“压力-冲突”模型（共4篇）
“压力-冲突”模型 篇1
摘要：在全球产业转移大潮中, 跨国公司将部分容易造成污染、可能导致健康损害而不宜在本土生产的产品移至代工国家。在跨国污染转移核心关联圈内, 地方政府、代工企业、跨国公司和区域公众四个主体面临冲突困局。现有跨国污染研究着重于关注跨国污染转移问题防治与治理, 对污染转移过程中相关主体之间的冲突研究较少。本文构建了跨国代工污染转移的多边“压力-冲突”模型, 用于说明和分析四个主体之间的冲突的特征及演变, 为跨国代工污染转移冲突研究提供了一个新的理论框架。
关键词：跨国代工,污染转移,“压力-冲突”模型
一、跨国代工污染转移
(一) 经济全球化进程中, 发达国家向本土区域“技术输出”与“公害输出”并存
经济全球化进程中, 发达国家跨国公司, 凭借技术优势或市场优势, 将附加值低或母国环境治理成本高的加工制造环节, 向本土一些区域进行转移, 有意识或无意识地向本土区域“技术输出”的同时, 逐步实施跨国污染转移的“公害输出”。发达国家在参与国际贸易的过程中, 不断实施环境掠夺, 主要表现为污染产业与危险废弃物的跨境转移。跨国污染转移是由当今世界经济发展不平衡引起的一种复杂现象, 其危害是不言而喻的, 尤其是发展中国家深受其害。
(二) 代工模式下, 跨国污染转移问题相对隐蔽, 且更加复杂
相对于外商直接投资, 代工模式由于自身优势, 承接了相当规模的跨国加工制造业务, 促进了当地的经济发展和就业, 兴起于珠三角, 由南向北, 甚至中西部地区蔓延。代工企业在一些地区, 不乏为龙头或重点企业, 而且存在多级代工现象, 再加上跨国公司往往以商业机密为由, 回避自身与在华代工厂商之间的关系, 导致代工模式下, 跨国污染转移问题相对隐蔽, 而且更加复杂。
(三) “绿色压力”下, 各利益相关者面临冲突困局
进入新世纪以来, 全球环境问题逐步突出, 公众对环境保护的观念和认识不断提升, 绿色运动浪潮愈演愈烈。污染作为一种代价, 与价值创造如影随形, 但却是可以转移的“包袱”。在跨国污染转移冲突核心关联圈内, 地方政府、代工企业、跨国公司和区域公众面临冲突困局。所以, 引导污染冲突良性演化发展成为诸多决策主体面临的迫切问题之一。
二、跨国代工污染转移的冲突
相对于交易研究, 冲突研究更能解释跨国污染转移的动态治理过程, 也更能体现污染转移分配路径的内在特点。现有的冲突研究主要涵盖冲突管理、冲突演化、博弈演化:出现了多种博弈模型, 比如协商模型、完全信息静态博弈模型、二维度冲突管理策略模型、二元矩阵模型、多级模糊综合评价模型及冲突模型等。还有部分学者对冲突的认知、冲突管理的取向、冲突产生的内涵和根源、冲突的分类、冲突管理的机制及冲突管理专家系统进行了探讨。
但是作为跨国污染转移的相关不同特征主体, 例如, 施加压力主体、实施行为主体、监督主体和承受主体等。在不同主体之间关于污染信息不同分布下, 以及当前利益导向与远期利益导向约束下, 观念认知和伦理判断差异的情境下, 结合经济学博弈论、社会学演化论、管理学沟通理论、冲突管理等工具, 涉及跨国污染转移问题的冲突机理研究, 尚存在丰富的前沿热点。
三、跨国代工污染转移的多边压力边界
本土代工企业在当地政府、跨国公司和当地公众三方关于跨国代工污染预期下进行污染行为决策, 即主动/被动防治或偷排, 其既作为污染的“直接行为主体”, “又作为三方关联的中心角色”, 处在“信息中心”位置。当地政府、跨国公司和当地公众关于跨国代工污染预期构成各自关于形成冲突的压力边界。当地政府的压力边界范围取决于其对代工企业的排放指标、舆论压力、财税收入、产业带动等的判断;跨国公司的压力边界范围取决于其基于代工企业的全球化战略、市场增长、绿色采购和企业声誉等的考虑;当地公众的压力边界范围取决于其对代工企业在当地关于生命健康、生活质量、就业和配套设施等影响的感知。
四、跨国代工污染转移的多边“压力-冲突”模型
跨国代工污染转移冲突的发生、发展有个从量变到质变的过程。从其演化机制上看, 首先, 由于代工企业无视当地的环境, 采取偷排、乱排等危害当地环境的行为, 给当地公众的生活造成了很大的环境困扰, 使得当地公众不满情绪、怨恨情感不断积聚, 当地公众向跨国代工企业采取检举、诉讼等行为;而跨国代工的企业为了能够平息公众的情绪, 一般会采取赔偿、道歉等方式解决双方之间的冲突。然而在很多的跨国污染转移冲突的案例中, 大部分的跨国代工企业不会轻易向当地公众道歉也不会轻易的拿出赔偿款对当地公众进行合理的赔偿, 因为当地公众没有权力去约束代工企业的行为, 双方之间的冲突在代工企业的蓄意逃避中升级。与此同时, 当地政府作为行政职能部门在面对当地公众和代工企业面前的不同行为会导致冲突的升级或收敛。当地公众在代工企业面前得不到合理的赔偿时, 他们会向当地政府进行举报甚至闹事。当地政府的安抚或不作为使得冲突收敛或升级。当地政府和代工企业之间的行为有两种情形:第一种代工企业隐瞒自身对当地环境的影响事实, 向政府的相关领导行贿以免除政府对其的处罚;第二种是当地政府在调查了解代工企业污染环境的事实依据后, 对代工企业进行处罚。在全球化的背景下, 跨国公司面对当地公众一般来说有两种行为:第一种就是道歉, 第二种就是沉默。而公众对于跨国公司的这两种行为会有相应的回应:第一种为忍耐, 第二种为曝光跨国公司的行为。跨国公司与代工企业之间的关系密切。代工企业或与跨国公司保持默契或揭发其污染环境的行为;同时跨国公司有权解除代工企业的合约或进行供应商的治理。
根据上述的分析, 本论文构建了跨国代工污染转移的多边“压力-冲突”模型, 见图1.
