（交通运输规划与管理专业论文）宁夏交通事故规律分析及预防对策研究.pdf

摘要 交通事故在世界范围内每年都给人类带来巨大的生命和财产损失。宁夏的交通 事故情况也很严重，在人口较少，人均道路里程高于全国平均水平的情况下，万车 死亡率和l o 万人死亡率却一直高于全国平均水平。本论文就是针对这种现状，援引 宁夏回族自治区2 0 0 0 2 0 0 5 年共6 年的道路交通事故四项统计数据，对宁夏目前的交 通事故特征进行了总结和阐述，揭示了宁夏交通事故时间、空间、事故形态以及死 亡人员的年龄和类型分布规律：从人、车、路、环境几方面对事故成因进行了统计 分析，阐述了各影响因素与交通事故的关系；运用灰色预测理论，对宁夏未来几年 的交通事故形势作了预测；论述了预防交通事故的四项原则，总结了宁夏在交通事 故预防工作上存在的问题，仿照疾病预防医学理论，有针对性的建立了交通事故三 级预防机制；对全自治区范围内的十处典型交通事故黑点作了详细的事故原因分析 并针对事故原因给出了应对措施。 关键词：交通工程交通事故规律灰色理论事故预防 a b s t r a c t t r a f f i ca c e i d e n tm a k esh u g e1 i f ea n dp o ss e ss i o n1 0 s te v e r yy e a ra l lo v e r t h ew o r i d i tist h es a m es i t u a t i o ni nn i n g x i ap r o v i n e e n i n g x i ah asa1 es s p o p u l a t i o n ，a n di tsp e rp e rs o nh i g h w a y1 e n g t hish i g h e rt h a nn a t i o n a la v e r a g e 1e v e l b u ti tsm o r t a l i t yr a t e sp e r100 0 0v e h i c l e sa n dm o r t a i i t yr a t e sp er 10 00 0 0p e r s o n sis a l w a y sh i g h e r t h a nn a t i o n a la v e r a g el e v e l b as e do nt h e c u r r e n tt r a f f i ea c c i d e n ts i t h a t i o n ，u s i n gt h e1 as t6y e a r sf r o m2 0 0 0t o2 0 0 5 tr a f f i ca c c i d e n td a t a o fn i n g x i a ，t h isp a p e rt h r o u g ha n a l y z i n gi tstr a f f i c a c e i d e n tc h a r a c t e r ，p u tf o r w a r di t sr u l e sf r o ms o m eas p e c tss u c ha st i m e 、 s p a c ea n df o r m ，s t a t is t i ct h ec a u s eo ftr a f f i ca c c i d e n t ，e x p l a i nt h er e l a t i o i l b e t w e e ne a c hf a c t o rsa n dtr a f f i ca c e i d e n t b yu s eo ft h eg r e ym o d e l t h e o r y ， t h isp a p e rf o r e c as tsn i n g x i a str a f f i ca c c i d e n ttr e n di nt h ef o l l o w i n gf i v e y e a r s b as eo nd is c u ss i n gt h e f o urr 0 1 e si ntr a f f i ca c e i d e n tp r e v e n t i o na n d s u m m i n gu pt h ep r o b l e m s i nt h ec u r r e n tt r a f f i ea c c i d e n t p r e v e n t i o n ，t h is p a p e re s t a b l is h e st h et h r e eg r a d ep r e v e n t i o nm e c h a n is mo ftr a f f i ca c e i d e n t b yi m i t a t i n gt h et