多维分析交通事故系统.doc

交通事故信息分析系统就是将交通事故数据、道路环境条件数据、交通状态数据、气候数据等加以汇总管理,分析造成交通事故的主要原因,以便于采用相应的对策。为了简化问题便于讨论,在本节中我们将系统的分析功能要求局限在分析交通事故与道路及交通设计状况之间的关系。

交通事故信息分析系统的基本功能,是通过统计数据的分析发现内在规律。例如,当我们发现某一路段每周一是事故多发期间,进一步追寻数据发现在交通构成中周一大部分为外地长途运输车辆,分析认为这一路段交通引导标志不够健全,从而造成不熟悉情况的外地车辆驾驶员由于缺乏思想准备造成事故。
交通事故分析系统的核心模型首先需要能够表达从复杂数据中提取简化后的数据关系的动作过程,至于各种统计图表的实现和输出,以及数据的输入及校核等,则是需要等待从系统内部提取数据后再加以完成的外围动作。
为此,系统核心模型采用了多维数据模型的概念。多维数据模型以描述分析数据的多维特征为目标,最终形成一个模拟现实的多维逻辑视图。在这一模型中,数据不再以实体和联系来进行组织,而是以度量指标和维进行组织。所谓维特征是指交通事故在空间位置上的分布特征、在时间上的分布特征等,反映了人们观察问题的角度。合理定义多维数据库中的维,将便于发现问题,总结规律。对于交通事故数据来说,可以考虑把事故位置、事故时间、事故类型、发生事故时的气候情况、事故发生时的交通流量状态等作为维,从而构成多维模型。
为了便于理解,我们把事故数据适当简化,首先放在3维空间进行讨论。也就是说,事故数据的3维特征是:位置、时间、类型(参见图7-5)。
时间
事故类型
位置
图7-5 按照事故发生时间、事故发生位置和事故类型组织交通事故数据
为了分析事故产生原因,可以分析事故数量在时间与空间坐标系中的分布关系,也可以分析事故类型、事故位置与事故数量之间的相关关系,从中寻找道路设计中存在的问题,为道路的改建提供依据。
当确定了模型的逻辑概念之后,我们需要定义这一模型的基本分析动作(将来系统所需要完成的主要功能将由模型的基本分析动作组合,再加上一些辅助动作而完成);需要研究维概念中更加复杂的关系:数据的层次关系和分类关系;。另外还需要讨论利用目前常用的关系数据库管理系统实现多维数据管理的方法。

在一个多维空间上,我们所进行的基本数据分析动作包括“切片”、“切块”和“旋转”。
所谓切片(Slice)可以定义成为:多维数组的某一维上选定一维成员的动作叫切片,即在多维数组(维1,维2,…,维n,变量)中选定一维i,并取其一个维成员Vi,所得到得多维数组的子集(维1,维2,…,维成员Vi,…,维n,变量),称为在维i上的一个切片。切片的作用是舍去一些观察角度,使得人们能够在少量维上集中观察问题。上述定义还可以进一步扩展,也就是说可以一次选定k(k≤n-2)维,取相应的维成员,生成多维数组的子集。当k=n-2时,所得到的切片均为2维空间。
结合图7-6我们可以形象地理解切片的数据分析动作过程。
切块(Dice)可以看成是在切片的基础上,进一步确定各个维成员的区间得到的片断体,也就是说可以看作是多个切片叠合而成。
切块的定义为:在多维数组的某一维(或某几维)上选定某一区