针对三方压力边界范围分布 (见图1) , 我们可以分析冲突均衡类型及特点。初步来看, 多边“压力-冲突”研究模型划分了四种冲突均衡类型:①在三方共同压力范围内, 模型中三个压力边界重叠区域, 污染转移冲突休眠或潜伏状态;②在三方两两共同压力范围内, 模型中三个压力边界两两重叠区域, 单边内部污染转移冲突触发、激化和收敛状态;③在单方压力范围内, 但其它两方压力范围外, 三个压力边界内没有任何重叠的区域, 双边污染转移冲突触发、激化和收敛状态;④在三方压力范围之外, 三个压力边界之外的区域, 多边污染转移冲突触发、激化和收敛状态。
五、结论
针对跨国代工污染转移的过程中, 四个利益相关主体:代工企业、跨国公司、当地公众, 当地政府之间的冲突问题, 构建了“压力—冲突”模型, 试图从一个新的视角来探视跨国代工污染转移的过程中, 四个利益相关者之间的冲突产生机制。研究将多边“压力-冲突”研究模型划分成了四种冲突均衡类型, 该模型能细分跨国代工污染转移过程中四大主体间产生冲突的原因, 并且涵括了冲突演变的大部分因素, 所以, 跨国代工污染转移的多边“压力-冲突”模型能够用于分析四大主体之间的冲突的特征及演变, 为后续开展跨国代工污染转移冲突演化的机制研究提供理论基础。
“压力-冲突”模型 篇2
一、已有关于教师介入策略研究中存在的问题
1. 多为经验的总结
目前关于教师介入策略的研究大多是通过对日常现象的观察以及对经验的总结, 缺乏必要的理论依据。仵金红采用自然观察法和访谈法对重庆市某幼儿园的带班老师的介入策略进行调查, 归纳总结了粗暴对待、单纯制止、权威仲裁、消极回应和帮助幼儿解决五种介入幼儿同伴冲突的行为。[1]其中, 粗暴对待是教师不问缘由拉扯或吓唬幼儿制止冲突, 单纯制止是教师运用自身的权威压制冲突, 权威仲裁是教师借用自己的权威身份压制冲突。显然, 上述三种策略都是教师借用自己的权威压制冲突, 其直接目的都不是促进幼儿的发展, 因此三者之间互有重叠, 逻辑关系不清。
2. 划分标准单一
台湾学者吴丽云在研究冲突情景中的师生互动时绘制了冲突处理模式的“光谱图”。[2]她认为教师处理幼儿之间冲突的模式像光谱的颜色, 不能划分也没有绝对的象限, 因此他以“教师介入”为开端, 将其分为三个线段:“未回应” (包括点头、倾听等) 、“间接介入” (包括将处理权下放给幼儿等) 、“直接介入” (包括询问、安慰、裁决等) 。然而, 已有的研究大都证明了影响教师介入幼儿同伴冲突的因素是非常复杂的。唐永丰与钱永镇指出教师的介入要考虑四个方面的因素:人的因素、时机的因素、场合的因素以及策略的因素。[3]而吴丽云学者在绘制冲突处理模式的光谱图时仅仅考虑了“教师介入的多少”一个因素, 显然不能全面地揭示教师介入策略的全貌。
二、幼儿冲突解决策略
幼儿冲突解决策略是幼儿在面对冲突时, 为了达到自己的目的或者战胜他人所采取的各种方式或手段。[4]幼儿在同伴冲突中所采用的策略反映了其社会性发展的水平以及社会技能的高低。通过对幼儿自主解决策略研究的分析发现, 常见的分类方法主要有下面几种。
1. 一维模型
随着对冲突正向功能的认识, 研究者开始按照“一维模型”来划分自主解决策略, 一端是“合作”, 另一端是“竞争”。[5]合作是指对冲突解决具有建设性作用的策略, 竞争则是指不利于冲突解决的策略。即对冲突双方或者群体有消极作用的冲突, 应该采取消减的方式;而对有正向作用的冲突, 应当采用建设性的方式。这种简单的二分法的缺陷在于忽视了冲突的建设性作用和破坏性作用之间的关联性。另外还有一种比较常见的分法是“三分法”。刘晓静以策略的影响为依据将幼儿十种解决冲突的方式分为积极行为、消极行为以及中性行为三种。其中积极行为主要包括物品交换、协商调节;消极行为主要包括玩具争抢、身体攻击、工具侵犯、威胁命令、语言攻击;中性行为主要包括说理解释、告状求助。[6]这种策略的划分方法的缺陷在于没有认识到冲突的建设性与破坏性有时只是同一种冲突的两个方面。总之, “一维模型”的缺陷在于没有认识到冲突及其解决策略的复杂性, 只是以一条线段的方式划分显然不能全面地解释所有的冲突解决策略。
2. 二维模型