h e o r yo fd is e as ep r e v e n t i o n ，a n de d u c e st h es o l v es 0 1 u t i o n o ft e nt y p i c a l b l a c kp o i n ta i ma tt h etr a f f i ca c c i d e n tf a c t o rs t h r o u g h d e t a i l e dc a u s ea n a i y s is k e yw o r d s ：t r a f f i ce n g i n e e r i n g g r e ym o d e 1 t h e o r y t r a f f i ca c e i d e n tr u l e a c e i d e n tp r e v e n ti o n 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 下售 知彳年月；目 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 导师签名： 弦年6 月弓日 移“年6 月弓日 1 绪论 1 1 研究道路交通事故预防的重要现实意义 1 1 1 道路交通事故的严重性 汽车已成为人类文明与进步的象征和标志。然而，汽车在给人类生活带来舒 适和便捷的同时，也给人类带来了交通事故。时至今日，交通事故己成为人类死 亡的一个重要原因，其严重性也越来越受到人们的关注。 1 、世界范围交通事故的严重性 全世界每年约有5 0 万人( 每天有13 0 0 多人) 死于道路交通伤害，而自从有机 动车道路交通事故记录以来，全世界死于道路交通事故人数己超过3 2 0 0 万，超过 两次世界大战的浩劫数。受伤者多达5 0 0 0 万人，每年全球道路交通伤害的损失估 计为5 18 0 亿美元，其中中等收入和低收入国家每年损失6 5 0 亿美元，比他们所接 受的丌发援助资金还要多。道路交通伤害的经济损失在低收入国家约占国民生产 总值的1 ，在中等收入国家为1 5 ，在高收入国家为2 。 在世界范围内，交通事故已经成为继心脏病、癌症等可怕疾病之后第7 个重 要的人类死亡原因。值得注意的一点是，交通事故中死亡的人员中，1 6 4 0 岁的 青壮年占到将近5 0 ，而因为疾病而死的大多数都是老年人，从这一角度来说， 交通事故比致命疾病更可怕。按现在的趋势，n 2 0 2 0 年道路交通伤害死亡人数将 超过10 0 万，道路交通伤害预计将成为全球疾病与伤害负担的第3 位原因；在中等 收入和低收入国家中道路交通伤害死亡平均将上升8 0 。不安全的道路交通系统 对世界所有国家造成了在健康与社会上的巨大冲击，正在严重地危害全球公共卫 生和社会经济的发展。 2 、我国交通事故的严重性 在l9 5 1 2 0 0 1 年的5 1 年中我国道路交通事故一直呈上升趋势，2 0 r 纪8 0 年代 以后这个趋势尤为明显。道路交通事故发生次数从19 5 1 年的5 9 2 2 起增n n 2 0 0 1 年的75 4 9 1 9 起，伤亡人数以每1 0 年翻一番的速度上升。在这5 1 年问，道路交通事 故发生数、受伤人数和死亡人数分别增加了1 2 7 倍、10 5 倍和12 3 倍；2 0 0 1 年死亡 率攀升至8 5 1 l o 万人口。车祸死亡人员中，行人、乘客、骑摩托车者和骑自行 车者等交通弱势群体占了8 0 以上。首当其冲的是儿童和青壮年劳动人群，半数 以上的车祸死亡者是1 6 4 5 岁的青壮年，其中7 5 是2 6 4 5 岁年龄组，道路交通 事故对劳动生产力人口造成严重影响，试想当一个养家活口的家庭成员惨遭不测 时将给社会和家庭带来多么不堪设想的后果! 死亡所带来的潜在寿命损失年 ( y p l l ) 远高于恶性肿瘤和冠心病；6 5 岁以上的道路交通事故伤亡者的上升趋势， 提示老年人也是道路交通事故死亡和重度创伤的弱势人群，这将成为全球日益关 注的问题。据世界卫生组织资料，1 9 9 9 年中国的道路交通事故导致损失12 6 0 万潜 在生产寿命年，估计价值为12 5 亿美元。因此，道路交通伤害给国民经济、卫生资 源、家庭和个人，尤其是社会上最贫困和弱势人群带来沉重的负担。 表卜1 是1 9 95 2 0 0 4 年我国交通事故四项统计指标( 交通事故数、死亡人数、 受伤人数和直接经济损失数) 以及万车死亡率和1 0 万人口死亡率变化情况。 