劉源 吳艷春

摘要：在城市交通事故緊急救援系統(tǒng)中，將先進(jìn)的地理信息系統(tǒng)、定位技術(shù)等結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行快速響應(yīng)、迅速生成救援方案并組織救援等的問(wèn)題具有重要意義。該文將GIS技術(shù)引入到交通事故救援中，對(duì)我國(guó)在事故救援方面具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：GIS;交通事故;事故定位

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）28-0275-03

Abstract： in the urban traffic accident emergency rescue system， it is of great significance to combine advanced geographic information system and positioning technology to respond quickly， to generate rescue scheme quickly and to organize rescue and so on. In this paper， GIS technology is introduced into traffic accident rescue， which has certain practical application value in accident rescue in our country.

Key words： GIS; traffic accident; accident location

1 地理信息系統(tǒng)在事故救援中的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)地迅猛發(fā)展以及人們生活水平和生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)交通問(wèn)題的關(guān)注也越來(lái)越高，例如：交通擁堵、尾氣排放等等。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2016年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示（如圖1所示），在各類(lèi)生產(chǎn)安全死亡事故中，交通事故占很大比例。

根據(jù)網(wǎng)上資料顯示，2016年全年我國(guó)的交通事故在近30萬(wàn)起?？偨Y(jié)開(kāi)來(lái)，交通事故發(fā)生的原因還是以機(jī)動(dòng)車(chē)違法違規(guī)引起，駕駛員駕駛技能參差不齊，違章駕駛現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，其中尤以嚴(yán)重超載、疲勞駕駛、超速駕駛最為突出。

由于道路交通事故涉及的方面比較廣，事故發(fā)生的頻率高且突然，因此，它已經(jīng)成為一個(gè)影響比較大的社會(huì)性問(wèn)題[1]。在發(fā)生交通事故時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的緊急救援是格外重要的，它能及時(shí)降低傷者的損傷程度。如果沒(méi)有及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)救援，很可能導(dǎo)致一些傷勢(shì)很重的傷員因?yàn)閾尵鹊牟患皶r(shí)而喪失寶貴的生命。有實(shí)驗(yàn)表明，越早的采取緊急救援措施，就能越早的降低事故中的重傷員死亡的概率，此外，若某一路段發(fā)生交通事故，勢(shì)必也會(huì)給其他路段造成嚴(yán)重的影響。現(xiàn)階段，由于交通事故的發(fā)生導(dǎo)致的交通阻塞現(xiàn)象，已經(jīng)成為很多城市亟待解決的大問(wèn)題。想要快速有效的處理好交通事故，那么運(yùn)用地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)建立一個(gè)滿(mǎn)足我國(guó)交通現(xiàn)狀交通事故救援系統(tǒng)是相當(dāng)有必要的[2]。

2 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在事故救援中的研究目的及意義

就大多數(shù)城市而言，為了降低交通事故的發(fā)生以及減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失去建設(shè)更加寬闊的道路是不合時(shí)宜的，因此如果想要解決上述問(wèn)題，就需要設(shè)計(jì)一個(gè)高效的交通事故救援系統(tǒng)，通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的通信技術(shù)、GIS技術(shù)等將人、車(chē)、路有機(jī)地結(jié)合在一起，進(jìn)行整體的布控。

總的來(lái)說(shuō)，以GIS為基礎(chǔ)的交通事故救援系統(tǒng)可以快速有效地設(shè)計(jì)出最佳的救援方案，不僅能夠及時(shí)地對(duì)事故中的傷員進(jìn)行必要的救治，還能夠有效的解決交通擁堵現(xiàn)象，這對(duì)交通環(huán)境的改善具有重要意義。