Blake和Mouton在《管理方格》中最早引入二维模型, 他们把“关心人”作为横坐标, 把“关心生产”作为纵坐标, 从而区分出竞争、合作、妥协、回避、宽容五种不同的冲突管理模式。[7]其中竞争的目的在于实现己方利益的最大化;合作力求自己和他人的利益以及双方的关系都能达到满意的结果;妥协意味着宁愿牺牲自己的利益也要帮助对方实现目标;采用回避模式的个体往往选择保留自己的意见, 回避对抗;而宽容的目的在于在做出适当的让步之后得到对方的认可与配合。在此基础上, Thomas将关注自身利益与个人追求目标的武断程度相联系, 同时将关注他人利益与合作程度相联系提出了个体解决冲突的模型, 其中包括回避、竞争、迁就、合作和折中五种策略。[8]这种二维模型的最大缺点在于:首先, “折中”是一种理想的策略, 在实践中往往难以实现, 并且并非每一种冲突都适合使用这种策略;其次, “折中”是冲突双方共同放弃部分利益以达到满意的结果, 而其他四种策略都是从冲突的一方出发解决冲突, 因此这五种策略并不在同一个层面上。此外, 这种模型是根植于西方的个人主义文化的, 并不一定能够完全贴切地描述东方文化中的冲突解决方式。
3. 本土化的冲突解决模型
经研究发现, 沟通方式有明显的文化差异, 东西方人在沟通方式上存在“情景依赖性”以及“沟通风格”两大差异:东方文化处于“高情境文化” (较多采用委婉的方式沟通, 会留意话语的弦外之音以及在场人的语气、表情等) 的一端, 西方文化处于“低情境文化” (较多的采用直抒胸臆的方式沟通) 的一端。[9]因此, 华裔学者从中国的传统文化出发, 对西方的“二维模型”进行本土化的修订。“和谐”是中国传统文化的核心, 黄光国尝试将人际和谐融入冲突解决的过程中, 并采用一些本土化的语言解释冲突解决的行为。他认为个体在解决冲突时不但要考虑“追求个人目标”, 还要考虑“维持人际关系的和谐”, 他将二者分别确定为纵坐标、横坐标, 区分出忍让、抗争、阳奉阴违以及宣告关系破裂四种解决模式。[10]
三、教师介入策略的维度建构
幼儿同伴冲突解决策略的“二维模型”以及本土化的冲突解决模型为教师介入策略的研究提供了一个新的视角, 在实践中便于教师选择理想的介入策略, 但是目前尚没有研究在此角度上分析教师的介入策略。因此, 研究者以“教师的卷入程度”为纵坐标, 以“冲突解决的结果”为横坐标, 共区分出权威仲裁、忽视放任、直接指导以及间接指导四种策略 (见图1) 。
1. 纵坐标、横坐标的由来
教师在选择介入幼儿冲突的策略时主要关注两个方面的内容, 一是卷入程度, 二是冲突的结果, 因此研究者将教师的卷入程度和冲突的结果分别设定为纵坐标、横坐标。美国心理学家奥尔波特首先提出“卷入程度”的概念。他认为卷入程度是指个体对群体结构的依附程度, 同时也指个体在心理上与环境信息的关联程度。[11]心理卷入程度高说明个体与群体中的其他人关联程度较高, 心理卷入程度低说明个体与群体中的其他人关联程度较低。冲突的结果是通过冲突结束时双方幼儿的情绪反应来表现的, 是检验教师介入幼儿同伴冲突行为效果的标准之一。[12]本研究按照对幼儿情绪的不同影响, 将横坐标冲突的结果的一端界定为积极结果, 另一端界定为消极结果。当教师的介入行为越靠近积极结果的一端时, 幼儿的情绪就表现得越积极、越稳定, 而当教师的介入行为越靠近消极结果时, 幼儿的负面情绪越突出, 表现出伤心、愤怒等, 游戏或活动中断。
2. 教师介入幼儿同伴冲突的策略
权威仲裁策略是教师卷入程度高并且冲突呈现消极结果的一种介入策略。使用这种策略的教师通常不会考虑所使用的介入策略是否能够为双方接纳, 只是凭借幼儿对教师权威的尊重与服从终止冲突的进行, 包括命令、喝止、隔离等。忽视放任是教师卷入程度低且冲突呈现消极结果的一种介入策略。使用这种策略的教师在发现幼儿之间的冲突时, 态度冷淡, 不采取任何手段介入冲突, 或者仅仅对情绪反应强烈的一方给予简单安慰, 包括忽视、口头制止等。直接指导是教师卷入程度高并且冲突呈现积极结果的一种策略。使用这种策略的教师非常重视和关心幼儿之间的冲突, 通常会采用及时的、积极的手段介入冲突, 包括沟通协商、规则提醒等。间接指导是教师卷入程度低但是冲突呈现积极结果的一种策略。使用这种策略的教师并不直接介入幼儿之间的冲突, 而是将处理权下放给幼儿或者委托他人代为处理, 包括通知家长、邀请社交能力较强的幼儿代为处理等。
参考文献
