基于数据挖掘的道路交通事故分析处理系统研究

论文摘要

我国是道路交通事故总数,事故死亡人数最多的国家,连续数年一直居世界第一位。交通事故已严重影响国民经济的发展,社会的稳定以及和谐社会的建设。为妥善处理交通事故,公平公正的认定事故责任人,减少交通事故,保障国家财产和人民生命财产安全,国家每年都要花费大量人力、财力用于道路交通事故的处理。交通事故的发生既有其特定的、偶然的原因,又受其他各种因素的支配。如果能够发现道路交通事故数据中各种因素之间的关联,特别是驾驶员、车辆、道路、天气、时间等可能引起道路交通事故发生的原因因素与事故本身属性中的事故类型、事故主要原因和现场等可能导致道路交通事故的结果因素之间的规律,那么交通管理部门就可以根据驾驶员、车辆、道路、天气、时间等因素来判断导致道路交通事故发生的可能性。从而辅助交通管理部门更好的工作,这对减少交通事故的发生有着十分重要的意义。本文对道路交通事故特征、导致交通事故的人、车、路等因素进行关联规则数据挖掘,并用虚拟现实技术模拟交通事故的发生过程,实现对交通事故数据的分析,从而辅助交通部门公平公正的认定事故责任。主要的研究工作如下:1.对现有的道路交通事故分析处理技术进行了探讨先介绍了常见的交通事故致因研究方法,然后介绍了数据挖掘理论、关联规则、Apriori算法以及多维多层的关联规则。最后介绍了交通事故现场模拟再现关键技术,OBB包围盒碰撞检测算法及三维仿真技术。2.给出了多维Apriori改进算法对多维Apriori算法进行改进,在进行关联规则分析前,预先指定该维的哪一个层次参与关联分析,其它层次不参与关联分析,将问题简化为单纯的多维数据模型的挖掘,从而提高挖掘的速度与效率。3.建立了基于数据挖掘的道路交通事故模型针对道路交通事故这一实际问题,采用了星型数据模型,利用多维Apriori改进算法对数据进行分析。算法采用循环迭代的策略,对数据进行操作,最后得到符合约束阈值条件的规则。利用关联规则的基本原理,对以往的道路交通事故数据进行关联分析,得出满足最小支持度和最小置信度的关联规则,查找出事故本身因素与驾驶员、车辆、道路、天气和时间因素的联系。4.设计与实现了道路交通事故分析处理系统以数据挖掘技术和虚拟现实技术为基础,设计并实现了道路交通事故分析处理系统。该系统包含三个模块,分别为事故基本信息模块、事故模拟再现模块以及事故辅助决策分析处理模块。事故基本信息模块可对事故基本信息进行存储,修改和维护。事故模拟再现模块对事故案例进行模拟再现,展现交通事故的发生过程,辅助交通管理部门进行决策。事故辅助决策分析模块利用多维Apriori改进算法,针对济南市市区的道路交通事故数据进行测试,分析交通事故发生的主要原因。并对事故信息进行分析总结,认定事故责任。对交通安全给出建议,为决策者提出具有实际意义的治理方案及预防措施提供了辅助参考。本系统以数据挖掘的相关理论为基础,利用有效的挖掘方法,从大量的道路交通事故数据中挖掘出有价值的信息。将数据挖掘应用到道路交通事故数据分析中,找出环境与事故原因、事故形态之间的联系,分析事故形成的原因。同时根据事故现场信息,采用虚拟现实技术模拟交通事故发生的全过程,辅助交通管理部门客观公正地处理交通事故,认定事故责任,提高交通事故处理的工作质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的内容及工作
• 第2章 道路交通事故分析处理技术
• 2.1 交通事故致因研究方法
• 2.2 数据挖掘
• 2.2.1 关联规则基本概念
• 2.2.2 关联规则分类
• 2.2.3 关联规则算法
• 2.2.4 多维多层关联规则
• 2.3 交通事故现场模拟再现关键技术
• 2.3.1 碰撞检测
• 2.3.2 三维仿真技术
• 第3章 道路交通事故分析处理系统模型
• 3.1 道路交通事故属性的数据模型
• 3.2 多维APRIORI 改进算法
• 3.3 基于数据挖掘的道路交通事故模型
• 第4章 道路交通事故分析处理系统的开发与实现
• 4.1 事故分析处理系统结构设计
• 4.2 事故基本信息模块
• 4.3 事故模拟再现模块
• 4.3.1 再现模块开发
• 4.3.2 再现参数输入
• 4.3.3 进行事故过程再现
• 4.4 事故辅助决策分析处理模块
• 4.4.1 模块实现
• 4.4.2 事故数据分析
• 4.4.3 事故处理信息汇总
• 4.4.4 事故责任认定
• 4.5 道路交通安全建议
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的主要成果