（载运工具运用工程专业论文）基于交通冲突技术的城市道路事故多发点鉴别方法研究.pdf

摘要 随着人们出行对安全、快速、方便等要求的提高，交通安全已经越来越受到 社会的重视。如何判断城市道路中的交通事故多发点就成了交通安全分析的重中 之重。只有确定了交通事故多发路段和交叉口的位置，才能够采取合理的措施， 提高道路的安全水平，所以，研究切实有效的事故多发点鉴别方法对改善我国城 市道路交通状况，解决城市道路交通问题具有重大意义。 论文通过分析大量文献资料，对比各种安全判别方法，提出基于交通冲突技 术的城市道路交通事故多发点鉴别方法。通过运用交通工程学、交通安全学、概 率论与数理统计等学科知识，在现有的理论和方法上加以补充和完善，对基于交 通冲突技术的城市道路事故多发点鉴别方法进行了全面系统的阐述。通过对国内 外常用的事故多发点判别方法的分析和归纳整理，总结出适合我国交通特点的事 故多发点鉴别方法，引入交通冲突技术，并在其原理的基础上讨论了交通冲突技 术的有效性和实用性。分别建立基于交通冲突技术的路段事故多发点口分位点判 别方法和交叉口事故多发点以交通冲突与混合当量交通量的比值( t c m p c u ) 作为 评价指标的灰色聚类判别模型，进行模拟分析，构建有效的事故多发点鉴别方法。 在通过对路段和交叉口的现场调查，对采集到的数据进行统计分析，通过实际技 术应用对模型的有效性进行验证。 关键词：交通冲突技术；交通事故多发点；路段；交叉口 a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e a s i n gr e q u i r e m e n to fs a f e t y , c e l e r i t y , a n dc o n v e n i e n c et r a n s p o r to f p a s s e n g e r sd a yb yd a y , t r a f f i cs a f e t yh a sb e e n t h ef o c u so ft h es o c i e t y t h ea n a l y s i so f t h ed e t e r m i n a t i o no ft h eb l a c ks p o t si nt h eu r b a nr o a dh a sb e c o m eat o pp r i o r i t y o n c e t h eb l a c ks p o t sw e r ec o n f i r m e d ，w ec a nr a t et h ei m p o r t a n c eo ft h e m s oi ti sag r e a t s i g n i f i c a n c ef o rt l l eu r b a nt r a f f i cs a f e t ya n dt h ei m p r o v e m e n tt h et r a f f i cc o n d i t i o n sb y t h er e s e a r c ho fl o c a t i n gt h eb l a c ks p o t s b ya n a l y z i n gal a r g en u m b e ro fl i t e r a t u r ep a p e r s ，c o m p a r e dt o t h ev a r i o u s m e t h o d s ，w ep r o p o s e dt h eb l a c ks p o t si d e n t i f i c a t i o nm e t h o db a s e do nt h et r a f f i c c o n f l i c tt e c h n i q u e b ya n a l y z i n gt h et h e o r yo ft r a f f i ce n g i n e e r i n g ，t r a f f i cs a f e t y , p r o b a b i l i t yt h e o r ya n dm a t h e m a t i c a ls t a t i s t i c sa n d o t h e rs c i e n t i f i ck n o w l e d g e ，t h ep a p e r c o m p l e m e n t e da n dp e r f e c t e dt h ee x i s t i n gt h e o r i e sa n dm e t h o d s a n dac o m p r e h e n s i v e a n ds y s t e m i cn a r r a t i o no fd i s c r i m i n a t i n gm e t h o d ，w h i c hi sb a s e do nt r a f f i cc o n f l i c t t e c h n i q u e ，w a sp u tf o r w a r di nt h ep a p e r b yt a k i n gc