基于貝葉斯網(wǎng)絡的交通事故預測方法研究

1、    基于貝葉斯網(wǎng)絡的交通事故預測方法研究    熊昕摘 要：進入21世紀，我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，很多領域的智能化以及自動化程度也越來越高，隨著近幾年的交通工具的發(fā)展以及交通道路的建設，道路車流量也與日俱增，他們出行的頻率以及道路的交通復雜程度加深，所以道路交通事故發(fā)生的頻率在增多，雖然我國政府部門在交通事故方面采取了各種各樣的措施，但是道路交通安全的形式依然嚴峻。交通事故的發(fā)生給我們帶來個方面的損失，無論是從公民人身安全還是財產(chǎn)安全方面，除此之外還會影響到社會治安，比如說常見的有交通堵塞、交通延誤、火災等緊急的社會治安問題，嚴重影響到人們的正常

2、生活，同時給國家的經(jīng)濟和社會運行造成不好的影響。本篇文章以基于貝葉斯網(wǎng)絡的交通事故預測方法研究為課題，通過對貝葉斯網(wǎng)絡的研究和介紹，以及現(xiàn)今我國道路交通事故發(fā)生原因的分析以及發(fā)生的特點，我們利用貝葉斯網(wǎng)絡方面對交通事故進行了分析，兩者相互結(jié)合，形成道路交通事故特有的數(shù)據(jù)庫，從而為交通事故的預測提供一個很好的方法。貝葉斯網(wǎng)理論與其他的交通事故預測事故方法相比，有著很多不可比擬的優(yōu)點，它能夠保證數(shù)據(jù)的可靠性和真實性，它能夠很好的對事故數(shù)據(jù)進行分析，為交通事故的預測和預防提供一個值得參考的數(shù)據(jù)，從而有利于相關(guān)部門做出切實可行的舉措。關(guān)鍵詞：貝葉斯網(wǎng)絡；交通事故；預測方法一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（一）交通安

3、全分析相關(guān)研究引發(fā)不同事故的原因是不同的，但是原因和結(jié)果之間肯定有著一定規(guī)律的聯(lián)系。我國的道路交通事故一直是備受關(guān)注的社會問題，針對這個問題，國內(nèi)外已經(jīng)有了很多的研究，這個研究發(fā)展到現(xiàn)在一共經(jīng)歷了三個發(fā)展時期：單因素理論是第一個發(fā)展階段的主要理論，多因素理論是對單因素理論的完善和發(fā)展是第二個階段的主要理論，最后一個階段就是系統(tǒng)致因理論階段，他更從系統(tǒng)層次對引發(fā)事故的理論進行了歸納總結(jié)。先從單因素理論說起，該種理論主要是從人的角度出發(fā)，對人的行動為研究的出發(fā)點，但是這種理論僅僅局限于人這個因素，沒有考慮到其他的因素，他認為交通事故石是由一種原因引起的，這是單因素理論；與單因素理論相比，多因素理論

4、就是說道路交通事故是由多種原因引起的，由于這種理論更有全面性，該種理論主張交通事故原因的分析應該從三個方面入手，分別是“人、車、路”，所以它的應用范圍更為的廣泛；最后是系統(tǒng)致因理論，是國外學者在1980年左右提出的，與因素理論不同的是，這種理論更有系統(tǒng)性，對引發(fā)事故的原因進行了系統(tǒng)的研究。針對以上三種理論不同的特點，歸納起來，單因素理論具有片面性，不能全面的反應交通事故發(fā)生的原因，但是單因素理論方法也有著自己的優(yōu)點，那就是能夠直觀并且直接迅速的找出事故發(fā)生的主要原因，所以我們需要根據(jù)實際的情況選擇不同的理論進行分析，選擇適合的方法；多因素理論就是打破人們考慮問題的單向性、局部性思維，全面的來分