3 地理信息系統(tǒng)在事故救援中的研究進(jìn)展

在國(guó)外，很多發(fā)達(dá)國(guó)家很早以前在交通安全問(wèn)題這一方面就投入了大量的時(shí)間和精力。就美國(guó)來(lái)說(shuō)，小學(xué)階段就已經(jīng)安排了交通安全教育的課程，而且經(jīng)常性地開(kāi)展家庭式的交通安全教育工作，并且還成立了“美國(guó)交通工程師學(xué)會(huì)”來(lái)緩解迫在眉睫的交通壓力，甚至有專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)編纂一些書(shū)籍來(lái)宣傳交通安全方面的知識(shí)。德國(guó)也非常重視交通安全這一問(wèn)題，成立了專(zhuān)業(yè)的機(jī)構(gòu)，并且投入大量的人力和財(cái)力，在各個(gè)地區(qū)的協(xié)調(diào)下，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和研究，最終建成了一個(gè)組織之間十分嚴(yán)密，嚴(yán)謹(jǐn)，技術(shù)一流，裝備精良，機(jī)動(dòng)靈活，覆蓋全國(guó)各地的緊急救援系統(tǒng)。除此之外，大多數(shù)的西方國(guó)家都建立起了完善的交通事故緊急救援體系。

在國(guó)內(nèi)，我們對(duì)交通安全的研究是比較晚的，大體上處于“剛開(kāi)始階段”。在很多方面仍然存在著短板，現(xiàn)階段所開(kāi)展的交通事故緊急救援活動(dòng)在某種程度上來(lái)說(shuō)離真正意義上的事故緊急救援系統(tǒng)還相差甚遠(yuǎn)。如今，道路交通安全的宣傳基本上是依靠公安交通管理部門(mén)來(lái)完成，社會(huì)各階層并沒(méi)有積極主動(dòng)地參與進(jìn)來(lái)，交通事故的緊急救援開(kāi)始沒(méi)有多久。2002年，我國(guó)衛(wèi)生部和公安部協(xié)同下發(fā)了《關(guān)于建立交通事故快速救援機(jī)制的通知》，通知中明確強(qiáng)調(diào)，要實(shí)行“110”緊急報(bào)警服務(wù)臺(tái)和“122”事故報(bào)警服務(wù)臺(tái)以及“120”急救平臺(tái)之間的事故信息的共享，從而更好地處理事故。

4 導(dǎo)致交通事故發(fā)生的原因

導(dǎo)致交通事故發(fā)生的因素有很多，從廣義上來(lái)說(shuō)，基本上就是人不遵守交通規(guī)則、路自身修建的問(wèn)題、車(chē)的質(zhì)量、交通管理和環(huán)境因素這幾個(gè)方面：

首先，人為的原因。在所發(fā)生的交通事故中，很大一部分是由機(jī)動(dòng)車(chē)的駕駛?cè)艘鸬?，?jù)統(tǒng)計(jì)，7成以上的交通事故是由機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)俗陨韺?dǎo)致的。駕駛?cè)俗陨淼脑蚣?xì)分起來(lái)又可以分為四種：一是違反交通規(guī)則，二是駕駛的時(shí)候操作不當(dāng)，三是自身身體條件的弊端，四是駕駛的時(shí)候判斷不當(dāng)。違反交通規(guī)則主要就是不遵守交通信號(hào)燈、超速、任意超車(chē)，酒后駕車(chē)等，這里面最為嚴(yán)重的就是酒后駕車(chē)。操作不當(dāng)主要就是在某一特定的交通環(huán)境下，機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)瞬荒芗皶r(shí)地做出符合當(dāng)時(shí)條件下的正確的操作，從而釀成車(chē)禍。駕駛?cè)俗陨淼纳眢w缺陷主要就是機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)嗽谧约盒那椴患?、體力不支等狀態(tài)下，在處理面臨的交通狀況時(shí)堂而皇之地簡(jiǎn)單操作，導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，判斷錯(cuò)誤主要就是機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藢?duì)所在的路線不熟悉或者在超車(chē)、掉頭沒(méi)有把握好最佳時(shí)機(jī)等一系列錯(cuò)誤。

