內(nèi)部文件第三屆廣東公安智慧新警務(wù)大數(shù)據(jù)建模大賽申報書項目名稱：項目負責(zé)人：申報單位：廣東省公安廳交通管理局一級單位：（市局）二○二○

一、基本信息表模型名稱參與單位北京世紀高通科技有限公司參與人員廣東省公安廳交通管理局模型類別安全風(fēng)險預(yù)警主題詞安全風(fēng)險、氣象災(zāi)害、安全預(yù)警、公眾服務(wù)警種交警模型主要內(nèi)容（解決的主要問題、利用的主要數(shù)據(jù)，實現(xiàn)的主要功能。200-300字以內(nèi)）廣東省機動車保有量、高速公路通車里程均居全國首位，同時也是氣象災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，但當(dāng)前難以綜合量化地評估氣象災(zāi)害、路段線形特征、路段類型等對交通安全的影響程度，缺失科學(xué)精準的預(yù)警手段。本模型利用交通管理綜合應(yīng)用平臺中的事故數(shù)據(jù)、氣象局氣象數(shù)據(jù)、高精地圖數(shù)據(jù)，通過評估不同路段特征、不同路段類型、不同氣象條件下的事故發(fā)生規(guī)律及安全風(fēng)險等級，構(gòu)建氣象災(zāi)情風(fēng)險預(yù)警模型，實時掌握特定路段、特定地點可能發(fā)生特定災(zāi)情的風(fēng)險等級，及時推送預(yù)警信息，實現(xiàn)安全風(fēng)險的早發(fā)現(xiàn)、早應(yīng)對。二 、參與人員表排名姓名工作單位職務(wù)職稱專業(yè)移動電話1楊粵湘廣東省公安廳交通管理局副處長高工無線電136028244992陳澤毅廣東省公安廳交通管理局科長智能交通工程136097970823張文凱廣東省公安廳交通管理局科員4溫永堅北京世紀高通科技有限公司工程師電子信息工、模型內(nèi)容（一）搭建背景影響道路交通安全氣象因素，指溫度、降雨、能見度、風(fēng)、道路結(jié)冰；道路因素，指彎道、上下坡、車道變少、分流口、合流口、隧道、橋梁等。2017年以來，廣東省共發(fā)生一般事故198508起，簡易事故1399988起，各類天氣下一般事故致死率為0.13，而霧天條件下一般事故平均一起事故死亡0.35人，為平均值的2.69倍；一般事故中霧天亡人比例達到31%，同樣遠超13.8%的平均線。本次試點的京港澳高速韶關(guān)段，全長164公里，繞行于粵北崇山峻嶺之中，地形復(fù)雜，橋隧密集、下上坡路段多、常年多雨、多霧，同時由于海拔相對較高，冬季易受冰雪天氣影響。該路段歷年來事故量為21300多起，單位公里事故量為64起，百起事故死亡人數(shù)高達到2.92，而隧道路段單位公里事故量為88起，靠椅山隧道公里事故量更是達到182起。所以如何從道路屬性、氣象災(zāi)害等影響角度進行建模分析，更精確、更深入地進行安全風(fēng)險分析、風(fēng)險預(yù)警、并及時進行預(yù)警信息推送，是目前智慧新交管建設(shè)的重要問題。目前，對于道路交通安全的主要問題：一是對交通安全的研判、分析、評估水平有待進一步提高。目前對事故分析、致因研判所需要的基礎(chǔ)資料不夠充分，微觀上沒有擺脫“盲人摸象”的現(xiàn)象，宏觀上對規(guī)律性的特征仍然“心中無數(shù)”。二是采集的數(shù)據(jù)屬性比較單一。由于信息化感知、監(jiān)控范圍仍然有限，采集的數(shù)據(jù)屬性仍比較單一。道路基礎(chǔ)屬性、氣象災(zāi)害等對交通安全有直接影響的要素缺失，無法支持交通安全精細化分析與智能化管理。三是道路交通安全管理手段被動。目前運行安全管理手段多為交通事故發(fā)生后的處警、救援等，缺乏對運行安全的實時監(jiān)測、風(fēng)險預(yù)警，事前無法主動精細化管控，事后缺乏精細化的整改決策依據(jù)。