o m p a r a t i v ea n a l y s i sa n d i n d u c t i v e c o l l e c t i o no fe x i s t i n gd i s c r i m i n a t i n gm e t h o d sh o m ea n da b r o a dw a sp r e s e n t ，a n d s u m m a r i z e dt h ec h a r a c t e r i s t i c ss u i t e dt ob l a c ks p o t si d e n t i f i c a t i o nm e t h o d so fc h i n a ， w eg i v et h ei n t r o d u c t i o no ft r a m cc o n f l i c tt e c h n i q u e sa n df u r t h e rt h er e s e a r c ho nb l a c k s p o t sd i s c r i m i n a t i n gm e t h o d sw a sp r o b e di n t o b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ee x i s t i n g r e s e a r c hr e s u l to ft r a f f i cc o n f l i c tt e c h n i q u e s ，t h ed i s c r i m i n a t em o d e l so fb l a c ks p o t s l o c a t i n gw e r eb u i l tf o rt h es e c t i o n sb y 口a st h ef r a c t i o na n d t h ei n t e r s e c t i o n sb yt c m p c ua st h ee v a l u a t i o nf o rt h e 伊a yc l u s t e ra n a l y s i s a f t e ri n v e s t i g a t i o no ft h et y p i c a l s e c t i o n sa n di n t e r s e c t i o n s ，t h ed a t ac o l l e c t e dw e r ea n a l y z e da n dt h et r a f f i cc o n f l i c t d i s c r i m i n a t i n gm e t h o d sw e r ep u ti n t op r a c t i c a la p p l i c a t i o n k e yw o r d s ：t r a f f i cc o n f l i c tt e c h n i q u e s ；b l a c k - s p o t s ；s e c t i o n s ；i n t e r s e c t i o n s 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的作品成果。对本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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 磅；务 日期：川年，工月f 2 e l 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重 庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人 学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服务( 包括但不限于汇编、 复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 一躲否净臌：朗越步 日期：矽产i 月i 日日期：m 尹年l 月1 2 日 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社c n k i 系列数据库中全文发布， 并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。 学位论文作者签名： 碜海 - 日期：妒，年i ) 月i 日 芝 杰日 肛 、气厂月 1 名 年 戳垆 师 堋 粼 第一章绪论 第一章绪论弟一早瑁y 匕 1 1 研究背景 随着我国经济不断发展，城市汽车保有量持续增加，交通安全问题日益严峻。 我国各个城市新建、改建了众多的城市道路，虽然缓解了城市交通压力，同时因 为道路情况的改善，汽车性能的提高，城市中汽车的行驶速度也有所提升，致使 城市道路安全隐患增多。因为城市道路设计使用中的各种原因，某些地点和某些 路段经常出现交通事故，造成人员伤亡和经济损失。