其次是車(chē)輛本身的問(wèn)題，機(jī)動(dòng)車(chē)的超載、剎車(chē)失靈、變向失靈以及各個(gè)信號(hào)燈的顯示不良等不安全因素都是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的重要原因。假設(shè)一輛車(chē)超載行駛的時(shí)候，汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，由于是超載，車(chē)上貨物的重心勢(shì)必隨著道路環(huán)境的改變發(fā)生改變，從而導(dǎo)致車(chē)輛的動(dòng)荷載迅速地增加，這種情況下特別容易引起車(chē)胎爆裂，甚至導(dǎo)致鋼板斷裂等。以至于釀成更為嚴(yán)重的后果，還有一些人為了自己的方便，甚至將已經(jīng)報(bào)廢的車(chē)輛稍微修繕之后再給他掛上其他的車(chē)牌號(hào)然后直接投入使用，這也在一定程度上增加了交通事故發(fā)生的概率。再者就是城市道路的原因了，有的道路由于設(shè)計(jì)上的缺陷，能看到的范圍有限，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)嗽谟龅酵话l(fā)事件時(shí)不能迅速做出正確的判斷，有的路面設(shè)計(jì)得太滑，初次經(jīng)過(guò)該路段的駕駛?cè)嗽诓恢榈那闆r下很有可能由于發(fā)現(xiàn)不及時(shí)不能采取正確的措施而引發(fā)交通事故，當(dāng)然還有其他的道路自身的原因。

最后是自然環(huán)境方面的因素，環(huán)境因素又分為兩大類(lèi)：一是道路環(huán)境，二是氣象環(huán)境。如果修建的道路與周?chē)沫h(huán)境不協(xié)調(diào)的話(huà)，很容易加重機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)诵睦锏木o張和視覺(jué)上的負(fù)擔(dān)，同時(shí)道路周?chē)呐涮自O(shè)施不完善或者有瑕疵的話(huà)，也有可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，譬如道路兩旁的照明系統(tǒng)不完善或者出現(xiàn)障礙的話(huà)，機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)瞬荒芗皶r(shí)的洞察周?chē)慕煌ōh(huán)境這樣就加大了事故發(fā)生的概率。氣象條件不好主要是指遇到下雨、下雪、霧霾等比較惡劣的天氣。在這種天氣條件下，道路的摩擦系數(shù)降低，能看見(jiàn)的距離有限，在這些情況下，有可能造成機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藘?nèi)心的沖動(dòng)和煩躁。同時(shí)，在天氣惡劣的情況下，有的行人和騎車(chē)子的人存有僥幸的心理，為了一時(shí)的方便，不遵守交通規(guī)則。甚至導(dǎo)致悲劇釀成。

5 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用中在城市交通事故救援系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)

研究以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的道路交通事故緊急救援系統(tǒng)的目的是提高交通事故發(fā)生時(shí)的緊急響應(yīng)的效率，響應(yīng)得越快對(duì)事故的緊急救援就越有利[3]。地理信息系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地采集并存儲(chǔ)城市道路上有用的空間數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)的空間分析能力能夠快速有效為事故救援車(chē)輛提供最佳的導(dǎo)航路線，利用以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的電子地圖能夠精準(zhǔn)顯示交通事故發(fā)生時(shí)報(bào)警手機(jī)的位置，確定事故發(fā)生的位置之后，能夠直觀的顯示出到達(dá)事故點(diǎn)最優(yōu)的路徑以及實(shí)時(shí)的路況信息。

地理信息系統(tǒng)的空間分析功能由空間查詢(xún)、空間量算和網(wǎng)絡(luò)分析組成?？臻g查詢(xún)，它包括三個(gè)方面：一是對(duì)屬性的查詢(xún)，二是對(duì)定位的查詢(xún)，三是對(duì)關(guān)系的查詢(xún)。屬性的查詢(xún)是指通過(guò)查找，找到符合條件的邏輯表達(dá)式;通過(guò)對(duì)特定的一個(gè)點(diǎn)或者是一個(gè)幾何圖形的識(shí)別檢索出這個(gè)圖形范圍的屬性和相應(yīng)的對(duì)象，這就是定位查詢(xún);關(guān)系查詢(xún)則是以各個(gè)圖形之間的空間關(guān)系為基礎(chǔ)來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行查詢(xún)，在進(jìn)行關(guān)系查詢(xún)的時(shí)候還可以結(jié)合屬性查詢(xún)進(jìn)行過(guò)濾和篩選;空間量算是由空間距離以及面積量算構(gòu)成?？臻g距離就是要計(jì)算兩點(diǎn)之間的直線距離，而我們經(jīng)常采用的距離概念是歐式距離;網(wǎng)絡(luò)分析主要是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的拓?fù)潢P(guān)系來(lái)考量網(wǎng)絡(luò)元素的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的特性進(jìn)行全面的分析和計(jì)算。

