（载运工具运用工程专业论文）交通事故隐患点的鉴别方法.pdf

摘要 摘要 在道路交通安全方面，发达国家根据多年的研究成果和经验教训，已经建立了一套 较为科学完善的管理模式与方法，在控制事故率，特别是降低死亡率方面取得了显著的 效果。而我国在道路交通安全管理和实践方面，目前尚处于探索阶段。我国道路交通事 故死亡人数逐年增加是一个不可忽视的现实问题。以前我们对交通事故的研究倾向于事 故后的损失评价，而对如何预防交通事故，使之消灭在萌芽状态这一领域不够重视。 国内外对事故黑点的研究比较多，而对事故隐患点的研究就比较少了，因为没有 发生足够多的交通事故就不会引起有关部门的重视，但毕竟存在隐患，长时间得不到整 治，必将从事故隐患点发展成为事故黑点。所以，找出一条道路上影响安全行车的隐患 点就是从源头上杜绝交通事故，以后必将成为道路交通安全研究的重要领域。 本文基于这一点认识，提出了交通事故隐患点的定义和鉴别的方法，根据道路交通 环境的不利因素找出存在不同程度安全隐患的点( 段) ，加以整治，对预防交通事故的 发生和提高道路交通服务水平都起着至关重要的作用。 本文对交通事故隐患点进行了系统的分析，提出了用隐患度法来鉴别事故隐患点， 即总结出隐患点的二十种影响因素，当隐患度值达到定数值时，便可判定该点为事故 隐患点，在此基础上，又可从宏观层面上分析一条路段的安全隐患水平。本文引入的实 际算例是位于吉林省吉林市的一段三级公路上的2 k m 长路段，通过隐患度法鉴别出了存 在于该路段上的所有事故隐患点；又鉴别出该路段的整体安全隐患水平为轻微安全隐患 路段。 文章最后对算例道路上存在的事故隐患点提出了整改措施，还对如何消除道路交通 事故隐患，提高道路安全服务水平提出一些建议。 关键词：交通安全；交通事故隐患点；隐患度法 人迕变通人学f ：学硕十学位论文 a b s t r a c t i nr e g a r dt or o a ds a f e t y ，t h ed e v e l o p e dc o u n t r i e sh a v ee s t a b l i s h e dam o r ep e r f e c tm o d eo f m a n a g e m e n ts c i e n c ea n dm e t h o d sw h i c hw e r ea c h i e v e dr e m a r k a b l er e s u l t si nc o n t r o lt h e a c c i d e n tr a t e ，e s p e c i a l l yi nr e d u c em o r t a l i t ya c c o r d i n gt oy e a r so fr e s e a r c hr e s u l t sa n dl e s s o n s l e a r n e d t h er o a ds a f e t ym a n a g e m e n ta n dp r a c t i c ea r es t i l la tt h ee x p l o r a t o r ys t a g ei no u t c o u n t r y t h ep r a c t i c a lp r o b l e m so fd e a t ht o l lo fr o a dt r a f f i ca c c i d e n th a si n c r e a s e dy e a rb y y e a r ，w h i c hc a nn o tb ei g n o r e d o u rs t u d yi nt r a f f i ca c c i d e n t st e n dt oe v a l u a t et h el o s so f a c c i d e n t sa tp r e v i o u s ，b u tt h ef i e l do fh o wt op r e v e n ta c c i d e n t ss ot h a tn i p p e di nt h eb u di sn o t b ep a ya t t e n t i o ne n o u g h t h e r ea r em o r es t u d ya b o u ta c c i d e n tb l a c ks p o t s ，b u tl e s ss t u d ya b o u ta c c i d e n tp o t e n t i a l s p o t s i ti sn o tb ea t t e n d e db yd e p a r t m e n t sb e c a u s et h e r eh a v en o te n o u g ht r a f f i ca c c i d e n t s a f t e ra l l ，t h eh i d d e ni se x i s t e n s e ，i fn o tb er e m e d i e df o ral o n gt i m e ，i tw o u l dc h a n g e df r o m a c c i d e n tp o