事故多发点的存在不仅严重 降低了道路的服务水平，使交通事故绝对数在该店大大增加，而且往往也是重大、 特大事故的隐患，其危害性大大超过一般的道路。所以改善交通安全状况的一项 基本有效的工作就是治理交通事故多发点，所以在我国交通事故状况严峻、财力 有限的条件下，如何使用正确方法确定这些路段和地点，并提出改善措施，就成 为整治城市交通问题的重中之重。 至今我国仍没有一套理论基础坚实、计算方法简单、实际可操作性强并且适 用范围广泛的事故多发点鉴别方法，尤其是能够适用于各种经济区域、各种交通 条件、各种交通事故发生地点的交通事故多发点鉴别方法。传统的事故多发点鉴 别方法是基于交通事故统计数的判别方法，采集到得数据不仅数量很小，而且还 有统计不全的情况，对正确判断事故多发点有很大的影响。 交通冲突技术是国际交通安全领域新兴开发的非事故统计评价方法，是以大 样本、快速、定量研究评价交通安全现状与改善效果的特点而异于传统的事故统 计评价方法。目前，交通冲突技术在世界许多国家已得到广泛应用，成为国际上 用于定量研究多种交通安全( 特别是地点安全) 问题及其对策的重要方法【l j 。 1 1 1 我国城市交通现状 由于我国城市交通存在的种种原因，人们在享受到城市快速交通的同时也付出 了沉重的代价。交通事故的发生对个人、对家庭乃至整个社会经济建设都造成了 不同程度的影响。虽然政府已经投入较大力度进行交通安全的改善工作，但是因 为经济条件的改善，人民收入的增加，汽车保有量的加大，交通安全事故反而有 不断增加的趋势。据官方统计年鉴数据：2 0 0 1 年全国道路交通事故7 5 5 万起，事 故造成1 0 6 万人死亡；2 0 0 2 年交通事故为7 7 3 万起，1 0 9 万人死亡；到了2 0 0 7 年，公安部交管局公布，2 0 0 7 年上半年全国安生道路安全事故1 5 9 万起，已造成 3 7 万人死亡，1 8 9 万人受伤；到了2 0 0 8 年，虽然在备战奥运期间，4 月1 日至9 月2 0 日全国发生道路安全事故仍为1 2 53 7 8 起，造成3 26 7 0 人死亡。从上面数据 可以看出，随着交通事故的急剧增加，加强交通安全管理，尤其是城市交通安全 管理工作已经迫在眉睫。 2 第一章绪论 1 1 2 我国城市交通的特点 我国人口基数十分庞大，城市居民人口众多。国家统计局2 0 0 8 年1 1 月4 日 发布的报告指出我国城市数量2 0 0 7 年末达到6 5 5 个，1 0 0 万以上人口城市已达1 2 2 个，全国城镇人口数量达5 9 3 7 9 万人，城镇人口数量占总人口比重为4 4 9 。如此 多的城镇人口，造成了很大的城市交通压力，具体的表现特点为： 我国城市居民出行频繁，尤其是早晚高峰时间，出行人口集中在某些特殊 路段、地点，造成局部拥堵，容易产生交通事故。同时我国人口组成5 1 4 岁儿童 约占2 4 ，1 5 6 4 岁人口约占6 1 ，前者因为出行原因基本为上学、游玩，所以交 通工具大部分为自行车，且由于年龄原因喜欢聚集、玩耍，容易造成交通混乱， 后者在出行期间由于集中在早晚高峰，是造成城市交通拥堵的主要原因。 由于历史原因及我国自身经济水平，我国自行车拥有量很大，且出行频繁， 尤其是在早晚高峰时期，自行车交通量大，行驶密集，占到宽度很大，在公交车 站点处和交叉路口特别容易与机动车抢行，混合行驶，严重影响机动车速度。而 我国对自行车的交通管理又不是十分完善，多方原因造成自行车肇事占了我国城 市交通事故相当比例，安全问题严重。 我国当前城市交通的另一特点就是混合交通十分严重，机动车、非机动车、 行人混杂，同时车辆间行驶相互干扰，由于交通管理还存在缺陷，交通法规制定 不严格、执行力度不够，交通设施设计建设不够完善，造成城市道路交通秩序混 乱，交通事故持续不断。 1 2 交通事故多发点( 段) 的定义 交通事故是一个随机现象，引起的原因有很多。但是如果在道路某一处或者某 一点经常发生交通事故并且交通事故的类型相似或相近，那就要考虑此处发生交 通事故的规律以及内在特征了。这样的地点或路段就称为事故多发点、事故多发 路段，简称黑点、黑段，国外称之为a c c i d e n t p r o n el o c a t i o n 、h a z a r d o u sl o c a t i o n s 或俗称b l a c ks p o t l 2 1 。 1 2 1 定义概况 关于黑点的具体定义目前世界各个国家都有各自不同的理解，我国关于黑点、 黑段的定义也不是十分明确，下面是关于黑点的一些定义【3 】： ( 1 ) 英国关于事故多发点的定义是：长1 0 0 m 路段内，3 年发生1 2 起以上含人员 伤亡的交通事故称为道路事故多发点吲： ( 2 ) 美国交通运输工程学院交通工程手册对交通事故多发地点的定义是：在 给定的统计周期内1 3 年路网中某些地点对应某种算法得到的事故发生水平评定指 第一章绪论 标明显高于类似地点类似交通状态下区域路网上的平均指标【5 】： ( 3 ) 挪威对事故多发点的定义是：长1 0 0 m 的路段内，4 年发生4 起以上含人员 伤亡的交通事故，称为道路交通事故多发点。