電子地圖是一個(gè)綜合性的技術(shù)，它包含了地理信息系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、數(shù)字制圖技術(shù)以及虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù)等高端的技術(shù)。它的可視化的數(shù)字地圖的背景，能夠直觀生動(dòng)的顯示物體所處的狀態(tài)，而且它能夠用動(dòng)畫(huà)、圖標(biāo)、聲音、視頻等體現(xiàn)出來(lái)。從某一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，數(shù)字地圖為電子地圖提供了基本的數(shù)據(jù)，它是以計(jì)算機(jī)的軟硬件為系統(tǒng)處理平臺(tái)而且能實(shí)時(shí)的在屏幕上清楚顯示的地圖形式。如果不著眼于它的某一個(gè)方面，從總體上來(lái)講，它是把屏幕地圖和支持地圖顯示的軟硬件系統(tǒng)完美地結(jié)合在了一起。

1 把軟件和數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合在了一起。圖形瀏覽是電子地圖在應(yīng)用軟件方面的一種體現(xiàn)，它能夠精確地把地圖數(shù)據(jù)庫(kù)里面的內(nèi)容在屏幕上顯示出來(lái)，這樣就能很方便地對(duì)我們想要的地圖進(jìn)行瀏覽;

2 可以通過(guò)一系列操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子地圖上內(nèi)容的任意布局以及全局顯示，例如：剪裁、開(kāi)窗和無(wú)極縮放等操作。為了達(dá)到對(duì)地圖中表達(dá)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整與顯示，我們可以設(shè)置特定的條件在電子地圖中同時(shí)加載出多個(gè)不同比例尺的地圖數(shù)據(jù); 3 在使用的過(guò)程中，用戶(hù)通過(guò)地圖漫游、對(duì)地圖的縮放等操作的時(shí)候，電子地圖自身與用戶(hù)的相互交流就會(huì)產(chǎn)生一些新的地圖;

4 有先進(jìn)的交互功能，如果再把它與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，這樣的話(huà)地圖的負(fù)載量就可以得到很大程度的擴(kuò)展。與此同時(shí)也可以向電子地圖中加入更多的元素，比如說(shuō)圖像，聲音，動(dòng)畫(huà)，視頻等，都能夠很好地在電子地圖中顯示出來(lái);

5 通過(guò)查詢(xún)、檢索以及地理信息系統(tǒng)的空間分析功能，可以很容易地來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)地圖目標(biāo)的快速檢索和高精度的分析。 ]

6 事故發(fā)生地點(diǎn)的確定以及最優(yōu)的救援方案的制定

及時(shí)地對(duì)交通事故發(fā)生地點(diǎn)的定位是實(shí)現(xiàn)緊急救援的關(guān)鍵，想要快速的生成最優(yōu)的救援方案的前提就是準(zhǔn)確地定位到事故發(fā)生的地點(diǎn)[4]。生成了救援方案后，怎么樣才能為救援組提供最佳的救援路徑成了最重要的任務(wù)，如果想要快速的有效的執(zhí)行救援方案是交通事故的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失降到最低就必須在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，因此，快速準(zhǔn)確地定位到交通事故發(fā)生的地點(diǎn)以及為救援部隊(duì)選擇出最佳的救援路徑是整個(gè)救援系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