t e n t i a ls p o t si n t oa c c i d e n tb l a c ks p o t s s o ，t of i n do u tp o t e n t i a ls p o t si m p a c t i n g r o a ds a f e t yi se l i m i n a t et h et r a f f i ca c c i d e n t sf r o mt h es o u r eo nar o a dw h i c hw i l lb e c o m ea n i m p o r t a n ta r e ao nr o a ds a f e t ys t u d y t h i sp a p e rh a sm a d et h ed e f i n i t i o na n di d e n t i f ym e t h o d sa b o u tt r a f f i ca c c i d e n tp o t e n t i a l s p o t sb a s e do nt h i sa w a r e n e s s t of i n do u tt h es p o t so rs e c t i o n sw h i c he x i s ts a f e t yp o t e n t i a l i t y i nv a r y i n gd e g r e e sa c c o r d i n gt ot h ea d v e r s ef a c t o r sa b o u tr o a dt r a f f i ce n v i r o n m e n t a l ，a n dt o r e m e d yt h e s es p o t so rs e c t i o n sw h i c hp l a y sav i t a lr o l ei nt h ep r e v e n t i o no ft r a f f i ca c c i d e n t s a n dr a i s et h el e v e lo fr o a dt r a n p o r ts e r v i c e s t h i sp a p e rc o n d u c t e das y s t e m a t i ca n a l y s i so ft r a f f i ca c i d e n tp o t e n t i a ls p o t s ，a n dm a d e t h em e t h o do fp o t e n t i a ld e g r e e st oi d e n t i f yt h ea c c i d e n tp o t e n t i a ls p o t s t h em e t h o di st h a t ， t h ew r i t e rs u m m a r i z e d2 0i n f l u e n c i n gf a c t o r s ，w h e nt h ep o t e n t i a ld e g r e e sw e i g h tr e a c h e da c e r t a i nn u m e r i c a l ，t h es p o ti sap o t e n t i a ls p o t ，o nt h i sb a s i s ，w ec a na n a l y s et h el e v e lo f s e c u r i t yr i s ko nar o a df r o mt h em a c r ol e v e l t h i sp a p e ri n t r o d u c e dap r a c t i c a le x a m p l ew h i c h i s2 k ml o n go nac a t e g o r y3r o a dl o c a t e di n j i l i nc i t y ，j i l i np r o v i n c e w ei d e n t i f i e da l lt h e a c c i d e n tp o t e n t i a ls p o t so nt h er o a db a s e do nm e t h o da fp o t e n t i a ld e g r e e s ，t h e nd e t e r m i n et h e o v e r a l ll e v e lo fs a f e t yp o t e n t i a l i t yi sm i n o ro nt h er o a d t h ew r i t e rm a d es o m er e c t i f i c a t i o nm e a s u r e sa b o u tt h ea c c i d e n tp o t e n t i a ls p o t so nt h e p r a c t i c a le x a m p l er o a da n dm a d es o m ea d v i c ea b o u th o wt