事故多发段的定义是：长l k m 的路段 内4 年发生1 0 起以上人员伤亡的交通事故【6 1 ： ( 4 ) 澳大利亚m n o a s hu n i v e r s i t y 欧顿教授( k w o g d n e d ) 在道路安全工程指 南一书中将事故多发位置定义为：道路系统中事故具有无法接受高的发生率位置； ( 5 ) 北京交通工程研究所对黑点段的定义是：5 年发生5 0 起以上交通事故的路 口( 段) 称为道路黑点( 段) p 1 ； ( 6 ) 湖南省在全面排查治理道路交通事故多发路段的工作过程中，对事故多发 点和事故多发路段作了明确的规定：5 0 0 m 范围内，在一年中发生3 次重大以上交通 事故的区域称为事故多发点，道路上2 0 0 0 m 范围或道路桥梁、涵洞全程的事故发 地称之为事故多发路段； ( 7 ) 北京工业大学任福田、刘小明教授则认为：“在计量周期内，某个路段的事 故次数明显多于其他路段，或超过某一规定的数值时，则该路段即为危险路段”【8 1 ； ( 8 ) 湖南大学冯桂炎教授从事故的分布特征角度指出：事故密集分布的路段和 交叉1 2 1 称为事故多发点或事故多发路段【9 1 ： ( 9 ) 长安大学赵木硕士论文汉宜高速公路交通事故多发点分析与改善研究 中在参考国内外有关标准和先进经验的基础上，结合湖北省乃至全国的交通安全 管理实际，拟定了黑点和黑段的定义。黑点：在长2 0 0 m 范围3 年内发生6 起以上 人员伤亡或重大经济损失的交通安全事故：黑段：在长1 0 0 0 m 范围3 年内发生1 0 起 以上人员伤亡或重大经济损失的交通安全事故。这二个定义均是一个相对概念， 有利于我们按照一定时期的事故次数，筛选出若干个鉴别对象，缩小鉴别范围1 1 川： ( 1 0 ) 长安大学沈文博士论文公路事故多发路段研究中从研究重点出发， 对事故多发位置作如下定义：在社会发展的一定阶段，在较长的一个时间段内，某 个路段的平均事故次数超过某一界限值时，则该路段为事故多发路段。该定义有 几个重要内涵：“界限值”，道路交通系统是一个复杂系统，复杂系统能通过自身的 协调达到一种平衡，当一个国家的社会、经济、科学文化发展到一定阶段，就有 一定的道路交通安全度与之相适应。通过对一定时期安全度的分析，可以得到一 个交通事故的界限值，称为“社会交通安全度”，超过了这一界限值，则说明该处 的道路条件异常，是事故多发路段。“平均事故数 ，平均事故数代表的是某一路 段的安全度。“社会发展的一定阶段 ，指的是路段的安全度与社会发展水平相关， 比方说，某个路段在一定时期是( 或不是) 事故多发路段，但随着技术的发展，汽车 的性能和人们的观念发生了很大的改变，则该路段的安全度可能发生变化，变为 安全路段或是成为新的事故多发路段】。 4 第一章绪论 由以上资料看来，事故多发点( 段) 的判断并不是十分统一的，这是因为在研 究事故多发点( 段) 的时候研究角度不同，判别的指标不同。所以，为了能够得 到一个能被广泛认同的定义，我们应该注意以下几个方面： ( 1 ) 我国道路情况十分复杂，尤其是城市道路。理论与实践都证明，在不同的 道路情况发生交通事故的特征差异是十分明显的。所以，我们在定义道路事故多 发点( 段) 时应该尽量适用于更多的道路情况； ( 2 ) 由于道路所处的城市经济情况以及道路设计情况不同，道路的交通量情况 也有很大的不同，交通量的大小对交通事故的发生与否影响很大，所以我们在定 义事故多发点( 段) 时必须注意这一点； ( 3 ) 在定义道路事故多发点( 段) 时应该考虑在一个合理的时间范围。因为交 通事故是一个随机事件，考查随机事件是必须要持续一定的时间才能观测出其规 律性，所以时间不能太短，避免因为时间过短不能掌握其规律，但是也不能持续 时间过长，免受其他因素的影响。 ( 4 ) 在定义事故多发点( 段) 时必须有一个标准，没有具体的标准参数来判别 多发点( 段) 也无多大的实际意义，同时也没有说服力。 ( 5 ) 为了适应我国国情，应该研究一个较为普遍的定义，同时建立一个具体应 用划分的指标体系，以便在不同的道路环境下能够适用。 1 2 2 道路交通事故多发点( 段) 新定义及其内涵 结合国内外已有的道路事故多发点( 段) 定义以及上述应注意的几点，这里总 结出适用于我国城市现有道路事故多发点( 段) 的新定义：在一定的测量时间段 内，特定的城市、经济区域路网中具有一定相似特征的、交通事故水平高于相应 评价标准的道路特定点或道路特定路段。 道路事故多发点( 段) 的新定义的内涵为： ( 1 ) 所研究的交通事故应具有一定的特征。这些特征往往是指事故的发生原因 与道路条件之间的内在联系。在分析这些联系的时候，不能只看表面现象，而应 该从道路条件对人的影响方面来考虑【1 2 】； ( 2 ) 对事故水平的理解，应根据相应的评价标准来进行，如对实践中常用的“一 定时间内2 k m 路段上发生3 起事故”这一标准，也可以将事故水平理解为，相应 时段内发生地点相邻的交通事故数与所占路段长度关系的种定量表述【1 2 】； ( 3 ) 道路的特定路段，主要是限制一下道路路段的范围，其包含两方面的含义： 一方面是指符合定义规定的路段，另一方面是指路段的长度是要有一定的限制。 1 3 国内外研究现状 第一章绪论 131 道路交通事故原因分析 长期以来，道路交通事故给众多家庭造成极大的痛苦，给社会造成了重大经 济损失。