1）交通事故發(fā)生地點(diǎn)的確定

事故發(fā)生點(diǎn)的定位一般是以某一特定的參照物為基準(zhǔn)對(duì)交通事故發(fā)生的地點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)定位，此外，還可以根據(jù)實(shí)時(shí)的路況監(jiān)控信息對(duì)交通事故發(fā)生的地點(diǎn)進(jìn)行定位，在現(xiàn)實(shí)的生活中，通過(guò)實(shí)時(shí)的路況監(jiān)控信息對(duì)交通事故發(fā)生地點(diǎn)的定位是比較少見(jiàn)的。有一些研究人員認(rèn)為，當(dāng)交通事故發(fā)生的時(shí)候可以將衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、電子地圖以及巡邏車(chē)結(jié)合起來(lái)，先把搭載有衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的巡邏車(chē)派往事故發(fā)生的地點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行評(píng)估并記錄，再把所必要的數(shù)據(jù)傳回到救援指揮中心，救援指揮中心再根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)在電子地圖上進(jìn)行定位，很顯然，這種定位方式運(yùn)用起來(lái)花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，是無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)交通事故的緊急救援的。隨著電子科技的發(fā)展與進(jìn)步，手機(jī)越來(lái)越普及，城市中手機(jī)信號(hào)的覆蓋范圍也比較廣，與此同時(shí)絕大多數(shù)人也是通過(guò)手機(jī)來(lái)報(bào)警，這樣一來(lái)，通過(guò)對(duì)手機(jī)信號(hào)的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通事故發(fā)生地點(diǎn)的定位就很方便。

在接警人員接到報(bào)警電話(huà)的同時(shí)，迅速將手機(jī)傳回的有關(guān)信息發(fā)送給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商，運(yùn)營(yíng)商對(duì)報(bào)警的手機(jī)進(jìn)行快速精確的定位，將手機(jī)的定位信息反饋給事故救援處理中心，事故處理中心接收到定位信息之后對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，將報(bào)警手機(jī)的精確位置在電子地圖上顯示出來(lái)，從而為救援的實(shí)施打下基礎(chǔ)。

2）最佳救援方案的制定

在眾多的救援方案中，限制區(qū)域搜索法應(yīng)用的比較廣泛，它是在交通事故所涉及的區(qū)域?qū)Τ鞘械穆肪W(wǎng)進(jìn)行搜索。有一種矩形搜索框算法，這種算法在確定了起始點(diǎn)之后，由于道路網(wǎng)絡(luò)的特征必定存在著相應(yīng)的大致極限距離，以起始點(diǎn)作為頂點(diǎn)并且以起始點(diǎn)之間的連線作為對(duì)角線從而確定出一個(gè)類(lèi)似矩形的范圍，然后再把這個(gè)區(qū)域作為算法的搜索范圍。然后以事故發(fā)生的地點(diǎn)為終點(diǎn)，救援點(diǎn)為起點(diǎn)，這樣就能確定救援的矩形限制區(qū)域，在這個(gè)確定的救援矩形里搜索就能避免一些不必要的搜索節(jié)點(diǎn)和路線，從而確定到達(dá)事故發(fā)生點(diǎn)的最佳路徑。大量的實(shí)驗(yàn)分析顯示，在搜尋兩點(diǎn)之間最優(yōu)路徑大部分情況下，大都包含了以?xún)牲c(diǎn)為對(duì)角線的矩形，在特殊情況下，有可能會(huì)出現(xiàn)起點(diǎn)和終點(diǎn)附近短距離的反向路徑最短或最優(yōu)。因此，我們可以適當(dāng)?shù)膶⒕匦伟匆欢ū壤糯螅?dāng)然區(qū)域越大，搜索的越準(zhǔn)確。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建立以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的城市交通事故緊急系統(tǒng)已刻不容緩。 運(yùn)用地理信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)城市交通事故緊急救援系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合案例分析，對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵功能進(jìn)行分析應(yīng)用，對(duì)關(guān)鍵性能的測(cè)試能夠滿(mǎn)足實(shí)際救援需求是迫在眉睫的。

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