oe l i m i n a t et h et r a f f i ca c c i d e n t p o t e n t i a l i t y ，e n h a n c et h er o a ds a f e t yi nt h ee n d k e yw o r d s ：t r a f f i cs a f e t y ；t r a f f i ca c c i d e n tp o t e n t i a ls p o t s ；m e t h o do fp o t e n t i a l d e g r e e s l l 大连交通大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考 文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得太整交通太堂或其他教育机构的学位或证书而 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说明并表示谢意。 本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不 实之处，由本人承担一切相关责任。 学位论文作者签名：熏施 日期： 加汐罗年多月4 日 大连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太整銮通太堂有关保护知识产权及保 留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的 知识产权单位属太蓬塞通太堂，本人保证毕业离校后，发表或使用 论文工作成果时署名单位仍然为太整塞通太堂。学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查 阅和借阅。 本人授权太蓬塞通太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入 中国科学技术信息研究所中国学位论文全文数据库等相关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论 文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 学位论文作者签名：熏痞三j 日期： 知巧年易月缈日 学位论文作者毕业后去向： 导师签名：础 日期：即年多月，厂日 工作单位：北京铁路局 通讯地址：北京市海淀区复兴路6 号 电子信箱：h 1 2 3 410 7 3 y a h a o o c o r n c n 电话：1 3 5 9 11 5 3 0 2 9 邮编：1 0 0 8 6 0 第一章概述 第一章概述 1 1 研究的背景及意义 随着我国城市经济的发展，人口的增加，城市的机动车拥有量和交通量急剧增长， 致使城市交通阻塞，交通事故增加，严重影响了社会经济的发展和人民生命财产的安全。 因此，面对这一严酷的现实，改善现有道路的交通状况，提高交通安全水平已成为当务 之急。尽管交通事故是小概率上的随机事件，人们很难对特定一起交通事故的发生进行 精确的预测，但交通事故在空间上的分布具有不均匀性。在一些特定的地点，交通事故 经常发生，这些地点发生交通事故的可能性显著地高于其它地点，被称为交通事故多发 点或事故黑点。还有些地点，虽然暂时尚未发生交通事故，但是，或在设计上，或在实 际使用上，或在交通设施的设置上存在着某种诱发交通事故的隐患，一但条件成熟，必 然引起交通事故，进而发展成为事故黑点，这样的点往往不被人们所重视，被称为交通 事故隐患点。 第十六届国际道路会议葡萄牙的报告中指出，虽然近三年问发生事故三次或三次以 上的路段只占道路网总长的0 2 5 ，但是在其上发生的交通事故数却占了总数的2 5 l l l 。 为此，事故多发位置的研究在国内外都开始得很早，并成为道路安全研究的重要应用领 域之一。但是，对事故隐患点的研究相对来说比较少，因为没有发生足够多的交通事故 就不会引起有关部门的重视，但毕竟存在隐患，长时间得不到整治，必将从隐患点发展 成为黑点，到那时悔之晚矣。所以说，找出一条道路上影响安全行车的隐患点就是从源 头上杜绝交通事故，以后必将成为道路交通安全研究的重要领域。 从单个交通事故来看，它的发生具有很大的偶然性，虽可找到最直接的诱因，但实 际往往是驾驶员、车辆和道路等诸多因素综合作用的结果。从事故在道路上的分布来看， 如果沿道路每一处的交通运行环境均不存在缺陷，事故与道路因素无关，则事故沿道路 的分布是随机的。虽然不能说道路上零星分布的事故与道路无关，但如果在道路的某些 点或路段事故呈现集中的特点，则可以肯定的说这些事故与道路交通环境显然存在着联 系，常与道路线形、交叉口设计、交通安全设施和道路周边环境等因素密切相关1 2 l 。因 此，根据道路交通环境的不利因素找出存在重大安全隐患的点( 段) ，加以整治，对预 防交通事故的发生和提高道路交通服务质量都起着至关重要的作用。 1 2 研究的方法 通过观察已经发生的道路交通事故原因记录可知，在归咎于“驾驶员失误和操作错 误”项的道路交通事故原因中，相当一部分交通事故的深层次原因则属于不良的道路因 大连交通大学l ：学硕f ：学位论文 素，也就是说，道路自身存在着缺陷。