性、思路性、提示性对策建议
4)评价指标维护
安全评估预警指标体系中各类指标及其评分标准，等级划分标准的维护。
5)系统管理
安全管理、系统配置、采集数据库链路配置、数据备份与恢复、GIS地图维护等、日志查看与管理等系统管理功能。
6.总结
城市道路交通安全评估可以客观地评定一定时期内城市道路交通安全水平，并通过分析，发现问题，为系统解决城市道路交通安全问题提供有针对性的对策。
本文描述了从建立道路交通安全评估预警指标体系，提出评估和预警技术方法，到开发道路交通安全态势评估预警系统软件的全过程，在道路交通安全的实时评价和预警方面做出一些探索和尝试，实现了交通安全评估预警理论、方法和系统软件的完全自主知识产权，为解决城市道路交通安全评估和预警指标的系统化、定量化、自动关联、可视化等问题提供了方法。
"道路交通安全态势评估预警系统"自2009年底在江苏省南通市进行了试点，应用证明对于所建立道路交通安全评估预警体系的研究具有较强的实用价值，对公安交通安全管理工作提供了较好的技术支持和帮助。
参考文献
[1]杨亚莉,刘清平.城市道路交通安全评价体系架构研究[J].公路工程.2008,3(1):150-153
[2]毕朝晖.道路交通安全评价研究[D].南京:南京林业大学,2008.
[3]黄达妮.福建省中小城市道路交通安全评价研究[D].福州:福建林业大学,2008.
[4]刘唐志，郭庆坪.基于层次分析法德城郊公路交通安全评价[J].黑龙江交通科技.2009,4:152-153.
[5]镇常青.多目标权决策中的权重调查确定方法[J].系统工程理论与实践,1987,7(2):16-24.
[6]郭昊乾.基于GIS的哈尔滨市道路交通事故信息管理系统研究.哈尔滨:东北林业大学,2007,4.
[7]M.AmerKhan,AbdullaSalimAIKathairi,AtefM.Garib.AGISbasedtrafficaccidentdatacollection,refrencingandanalysisframeworkforAbuDhabi.
[8]顾明臣.基于GIS的道路交通安全信息系统关键技术研究.长春:吉林大学[硕士学位],2005,3.
作者单位
徐棱1,2，袁建华2，树爱兵2
（1.同济大学软件工程学院，上海200092；2.公安交通管理科学研究所，江苏无锡214151)