5、析道路交通事故的原因，這種理論方面強調(diào)全面性，整體性，更有利于道路交通問題的解決。但是該種理論方法也有缺點，其實各種因素以及印發(fā)原因之間是存在相互聯(lián)系的，如果缺少對各種因素之間聯(lián)系的考慮，就很難做到深入分析，反而這種多因素方面顯得更為的混亂；最后的致因理論是一種系統(tǒng)性的方法，是從大量的交通事故原因當中進行規(guī)律性的總結(jié)和概括，由于其科學性比較強，所以是當前應用最為廣泛的一種交通事故分析預測的理論方法。（二）貝葉斯網(wǎng)絡在安全分析中的應用貝葉斯網(wǎng)絡技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來的，因為該種技術(shù)具有很強的應對不確定性問題的方法，并且能夠?qū)κ鹿蔬M行推理，分析事故發(fā)生的原因，進行安全性質(zhì)的預測等等功能。其次就是貝

6、葉斯網(wǎng)絡是一種網(wǎng)絡圖形式，通過這種形式來描述因果關(guān)系，更為簡單，容易被人理解，同時容易讓專家吸收經(jīng)驗；除此之外，它也可以實現(xiàn)定量評估分析，對網(wǎng)絡進行定量化處理；貝葉斯網(wǎng)絡同時具有反推理的作用，能夠進行因果之間的分析和診斷；第五點是該種網(wǎng)絡便于整合各種信息，可以將專家的觀點與科學的預測結(jié)合起來，最后就是貝葉斯網(wǎng)絡在眾多的不同類型的軟件的支持下，得到了更好的利用。因為貝葉斯網(wǎng)絡具備與其他預測方法不同的優(yōu)勢，所以貝葉斯網(wǎng)絡技術(shù)方法在事故預測方面受到了更多的支持，并且被廣泛的采用。在國外，貝葉斯網(wǎng)絡主要應用的領域是核電站軟件系統(tǒng)的安全性評估以及各種事故預測。國外的相關(guān)學者研究和分析了故障樹和貝葉斯網(wǎng)絡

7、兩種安全事故預測方法，與故障樹相比，貝葉斯網(wǎng)絡技術(shù)方法有著無法比擬的優(yōu)勢，所以相關(guān)學者開始研究故障樹轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡的方法。國外的學者在貝葉斯網(wǎng)絡研究方面主要的成就有美國聯(lián)邦道路局開發(fā)了一款軟件，這款軟件主要用于道路安全調(diào)查以及安全設計軟件，這款軟件的名稱叫做“交互式道路安全設計模型”，其中就有貝葉斯網(wǎng)絡分析模塊，受到國外學者的影響，我國安全事故預測領域的專家在近些年更加傾向于預測的準確性以及安全性，可靠性的分析過程，只有貝葉斯網(wǎng)絡具備了這些特性，才能更有利于其作用的發(fā)揮。學者霍利民提出了一種創(chuàng)新性的貝葉斯網(wǎng)絡構(gòu)建方法，建立在最小路集的基礎之上，這種新型的貝葉斯網(wǎng)絡技術(shù)目前主要在電力系統(tǒng)可靠性

8、評估領域中應用比較廣泛。有關(guān)學者主要從節(jié)點，鏈接強度，事件以及邏輯門之間的映射關(guān)系這四個方面對貝葉斯網(wǎng)絡以及故障樹展開比較。除此之外，還有很多學者就貝葉斯網(wǎng)絡展開研究，創(chuàng)新出了很多安全事故預測方法，其中還有故障樹定量方法，貝葉斯網(wǎng)交通事故持續(xù)時間預估模型，車速交通事故預測模型，公路路側(cè)安全評價的貝葉斯網(wǎng)方法以及還有基于桶排除法的故障樹頂事件概率計算方法。二、貝葉斯網(wǎng)絡的基本原理（一）貝葉斯網(wǎng)絡基本概念貝葉斯網(wǎng)絡是一種網(wǎng)絡，為這些問題的解決提供一個基本的思路，與其他問題相比，他在解決不確定性還有不完整的問題上有著很大的優(yōu)勢，主要是通過貝葉斯公式表現(xiàn)出來，對其進行推理及應用。貝葉斯網(wǎng)絡模式是一種有向