关于道路交通事故的形成原因，传统的看法是：事故的主要原因是人为 引起的，且主要为驾驶员的违法、错误操作、失误等造成。从中国2 0 0 3 年交通事 故原因分析图，如图1 1 1 1 3 1 可以知道驾驶人违法所造成的交通事故占8 6 非机 动车驾驶员占3 ，行人违法占3 ，合计为9 2 ，不可想象的是道路原因引起的 占o ( 实际统计结果为n 1 5 ) 。此统计结果存在着过分夸大人为因素而忽视道路 条件在引起或诱发交通事故中影响作用的倾向，因而此统计结论有欠合理与科学 性。 一一一。+ 8 魄 j 机动车驾驶人违 击 机械故障 - 非机动车驾驶员行人违 去 口道路原因 其它原因 图11 中国2 0 0 3 年交通事故原园分析图”田12 为美国缝计的交通事故成因分布比例囤” 11 t h ea n a l 州sd 嘲mo ft r a f f i c f i g1 2 t h ep r o p o m o nf i g u r e 缸i r a f f l ca c c i d e n b a c c i d e m 啸u 鹳i n c h i n a m 2 0 0 3 c , a u d s b u t i o n f r o m u ss t a t i s t i c s 美国统计的交通事故成团分布比例如图12 i l ”。 从两图比较，美国的统计结果与我国统计结果有不同寻常的差别，主要表现 在以下两个方面：( 1 ) 引起事故原因比例相差悬殊：( 2 ) 我国把引起道路交通事 故的原因分成单一的因素，而美国的，有单一因素，也有多个因素引起的交通事 故。显然我国的统计结论有欠合理性。 国内外关于道路交通事故原因分析的理论主要经历了三个阶段【i ”：最早出现 也是晟简单的是单因素理论，这种理论偏重干对人的分析把事故简单归结为由 一种原因引起；随后单因素理论逐渐发展成为多困素理论，该理论广泛地用于各 种事故分析，认为在事故分析中，主要应从。人一车一路”三因素着手；国外在 2 0 世纪8 0 年代又提出了系统致因理论，该理论以系统的观点对引发事故的多种因 素及其关系进行了研究，讲求导致交通事故的原因为“人、车、路、环境、管理” 等多种方面，具有社会性，系统性。 单因素理论不能全面系统的解释交通事故发生的规律，但是当要寻找事故发 6 第一章绪论 生的主要原因时，单因素理论就有着得天独厚的优势，可以直接明了的支出事故 发生的主要原因，简单并且直观；多因素理论使人们改变了对交通事故成因单一 性、局部性的思维方式，开始从人、车、路、环境、管理等多个角度多个方面考 虑造成交通事故的原因。但是多因素理论的不足之处在于对于影响因素之间的关 系和相互影响考虑不足，由于技术水平等原因也难以对各个因素之间的逻辑关系 进行更加深入的分析；系统致因理论的优点在于该理论将数学方法引入到交通事 故研究之中，从而将交通事故的成因分析建立在数学基础之上。但是我国目前的 实际情况是交通数据调查通常只记录一种数据，因此系统致因理论以及多因素理 论在我国的实际应用还远远不够，难以得到广泛的应用。 1 3 2 道路交通事故分布规律 传统的道路交通事故的分布规律研究是建立在准确、详实的交通事故原始资 料基础上的，通过对资料的分析，找到交通事故的分布规律和特点，经过对规律 的研究总结，找到存在问题，进而提出解决问题的对策和方法，从而达到改善交 通环境，保障交通安全的目的。 国外很早就己开始研究道路交通事故的分布规律。早在1 9 4 9 年，英国伦敦大 学的s m e e dr j 教授就根据欧洲2 0 个国家1 0 余年的交通事故资料，对事故次数与 机动车及人口数量进行了回归分析，建立了斯密德模型。 目前国外对道路交通事故分布规律的研究具有很强的针对性。如，日本在对 6 5 岁以上老年人死亡事故的研究中，不仅记载了老年人交通事故次数在各年的分 布情况，而且还注明了发生事故时老年人所采用的交通方式和老年人的性别。美 国对事故分布情况的记录也非常细致，对驾驶员酒后驾车事故的统计中，记录了 驾驶员的年龄、发生事故的时间、驾驶员的伤亡情况、车辆类型以及血液中酒精 含量等相关信息。 随着我国交通安全问题的日益严重，国内针对道路交通事故分布规律也进行 了一些相关研究，如交通事故生成规律研究，山区道路交通事故以及寒冷地区交 通事故分布特点的研究等。但同国外相比，我国的研究还不够细致。目前国内对 交通事故分布规律的研究只停留在宏观水平，缺乏对多个因素作用的综合考虑， 而且研究的成果对解决实际问题帮助有限。当然，这与事故资料记载信息较少有 着直接关系。 1 3 3 交通冲突 冲突概念的研究与应用始于第二次世界大战后的航空安全领域，当时冲突事 件用作评价航空安全指标【l6 1 。5 0 年代，冲突被引进交通领域。经过近半个世纪的 发展历程，交通冲突技术( t r a f f i cc o n f l i c tt e c h n i q u e ) 逐渐成熟起来，主要用于快速、 定量评价交通安全现状与改善效果，是一种非事故统计的交通安全评价手段【1 7 , 1 8 】。 第一章绪论 7 2 0 世纪5 0 年代到8 0 年代期间，国外的交通冲突技术主要集中在理论研究阶 段，其中以美国的研究为突出代表，欧洲一些国家进行了相当程度的研究。