如果按缺陷识别的难易程度划分，可分为显性缺 陷和隐性缺陷b ，。这里，道路显性缺陷是指通过一般观察方式就能直接看出的道路缺陷， 如道路两侧缺少护栏、道路纵坡过陡、存在土路肩、路面光滑等。道路隐性缺陷是指难 以通过观察方式就可直接看出的的道路缺陷，如道路平曲线的转角值、曲率变化率、曲 线的长度等。 本文按照系统论的观点，认为汽车的安全行驶是人、车、路三要素和谐统一的结果， 从道路的显性缺陷和隐性缺陷入手，分析各因素对道路交通安全的影响，引入隐患度的 概念，用于评削这种缺陷对于交通安全的影响程度，从而鉴别出道路上存在的安全隐患 点，最终再通过建立评价体系，来判断路段的安全隐患水平，将定性的影响因素转化为 定量的分析。 1 3 研究的内容 本文首先在理论上对交通事故隐患点进行了研究，提出了隐患点的概念，并与事故 黑点进行了比较，进而总结出了隐患点的特征、特性和影响因素。 其次，本文提出了隐患度法，可以从微观层面鉴别出交通事故隐患点，还可从宏观 层面对整段道路交通安全隐患水平进行鉴别，并运用算例进行了分析。 最后提出了对算例道路上隐患点的整治措施，并在整体上提出了减少交通事故隐患 点的对策。 1 4 技术路线 关于本文的技术路线，如图1 1 可形象的表示出来。 2 第一章概述 图1 1 交通事故隐患点鉴别的技术路线 f i g u r e l l t e c h n o l o g y r o a d m a p f o r t h e t r a f f i ca c c i d e n t p o t e n t i a ls p o t s i d e n t i f i c a t i o n 季套 大连交通人学i ：学硕十学位论文 第二章国内外研究现状 2 1 国内外交通安全现状 2 1 1 国外道路交通安全现状 自1 8 8 6 年汽车问世以来，道路交通事故就一直困扰着世界各国，道路交通安全状 况也越来越受到各困的重视。然而，汽车交通受人、车、路、环境等复杂因素的影响， 因此道路交通事故的发生是不可避免的，这是一个社会问题。 随着世界各国( 主要指发达国家) 对道路交通安全的日益关注，并投入大量的人力、 物力来研究道路交通事故的成凶并制定相应对策，交通安全状况逐渐好转。机动化发达 的国家千人机动车拥有量较高，交通事故发生率、死亡率基本处于较低水平，机动化程 度趋于饱和或缓慢上升，道路设施完善，交通管理先进，交通事故处于相对稳定且发生 率较低状态，交通安全水平较高。 发展中国家的交通安全水平与发达国家相比差距较大，且处于不稳定状态。 2 1 2 我国道路交通安全现状 自改革开放以来，道路交通有了长足发展，但道路交通事故也随之逐年增加，我国 已成为道路交通事故最严重的国家之一。2 0 0 8 年，全国共发生道路交通事故2 6 5 2 0 4 起， 造成7 3 4 8 4 人死亡、3 0 4 9 1 9 人受伤，直接经济损失1 0 1 亿元。其中，发生一次死亡3 人以上道路交通事故1 2 9 0 起；发生一次死亡5 人以上道路交通事故2 5 0 起；发生一次 死亡l o 人以上特大道路交通事故2 9 起。道路交通事故万车死亡率为4 3 n ，。 从1 9 9 0 2 0 0 7 年，在我国人口和公路罩程缓慢增长的同时，我国道路交通事故已 连续1 7 年增长，道路交通事故死亡人数更是呈跳跃式增长。1 9 9 4 - - - 2 0 0 8 年，中国人口 虽然在继续增长，但是增长幅度已经大大降低，而机动车数量则保持强劲增长。当世界 各发达国家的事故数量、死亡人数及受伤人数都保持总体下降趋势的同时，中国的各类 道路交通事故指标却呈快速增长势头。 我国道路交通现状主要体现在：道路交通基础设施落后；车辆数量增长速度快，车 型、车种复杂，混合交通现象严重；交通参与者交通安全法规意识淡薄；交通安全规范 标准尚需完善；全社会尚未形成良好的交通安全机制。 2 1 3 中外道路交通安全状况对比 中国的道路交通安全状况与发达国家相比，有如下特点： ( 1 ) 道路交通事故数量及伤亡人数持续高速增长 4 第二章国内外研究现状 中国的道路交通事故、受伤人数及死亡人数在发达国家都下降的时候却处于上升势 头。随着经济的增长，中国国民的购买力逐年增强，道路上的交通量持续快速增长，而 相应的道路建设与交通管理很难跟上交通量增长的步伐，必然导致道路交通事故的持续 增长。就目前而言，中国的机动车保有量与美国、日本相比还有很大差距，人均拥有机 动车数量更是远远低于发达国家，甚至与一些发展中国家相比也有较大差距。而汽车产 业是中国的支柱产业之一，随着未来中国经济的增长，机动车的保有量也会以更高的速 度增长，如果不加快道路建设步伐及加强道路交通管理，中国的道路交通事故仍将保持 与世界总体趋势不协调的增长趋势。 ( 2 ) 事故死亡率及事故严重性呈下降趋势，但绝对值仍远高于发达国家 从万车死亡率来看，中国在逐年递减。这是因为中国的机动车保有量的增长速度大 于道路交通事故死亡人数的增长速度。但与发达国家相比，还是要高出几倍甚至1 0 倍 以上。 中国的1 0 亿车公里死亡率有所下降，但是与发达国家道路交通事故高峰期的该项 指标值相比，也要高出不少。 衡量事故严重性的一个重要指标是事故受伤人数与死亡人数之比。