本模型將從事故發(fā)生的根源出發(fā)，從道路因素、氣象因素著手，全面分析道路特征、氣象災(zāi)情對交通安全的影響程度，據(jù)此構(gòu)建（二）業(yè)務(wù)場景1、安全預(yù)警：通過氣象、事故、高精路網(wǎng)等空間數(shù)據(jù)的匯聚、治理，建立路網(wǎng)、氣象狀況與事故的時空關(guān)聯(lián)關(guān)系，并采用數(shù)據(jù)挖掘及機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，建立不同氣象條件、不同路段特征、不同通知情況組合下的滿足交通應(yīng)急管理需求的交通高影響天氣預(yù)警模型。通過接入氣象部門對災(zāi)情的概率評估，實現(xiàn)氣象災(zāi)害對道路交通安全影響的分級分類預(yù)警，并對應(yīng)到等級勤務(wù)中，實時掌握交通安全風(fēng)險情況。2、公眾服務(wù)：通過拓寬信息推送、發(fā)布渠道，將精細化交通安全預(yù)警信息及時推送到路面情報板、可變限速設(shè)備、聲光警示設(shè)施以及互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航地圖，擴大交通氣象風(fēng)險預(yù)警信息覆蓋面、提高預(yù)警信息針對性，全面強化交通信息服務(wù)能力。3、隱患整改：通過精細化災(zāi)情風(fēng)險分析，精確定位常發(fā)氣象災(zāi)害、易受氣象災(zāi)害誘發(fā)事故的重點路段，結(jié)合的氣象觀測設(shè)備、道路附屬設(shè)施布設(shè)的合理性評估，為隱患路段增設(shè)氣象監(jiān)測設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、優(yōu)化道路交通設(shè)施提供科學(xué)的決策支撐。（三）應(yīng)用數(shù)據(jù)盡量描述清楚模型建立所需數(shù)據(jù)源的出處以及字段：數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)表名可能用到的字段是否存在省廳公共資源列表交通管理綜合應(yīng)用平臺高精路網(wǎng)數(shù)據(jù)坡度、曲率等信息交通管理綜合應(yīng)用平臺矢量路網(wǎng)數(shù)據(jù)名稱、坐標、編號、行政區(qū)劃、車道數(shù)、道路節(jié)點、長度、標志標牌、類型…交通管理綜合應(yīng)用平臺里程樁樁號、坐標、道路編號…交通管理綜合應(yīng)用平臺高速出入口進入線號、退出線號、編號、設(shè)施位置、設(shè)施名稱…交通管理綜合應(yīng)用平臺POI名稱、類別、編號、坐標、行政區(qū)劃…交通管理綜合應(yīng)用平臺實時路況擁堵等級、擁堵地點、平均速度…交通管理綜合應(yīng)用平臺事故信息主表事故編號、事故發(fā)生時間、事故地點、事故認定原因、7日死亡人數(shù)、7日受傷人數(shù)…是交通管理綜合應(yīng)用平臺事件事件類型、起始時間、結(jié)束時間、事件詳情、地點…是廣東省氣象局天氣預(yù)報氣溫、降水量、能見度、濕度、天氣描述…廣東省氣象局歷史天氣實況氣溫、降水量、能見度、濕度、天氣描述…廣東省氣象局天氣實況氣溫、降水量、能見度、濕度、天氣描述…（四）模型實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理第一步：對事故數(shù)據(jù)中的事故地點描述進行標準化數(shù)據(jù)清洗，提取事故地點的通行方向、里程樁、米數(shù)等信息，并將清洗后的事故數(shù)據(jù)與矢量路網(wǎng)數(shù)據(jù)、里程樁數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，獲取到事故所在里程樁信息，同時對米數(shù)進行偏移計算，得到每個事故的實際點位，包括經(jīng)緯度、里程樁、Link等。第二步：根據(jù)清洗后的事故實際點位信息，按一定步長對路段進行劃分，形成路段單元，然后統(tǒng)計路段單元內(nèi)的事故量，形成路段事故量累計頻率表，同時采用曲線擬合等方式對路段事故累計頻率曲線擬合，得到路段單元事故量的突變閾值。