5 0 年 代美国开始观测机动车之间的冲突事件；1 9 6 6 年美国开始系统地研究t c t ；1 9 6 7 年美国机动车研究所提出，根据驾驶员采用突然避险行动来研究交通冲突，但由 于只收集了一年的事故资料，因此未能找出冲突与事故的关系；1 9 7 2 年美国公路 研究所h a y w a r d 提出“以时间参数测量冲突”的概念，建立以距事故发生的时间 作为准事故的判断标准，此后，各国在此基础上开展了相关研究；1 9 7 4 年美国俄 亥俄州运输署证实了严重冲突与事故的关系，肯定了t c t 的用途，认为采用t c t 可使交叉口的安全改善费用大幅度下降，并可在很短的时间内得出改善的评价效 果，并认为t c t 除了应用于交叉口安全评价外，还可应用于其他交通环境评价【1 6 j 。 此外英国、瑞典、法国、加拿大、挪威、波兰、荷兰和德国等国也在美国的基础 上做了不同程度的研究，并取得了一些具有重要价值的成果，如英国道路交通研 究所提出严重冲突的定义；瑞典隆德大学通过试验发现交通伤害事故与交通环境 及车辆有关；法国的研究表明，冲突的严重性取决于驾驶员采取避险行为的速度 与程度，冲突发生的环境因素取决于冲突双方的间距与交通流量；加拿大根据对 冲突和事故的关系分析，提出“后侵时间”( p o s te n c r o a c h m e n tt i m e ) 概念；1 9 7 7 年在挪威举行了第一届国际t c t 会议，统一了交通冲突的定义，并开始了国际间 的t c t 研究交流与合i i 引。 从2 0 世纪8 0 年代后期一直到现在，国外的一t c t 由理论研究阶段转入实际应 用阶段【1 9 , 2 0 】。目前，约2 0 余个发达国家致力于t c t 的研究应用中，主要研究方向 已经转入冲突的自动记录及判别技术和冲突技术应用范围的推广等综合性应用研 究领域【2 1 2 2 】。 国内对交通冲突技术的研究起步较晚，杨佩昆教授于1 9 8 1 年在同济大学学报 上发表了车辆通过冲突点的红绿灯交叉口通行能力的分析方法，首次将冲突点 的概念引入国内，1 9 8 8 年i c t c t 主席c h y d e n 博士( 瑞典l u n d 大学) 来华讲 学，第一次正式将t c t 介绍到我国交通工程界。此后国内在国外研究成果的基础 上，陆续开展了交通冲突技术方面的研列2 3 1 。韩直于1 9 8 8 年在重庆交通学院学报 发表了无控制交叉口冲突次数的计算方法，拓展了交通冲突在中国的研究。李 江等对美国t c t 的部分定义原则与美国冲突调查方法作了一定研究。张苏翻译了 交通冲突技术一书，系统地阐述了交通冲突技术。张苏还提出了符合我国交 通特点的交通城市、交通安全城市分级标准及交通安全评价模型和交通事故预测 模型【2 3 】。刘小明等对交通冲突技术在平面交叉口交通安全评价的标准化程序上进 行了研究【2 4 1 。周伟、罗石贵等建立了一种基于交通冲突技术的路段交通事故多发 点判定方法，并应用郑州黄河公路大桥的冲突观测数据验证了模型的有效性，为 8 第一章绪论 路段交通安全评价提供一种新的研究途径【2 5 。2 7 1 ，成卫等出版了城市交通冲突技 术理论与应用，建立了适合我国交通特性的交通冲突测量、规定标准以及调查方 法；提出了用于交通冲突预测的灰色模型和自适应神经模糊系统预测模型，设计 了发展中国家的道路交通安全评价程序等1 2 引，项乔君等出版了道路交通冲突分 析技术及应用一书，分析了交通冲突在交通安全评价中的应用，以及阐述了基 于交通冲突技术的事故预测，交通安全诊断等相关方法，拓宽了交通冲突技术的 应用领域【2 9 】。 国内对t c t 的研究大部分沿用国外的理论，但在冲突时间方面有较大改进， 提出了适合国内交通特点的非完全制动时吲3 0 】。中国交通冲突技术t c t 的主要思 想，同样是通过交通观测来判断交通冲突的严重程度，然后根据严重冲突与事故 的内在关系预测事故的可能性及严重程度【2 3 】。国内比较侧重于冲突与事故的关系 这一环节，并做了较为深入的研究【3 1 , 3 2 】，但却忽视了最根本的冲突判别问题，在 实际应用中还停留在简单的距离判别法、时间判别法等，甚至是粗略的目测，与 国外的冲突自动记录及判别技术相比，相距甚远。所以对最基本的冲突判别问题 进行深入研究是十分必要的，其直接影响判别结果和评价效果。 由于我国的交通发展起步较国外晚，并且有着混合交通的特殊存在，既给交 通发展带来了一系列问题，也提供了研究混合交通特性、机非冲突等问题的丰富 资料。所以，国内在混合交通冲突方面的研究取得了一定的优秀成果。 北京交通大学定义了道路上自行车冲突的各种类型，提出了模糊综合自行车 安全评价方法【3 3 l ；分析了混合交通条件下的平面交叉1 3 交通冲突的特征【3 4 】；通过 事故数与流量之间的关系来评价平面交叉i ；3 事故率【3 5 】；对信号交叉口机非干扰机 理及特征进行了研究，提出干扰区和干扰程度的概念。吉林大学进行以下研究： 混合交叉口机非冲突规律，建立了混合交通条件下交叉口机非冲突数的计算模型 【3 6 】；两相位交叉1 ：3 机非冲突对机动车饱和流率的影响【37 1 ，建立了存在机非冲突时 两相位交叉口机动车饱和流率的修正模型【3 列；非机动车对机动车的侧向干扰，得 出了机动车在路段上的速度与机非最小间距和非机动车流量的关系模型，路段机 非冲突与交通流状态的量化关系模型1 3 9 1 。