表卜1中国近1 0 年交通事故情况 交通事故 死亡人 受伤人直接经济损万车死 10 万人口 年份 次数数数失( 亿元)亡率死亡率 19 9 52 7 l8 437 1 4 9 415 9 3 0 8l5 22 2 4 85 9 l9 9 62 8 7 6 8 573 6 5 517 4 4 4 7l7 22 0 4 l6 0 2 19 9 73 0 4 2 1773 8 6 11 9 0 12 81 8 517 55 9 2 l9 9 83 4 6 12 97 8 0 6 72 2 2 7 2 l1 9 317 36 2 5 1 9 9 94 12 8 6 08 3 5 2 92 8 6 0 8 02 1 2l5 4 55 2 8 2 0 0 06 16 9 7 19 3 8 5 34 l8 7 2 l2 6 715 67 2 7 2 0 0 17 5 4 9 1 910 5 9 3 05 4 6 4 8 53 0 915 4 68 5 1 2 0 0 27 73 13 71 0 9 3 8 l5 6 2 0 7 43 3 213 7 l8 7 9 2 0 0 36 6 7 5 0 71 0 4 3 7 24 9 4 17 43 3 710 88 0 8 2 0 0 45 6 7 7 539 9 2 174 5 18 102 7 79 9 38 2 4 由表卜1 可见，中国在进入2 1 世纪以来，每年因为交通事故死亡的人数几乎 都超过1 0 万人，是每年世界上因为交通事故死亡人数最多的国家，这不仅仅是因 为中国是世界上人口最多的国家。我国的交通事故致死率( 事故死亡人数和事故 伤亡总人数之比) 为2 7 3 ，甚至比亚洲其他一些发展中国家如印度、老挝都高， 而这一指标美国仅为1 3 ，日本为0 9 ：万车死亡率也比发达国家高出几倍；亿 车公里死亡率被看作是最能反映交通安全状况的指标之一，这一指标我国将近是 日本的1 0 倍。 大量研究表明，一个国家经济发展速度保持在5 以上时，交通事故数量就会 保持上升势头；经济发展速度低于5 时，交通事故数量才会下降。而我国近几年 g d p 年增长率一直在8 左右，而且据预测，在未来近1 0 9 内，我国的g d p 年增长率 都会保持在5 以上。结合近几年我国的交通事故数据我们可以说，我国正处在交 通事故不断增长的风头浪尖上，交通安全形势非常严峻1 3 、宁夏回族自治区交通事故的严重性 宁夏回族自治区是中国西北地区一个偏远省份，经济相对落后，公路交通建 设也跟东部地区有一定差距。但是近几年宁夏的公路建设力度加大，截至2 0 0 4 年底，宁夏全区人口5 9 0 4 j j ，机动车保有量7 9 万辆，公路通车里程已达l2 45 6 k m ， 其中高速公路5 4 6 k m ，由于人口基数小，人均高速公路里程在全国已位居前列。 表1 2 是宁夏回族自治区近6 年交通事故四项统计指标、万车死亡率及1 0 万人口死 亡率统计值。 表卜2 宁夏近6 年交通事故指标 年份事故次数 死亡人数受伤人数经济损失( 万元)万车死亡率1 0 万人口死亡率 2 0 0 06 1 6 3 8 874 0 7 51 8 6 8 62 28 ll 57 8 2 0 0 17 4 9 29 7 4 5 2 2 21 6 9 872 l 0 61 7 43 2 0 0 27 0 9 69 8 9 5 4 2 91 6 2 0 7l7 8 6l7 4 3 2 0 0 35 25 88 8 94 25 21 43 2 5 l2 3 5l5 4 4 2 0 0 44 2 1 68 6 43 8 0 213 1 2 1l0 4 01 4 6 0 2 0 0 53 8 0 37 9 63 9 2 210 5 5 89 3 613 4 9 注：统计时l 司段为第一年的1 2 月2 6 日至次年12 月2 5 i - i 2 0 0 2 年以前，宁夏的交通事故四项统计指标基本上一直呈现上升趋势，最糟 糕的时候每年因交通事故死亡近千人，这对于宁夏这样一个人口不到6 0 0 万的小 省份来说，无疑是一个天文数字。近三年来，宁夏交警部门加强了交通安全治理 力度，完善了一些交通安全设施，交通事故情况有所改善，交通事故次数从2 0 0 1 年最高峰时的7 4 9 2 次下降到2 0 0 5 年的3 8 0 3 次，死亡人数由2 0 0 2 年的9 8 9 人下降到 2 0 0 5 年的7 9 6 人。但是就2 0 0 4 年来说10 万人死亡率仍达1 4 6 ，将近是全国同期平 均水平7 6 7 的2 倍，这足以说明宁夏目前交通事故形势的严峻性。在交通事故的 预防工作上，我们还有很长的路要走。 1 1 2 研究道路交通事故预防的必要性 回顾英美等发达国家的交通事故史可以发现，他们几乎在同一时期，也就是 1 9 4 5 年至2 0 世纪7 0 年代初，交通事故的发生率达到了鼎盛时期，交通事故率和死 亡率迅速上升，成为一个严重的社会问题。而这2 时期，正是这些国家经济飞速 发展的时期，道路工程大规模建设，汽车保有量成倍增长。而我国目前正好处在 这样一个时期，g d p 年增长率保持在8 以上，远远超出同一时期世界平均水平： 汽车保有量增长速度惊人，与此同时，道路及相关设施的建设速度却远远落后， 这样的反差导致我国交通事故率居高不下，死亡人数逐年攀升。 