根據(jù)得到的事故閾值，進一步采取密度聚類算法進行事故多發(fā)路段密度識別，提取出自然長度的事故多發(fā)地。同時在提取出事故多發(fā)地的基礎(chǔ)上，提取事故的特征信息，包括事故類型、死亡人數(shù)、事故原因、月份、時段、工作日、節(jié)假日等事故特征。第三步：將歷史氣象、氣象實況、氣象預(yù)報網(wǎng)格信息，與路網(wǎng)的里程樁信息進行關(guān)聯(lián)，得到每條Link的歷史、實況、預(yù)報氣象信息，包括溫度、雨量、能見度、濕度、天氣描述等信息。第四步：將矢量路網(wǎng)、高精路網(wǎng)、高速出入口、POI、事件信息、路況等進行關(guān)聯(lián)碰撞，得到每條Link的路段特征、事件、路況等信息，包括線形屬性（普通平直、一般坡道、一般彎道、一般彎坡、急彎、陡坡、急彎陡坡、一般坡急彎、一般彎陡坡、連續(xù)下坡），位置類型（橋梁、隧道、服務(wù)區(qū)、收費站、出入口），車道數(shù)變化情況（車道數(shù)變少），事件（施工、封路、事故），路況(擁堵等級、平均車速等)。第五步：將事故特征、氣象信息、路段特征路況、事件等數(shù)據(jù)進行時空維度的關(guān)聯(lián)分析，通過機器學(xué)習(xí)得到每個路段在不同氣象條件、不同路段特征、不同通行情況下的惡劣天氣交通安全風(fēng)險閾值評價指標。第六步：接入精準氣象實況數(shù)據(jù)、預(yù)報數(shù)據(jù)，綜合惡劣天氣交通安全風(fēng)險閾值評價指標，構(gòu)建，輸出每條路段的實時惡劣天氣交通安全風(fēng)險預(yù)警信息，對內(nèi)與等級勤務(wù)對應(yīng)、對外通過多渠道信息推送，服務(wù)公眾。其中預(yù)警等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個等級（嚴重風(fēng)險、很高風(fēng)險、較高風(fēng)險、一般風(fēng)險），分別對應(yīng)四級交通管制，特級管制，除規(guī)定允許通行的車輛外，禁止其他各類車輛駛?cè)敫咚俟?，已駛?cè)敫咚俟返能囕v引導(dǎo)就近駛離高速公路或進入服務(wù)區(qū)休息；一級管制，道路限速40公里/小時且禁止超車，僅允許小型客車駛?cè)敫咚俟?；二級管制，道路限?0公里/小時，禁止?；愤\輸車輛、“三超”車輛及重載大型貨車駛?cè)敫咚俟?；三級管制，道路限?0公里/小時，不限制車輛駛?cè)?。信息流程圖和工作流程圖用信息流程圖描述數(shù)據(jù)處理、模型搭建過程，工作流程圖描述模型搭建后的新型業(yè)務(wù)流程。圖1信息流程圖和工作流程圖展示要求模型最終結(jié)果通過五種方式進行展示：一是將研判分析出的涵蓋道路線形特征、位置類型特征、車道數(shù)突發(fā)特征的靜態(tài)路網(wǎng)上圖，便于直觀了解道路構(gòu)造的潛在風(fēng)險點；二是氣象災(zāi)害上圖，通過氣象災(zāi)害隱患點、實時氣象信息上圖，清晰展示易受氣象實況及易受氣象災(zāi)情影響的隱患點；三是事故多發(fā)路段渲染上圖，直觀地明晰事故隱患點以及與路段特征、氣象災(zāi)害的空間分布關(guān)系；四是通過安全風(fēng)險模型，將道路的安全風(fēng)險評級結(jié)果、預(yù)警信息上圖，實時展示各路段安全風(fēng)險情況；五是預(yù)警信息的多方式推送，將預(yù)警信息推送到情報板、可變限速、互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航地圖等，及時推送給出行人員。展示效果圖2道路安全風(fēng)險地圖圖3高速公路安全風(fēng)險分析圖4路段安全風(fēng)險分析預(yù)期成效完成后在公安業(yè)務(wù)中的應(yīng)用前景、公安機關(guān)推廣的前景分析：1.在某項公安業(yè)務(wù)中，起到了什么重要作用，提升了什么能力。