中国的受伤人数 与死亡人数之比近年来有所增加，这说明中国道路交通事故的严重性有所降低。但是租 发达国家相比而言，中国道路交通事故的严重性同样远远高于发达国家。 ( 3 ) 1 0 万人口死亡率低于发达国家 从1 0 万人口死亡率来看，似乎中国的道路交通安全状况要“好于”发达国家p 其 实不然。中国目前城市化程度较低，有将近9 亿国民在农村居住。而中国农村的交通普 遍比较落后，道路上机动车辆很少，鲜有交通事故发生。中国的城市化程度正在迅速提 高，因此可以预见，几年后中国的1 0 万人口死亡率将随着道路交通死亡数的增加而达 到甚至超过某些发达国家的指标值。 2 2 国内外交通安全研究现状 当前，世界各国对交通安全都十分重视，交通工程专家对交通安全进行了广泛而深 入的研究，并且取得了丰硕的成果。以美、英两国为代表的西方发达国家对道路交通安 全研究开展得最早，始于2 0 世纪初；德、法、意和前苏联次之，始于2 0 世纪5 0 年代； 日本在它们之后，始于2 0 世纪6 0 年代；中国最晚，直到2 0 世纪8 0 年代才开始1 5 旧。 2 2 1 国外交通安全研究概况 ( 1 ) 美国 5 人连交通大学f j 学硕十学位论文 关围的道路交通发达，汽车多，通车里程长，管理技术先进，所研究的内容非常广 泛，从道路的几何设计、汽车的安全性能、行人的交通行为，到各种交通标志、标线、 灯光控制、隔离装置等，无所不包括。对于交通事故发生的原因、特点、规律进行统计 分析只属于日常工作，各交通工程局对此有专人进行分析和研究，不在专门研究机构的 研究范围内。美国的模式基本可概括为“犷、达、高、尖”。受美国道路交通模式影响 的有加拿大、墨西哥、英国、法国等 ，。 ( 2 ) 日本 日本的道路交通特点是路网密集、车辆精良、技术先进、事故不多。因此，同本的 模式可概括为“精、尖、高、密”。日本政府为进一步治理交通安全问题，自1 9 7 0 年 2 0 0 8 年的3 8 年间，连续实施了7 次五年交通安全基本规划。9 0 年末代至今，日本把大 量人力、物力投向智能交通系统( i t s ) 的研究，通过建立i t s 来进一步减少交通事故。 受日本道路交通模式影响的国家和地区有新加坡、韩国、台湾、香港等。 ( 3 ) 前苏联 前苏联的交通布局合理、交通流畅，但管理粗犷，事故较多。因此，前苏联各加盟 共和国道路交通的特点是“流畅、粗犷、适用性强 。受前苏联交通模式影响的国家有 东欧各国和一些阿拉伯国家。 2 2 2 国内交通安全研究概况 我国的道路交通特点是：路网不足、车辆复杂、混合行驶、事故很多，因此可概括 为“少、杂、混、多 四个字。国内交通安全的研究工作起步较晚，大量研究始于2 0 世纪8 0 年代。 2 3 国内外交通安全研究所经历的阶段及研究方法 总结国内外交通安全研究的历程，大致经历了事故统计分析一交通安全评价一交通 事故预测一交通事故预防等四个阶段，在每一阶段都产生了一系列分析方法和指标。 在事故统计分析研究中，产生了事故绝对数、相对数、因果分析、事故树分析、事 故再现分析等方法对事故进行分析研究。 在交通安全评价中，产生了相对事故率法、灰色评价法、模糊评价法、模型法、事 故强度分析法、质量控制法、概率一数据统计法、冲突点法等一系列方法来评价道路安 全水平或管理水平。同时，在这一阶段中，事故多发点的研究工作也随之开展起来。许 多国家都根据自己道路交通事故发生的特点，制定了许多判定事故多发点的标准以及治 理改善措施，但这些研究和改善都是从事后进行研究和改造，缺乏事先控制。 6 第二章国内外研究现状 在交通事故预测研究中，人们从宏观和微观两方面入手，提出了一系列事故预测技 术和方法，如：判断法、时间序列分析法、回归分析法、灰色预测法、组合预测法、多 角度交通预测法等。这些方法无疑对事故改善和预防打下了良好的基础。 在交通事故预防研究中，近几年国外提出了一种全过程安全审计的研究方法，即从 投资前期投资执行期投资服务期的全过程从工程角度对道路安全进行审查，目 的在于减少事故发生的可能性和严重性，虽然只是处于初级研究阶段，但这无疑为中国 交通事故预防提供了一种新的预防手段。 中国目前对交通安全的研究大体上处于第二、三阶段，即着重于研究区域或道路的 交通安全评价和事故预测以及事故多发点判别标准的确定和治理等噜1 。 2 3 1 交通事故黑点鉴别方法 国内外鉴别事故黑点的方法有许多，常见的方法有：事故频数法、事故率法、质量 控制法、当量总事故次数法、临界率法、基于统计推导的鉴别法、累计频率曲线法、横 断面安全系数法、全系数法及道路事故鉴别专家系统法等。鉴别方法是由最初的绝对指 标法( 如事故频数法) ，逐步发展到相对指标法，逐步向更全面、综合的方法发展，除 了利用原始数据外，还利用更为全面的信息资料，如道路设计资料、交通统计资料等， 逐步建立更为科学的事故黑点鉴定和安全改善措施。 ( 1 ) 事故频数法 该方法选取一临界的事故次数作为鉴别标准，如果某路段的事故次数大于临界值， 则被认为是事故多发点。由于最初的事故数据记录都包括了时间与地点j 实践中很自然 的提出在一定时间一定路段上的交通事故的统计绝对数据，即事故频数来鉴定危险路 段。 