[1][12]仵金红.幼儿同伴冲突中教师教育行为研究———以重庆市北碚区×园为个案[D].西南大学, 2008.
[2]吴丽云.冲突情境中的师生互动[D].国立新竹师范学院, 2001.
[3]唐永丰, 钱永镇.同伴冲突[J].辅导通讯, 2000.
[4][6]刘晓静.幼儿同伴冲突行为研究[D].南京师范大学, 2002.
[5][7][9]王轶楠.和解冲突的智慧——基于本土化理论的冲突管理能力提升研究[M].北京:化学工业出版社, 2011.
[8]Thomas, K.W.Conflict and conflict management[M].In M.Dunnette (ED) ., Handbook of industrial and Organizational psychology.Chicago:Rand McNally, 1976.
“压力-冲突”模型 篇3
文章分析了长期困扰城市空间数据库建设的“更新冲突”问题,及城市空间数据库的更新需求与方式。通过对面向要素的并发更新冲突模型的研究,利用所学的专业软件结合有限的数据来验证模型,该模型可以发现并发冲突,从而解决数据更新问题,达到预期研究目的。通过采用时态GIS的思想,可以有效地建立实用更新系统,使面向要素的城市空间数据库并发更新冲突得到实现,数据的现势性也得到很大的提升,在技术层面上为基础测绘的可持续动态更新提供了重要的支撑。
1 城市空间数据库更新需求与方式分析
1.1 数据更新需求
(1)基础空间数据信息所采用的比例尺不同,对现势性也有不同的要求。例如:用于规划审批、宗地确权和房产开发等业务的基础空间数据采用1:500~1:1000的比例尺,对实时更新要求最高;用于城市总体规划、公共安全和交通管理等业务的基础空间数据采用1:2000的比例尺,实时更新要求略低于大比例尺数据;小比例尺数据的比例在1:5000以上,可以按照年度进行更新。
(2)数据库类型不同,对更新模式也有不同要求。要求实时更新的有地下管线数据库等,而一般可按年度更新的有DEM和DOM数据库等。
(3)城市各个部门,尤其包括国土资源、城市规划以及房产等对空间信息更为依托的部门,有着共享统一的城市空间数据库的需要。但由于技术条件等客观原因,各相关部门大多有一套自己部门内部的数据库副本,这些数据库副本有着不同的形式、相同的内容。
(4)按照一切从实际出发,具体分析和采用适当方法解决不同的问题[1]。针对城镇道路、各种桥梁等比较重要的数据,应该进行快速更新,采用的方法包括PDA室外更新图形和室内更新数据库;针对管线特征点和地籍边界等数据,采用的方法为PDA无线通讯技术;针对城市新的开发区等数据,采用的全站仪内存记录的方式。
(5)而对于城市空间数据库,一方面,应对其保持实时更新,否则它将发展成一个死库;另一方面,为了充分挖掘其价值应不断进行应用开发设计。前者看重的是便利地进行生产组织实施和连贯的进行工艺流程的采集更新,工作范畴属于数据生产部门;后者十分看重现有数据的分析及应用,并要求有一定的稳定性,工作范畴属于数据管理和应用部门。
1.2 数据更新方式
(1)区域整体数据更新。按规模可分为两种:1大规模区域整体更新:周期一般三到五年,大面积进行补测和修测,以及部分复测,通常以行政区单元(权属单位)为更新区域。一般在数据现势性很差和区域空间要素变更很大的情况下,更新所需成本较高,更新投入方面由地方财政统一安排。这种方式被传统的城市基础数据更新工作广泛采用,而它的现势性水平也只能达到年度级。难以满足当前城市信息化对数据现势性的要求是它的不足之处,由于更新周期较长,往往本轮更新还在进行的时候,已经更新过的地方又发生了变化,导致了这种不足。2小范围区域整体更新:通常以某组织单元(图幅或网格)为更新区域,更新是以利用竣工测量或其他方法。这种方法经常适用于区域内空间要素只有较小的变更,如城市中建筑物竣工导致的空间实体变化等。竣工测量这一小范围区域的更新方法,不仅使城市基础数据的更新成本大大降低,更为重要的是使得更新的时效性得到提高。因此,竣工测量已经被一些城市所接受并纳入到城市基础数据更新的环节中。
(2)增量数据更新[2]。地理空间数据更新,包括两个状态的转变:1将现状实体从现实世界中转变到数据库中。2将数据库中的现状实体转变为历史实体,其实质是空间实体状态转变的过程。因此,地理空间数据更新不是简单地新增、修改、消亡。