在道路交通事故的研究中，深入研究高速公路事故的分布規(guī)律、分析事故特征與事故原因，從道路特征、氣象特征、事故特征、通行能力特征等多方面多角度多層次切入，提出科學(xué)的分級分類風(fēng)險預(yù)警模型，并與等級勤務(wù)對應(yīng)，為交警部門決策提供精準的依據(jù)，從交通事故的事后總結(jié)逐步轉(zhuǎn)為事前預(yù)防，從而降低事故發(fā)生概率與事故影響程度。2.傳統(tǒng)警務(wù)工作模式是什么，模型應(yīng)用后形成的新型警務(wù)模式是怎樣，兩者比較，創(chuàng)新點在哪里，能解決什么業(yè)務(wù)難題，提供怎樣的創(chuàng)新服務(wù)，在全國處于什么位置。傳統(tǒng)的警務(wù)工作模式更多的是從事中、事后對交通安全進行分析、制定應(yīng)對策略，同時受限于數(shù)據(jù)來源單一，缺乏多因素關(guān)聯(lián)的深層次分析，對可能引發(fā)事故的隱患缺乏主動的發(fā)現(xiàn)、分析及處置機制。當(dāng)前交通安全傳統(tǒng)管理模式：一是事前依據(jù)經(jīng)驗進行預(yù)案管控，信息推送手段有限；二是事中面對事故只能被動響應(yīng)；三是事后隱患整改針對性不強?？傮w來說，現(xiàn)有管理手段，無法實現(xiàn)安全風(fēng)險及影響程度的提前預(yù)警，無法及時將提醒信息觸達交通出行者，同時因為缺失精細化的事故成因分析，事后缺乏有針對性的隱患整改依據(jù)，無法形成業(yè)務(wù)閉環(huán)。模型創(chuàng)新點1：警務(wù)模式創(chuàng)新。實現(xiàn)交通安全管理從事后的被動應(yīng)對到事前預(yù)防的轉(zhuǎn)變，做到交通事故發(fā)生前的重點防控，減少交通事故發(fā)生的概率，保障人民的生命財產(chǎn)安全。新的警務(wù)模式將具備以下幾個特點：（1）實現(xiàn)對交通安全風(fēng)險的先知先覺，通過提前掌握路段的安全風(fēng)險及其影響程度；（2）實現(xiàn)精細化的交通安全提醒服務(wù)，將精細化的風(fēng)險預(yù)警提醒信息推送到情報板、可變限速牌、聲光警示設(shè)施及互聯(lián)網(wǎng)地圖，及時、全面地提醒出行者。（3）提高管理部門對隱患路段整改的針對性，通過交通事故多維時空分析，找到易受氣象災(zāi)害影響、交通設(shè)施設(shè)置不合理等隱患路段，并輔助形成針對性的整改意見。從事前預(yù)警、事中管控、事后提升三個方向來實現(xiàn)對交通安全風(fēng)險的有效管控，形成業(yè)務(wù)管理閉環(huán)，減少交通事故的發(fā)生概率。模型創(chuàng)新點2：技術(shù)創(chuàng)新。（1）多方數(shù)據(jù)融合。以大數(shù)據(jù)為支撐，充分融合高精路網(wǎng)、POI、氣象、事故等來自多行業(yè)的海量位置數(shù)據(jù)；（2）事故數(shù)據(jù)清洗。通過里程樁、矢量路網(wǎng)數(shù)據(jù)對高速公路事故數(shù)據(jù)進行標準化清洗，為每條事故賦予標準的經(jīng)緯度信息、矢量路網(wǎng)信息，解決了此前數(shù)據(jù)缺乏經(jīng)緯度，造成事故數(shù)據(jù)無法上圖、分析的歷史遺留問題；（3）分析手段先進。本模型充分利用機器學(xué)習(xí)、人工智能等先進數(shù)據(jù)分析方法，保證所有指標篩選、權(quán)重賦值均建立在客觀數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上；3、創(chuàng)新項目的業(yè)務(wù)領(lǐng)域是否廣闊，在全省范圍或全國同行內(nèi)是否可借鑒、可復(fù)制。廣東省機動車保有量、交通出行量、路網(wǎng)密度、通過交通管理系統(tǒng)采集的交通事故數(shù)據(jù)量等均位于全國首位?；洷辈康貐^(qū)道路橋隧、長上下坡、急彎等路段密集，路網(wǎng)復(fù)雜，同時沿海地區(qū)夏季易受臺風(fēng)、強降水天氣影響，粵北山區(qū)秋冬季節(jié)易受大霧、冰凍