2 0 世纪6 0 7 0 年代，道路交通事故死亡率在高收入国家已经开始下降。例如 1 9 7 5 年至1 9 9 8 年每l o 万人口的道路交通事故死亡率在美国下降2 7 个百分点，加拿 大则下降了6 3 个百分点。为了降低交通事故带来的损失，西方国家对事故预防及 对策倾注了大量人力、物力和财力，制定了完善的道路交通管理法律、法规和相 关政策。虽然每年因交通事故造成的损失还是很高，但上升的势头已被遏制，甚 至开始下降。而我国则恰恰相反，交通事故四项统计指标几乎呈直线上升趋势。 道路交通事故致死率、万车死亡率以及亿车公里死亡率等指标也远大于发达国 家。因此，当前在我国，研究交通事故的规律、分析其成因并提出预防对策，有 非常重要的意义。 1 2 国内外研究状况综述 1 2 1 国外研究概况 世界各国对交通安全都很重视，一些发达国家交通工程专家对交通安全都进 行了广泛深入的研究，并取得了丰硕的成果。 日本于19 7 1 年就颁布了交通安全政策法。日本的交通安全研究机构，将 所有的交通事故数据收集起来，建立了计算机数据库，同时从人、车、路、环境 等方面全方位、多角度地进行纵横分析。通过全面的、系统的调查、分析和研究， 提出一系列有效预防交通事故的措施。这些措施有效地遏制了交通事故的上升势 头，使日本成为世界上道路交通安全先进的国家之一。 美国对道路交通安全的研究开展最早，在上个世纪3 0 年代就成立了世界上第 一个交通研究机构美国交通工程师协会。目前主要是进行基础理论研究和应 用研究，如：汽车在道路上行驶如何避免事故；一旦发生事故时，怎样减少伤亡； 汽车制造怎样适应安全、舒适的要求；汽车怎样减少撞击力等。当前美国又开始 进行“智能”安全系统的研究，它可以提高道路的通行能力，减少公害、减少污 染、减少事故，必将对世界道路交通安全起到积极的作用。 除了美日，其他发达国家，例如德国、英国、法国、意大利、西班牙等，都 很早就从道路几何特征、汽车安全性能、交通参与者的行为规范、交通环境协调 等诸方面开始了交通安全研究，并且取得了丰硕的成果，为各国交通事故的减 少做出了卓越的贡献。 1 2 2 国内研究状况 近几年我国道路交通安全形势严峻，每年的事故死亡人数几乎都在1o 万人以 上。面对如此严峻的形势，国内许多学者都从不同的角度对交通安全展开了研究。 裴玉龙道路交通事故成因分析及预防对策研究”“一文对鉴别道路交通事 故多发点的质量控制法进行了改进并应用于公路交通事故多发点的鉴别；采用对 比方法分析了中国当前在道路交通安全方面存在的问题及总体事故成因构成，建 立了事故死亡人数同机动车数量及人口数量的对数关系模型，揭示了中国道路交 通事故的分布规律及特点；根据传统的b p 算法及基于b p 网络的s p d s 算法，建立了 基于三层b p 网络的道路交通事故神经网络预测模型。 肖慎在其论文公路交通事故黑点分析技术研究“”中分析研究了中国公路 交通事故黑点形成机理，重点分析了道路横断面、道路线型、视距条件等6 个相关 影响因素对事故黑点的影响，以及不同等级公路交通事故黑点总体特征和黑点成 因分布特征，建立了事故黑点鉴别评价指标体系，提出了指标数据的无量纲化方 法。通过对事故黑点成因进行空间划分，提出了基于模糊c 一划分空间的公路交通 事故黑点成因分析的模糊聚类法。 有些学者针对某一条高速公路、某一特定省份或者某一特定城市的交通事故 规律进行了深入的研究。例如吉林大学秦利燕根据国外公路的交通事故发展规律 的比较，分析研究了济青高速公路交通事故的时空分布特点，结合中国高速公路 交通事故的特点及交通管理的实际需要，应用量化理论建立了高速公路断面事故 率评价模型，提出了高速公路交通安全总体对策及综合治理措旅。北京交大于国 海以黑龙江省1 9 9 8 至2 0 0 2 年间发生的4 8 0 7 0 起交通事故案例为研究对象，从时间、 空间、事故形态等事故表象及影响事故发生的人、车、道路与环境、管理等方面 进行全面系统的分析，应用交通工程学、交通心理学等理论，结合作者多年交通 管理实践对黑龙江省道路交通事故预防提出解决对策。刘肖咏采用直接面对问题 的研究方法，根基于郑州市交通安全管理实践，通过对当地交通事故特征由表及 里地深入分析，找出事故发生和发展的规律，探索在充分发挥郑州市已有交通安 全保障能力的前提下，预防交通事故发生的最优途径。徐建东、赵学刚、王岩等 重点研究了交通事故多发点的鉴定方法，并针对导致多发点形成的原因提出了不 同的预防和改善措施。 1 2 3 研究概况总结 国外的交通安全研究目前主要侧重于应用研究，例如如何使汽车更加安全舒 适，发生事故后怎么样才能减少伤亡等。相对于中国，发达国家的公路建造标准 更高一些，其他道路基础设施也更先进，人口素质也较高，驾驶人违反交通规则 的行为就相对少一些。这些情况是中国目前所达不到的，这使得国外的研究成果 跟中国的国情不相适应，不能直接拿来利用。国内目前的研究主要侧重在交通事 故多发点的研究以及相关对策的制定。