该方法的优点是计算与选择方便、一目了然；缺点是当若干地点事故次数相差不多 时，难以作出客观判断，即该方法没有考虑不同地点的道路环境条件及交通条件差异， 可能导致将非事故多发点当作事故多发点进行改善。因而该方法只适用于鉴别小型的交 叉口或道路系统。 ( 2 ) 事故率法 2 0 世纪中叶，一些发达国家相继开始进行了交通调查工作。在鉴别事故黑点时，开 始引入交通量的数据，因此，在道路交通安全评价中提出了事故率法，即按事故率的大 小进行评定。当事故率大于某个设定的临界值时，即认为该段属于危险路段。对于道路 路段，常以每年亿车公里或百万车公里的事故次数作为评价标准；对于交叉口，常以百 万辆车的事故次数作为评价标准。 7 人迮交通火学。i ：学硕十何论史 由于同时考虑厂交通量与路段长度，这种方法优于事故频率法。但是，该方法也容 易导致以下四种情况的出现：具有较低交通量的短路段拥有高事故率，而具有高事故次 数、高交通龟的路段拥有低事故率；具有低交通量、低事故次数的交叉口拥有高事故率， 而具有高交通量、高事故次数的交叉口拥有低事故率。因此，当以它作为唯一标准进行 危险路段或交叉口的鉴别时，同样也可能导致将非危险路段当作危险路段进行改善，或 漏掉了更为严重的危险路段，导致鉴别上的失误。 ( 3 ) 矩阵法 该方法也称事故频数和事故率综合法，即把事故次数和事故率结合起来作为鉴别事 故多发点的标准。如图2 1 所示，以事故次数作为横坐标，以事故率作为纵坐标，按事 故次数和事故率的一定值，将图中画出不同的危险度区域( 矩阵单元) ，如危险级别i 的区域比危险级别i l 的区域内的评价对象更危险。每一路段在矩阵中用一单元表示，矩 阵单元的位置则表达了路段的危险程度，图中右上角的矩阵单元是最危险区域，亦是交 通事故次数和事故率均很高的事故多发地点。 该方法的优点在于矩阵的大小可以根据使用者的需要来确定，同时兼顾了事故频率 法和事故率法；缺点是只表示了路段的危险程度，而不能对低事故次数高事故率的路段 或高事故次数低事故率的路段作出本质的区别，只是简单地将其看成是非事故多发点， 同时也没有考虑临界值与严重程度的决定性作用。 事故次数 图2 1 事故频数与事故率综合法示意图 f i g u r e2 1t h es c h e m a t i cf o rs y n t h e s i sm e t h o do fa c c i d e n tf r e q u e n c ya n dr a t e ( 4 ) 当量总事故次数法 8 第二章国内外研究现状 当量事故次数，有时也称当量死亡人数。它是考虑到在交通事故中，事故次数对事 故严重性的描述不够，同样的事故次数，严重程度不同，其损失对社会的危害程度也不 同，不能将不同严重性的事故数简单的累加，如果将严重程度不同的事故统一对待，往 往造成判断的失误。例如，拥有同样事故次数的两条路段，其中一条路段的事故死亡人 数比另一条路段的事故死亡人数高，很显然，具有高死亡人数的路段的危险性高。如果 不考虑事故的严重性，将判断为两者具有同样的危险性。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，因此，根据死亡、受伤等对社会危害性的大小赋予不同的 权值，提出当量事故次数。其计算方法为 a ，d = a + k i d + k ，w ( 2 1 ) 式中：彳m 当量事故数( 起) ； a 实际事故数( 起) ； d 死亡人数( 人) ； 形受伤人数( 人) ； k ，、k 2 与死亡人数、受伤人数相关的权值。 由于该方法没有考虑交通量和路段长度，也存在与事故频率法相同的缺点，同时权 值的确定对结果的影响也非常大。 ( 5 ) 质量控制法 上述各种鉴别道路交通事故多发点的方法都有各自的优点，虽然也存在一定的缺 陷，往往受适用条件的限制，但可以根据道路的实际情况选取合适的鉴别方法。质量控 制法可以用来鉴别道路条件及交通条件大致相同的道路上的事故多发点。 1 9 5 6 年，n o r d e n 等人提出了质量控制法，其实是一种基于假设的理论性方法。假 设路网或某类道路的平均事故率为p o ( 车辆事故率) ，某道路( 或路段) 上作用的交通 量是m 辆车。假定道路上各处的运行条件不存在特别缺陷，则对于具有平均事故率昂的 道路在上面作用m 的交通量时，它发生事故次数的概率符合二项分布，即： p x = k ) = 磷礤( 1 - p o ) 伸以) ( 2 2 ) 式中：k 发生的事故次数( 次) ； m 鉴别路段上累计车辆数( 交叉口以百万车辆计，路段以亿辆计) ； 昂路网或某类道路的平均事故率( 次亿辆或次百万辆) 。 通常由于m 值很大，k 值又很小，其分布与泊松分布极为接近，故可用以下公式计 算：尸 叫= 争a 9 ( 2 3 ) 大连变通人学f ：学硕十学位论文 式中：a 鉴别路段理论平均事故频率( 次) ，a = p o m 。 对于泊松分布其期望与方差均为a 。 根据显著性水平可以得到评价危险路段事故率的上限和下限，其计算公式如下： 肌辱一去 肌郴辱+ 去 ( 2 4 ) ( 2 5 式中：尺临界事故率，尺+ 为上限值，尺一为下限值； k 统计常数，一般取1 9 6 ( 9 5 置信度) 。 当该路段的实际事故率大于r + 时，该路段或该道路为危险路段，应采取措施改善： 小于尺一时，为相对安全的路段或道路；介于两者之间的应跟踪观测，酌情采取措施。 