2 城市空间数据中的更新冲突问题
城市空间数据库更新方法有很多,常见的是城市规划测量和竣工测量,但时常会出现因并行作业引发“更新冲突”现象,这主要是由于规划测量与竣工测量受城市规划部门的约束。假如某市有个房地产开发项目,为了满足需要,要将两块相邻的建设用地同时进行数据更新,暂且称之为A地块和B地块,A和B在同一时段内获得了部分区域重复的图幅,后完成数据更新工作的B的成果必然会覆盖先完成数据更新工作的A的部分成果。对于这样的问题,一般会想到采用“锁定-修改-释放”的传统策略来解决,先将A项目涉及到的区域锁定,待其完成后再“解锁”其余项目,理念上该策略是可行的,但实际上该策略会导致工作无法正常进行。如果A项目更新周期过长,这样B项目更新却无法完成,导致其无法进行下个工作。
3 面向要素的并发更新冲突模型
被GIS描述的现实世界随着时间的推移不断变化,但当空间对象在时间上变化缓慢且变化的历史过程无关紧要时,处理时间变化的影响时可采用离散的“数据更新”方式。当前针对城市空间数据“更新冲突”问题的并发更新冲突模型,有以下主要思路:
3.1 区域更新要素
例如某勘测院要对某区域开展空间数据修测,这将导致该区域空间对象的更新,本文称之为一个区域更新要素。更新要素有四个基本要素:1要素标识:要素编号。2区域范围:可采用闭合多边形表示。3开始时间(Ts):可采用数据下载的时间表示。4结束时间(Te):可采用数据上传的时间表示。在时间轴上,要素之间是相互重叠的、并发的。
3.2 空间要素的时间表达
为使空间对象具备时态特征,需要在地物要素类表(或属性表、)中记录如下信息:1全球唯一标识Guid。2有效时间Tv。3删除时间Td。4版本信息Vn。有效时间和消亡时间最好采用要素时间,但由于它的特性,确定采用系统用来记录数据变化的时间(即事务时间),即区域更新要素的结束时间。
3.3 空间要素的变化类型
单个实体的变化类型可归纳为以下四种:新增、修改、删除、永久消失。假设空间数据库包括现势库和历史库两个部分,其操作为:1新增:愿数据库无对应要素信息,新增要素信息入现势库。2修改:将原数据库对应的要素数据转入历史库,在现势库更新对象的最新数据信息。3删除:在现势库注销被更新的要素时间、版本号,并将更改要素转入历史库。4永久消失:直接删除原对象,无须转入历史库。时空数据库更新操作是单个实体的变化类型的基础,多个实体之间的变化可以转化成对单个实体的操作来实现[3]。
3.4 数据库并发更新
数据库的更新指的是将作业区域内采集到的地理数据信息重新入库。根据采集到的数据情况,数据库的更新包括以下三个方面:1数据的新增。2数据的修改。3数据的删除。假设某个更新区域,在同一段更新周期内A工作组先对该区域更新,然后B工作组也在相同更新周期内对该区域进行更新,这种情况下两者更新产生的冲突称为并发更新冲突。区域更新以现势库为基准作为基本条件,在同一更新周期内,一个更新事件可以是多个更新要素的总的作用,因此我们以两个更新事件为例进行讨论,同时也可以应用在多任务更新模式。通过对并发更新冲突的研究,作以下并发更新冲突分类总结,例如,对某一区域进行更新时,更新周期内同时出现A、B两个事件。A、B两部分是独立的工作区域,由于时间的落差性,在更新周期内,交集部分的地理要素的位置特征、地物类型等可能出现变化,故而这重叠部分的数据更新可能产生冲突问题。在地理数据入库前,就必须对冲突情况进行分析和处理。以下的具体讨论,将针对并发冲突产生的数据更新问题。
4 模型验证
4.1 并发更新流程
利用Arc Engine9.2二次开发的组件,依据直接嵌入到EPSW2008平台中的“SDE管理”菜单命令,实现了数据生产平台EPSW2008平台和后台数据库管理平台Arc SDE的无缝衔接和集成[4]。利用“SDE管理”菜单中的相应命令,并进行SDE图层管理、用户管理和数据初始入库,完全可以实现基于要素的并发更新[5]。为了实现测量服务规划的思想,通过初步研究并发更新冲突并借鉴前人的成果,设计了冲突模型更新流程图如图1所示。
5 结束语