这对减少交通事故数量很有稗益，但只是 从点的角度片面研究，具有一定的局限性。也有一些学者研究了个别省市的交通 事故规律并提出了相关预防措施。道路交通事故预防及对策研究的论著很多，都 是从交通工程学、汽车构造与安全性能、人员的行为规范、交通环境、交通心理、 管理等方面，全方位、多层次、多角度地加以研究。但这些理论大多只能从宏观 上对交通事故规律加以把握。中国土地面积辽阔，跨越好几个气候带，从东到西 地形差异巨大，由南到北气候迥然不同，可以说每一个省份都有自己特有的地理、 气候以及交通环境，因而每个省都有各自不同的交通事故分布规律。本论文以宁 夏回族自治区道路交通事故成因分析、事故预测、预防对策为主线，形成一个以 分布规律、影响因素和成因分析为基础，以预测为纽带，以科学合理的预防对策 为目标的理论体系，最终达到降低道路交通事故率和事故严重程度的目的。 1 3 本文的研究内容和方法 本论文拟主要进行以下几方面内容的研究： 1 、宁夏回族自治区交通事故规律分析。运用统计学方法把事故规律用图表 展现出来，使其更直观，更清晰，包括事故时间分布特征、空间分布特征、肇事 人员特征、事故形态特征等的分析。 2 、交通事故成因分析。这一部分主要从人、车、路三个方面对宁夏交通事 故的影响因素进行分析。 3 、宁夏交通事故预测。以近几年宁夏的交通事故数据为基础，运用灰色理 论模型对宁夏交通事故作出预测。 4 、制定预防对策。针对引起宁夏交通事故的主要因素，在交通事故预测的 基础上，提出交通事故预防对策；选区全区范围内的1 0 个典型事故黑点进行讨论 并给出治理意见。 本文的结构如图卜1 所示： 图卜1 论文结构图 8 2 宁夏交通事故规律分析 2 1 总述 道路交通事故是低概率的随机事件，它的现象千变万化，事故原因非常繁杂， 每起事故均具有特殊性，但如果对交通事故进行统计研究，其在整体上又表现出 一定的规律性。 研究道路交通事故特征分布，对于指导交通管理、道路设计和规划具有重要 意义： 1 剖析道路交通事故现象及成因、特点，找出其共性方面和规律性，以达 到对道路交通事故及其规律的科学认识。 2 为交通事故分析报告，某项交通政策或改良方案的可行性论证以及论文 报告提供论据。 3 为评估某一区域，某一时期的交通安全情况及发展趋势提供依据。同时， 也可对某项改善措施实施后的效果评价提供佐证。 4 交通事故的统计分析，使有关部门针对事故特点和规律，制定交通安全 对策和预防道路交通事故的措施方案并加以顺利实旌成为可能。 本章援引宁夏回族自治区2 0 0 0 2 0 0 5 年共6 年的交通事故数据，主要从时间 分布、空间分布、事故类型等方面对宁夏回族自治区目前的交通事故特征进行总 结和分析。 2 2宁夏交通安全管理状况 2 2 1 宁夏回族自治区简介 1 、地理位置 宁夏回族自治区位于北纬3 5 。1 4 3 9 。23 、东经1 0 4 。17 1 0 7 。3 9 之间， 处在中国西部的黄河上游地区。东邻陕西省，西北、东北部接内蒙古自治区，西 南、东南部与甘肃省相连。宁夏疆域轮廓南北长、东西短，总面积为6 6 4 万k m 2 。 在中国自然区划中，宁夏跨东部季风区域和西北干旱区域，西南靠近青藏高 寒区域，大致处在我国三大自然区域的交汇、过渡地带。在中国国土开发整治的 地域划分上，宁夏位于中部重点开发区的西缘或西部待开发区的东缘，是以山西 为中心的能源重化工基地和黄河上游水能矿产开发区的组成部分，北部和中部系 “三北”防护林建设工程的重点地段，南部属于黄土高原综合治理区和“三西” 地区的范围。 2 、地理概貌 宁夏地处我国地质、地貌“南北中轴”的北段，在华北台块? 阿拉善台块与 祁连山褶皱之间。高原与山地交错，大地构造复杂。从西面、北面至东面，由腾 格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙地相围，南面与黄土高原相连。地形南北狭 长，地势南高北低，西部高差较大，东部起伏较缓。 地貌复杂，山地迭起，瓮地错落，大体可分为：黄土高原，鄂尔多斯台地， 洪积冲积平原和六盘山、罗山、贺兰山南北中三段山地。平均海拔1 0 0 0 m 以上。 按地表特征，还可分为南部暖温带平原地带，中部中温带半荒漠地带和北部中温 带荒漠地带。全区从南向北表现出由流水地貌向风蚀地貌过渡的特征。 3 、气候特点 宁夏南部为黄土高原的一部分。在人们对黄土丘陵地区长期垦殖过程中，由 于认识能力的限制，使这里的生态环境逐年恶化，破坏了植被，水土流失严重； 气候干旱少雨，冬季降水尤为稀少，四季多风：海拔高，昼夜温差大。 中部和北部降水比南部较多，但仍以干旱剥蚀、风蚀地貌为主，是内蒙古高 原的一部分；四季分明，多风沙：冬季严寒干旱，最低气温可 5 时，应在不大于规定坡长处设置坡度小于 3 的缓和坡段，以使车辆和驾驶人在爬了陡坡后能“轻松”一下。 5 、竖曲线 竖曲线是在坡顶或坡底插人的过渡曲线。