按照事故率的大小排序，便可确定改善道路事故黑点的优先顺序。 ( 6 ) 临界率法 1 9 9 7 年，学者j s c h e n 和s c w a n g 总结了以上各方法的优缺点，提出了鉴别危险 路段的临界率法。该方法首先选取道路使用者能够忍受的最高事故率作为临界率，对于 不同的临界率，根据显著性水平，对任一给定路段给出相应事故多发点最低的事故率。 当某一路段的事故率超过临界的事故率时，即被认为是事故多发点。由于统一考虑了事 故多发点的重要特征( 包括事故的严重程度、交通量和路段长度) ，该方法要优于以上 各种方法。同时，通过选取不同的危险率，该方法能够确定事故多发点改善的优先次序。 但是，随着经济的发展和人民生活水平的提高，l 临界率也是变化的。因此，有关部门应 该及时更新数据库，以便根据交通事故及道路改善资金的情况选取合适的临界率。 ( 7 ) 速度比判断法 交通心理研究表明，驾驶员在行车过程中会产生一种心理惰性。在高速行驶状态下， 驶入危险路段时，仍不减速或减速幅度不够。当驾驶员由行车条件好的路段进入条件差 的路段，由于心理惰性，使得实际车速大于道路条件允许的车速，这就有可能导致交通 事故。因此可从相邻路段的行车条件来确定危险路段。车辆从路段a 驶入路段b ，在路 1 ， 段a 能保证车速为k ，在路段b 能保证车速为k ，则有：r = ( 2 6 ) y 2 式中：r 相邻两路段的车速比。 当尺0 8 时，路段为安全路段；当尺= 0 5 0 8 时，为稍有危险路段；当r o 5 时，为危险路段。 1 0 第二章国内外研究现状 车速可通过实测，或根据道路交通条件来推测，通常危险路段有以下几种情况：道 路上有坑洼或阻挡物，连接不良，视距不够，线形急转弯，坡度突变，超高不足或反超 高，行人、非机动车设施不足或质量差，交通工程设施等不足或设置不当。 对于交叉口，可用通过交叉口的机动车行驶速度与相应路段上的区间速度之比来判 t 定，即：r ：l ( 2 7 ) 式中：圪交叉口车速( k m h ) ； 圪交叉口间路段的区问车速( k m h ) 。 速度比是一项综合性指标，当它与事故率结合使用时，使事故多发点的评定更加可 靠。 ( 8 ) 累计频率曲线法 累计频率曲线法是针对我国道路的实际情况而提出的，这是依据以下两方面：首先， 我国公路交通事故研究尚未能提出成熟的安全指标的“标准值 ，因此无法使用简单的 绝对值进行事故黑点的鉴别；其次，我国不同地区技术经济发展相差较大，各地区用于 公路养护、管理和安全性改善的资金有很大差异，制定统一的指标难以照顾到不同发展 水平。因此，经过对各种道路事故黑点鉴别方法的比较及其在我们应用时的可行性分析，4 提出累计频率曲线法。 累计频率曲线法是多用于微观事故多发点的分析。它基于这样个认识：在一条道 路上，如果道路条件处处一样( 不一定是无缺陷) ，则可认为事故发生的位置与道路无 关，在统计量足够大时，事故沿道路分布理论上是均匀的。但实际上道路条件不可能处 处一样，道路条件的不同，使实际的事故发生分布沿路是不均匀的，虽然其中有一定的 偶然性，但有一点是不争的事实，即发生少量事故或不发生事故的路段占大部分，集中 发生较多事故的路段是少部分，并且事故数越高的路段占的比例小，如果将事故数( 率) 发生的频率排序，计算其累计频率，则能分离出累计频率很小、但事故数( 率) 很高的 位置，作为事故多发路段的可能位置。 累计频率曲线法是基于统计学原理的一种方法，该方法以每一单位长度发生的事故 次数为横坐标，以发生大于某一事故次数的累计频率为纵坐标，绘制累计频率曲线哼1 0 1 。 2 3 2 交通事故预测法 随着交通安全学者对道路交通安全的深入研究，预测方法也逐渐增多，但归纳总结 后，总体上都是结合数学知识从三个角度提出的预测方法：一是依据事故发生的因果关 系提出的方法，比如回归模型；二是依据事故历史发生时间序列提出的预测方法，比如 大连交通人学：学硕十学位论文 指数平滑法、灰色预测法、移动平滑法；三是依据因果关系和时间序列共同提出的预测 方法，这种方法实现起来其模型结构一般比较复杂，求解比较困难，形式也不固定。 2 3 2 1 线性回归预测法 影响道路交通事故的因素往往不只一个而是多个，线性回归预测多数是利用多元线 性回归方程，通过寻找与因变量具有较强关联关系的因素作为自变量，计算回归系数， 并经过相关性分析和显著性检验后，最终确定凹归预测方程。多元线性回归方程表示形 式如下：y = b + 口1 x 1 + 口2 x 2 + 口3 x 3 + + 口。x 。 ( 2 8 ) 式中：y 道路交通事故数或受伤人数、死亡人数： x ；第f 个影响因素； a ；第i 个影响因素的重要程度系数； b 回归常数。 在具体应用多元线性回归方程时，需要对回归方程进行相关性检验。 ( 1 ) 变量相关性检验 在进行多元回归变量相关性检验时，使用的是复相关系数r ： 尺一 ( 2 9 ) 式中：咒道路交通事故数或受伤人数、死亡人数； y t 预测的道路交通事故数或受伤人数、死亡人数； 歹道路交通事故数或受伤人数、死亡人数的平均值。 ( 2 ) f 检验 f 检验是用来判别所有变量置，x ：，墨e 与因变量的线性回归关系显著性程度的 检验方法。