衡量基础空间数据的使用价值的大小,它的现势性是重要参考标志之一,其附加值随着现势性越好而越高。当前,如何保证数据的现势性,已成为GIS界面临的重大挑战,GIS研究与应用的热点也逐渐包含了数据更新。通过分析,主要研究结论可归纳为以下几点:(1)根据城市空间数据库更新需求,提高数据的现势性是当前的重要任务。(2)在研究建立实用面向要素的并发更新模型的途径中,发现采用时态GIS的思想是一种有效方式。(3)通过论证:城市空间数据“更新冲突”问题可以通过本文研究的更新冲突模型得到有效解决。(4)实现了面向要素的城市空间数据库并发更新冲突,在技术上为可持续动态更新基础测绘提供了重要支撑。文章基于特定的工程实验数据,探讨存在的更新问题,其中的冲突检测环节是由软件完成的,但是冲突数据的符号和记录条处理还无法实现自动化,这在更新工艺中还有待提高。文章的研究成果将在城市空间数据库建设中发挥积极作用。
参考文献
[1]商瑶玲,王东华,李莉.论全国1:250000数据库的建设与更新[J].地理信息世界,2003,(11).
[2]苏山舞,于荣花,等.全国1:1000000数据库建设与更新[J].地理信息世界,2003,(2).
[3]王育红,陈军.异质空间数据库更新中的冲突分析[C].//2004年两岸四地地理信息系统发展研讨会论文集(光盘版),香港,2004.B-02.
[4]刘勇,李成名.城市基础空间数据库更新方法研究[J].测绘科学,2006,(4):103-105.
“压力-冲突”模型 篇4
交通冲突判别主要有2种判别指标。1种是以时间参数作为判别指标,以交通行为者开始采取避险行为作为冲突的起始点。国外倾向于采用此类指标,主要的判别指标有距离碰撞的时间(time to collision)、后侵占时间(post encroach- ment time),以及在后侵占时间概念的基础上演变出来的间隙时间(gap time)、侵占时间(encroachment time)等[1]。另1种是以空间参数作为判别指标,国内较常采用这类指标,主要以非完全制动时间为基础得出的冲突距离进行判别。以这类指标进行判别简单且易于操作,但是不能判别冲突双方速度较低且距碰撞点较近的情况。单一的指标不能完全判别冲突的发生,因此,近年来出现了许多交通冲突综合判别方法。郭伟伟等在引入临界冲突区域的基础上,建立了以速度、距离和角度为核心的交通冲突判别理论模型[2];潘仕印结合速度和面积建立基于冲突场的交通冲突判别模型,并利用仿真方法进行分析[3]。上述文献仅从理论和仿真的角度进行研究而缺少现实场景的验证。在利用视频检测方式进行交通冲突判别研究方面,张方方运用减速度、转向角速度、速度和距离等指标给出交通冲突的判别方法[4];Ismail等以距离碰撞的时间、后侵占时间、间隙时间和减速到安全时间作为视频检测交通冲突的判别指标[5];曲昭伟等以交通冲突的理论定义为基础,利用视频处理技术进行无信号交叉口的交通冲突判别[6]。但是由于观测手段的更新,用于人工观测的冲突判别指标在视频检测的实用性方面存在一定缺陷。
因此,研究适用于视频检测的交通冲突判别方法是十分必要的。为此本文根据现有交通参数视频检测的研究基础,建立交通冲突综合判别模型,通过现实交通场景进行验证并评价冲突判别的效果。
1 基本思路
基于视频检测的交通冲突判别可以划分为3个阶段:交通参数的视频检测、坐标变换和交通冲突判别。①通过视频检测技术,经前景检测、目标检测、目标跟踪以及轨迹平滑等处理,从交通视频序列获得交通实体的ID和图像坐标;②根据摄像机标定过程得出的内参数和外参数,将交通实体的图像坐标转换成地面坐标;③根据冲突的临界区域和交通实体的运动状态进行冲突判别。其中前2个阶段为交通冲突判别提供数据支撑,已经有大量的研究成果。最后一个阶段则是本文提出的冲突判别方法,是本文研究的重点。基于视频检测的交通冲突判别流程见图1。
2 交通冲突判别模型
2.1 交通参数的视频检测
为了从道路交通视频序列中自动获取交通实体的交通参数,本文以VC++6.0作为基础开发平台,结合OpenCV[7]对交通实体进行检测跟踪。OpenCV(open source computer vision library)是1种开源计算机视觉库。它是由一系列C函数和C++类构成,是实现图像处理和计算机视觉方面的通用算法,可以进行目标分割与匹配、运动分析以及目标的检测与跟踪等。