竖曲线如果设计欠妥，过渡不够平 顺，就会使车辆在行驶中发生冲击、颠簸，视距受到严重限制而肇事。事故率随 视距的减小而增加。因此，竖曲线必须有足够大的半径和相应的长度。 6 、线形组合与协调 各类线型的设计对道路交通安全很重要，线型之间的组合与衔接则更加重 要。道路线型衔接不合理往往会导致严重的事故发生。根据宁夏2 0 0 0 2 0 0 5 年 交通事故统计数据，发生在急弯加陡坡的地方的交通事故有5 0 起，死亡人数达 2 7 人，死亡率高达2 7 。在进行线形组合时，不仅各组成部分要符合标准要求， 而且要考虑驾驶人的视觉、心理要求以及线形与环境的协调，使道路线形平顺、 自然，为车辆行驶创造良好条件。通常需要注意以下几点： 避免曲线骤变 避免平、竖曲线首尾相接或同起点、同终点 当平、纵线形重叠在一起时，平曲线应比竖曲线长，即竖曲线宜包含在平 曲线之内，且平曲线的中点与竖曲线的变坡点应重合，以保持线形均衡、平顺， 满足驾驶人视觉要求 避免两个同向平曲线之间插人短的直线即形成断背曲线 避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部设小半径平曲线 直线路段内避免设置许多短坡 3 4 3 路面状况对交通事故的影响 路面状况主要是指公路表面含有附着物的清洁情况和潮湿情况。路面的附着 性能是指路面给运行的车辆提供附着力，即提供最大地面制动力的能力。路面的 附着性能是由路面的附着系数决定的，附着系数越大，路面的附着性能越好，反 之则越差。清洁干燥的混凝土路面和沥青路面，滑动附着系数在o 7 5 左右，路 面的附着性能较好。如果路面上有沙石、灰尘及油污等附着物的存在，路面的附 着性能将明显降低，其滑动附着系数都降到0 5 0 6 以下，有的甚至降到o 2 ， 使路面的附着性能严重恶化。在严寒的冬季，有冰层的路面的附着系数降到o 2 以下，即使铺撒砂石，路面的附着系数也在0 4 以下。路面的附着性能将制约车 辆的运行状态，影响车辆的运行安全。路面的附着性能的恶化，使直线行驶的车 辆容易发生追尾事故，使弯道行驶的车辆容易发生侧滑。 另外，路面上的泛油、坑槽等，都是诱发交通事故的潜在因素。在平整的路 面上行驶让人心情舒畅，精神放松；而在糟糕的路面上行驶驾驶人要不断调整方 向和油门，很容易疲劳而诱发交通事故。 宁夏的煤炭资源比较丰富，许多道路上都有运煤车经过时留下的煤渣；春季 由于沙尘天气，道路上常有浮沙。这些附着物使得路面附着系数大幅下降，为交 通事故埋下了隐患。而运煤车超重现象也很普遍，一旦发生交通事故，程度都很 严重，非死即伤。因此，路面状况也是治理恶性交通事故需要特别关注的方面。 3 5 交通环境因素 交通事故的发生，除了人、车、路三个重要因素外，还存在交通环境方面的 原因。其中对交通安全影响最大的是交通控制方式和天气。 3 5 1 交通控制方式对交通事故的影响 交通是一种有序的群体活动，但违反交通法则的现象时有发生。民警、交通 信号灯等交通控制方式的存在会有效减少违法行为，提高交通安全。图3 3 是宁 夏2 0 0 0 2 0 0 5 年在各种交通控制方式下发生的交通事故数量统计。 愿 i 口事故次数1 1 s o o 0 j 。矿歹矿移 。 图3 - 3 各类交通控制方式下发生的交通事故次数统计图( 2 0 0 0 2 0 0 5 年) 在没有任何交通控制方式的路段上发生的事故达2 0 6 3 4 次，占事故总数的 6 0 1 8 ：在仅有标志标线的路段发生的事故为1 1 2 6 9 次，占3 2 8 7 。两项合计 占交通事故总数的9 3 0 5 。可见大多数的交通事故发生在交通控制措施不完善 的地方。而在有民警指挥或者信号灯的地方，发生的交通事故数量非常少。各种 交通控制方式中，民警指挥是一种最佳的交通控制方式，但限于人力，民警指挥 只能在城市内个别交通量大的路口或路段上实现。信号灯是一种效果明显而且用 途广泛的交通控制措施，能有效减少交叉路口的交通事故数量。在非城市道路上， 只能依靠交通标志标线控制交通。 3 5 2 气候对交通事故的影响 图3 - 4 各种天气发生的交通事故次数统计图( 2 0 0 0 2 0 0 5 年) 气候也是一种不可忽视的影响交通事故的因素。尤其雨雪天气使得路面的摩 擦系数大幅降低，汽车制动效果削弱，很容易发生交通事故。但宁夏地处西北内 陆地区，气候干旱，一年四季降水稀少，晴天占一年总天数的8 0 以上，因此气 候的影响不是很明显，雨雪天发生的交通事故仅占事故总数的6 23 。 3 6 小结 引发交通事故的危险因素既有人的因素，也有车辆、道路、环境的因素，它 们相互作用，相互影响。长期以来，交警部门在对交通事故进行分析时，把人的 因素，特别是驾驶人的违法行为放在了第一位，把交通事故的处理仅仅当作对事 故双方划定责任的过程。然而，对于交通事故的潜在诱因( 道路、车辆以及环境 因素) 没有给予足够的重视。