即：f = ( 2 1 0 ) 该统计量服从自由度为( m 一1 ，以一所) 的f 分布，在给定的置信度水平口下，检验自 变量与因变量y 的线性回归关系是否显著。 2 3 2 2 指数平滑预测法 指数平滑法按照平滑次数分为一次指数平滑、二次指数平滑、三次指数平滑和高次 指数平滑四种。其中，一次、二次、三次指数平滑较为常用，这里只介绍一下一次指数 平滑。 1 2 第二章国内外研究现状 设置为时问序列中时点t 的观测值，其样本数为，每次平滑中求算术平均值所采 用的观测值个数为n ，在第f 时点的指数平滑值s 为 1 墨= 二( 毛+ 薯- 1 + t 一2 + + 一。+ 1 ) 1 1 ，、 1 ；一+ 一心- 1 + 2 + + 一。+ l + 一。) 一一一 。一1 一+ s t - 1 1 玉。( 令一一。s 一。) 。一1 薯+ 置，一! s 一。；三t + ( 1 一! ) s 一。 当月，1 时，三。1 ；当，l _ 时，三一o 。 刀行 令口一三，口介于l 与o 之间，称口为平滑系数。最终获得构造一次指数平滑数列 刀 的递推公式为： 爿= a x , + ( 1 一口) ( 2 1 1 ) 式中：彰第t 时点的指数平均值，即，为第t + 1 时点的预测值y m ，只+ 。一彰或只= s l 。 g 迭代计算时的初始值瓯的确定，最常用的方法是，令= 一( 时间序列 的首项) 。平滑系数口的取值关系到计算结果是否合理，一般由经验给定， 大多采用0 0 1 - - - 0 3 。 2 3 2 3 数学曲线预测法 交通事故的发展规律往往类似于生物的自然增殖过程，可以用一条近乎s 型的曲线 来描述：预测对象数值随时间推移而逐步增长，发展初期增长速度较慢，一段时间后， 增长速度会逐渐加快，到接近于某一增长极限时，增长速度又会放慢。常用作预测的s 型增长曲线模型有戈伯兹曲线、逻辑曲线及对数抛物线。 ( 1 ) 戈伯兹曲线预测模型 数学模型为：y = k a 扩 ( 2 1 2 ) 式中：y 预测函数值； f 时间变量； a 、b 模型参数。 ( 2 ) 逻辑曲线预测模型( 图2 2 ) 数学模型为：) ，2 i 去歹 ( 2 1 3 ) 1 3 人连交通大学r ：学硕十学位论文 式中：y 预测函数值； f 时间变量； k 渐进线值； a 、b 模型参数； e 自然对数的底。 y o b ( 1 + c )厂 o 图2 2 逻辑曲线阻 f i g u r e2 2l o g i cg r a p h ( 3 ) 对数抛物线预测模型 对数抛物线是一种特殊的增长曲线，与s 型增长曲线不同的是，戈伯兹曲线与逻辑 曲线预测对象值随时间推移而逐步增长，而对数抛物线的预测对象在增长到一定程度 后，数值会逐渐下降。数学模型为：y = a e 所埘 ( 2 1 4 ) 式中：y 预测函数值； t 时间变量； 口、b 模型参数； e 自然对数的底。 除了上述三种常用的曲线外，抛物线、对数曲线和多项式等也常用。 2 3 2 4 灰色系统理论的预测方法 有时候，由于事故信息收集得不完全或信息没有明显的规律性，在这种情况下就可 以考虑使用灰色预测法。在使用该方法时，先采用累加或累减生成的方法对时间数据列 进行处理，使数据列的随机性弱化，从而转化为比较有舰律的数据列。 如给定数据列 工。 ) 】2 x 。瓴) ，工。心) ，】是规律不明显的时间序列，做数据累加生成 f 处理，令 x 1 ( t 1 ) = x 徊心) ，得到新的数据列 x o ) ) 】= x o ( f t ) ，工1 ( f ：) ，】 1 4 第二：章国内外研究现状 新数据列随机性被弱化，有明显的增长规律性( 可进行次处理) ，新数据列绘制曲 线多逼近指数式曲线。 灰色动态模型g m ( n ，j 1 1 ) ，n 为微分方程阶数，h 为变量的个数。一般采用g m ( 1 ，1 ) 模 ，( 1 ) 型形式：竺二+ 似( 1 ) 一 ( 2 1 5 ) 出 式中：a 、建模过程中待辨识的参数和内部变量； x ( 1 ) 原始数据x ( o ) 经过累加生成处理得到的新数据列。 2 3 2 5 生成数列回归分析法 生成数列回归分析法运用灰色系统的基本理论对影响因素进行关联分析，定量地找 出主要影响因素，并建立因变量、自变量的生成数列，据此进行一元或多元回归分析， 得到生成数列回归预测模型。其主要步骤如下： ( 1 ) 关联度分析 关联度分析的基本思想是根据曲线间的相似程度来判断曲线关联程度，两曲线几何 形状愈相似，其关联程度愈大，因素间的关系愈密切。关联度分析的目的是为了找出影 响预测对象的主要因素。 ( 2 ) 生成数列回归模型 对生成数列进行常规的回归分析，建立生成数列的回归预测模型，用相关系数等进 行回归模型的精度检验，根据回归模型逐年计算出预测年限内的生成预测值。对生成预 测值进行累减还原，即得所求预测对象的预测值，可用预测值的离差等反映预测精度。 2 3 2 6 神经网络预测方法 由于事故发生的随机性及其发展受到多种因素的影响，用非线性函数描述事故的发 展规律将更为准确，人工多层神经网络能有效的解决非线性函数问题，这样在道路交通 事故预测中可以应用神经网络预测方法。 人工神经网络预测可按两步骤进行：一是影响因素的关联性分析，广泛采用的相关 性