北京工业大学主要建立了非机动车由于 阻滞干扰造成的路段交通流延误的模型 4 0 , 4 1 1 ，为定量分析非机动车对路段交通流 的影响、评价服务水平奠定基础。此外，王炜等研究了左转自行车对直行机动车 通行的影响；朱成明等分析了横向交通( 行人、非机动车穿越机动车道) 与纵向 交通的冲突【4 2 】；同济大学将交通冲突率和机动车速度结合起来作为设置机非隔离 设施的评价指标【4 3 j 。 国内在交通冲突方面的研究范围比较广泛，研究工作较为详细具体，取得了 大量有重要参考价值的研究成果，为本文的交通冲突判别方法研究提供了丰厚的 第一章绪论 9 理论基础，但是交通冲突整体研究还未形成系统，还有继续完善补充的需要。 1 0 第二章道路事故多发点鉴别方法评价 第二章道路事故多发点鉴别方法评价 道路事故多发点的鉴别通常由两部分组成：鉴别技术指标的确定以及鉴别方 法的选取。论文的技术指标是在事故多发点鉴别方法中所采取的用来鉴别事故多 发点的指标。事故多发点技术指标分为：绝对指标、相对指标和综合指标m l 。 绝对指标是指依据基础事故统计资料，通常以统计时间内单位长度( 1 k m ) 发生 的事故次数作为指标来反映各路段的事故状况，也可以是以死亡人数、受伤人数 等为指标。绝对指标简单明了，与道路交通环境因素、道路等级、交通量等联系 不多。绝对指标主要有事故次数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失，这四项 指标是目前广泛使用的道路交通事故评价指标，它们能够直接反映交通事故的基 本情况，直观反映事故多发点的严重程度，能够确定事故多发点的优先治理顺序， 且绝对指标又是用来计算相对指标的基础。 相对指标是将事故数、死亡人数等绝对指标与道路的长度、交通量、地区人 口、汽车保有量等因素联系起来考虑，计算一定道路及环境条件下的相对事故率， 如亿车公里事故率、人口事故率、车辆事故率等。由于相对指标中增加了影响事 故发生的相关因素，使得鉴别技术指标更加全面，因此，在事故多发点鉴别方法 中得到广泛应用。 综合指标是包括了绝对指标和相对指标在内的能够综合判断事故的指标，如 当量事故率中既考虑了事故的严重程度又考虑了交通量和路段长度的影响，较为 综合的描述事故特性。 传统的事故多发点的鉴别方法有很多种，但是根据传统鉴别方法的技术指标、 适用条件以及原理可以讲其归纳总结为三种方式：事故数法、事故率法和综合法。 2 1 事故数法 传统的事故数法就是将交通事故统计中的绝对指标如交通事故数、死亡人数、 受伤人数、直接间接财产损失等作为评价指标，对道路进行交通事故多发点进行 鉴别的方法。这里对国内外典型的事故数法进行分析。 2 1 1 事故频数法 国外在交通事故多发点的判别上通常采用事故频数法，该方法是当特定的路 段上发生的交通事故数量超过某一鉴别的标准值时，即可认定该地点为事故多发 点【4 5 1 。 英国的标准是： ( a ) 在o 1k m 2 范围内，1 年发生过4 次事故，称为危险地点； 第二章道路事故多发点鉴别方法评价 1 1 ( b ) 在0 3 k m 长的路段上，3 年中发生过1 2 次事故，称为危险位置； ( c ) 在l k m 2 范围内，1 年中有4 0 次或4 0 次以上事故，称为事故易发地区。 挪威是将长l o o m 的路段内4 年发生4 年以上含人员伤亡的交通事故作为鉴别 事故多发点的标准。 2 1 2 当量事故数法 单纯的累积事故的次数往往容易造成判断失误，例如在不同等级的道路上如 果发生相同次数的交通事故，也许在高等级公路上就是很正常的事故率，但是在 低等级公路上就是安全性很差的情况了，所以为了更准确的判断事故多发点，鉴 别时应考虑事故的严重性，为此提出了当量总事故数法【4 6 】。该方法通过赋予受伤 及死亡人数一定的权值来计算事故的严重程度，基本公式如下： e t a n = k 。f + k ：j + t a n ( 2 1 ) 式中尉孙卜- 当量总事故次数( 起) ； 卜事故中死亡人数( 个) ； 卜事故中受伤人数( 个) ； 掰舻一总事故次数( 个) ； 局、& 一死亡、受伤事故的权重。 这种方法的技术关键是通过考虑交通事故对个人还有社会的影响，确定k ，、 尬值，并在事故统计中加以权衡，实践表明运用此种方法确定的事故多发点出了 大部分与事故数法吻合外，还确定了一些因严重度较高的事故多发点，从而使事 故多发点鉴别更加完善，更具有社会效益。一般蜀取值为1 5 2 0 、恐取值为 1 2 - 1 5 。 2 1 3 突出因素法 突出因素法是在交通事故中事故多发点的某些因素在事故的平均因素中相比 中很突出，则认为这些突出的因素即为事故多发点的事故诱发因素【4 7 1 。突出因素 法从鉴别的技术指标来看，最终还是通过事故次数来判断是否是事故多发点，因 此将该方法归纳到事故数法里来。 突出因素法是一种离散的多变量算法，运用了两个步骤：变量选择和建模。 第一步是选择一组显著性变量，为第二步的深入分析使用针对每个变量，通过计 算出评价点在各统计时段内的事故次数或相对百分比，同时统计出整条道路的平 均事故次数或平均百分比，形成了一个以事故次数或百分比为样本的偶然事件二 元表。