这对交通事故规律的总结和预防极为不利。事实上， 一起交通事故的发生，诱因平均为1 5 1 6 个。因此，对交通事故危险因素的 分析，必须从人、车辆、道路以及环境四者构成的系统出发，研究它们之间的内 在联系和相互影响，为预防和控制交通事故提供依据。本章主要结合宁夏道路交 通事故的情况，分别从机动车及非机动车驾驶人、行人及乘车人因素、车辆自身 的性能及状况、道路类型、线型设计、交通控制方式以及气候等方面对宁夏交通 事故的成因进行了统计分析，也为后面交通事故预测和事故预防对策的制定打下 基础。 4 宁夏道路交通事故预测 4 1 总述 预测是指根据客观事物的发展趋势和变化规律，对特定对象未来发展的趋势 或状态做出科学的推断与判断。 交通事故预测是预测学理论与方法在交通运输领域中的应用。就是根据已知 某一地区的以往交通事故水平以及社会经济发展状况、路网建设情况等，对交通 系统中事故次数、经济损失、伤亡人数以及由交通事故引起的二次灾害的后果的 变化趋势或状态进行科学的推测与判断。 4 2 交通事故预测的意义 交通事故预测本身和预测结果并不是目的。它的作用体现在决策者直接或间 接地运用于决策。预测的结果及预测分析过程中得到的各种有关的信息可作为决 策的输入数据。 交通事故预测的作用不完全在于得到精确的结果。良好的事故预测是道路交 通安全评价、经济评价、社会评价和环境评价、交通规划等的基础。通过预测结 果，人们能够对未来系统交通安全的状况有一个大致的了解，从而采取相应的预 防措施，更好地体现“预防为主”的精神，有效地控制交通事故，使人员伤亡和 财产损失降低到最小或可以接受的范围内。 由于预测对象变化的不确定性。使得预测结果不易准确，但这并不能把预测 视为浪费时间的无用工作。在预测分析过程中，随着预测者的和决策者交流的深 入，二者对预测对象有了更深刻、更全面的了解和认识，可得到许多未来可能发 生事情的有价值的看法以及有预见性地解决问题的启示和方法。对大众而言，预 测本身具有宣传和鼓动作用，能帮助决策者调动群众的积极性，预测结果即使不 精确，也具有良好的导向性而帮助决策者实现战略目标。 本章旨在通过对过去几年宁夏的交通事故数据的整理和分析，运用一定的预 测方法，对未来几年内宁夏的交通事故数量和死亡人数做出预测，以掌握未来的 交通安全宏观形势，对交通事故预防对策的制定提供依据。 4 3 交通事故预测方法的选择 目前，国内外对交通事故的分析、预测，多采用数据统计方法结合平滑处理 和回归分析的手段，运用模糊数学或概率统计理论来进行。常用的预测方法包括 回归分析法、时间序列预测法、灰色预测、神经网络预测等等。下面分别对这几 种方法进行简单介绍。 回归分析预测法是从分析研究各种社会现象之间的相关关系出发，确定回归 方程式，然后根据自变量数值变化，代入回归方程式进行预测的方法。用回归分 析法进行预测的基本思想是：虽然自变量和因变量之间没有严格的确定性的函数 关系，但是可以设法找出最能代表它们之间近似关系的回归方程式，然后根据回 归方程式计算所要求的预测值。 时间序列预测法是从分析时间序列的变化趋势特征等信息中选择适当的模 型和参数建立预测模型，并根据惯性原则假定预测对象以往的变化趋势会延续到 未来，从而做出相应的预测。该预测方法的一个明显特征是所用的数据都是有序 的。这类方法预测精度偏低，通常要求研究对象具有相当的稳定性，历史数据量 要大，数据分布具有较明显的趋势。 混沌是确定性非线性动力系统中出现的一种貌似无规则的、类似随机的现 象，它揭示了隐藏在无序和复杂现象背后的有序和规律。其在预测中的应用较为 广泛。主要是通过对一维时间序列进行相空间重构，恢复系统的演化行为从而拟 合出系统的演化规律。该法的缺点是需要的数据量大，很难判别是主观混沌还是 客观混沌，而且不宜做长期预测。 神经网络预测方法是利用神经网络的非线性特性去逼近一个时间序列或者 一个时间序列的变形，通过神经元网络清晰的逻辑关系，利用过去时刻的值表达 未来时刻的值。利用神经元网络来研究预测问题，一个很大的困难就在于如何确 定网络的结构。当隐层节点数太少时，预测的精度无法得到保证：太多时网络在 训练过程中又容易陷入局部极小点而得不到全局最优解。 灰色预测的基本思路是，将已知的数据序列按照某种规则构成动态或非动态 的白色模块，再按照某种变化、解法来求解未来的灰色模型。灰色预测的一个重 要的特点是，模型使用的不是原始数据序列，而是生成的数据序列。也就是说， 灰色预测的数据，不是直接从生成模型得到的数据，而是经过还原后的数据，或 者说通过生成数据的灰色模型得到的预测值必须进行逆生成处理。该模型使用于 数据量较少的场合。 模型的选择不是一成不变的。一个模型一要经过多种检验才能判定其是否合 理，是否合格。只有通过检验的模型才能用来作预测。对于一个具体问题，究竟 应选择什么样的预测模型，应以充分的定性分析结论为依据。本文仅有过去几年 宁夏的交通事故四项指标数据，已知信息量比较少。