将交通视频输入视频检测程序,首先采用背景差分法进行前景检测,将当前帧的像素分为前景像素和背景像素,得到前景掩码;在前景掩模的基础上检测新进入检测区域的交通实体;目标跟踪模块结合连通区域跟踪和MeanShift 粒子滤波的碰撞分析,通过当前帧的图像、当前帧的前景掩码和新检测的目标,对交通实体进行跟踪,得到当前帧图像中的交通实体信息,包括交通实体每一帧的ID和图像坐标,图2为基于OpenCV的视频检测实例。在检测过程中,由于交通实体被遮挡或者噪声的影响,导致同1个交通实体的多次检测或者个别交通实体的检测遗漏,甚至出现轨迹的检测偏差。但是关于视频检测算法的研究超出本文研究的范围,因此本文仅利用有效的视频检测数据进行研究。
由于受到检测方法的限制,逐帧提取交通实体的质心坐标不可避免会受到随机误差的影响,导致提取的运动轨迹会在真实轨迹附近随机摆动。因此,本文采用均值滤波法对交通实体运动轨迹进行平滑处理,用某点前后的若干点坐标分量的平均值代替其原有坐标的对应分量,生成1条更加接近真实情况的运动轨迹。假设某段连续时间序列的某个交通实体质心坐标为{(x1,y1),(x2,y2),…,(xk,yk),…,(xn,yn)}。
设取平均值的点个数为3,经过平滑处理后,点(xk,yk)和点(xk+m,yk+m)的坐标可表示为(Xk,Yk)和(Xk+m,Yk+m)
这2点间的距离可表示为
交通实体经过这2点的平均速度可表示为
式中:Δt为经过这2点的时间间隔,运动向量可表示为
(X,Y)=(Xk+m-Xk,Yk+m-Yk) (5)
2.2 坐标变换
通过视频检测得到的是交通实体的图像坐标,但是该坐标不能直接进行相关参数的计算,需要通过坐标变换将图像坐标转换成地面坐标。求取坐标变换参数的过程称为摄像机标定,标定的基本原理为
M1M2X (6)
式中:(x,y,z)为是一个点的世界坐标;(u,v)是该点投影在图像平面的坐标;M1为内参数矩阵,其中:(cx,cy)为基准点,fx和fy为摄像机焦距,内参数矩阵是摄像机的固有属性,不随场景的变化而变化;M2是外参数矩阵,包括旋转矩阵和平移向量,用来描述摄像机相对于一个固定场景的运动。
Matlab标定工具箱[8]可以方便地进行坐标变换。首先从视频序列中截取20张图像作为定标图像,将图像导入,提取每张图像的网格脚点,进行定标,得到内参数矩阵。然后进行外参数矩阵的计算,从视频序列中截取另一张图像,并提取该图像的网格脚点,得到外参数矩阵和标定标准误差。
将内参数矩阵和外参数矩阵代入式(6),根据视频检测得到的图像坐标,即可获得交通实体的地面坐标,进而获得交通实体的微观交通参数。
2.3 交通冲突判别
根据交通冲突的定义可以看出交通冲突应满足2个基本条件:假设运动双方维持现有运动状态继续运动将会发生碰撞;至少有一方为躲避事故的发生,有改变运动状态的行为。下面以2个交通实体(车辆1和车辆2)为例说明本文提出交通冲突的判别方法,为了便于描述,忽略交通实体自身的大小和形状,用质点来表示。
以速度相对较大的交通实体的速度方向作为y轴正向,建立x-y坐标系,见图3(a)。在t0时刻,车辆1与车辆2分别位于A点和B点,坐标为(x1,y1)和(x2,y2),2车之间的距离为d,瞬时速度分别为v1和v2。为了便于后文描述,引入冲突的临界区域和冲突角度的概念。冲突临界区域是指难以避免发生交通冲突的区域,冲突角度是用来衡量冲突临界区域的相关夹角,包括速度角度和位置角度。速度角度θ是指车辆2的速度方向与x轴正向的夹角;位置角度α是指2车位置连线与x轴正向的夹角。只有冲突角度满足一定条件,2车才有可能处于冲突的临界区域。那么冲突角度、速度大小以及两车间的距离是关于冲突临界区域的函数,即
conflict=f(θ,α,|v1|,|v2|,d) (7)
当2车的速度不相等时,假设车辆2的速度小于车辆1的速度时,即|v2|<|v1|。当车辆2的相对速度方向沿AB连线并指向车辆1时,车辆1所需要的安全距离最大。当v2的方向垂直于AB连线时,|v2|的值最小。因此对于每个给定的v2,都存在一个相应的α,限定冲突的临界区域,见图3。
|v2|≥|v1|cosα (8)
因此,位置角度α的取值范围为
式中:
同样速度角度也必须满足一定条件。当
θ∈(π/2,π+α) (10)
当
θ∈(0,π/2)U(π+α,2π) (11)
当2车的速度相等时,即|v2|=|v1|,位置角度α应满足α∈(0,π),使交通实体处于冲突的临界区域。