对每个表应用一元方差理论确定每个变量的显著性，不显著的变量删除， 对于显著的变量从中选择出一个显著性最高的变量作为主要变量。余下的每个变 量与因变量以及显著性最高的变量三者之间形成一个偶然事件三元表，计算统计 1 2 第二章道路事故多发点鉴别方法评价 值9 。重复进行以上步骤，直到所有变量被处理完。 ( 1 ) 列出偶然因素表，包括先前查明的所有变量，计算偶然因素表中所有单元 的单元概率。模型采用了如下的算法：第( 工，忌) 单元的事故概率p o k ，由 单元事故数巧七除以事故总数匕。即， f k v 胁= 寺 ( 2 2 ) 厶口i i i k 下标( f ，七) 表示所选显著性变量的坐标。 ( 2 ) 计算偶然因素表e o k e n f n 毒p 扎i r ( 2 3 、) 式中一评价点在统计年度内实际发生的事故总数。 ( 3 ) 将评价点的实际事故次数妫七与得出的预测事故数舀七进行比较，采用了 f r e e m a n - t u k e y 的残差计算方法计算残差磊七： 乙七= ( t ) u 2 + ( i ) u 2 - ( 4 e 口七+ 1 ) 2 ( 2 4 ) z o k 值大于1 5 的单元即可认为是明显突出的单元，也就是说评价点实际发生 的事故次数明显高于根据整条公路的平均情况而预测出的事故次数。 2 1 4 事故数法的适用条件 事故数法其适用于对道路条件、交通条件相似道路的路段和交叉口进行事故 多发点鉴别。如在公路上用于地形条件相同、公路等级相同、路面状况相同、车 道数相同、转弯路段、直行路段、桥涵等位置的事故多发点鉴别。 事故频数法可以用来粗略的鉴别事故多发点，通常被人们用来对事故多发点 进行初选；累计频率法是一种经济鉴别事故多发点的方法，它采用事故频数作为 鉴别技术指标，鉴别出较少路段发生较大事故数的路段，可以用来鉴别某条公路 上的事故多发点，在经济条件受限较大时可以采用此种方法：突出因素法可以用 来对事故因素明确的道路或交叉口进行事故多发点鉴别，该方法不但可以用来鉴 别事故多发点还可以对事故多发点的形成原因也做分析，为事故多发点治理提供 依据。 2 1 5 事故数法的优缺点 当有足够而又可靠的交通事故记录资料，并且在一定时期内交通系统没有大 的变化时，基于事故统计资料的事故数法有明显的优点，如鉴别技术指标具有逻 辑上的合理性、判断精度高。一般经过长时间收集的事故数和影响因素数据鉴别 事故多发点的精度较高。但是，以事故统计资料为基础的事故数法在鉴别事故多 发点时往往精度并没有理想的高，其主要原因是事故统计缺陷造成的。道路交通 事故是偶然小概率事件，事故发生相当稀少，很容易产生错误的判断，而要使事 第二章道路事故多发点鉴别方法评价 1 3 故统计样本量增大，通常要扩大研究范围或延长统计期，而扩大研究范围会造成 事故不集中，研究不具有针对性；延长统计时间往往会造成鉴别结果与实际情况 相差较大，这是因为当统计时间延长，道路交通环境有较大变化的原因。 事故频数法仅考虑了交通事故统计中事故发生的绝对数量，没有考虑交通量 的因素，所以容易造成将非危险路段( 具有高交通量低事故率) 误判断为危险路段。 这种方法简单易行，比较适用于交通量变化较小的小范围道路或交叉口的交通事 故多发点鉴别。该方法由于具有良好的可操作性，并且仅依赖与交通警察的事故 统计记录，所以正在被大量的公路管理机构所使用。据统计，美国8 9 的公路管 理机构在使用这种方法，而我国道路交通事故多发点鉴别大多采用此种方法，公 安部交通管理局全面排查交通事故多发点段工作方案中采用的鉴别方法。但 随着我国道路交通事故多发点研究的深入，此种方法在实际操作中暴露了它的弊 端。 2 2 事故率法 由于国家交通量调查工作的普遍展开，大量的交通量数据被应用到了鉴别事 故多发点上，据此提出了事故率法。事故率法在鉴别事故多发点所选鉴别时，考 虑到了多种因素，使得结果更全面，更有广泛性。事故率法在绝对指标的基础上 引入了事故关联因素，主要有车辆保有量、交通量、人口数、区域面积等，由于 事故相关因素的引入，鉴别准确率大大提高。 2 2 1 事故率预测法 丹麦采用统计鉴定法建立各类道路路段上的事故预测模型4 8 1 。 e ( q ) = 口n p j t ( 2 5 ) 式中e ( q ) 路段j 的事故预测数( 起) ； ，路段，的交通量( p c u ) ； 三，路j 的长度( k m ) ； 口、p 该种类型道路通过回归分析得出的参数。 把道路实际观测的事故次数u j 与预测值e ( ) 用差异值z 联系起来，z 值的 确定式如下： z ：一u , - e ( u , ) - i ( 2 6 ) 4 e ( v , ) 如果乃以蚴，则可定义该路段为危险点。 1 4 第二章道路事故多发点鉴别方法评价 2 2 2 亿车公里事故率法 亿车公里事故率法因为充分考虑了交通量和路段长度的因素， 法有所改进 4 9 , 5 0 1 。表达式如下： 玑： ! q ：兰型 。 3 6 5 “d r t 式中( 7 - 厂一每亿车公里事故数( 起) ； 所以比事故数 ( 2 7 ) 胪1 年内三长路段上事故数( 起) ； 州d 卜e 长路段的年平均日交通量( p c u 日) ； e 路段长( k