综合以上介绍的几种常用交 通事故预测方法来看，灰色系统理论以“部分信息己知、部分信息未知”的小样 本、“贫信息”的不确定问题为研究对象；通过对“部分”己知信息的挖掘，提取 有价值的信息，实现对系统运行行为的正确认识，最适合作为本文的的预测方法， 因此本文选用g m ( 1 ，1 ) 模型作为交通事故预测模型。 4 4 灰色模型g m ( 1 ，1 ) 简介 4 4 1g m ( 1 ，1 ) 模型的建立 原则上讲，g m ( 1 ，1 ) 模型最少只需要4 个数据即可进行建模。但对于信息 丰富、样本空间较大的原始数列，可以从中选择一部分数据进行建模。对这些模 型预测结果的分析，可以丰富对研究对象的认识，从而有利于更好地描述研究对 象的发展动态及其内在性质。从理论上讲应该说原始数据的样本空间越大越好， 但实际情况则不然，有时利用了相同的不稳定信息，也可能使得模型的精度弱化。 灰色预测把预测数据序列看作随时间( 序列数据的序号) 变化的灰色量或灰 色过程，在建模前，先对原始数据进行整理和处理，通过累加生成和相关生成逐 步使灰色量白化，使之呈现一定的规律性，从而建立相应于微分方程解的动态模 型并作出预测。 g m ( 1 ，1 ) 模型是最常用的一种灰色模型；它是由一个只包含单变量的一阶微 分方程构成的模型。设原始数列为： x = ( x 扣( 1 ) ，x 扣( 2 ) ，x 0 ( n ) ) ( 4 1 ) x o = ( x ( 1 ( 1 ) ，x o ( 2 ) ，x o ( n ) ) ( 4 2 ) 其中x 1 ( k ) = x o ( t ) ( k = 1 ，2 ，n ) 为x ( 。的卜a g o ( a c c u m u l a t i n g m - j g e n e r a t i o no p e r a t o r ) 序列，则x 1 的灰导数d ( t ) = x 。( t ) 。 定义：x “( t ) + a z 1 ( t ) = b 为g m ( 1 ，1 ) 微分方程，其中 z 1 ( t ) = _ 2 lx 0 ) ( t ) + j 1x ( 1 ( 【_ 1 ) t = 2 ，3 ，n 其最小二乘估计参数列满足 a - - ( a ，b ) 1 ：( b 7 b ) 。1b 7 y 其中 b = 称方程d x o ) + a ) 【( 1 ) ：b d t z 1 ( 2 ) 1 一z ( 1 ) ( 3 ) 1 y = x 。( 2 ) ( 3 ) ( n ) 为灰色微分方程x 。( t ) + a z 1 ( t ) = b 的白化方程。解此一阶微分方程，可得 ( 4 3 ) ( 4 4 ) ( 4 5 ) ( 4 6 ) ( 4 7 ) x 。( t ) = ( x 扣( ，) 一詈) e 一“+ 詈 c4 8 ， 所以灰色微分方程对应的时间响应序列为： 还原值为： i 。( t + ，) = ( x ( 。( ) 一詈) e 一“+ 詈 c4 9 ， ( 4 10 ) 4 4 2 残差g m ( 1 ，1 ) 模型 灰色g m ( 1 ，1 ) 模型的预测效果许多情况下良好，有时甚佳，但在应用过程 中有时也会遇n - - 些预测精度不高的情况，这时可以通过残差来修正g m ( 1 ，1 ) 模型。 定义：q = ( 1 ) ，q ( 2 ) ，q ( n ) ) ( 4 - 1 1 ) 为x ( ，的残差序列，其中q ( 。( t ) ：x ( ( t ) 一i ”( t ) ， ( 4 12 ) 若存在t 。满足 ( 1 ) 对任意的t t 。，q 。( t ) 符号一致； ( 2 ) n t o 4 ， 则称 l q ( 。( 1 ) i ，q ( 2 ) 卜q 。( n ) 0 为可建残差尾段，仍记为： q ( 0 ) = q ( 0 ) ( t 。) ，q t o + 1 ) ，q ( n ) ) 。( 4 - 1 3 ) 对此可建模残差尾段q ( o ) 建立g m ( 1 ，1 ) 模型，其时间响应式为： i 。( t + - ) 2 ( q ( 0 ( t 。) 一b _ 。_ 。l q ) ea u ( t - l u ) + 导，t = t 。 ( 4 一1 4 ) 【0 ) 0( 0 ) 【1 ) 1 还原得到q ，再用q 修正x ，得到修正后的时间响应式为： ( i ) x ( t + 1 ) = 4 4 3g m ( 1 ，1 ) 模型的精度检验 g m ( 1 ，1 ) 模型的精度检验最常用的是后验差比值c 和小误差频率p 两个指 标。g m ( 1 ，1 ) 模型生成的残差为： q ( k ) ；x 【1 ) ( k ) 一文( 1 ) ( k ) ( 4 16 ) l旧 一 j 、 业。 咀 讲 卜卜 立。上。 卜卜 残差均值为 原始数据的方差为： 其中 残值的方差为： 后验差比值为 小误差频率为： k = 1 ，2 ，- ，