“交通安全行”頻發(fā)路段語音播報APP
——基于爬蟲技術(shù)的交通事故

(西北民族大學(xué)，甘肅 蘭州 730106)

1 背景

1.1 應(yīng)用背景

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的出行方式逐漸機動化，機動車的數(shù)量呈快速增長趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2017年我國的機動車保有量達到3.10億輛，而蘭州市機動車的保有量突破95萬輛。另外，公共交通事業(yè)的發(fā)展也是有目共睹的，為人們的出行帶來了極大的便利。在享受便利的同時，慘重的交通事故也在頻繁發(fā)生。據(jù)調(diào)查，交通事故往往在機動車與非機動車、機動車與機動車，甚至機動車及非機動車和行人之間。特別是機動車與機動車之間一旦發(fā)生交通事故，不管是在人身安全還是財產(chǎn)損失上，后果都是很嚴(yán)重的。根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計的數(shù)字，全國平均每天發(fā)生的交通事故在5萬起左右。目前，交通事故頻率不斷增加，在人力、物力上，交警的能力有限，交通事故依然見縫插針。

因此，一套減少人力物力、方便有效的交通安全系統(tǒng)的研究迫在眉睫。這套交通安全系統(tǒng)將以交通客觀方面的不安全狀態(tài)為著手點，分析出事故多發(fā)路段及事故多發(fā)的主要客觀原因，借助地圖功能和語音播報功能對機動車和非機動車的駕駛?cè)?、行人進行安全出行提醒，并以APP的形式實現(xiàn)。

1.2 技術(shù)背景

ANDROID的開放平臺和高安全性能備受用戶青睞。諸多的導(dǎo)航及地圖軟件逐漸興起，方便快捷性凸顯，其中不乏涉及一些道路信息提示，但其不全面性也是可見的，交通的安全性依然有待提高。一套完備的交通安全軟件是非常符合需求的。

2 軟件功能設(shè)計

本項目正是基于ANDROID的廣闊前景，結(jié)合目前我國交通安全現(xiàn)狀，利用蘭州市路段的交通事故數(shù)據(jù)實現(xiàn)相關(guān)功能的一項手機應(yīng)用，軟件功能切實滿足用戶需求，填補市場短板。

該應(yīng)用主要分為四大模塊：語音播報模塊、黑點查詢模塊、交通資訊模塊及最新通知模塊。主要通過前端開發(fā)技術(shù)設(shè)計功能界面，采用頁面嵌套的方法組織整體布局。

軟件以SQL server數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)支撐，主要數(shù)據(jù)庫包括語音播報庫、交通資訊庫、最新通知庫。最后通過應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫鏈接構(gòu)成完整系統(tǒng)。

2.1 語音播報模塊

語音播報模塊分為自動播報模式和手動播報模式。播報時間為前方即將途徑事故多發(fā)路段時，播報內(nèi)容為此路段是事故多發(fā)路段，建議車速范圍(機動車和非機動車)，事故的嚴(yán)重程度，事故多發(fā)的主要成因。語音播報功能的默認(rèn)模式是手動播報，自動播報模式需要待用戶選擇后在后臺運行，自動播報的作用在于省去突發(fā)或未知狀況時操作相關(guān)功能的時間，利用手機普遍隨身攜帶的優(yōu)勢，降低道路的不安全系數(shù)。

語音播報的數(shù)據(jù)主要通過爬蟲技術(shù)從網(wǎng)站爬取，建立本地數(shù)據(jù)庫。功能的實現(xiàn)技術(shù)，一方面調(diào)用百度地圖API結(jié)合本地數(shù)據(jù)庫；另一方面建立數(shù)學(xué)模型得出判別事故多發(fā)路段、事故多發(fā)主要成因及事故的嚴(yán)重程度的方法。

1)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)具體內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)通過爬蟲技術(shù)獲取，主要作為數(shù)學(xué)模型建立的數(shù)據(jù)源，需要爬取的數(shù)據(jù)內(nèi)容為：蘭州市內(nèi)所有路段的名稱、每條路段的不同位置相應(yīng)的事故發(fā)生次數(shù)、死傷人數(shù)、事故涉嫌車型、不同車型通過路段的安全車速、時間以及天氣狀況。