假设车辆1和车辆2维持现有的运动状态将会在C点发生碰撞,以图3(a)为例,由正弦定理可以看出
式中:s1和s2为在2车相距d的前提下,2车从当前位置到碰撞点的距离;φ为2车的速度夹角。
同理,在图3(b)和图3(c)中
假设在t时刻,2车保持原有的运动状态不变继续运动,车辆2行驶的距离为s2
s2=f2(Δt) (14)
式中:Δt为车辆2从t时刻到碰撞点所用的时间。经过Δt时间,车辆1行驶的距离为s′1
s′1=f1(Δt) (15)
此时,如果
s′1∈(s1-l0,s1+l0) (16)
式中:l0为车辆长度。说明2车处于冲突的临界区域,这时候至少有一方有改变其运动状态的行为,根据交通冲突的基本条件可以判别冲突的发生,反之未发生冲突。
当α=π/2时,2车只有满足|v2|<|v1|且s1≥s2+d,2车才会发生冲突。
为了便于评价判别效果,定义判别的准确率和冲突检出率。其中,判别的准确率是指判别模型检测出的交通冲突属于实际发生的冲突个数与判别模型检测出总的交通冲突个数的比值;冲突检出率是指判别模型检测出的交通冲突属于实际发生的冲突个数与实际发生的交通冲突个数的比值。
3 实例分析
选取天津市某2相位信号交叉口对交通冲突判别模型进行验证,选择2个时段共20 min的交通视频,分析其中69个交通实体。经过视频检测得到交通实体的图像坐标,借助Matlab标定工具箱进行坐标变换,得到交通实体的地面坐标和标定标准误差,在x和y方向的误差分别为1.40像素和0.62像素。根据判别模型,在Matlab环境下编写程序实现交通冲突的判别。下面以ID为9的小汽车和ID为14的自行车为例进行说明计算,小汽车和自行车的初始位置相距35 m,见图4。
经过10帧后,小汽车和自行车分别位于A点和B点,相距10.50 m。经过计算,得出交通实体的速度大小、速度角度和位置角度分别为
|v1|=0.12 m/帧;|v2|=0.07 m/帧;
α=1.16 rad;θ=3.53 rad
根据式(9)和(10),可得冲突角度的范围分别为
α∈(0.95,2.19);θ∈(1.57,4.09)
冲突角度满足冲突的临界区域范围。
假设该小汽车和自行车在该帧之后保持原有的运动状态不变,做匀速直线运动,可以求得
s1=5.86 m;s2=3.36 m;Δt=45帧
进而得出s′1,l0取5 m,根据式(16)得
s′1=5.86 m∈(s1-l0,s1+l0)=
(0.86 m,10.86 m)
说明小汽车和自行车处于冲突的临界区域,由此判别1个机动车-自行车冲突的发生。
从总体上来看,根据视频的人工检测,2段视频一共发生了53次冲突。交通冲突判别模型总共判别出52个冲突,其中经过证实的冲突有42个,由此可以得出,冲突判别的准确率为80.77%,冲突检出率为79.25%。由于受到视频检测精度的制约,在获取交通实体坐标等参数时存在误差,导致交通冲突判别时出现误判。
4 结束语
交通冲突判别模型有着广阔的应用前景,可以运用于交通冲突的自动识别,在一定程度上对交通事故的发生提前预警,也可用于事后交通冲突的自动记录及交通安全评价,更能指导交通流控制方式及交通安全设施设计。本文建立了以冲突角度、速度和距离等指标为核心的综合交通冲突判别模型,克服单一判别指标存在的不足。将交通冲突判别和视频检测结合,借助OpenCV获得交通实体的图像坐标,通过Matlab标定工具箱将图像坐标转换为地面坐标,进而运用冲突判别模型进行判别。通过对现实交通场景的实验,验证了冲突判别模型的可靠性。由于检测精度受到视频检测技术的制约,因此该领域的下一步研究工作是在提高视频检测精度的基础上将交通冲突判别模型运用于实时的交通场景。
摘要：为了克服交通冲突传统人工判别方法的缺陷,提出了基于视频检测的交通冲突发生判别的基本流程,将交通冲突发生的判别划分为交通参数的视频检测、坐标变换和交通冲突判别3个阶段。在借助OpenCV和Matlab标定工具箱进行交通实体检测和坐标变换的基础上,建立了以冲突角度、速度和距离等指标为核心的交通冲突综合判别模型,并通过现实场景验证该模型的有效性。
关键词：交通冲突判别,视频检测,冲突角度,OpenCV,Matlab标定工具箱
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