現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理在高速公路事故預(yù)防中的應(yīng)用研究

雷小詩(shī)

摘 要：隨著高速公路迅猛發(fā)展，交通事故的數(shù)量、死傷人數(shù)也呈不斷上升趨勢(shì)，交通安全不容忽視。聚類分析是數(shù)據(jù)挖掘中很重要的理論和工具，在融合聚類分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用模糊聚類提出我國(guó)高速公路安全事故原因聚類分析的方法，就公路安全數(shù)據(jù)中影響安全的因素進(jìn)行了量化聚類分析，并利用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出高速公路事故高發(fā)的原因的聚類劃分，提出預(yù)防和控制方案。

關(guān)鍵詞：聚類分析;數(shù)據(jù)挖掘;高速公路;交通安全

0 引言

據(jù)國(guó)家公安部交管局的最新數(shù)據(jù)顯示，截至2018年9月，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)3.22億輛，機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)诉_(dá)4.03億人。僅2018年第三季度，新注冊(cè)登記機(jī)動(dòng)車達(dá)741萬輛，新領(lǐng)證駕駛?cè)藬?shù)量達(dá)845萬人[1]。2016年，我國(guó)共計(jì)發(fā)生了約21.3萬起交通事故，這些事故導(dǎo)致約6.31萬人死亡、約22.64萬人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失超過12.07億元[2]。

在我國(guó)，許多交通安全學(xué)者通過對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，對(duì)高速公路交通事故進(jìn)行了深入的研究，得出某種公路環(huán)境因素對(duì)公路交通事故的影響。方青等[3]利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法對(duì)高速公路交通事故數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。黃俊道路交通事故的時(shí)間分布采用檢驗(yàn)和系統(tǒng)聚類法對(duì)事故進(jìn)行詳細(xì)分析[4]，但它只考慮了單純時(shí)間因素，沒有對(duì)因素進(jìn)行擴(kuò)充。侯樹展等[5]利用主成分分析法建立了高速公路事故嚴(yán)重程度與交通流的分析模型。Anastasopoulos等[6]利用多元Tobit回歸分析方法，得到了人車路這3方的因素對(duì)高速公路事故傷亡率的影響情況。

1 現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理在治理交通中的應(yīng)用

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通擁堵問題成了一個(gè)備受關(guān)注的問題，世界各國(guó)普遍受到交通擁堵問題的困擾。而當(dāng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)為解決交通擁堵問題提供了一種全新的途徑。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)治理交通擁堵在國(guó)外已經(jīng)有不少好的案例，雖然大數(shù)據(jù)在國(guó)內(nèi)剛起步，但不乏也有一些好的案例。

本文主要運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘的聚類分析理論中的模糊聚類技術(shù)對(duì)高速公路交通事故的主要原因進(jìn)行聚類分析，得出各種原因之間的相似性從而得出分類，可以更好更準(zhǔn)確地抓關(guān)鍵問題。最后，提出預(yù)防和控制方案。這是聚類分析在高速公路管理中的一種創(chuàng)新應(yīng)用，對(duì)高速公路管理部門具有一定的參考價(jià)值。這也是現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)在交通安全管理中的一個(gè)創(chuàng)新應(yīng)用。

2 模糊聚類

傳統(tǒng)的聚類分析是一種硬劃分，它把每個(gè)待辨識(shí)的對(duì)象嚴(yán)格地劃分到某個(gè)類中，具有非此即彼的性質(zhì)，因此這種分類的類別界限是分明的而實(shí)際上大多數(shù)對(duì)象并沒有嚴(yán)格的屬性，它們?cè)谛詰B(tài)和類屬方面存在著中介性，適合進(jìn)行軟劃分[7]提出的模糊集理論為這種軟劃分提供了有力的分析工具，人們開始用模糊的方法來處理聚類問題，并稱之為模糊聚類分析。

模糊劃分的概念最早由Ruspini[8]提出，利用這一概念人們提出了多種聚類方法，比較典型的有：基于相似性關(guān)系和模糊關(guān)系的方法[9]，基于模糊等價(jià)關(guān)系的傳遞閉包方法、基于模糊圖論最大樹方法，以及基于數(shù)據(jù)集的凸分解、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和難以辨識(shí)關(guān)系等方法然而由于上述方法不適用于大數(shù)據(jù)量情況，難以滿足實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合，因此其實(shí)際的應(yīng)用不夠廣泛，故在該方面的研究也就逐步減少了實(shí)際中受到普遍歡迎的是基于目標(biāo)函數(shù)的方法，該方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、解決問題的范圍廣，最終還可以轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問題而借助經(jīng)典數(shù)學(xué)的非線性規(guī)劃理論求解，并易于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)論

高速公路安全是需要長(zhǎng)抓不懈的一項(xiàng)工作，本文通過數(shù)據(jù)挖掘的聚類分析理論對(duì)高速公路交通事故原因進(jìn)行聚類分析，得出其中的主要原因聚類，抓住主要矛盾，可以很好地指導(dǎo)高速公路管理部門有針對(duì)性有重點(diǎn)地加強(qiáng)安全生產(chǎn)，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

得出如下結(jié)論：

（1）要從根本上保證高速公路的安全，必須找出事故的主要原因，從事故起因人手，有針對(duì)性地采取控制措施，標(biāo)本兼治。把聚類分析技術(shù)與高速公路中的事故原因劃分結(jié)合起來，是一個(gè)很好的結(jié)合點(diǎn)。

（2）交通管理創(chuàng)新是當(dāng)前深圳交通治理的現(xiàn)實(shí)需要。交通管理部門綜合運(yùn)用多種手段，其目的是規(guī)范交通秩序、協(xié)調(diào)社會(huì)關(guān)系、促進(jìn)和推動(dòng)交通的和諧，有序運(yùn)行，交通管理是政府的重要職能之一，只有不斷增強(qiáng)交通管理的創(chuàng)新能力，提高交通管理水平，才能保障交通運(yùn)行持續(xù)穩(wěn)定與和諧發(fā)展。

（3）聚類分析尤其是模糊聚類有著廣泛的應(yīng)用前景，必將有更多的學(xué)者加入研究行列。隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的交通處理技術(shù)正面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。將先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)與交通行業(yè)相結(jié)合，必將可以挖掘出更有價(jià)值的交通數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]法制日?qǐng)?bào)政法·司法.全國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藬?shù)量突破4億[P].法制日?qǐng)?bào)，2018：11871

[2]公安部交通管理局.中華人民共和國(guó)道路交通事故統(tǒng)計(jì)年報(bào)[M].北京：人民交通出版社，2017.

[3]方青，潘曉東，喻澤文.基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)的高速公路交通事故預(yù)警方法研究[J].公路工程，2012，37（06）：113-115.

[4]黃俊，方守恩，白玉瓊.道路交通事故的時(shí)間分布[J].公路交通科技，2004（09）：112-116.

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