2)相關(guān)技術(shù)及方法。百度地圖的開源程序包及SDK接口為路段信息調(diào)用提供了途徑，通過連接百度地圖SDK接口，結(jié)合本地數(shù)據(jù)庫調(diào)用百度地圖API，當(dāng)檢索到地圖中道路信息，定位到用戶當(dāng)前位置和轉(zhuǎn)向信息時，判斷出用戶即將通過的路段信息，給出相應(yīng)安全提示。

語音播報技術(shù)的實現(xiàn)通過調(diào)用百度地圖的語音合成技術(shù)。判別事故多發(fā)路段采用事故累計頻率法和事故嚴(yán)重程度指標(biāo)結(jié)合的方法，對單位長度路段的事故發(fā)生次數(shù)及嚴(yán)重程度做出較全面、準(zhǔn)確的分析判別。事故多發(fā)路段的成因分析可根據(jù)不同路況對應(yīng)不同的建模分析方法，再根據(jù)爬取的數(shù)據(jù)與建模的結(jié)果進行擬合分析，驗證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 黑點查詢模塊

道路交通事故多發(fā)點又稱黑點，指道路交通事故顯著突發(fā)的地點。黑點查詢模塊主要作用在于幫助用戶在出行之前對出行道路情況進行提前洞悉。黑點查詢模塊首先將起點和終點間用戶經(jīng)過道路的所有黑點進行檢索篩選顯示，其次在語音播報功能的基礎(chǔ)上將語音播報內(nèi)容轉(zhuǎn)換為文本形式展現(xiàn)。其功能是通過用戶輸入起始點和終點，連接語音播報數(shù)據(jù)庫，調(diào)用百度地圖的兩點之間最優(yōu)化路程推選信息后實現(xiàn)。

2.3 交通資訊模塊

該模塊的目的是在語音播報功能的基礎(chǔ)上進一步以知識形態(tài)增強用戶的安全意識，交通資訊的主要內(nèi)容是蘭州交通安全現(xiàn)狀、出臺的政策、安全知識普及。交通資訊模塊的數(shù)據(jù)獲取使用爬蟲技術(shù)，并建立數(shù)據(jù)子庫，以文本、視頻形式展示。

2.4 最新通知模塊

最新的道路信息，如道路名稱、道路數(shù)量、事故多發(fā)路段的改善更新信息，保證用戶及時得到道路的最新消息做出正確的安全判斷。最新的道路信息數(shù)據(jù)獲取通過調(diào)用百度地圖的更新道路信息，并建立數(shù)據(jù)子庫，以文本形式展示。

3 項目實現(xiàn)及測試

主要為爬蟲技術(shù)的實現(xiàn)、前端功能和后臺數(shù)據(jù)處理的實現(xiàn)。本項目開發(fā)的主要語言為JAVA語言、PYTHON語言、SQL語言，輔以JS，CSS，HTML等相關(guān)語言；開發(fā)平臺采用Windows 10操作系統(tǒng)進行實驗性開發(fā)，后在Linux操作系統(tǒng)上進行調(diào)試。開發(fā)過程中主要用到ANDROID SDK、Eclipse、ANDROID Development Tools、SQL server、VisualStudio2010等軟件，項目最后通過web服務(wù)器實現(xiàn)前臺和數(shù)據(jù)庫的鏈接。開發(fā)完成后進行測試。調(diào)試和測試過程分為多種，我們只進行技術(shù)測試和安裝運行測試，其他測試交由應(yīng)用市場的安全平臺檢測。

4 系統(tǒng)的特色與創(chuàng)新點

1)對交通事故多發(fā)點判別、多發(fā)點成因分析方法的研究與APP實現(xiàn)。

2)語音播報功能為用戶提供方便簡易的使用體驗，提高了行車的安全性。

3)軟件的用戶人群為機動車、非機動車駕駛?cè)思靶腥?，適用廣泛。

4)調(diào)用百度地圖的地圖功能，功能全面，迎合用戶需求。