事故一种多边位置的定义

事故一种多边位置的定义

道路事故发生的区域集中在大多数交通事故中，这具有很大的损伤。如果采取精确的改善措施，在事故多发区域，可以投入更少的资金，从而显著降低道路事故的比例，并实现更大的经济效益和社会效益。因此,事故多发位置的鉴别是道路安全研究中最重要的内容之一,世界许多国家根据本国交通事故的特点采用了各自不同的方法进行事故多发位置的鉴别。中国的道路交通事故有其自身的特点,而且,由于中国的事故数据和有关参数指标缺乏长期和详尽的分析结果,因此直接采用国外的方法存在许多问题。1事故频发位置在国内外的有关资料上,事故多发位置的定义有多种不同的表述,但大都没有作相对精确的定义,国内更多的是使用“事故多发路段(点)”一词。尽管“事故多发位置”从字面上不难理解,但也正因为它过于通俗,以往在判断和处理事故多发位置时往往凭一时的事故水平甚至主观感觉,以至于产生较大的随意性。本文对事故多发位置作如下定义:事故多发位置是指:在较长的一个时间段内,发生的道路交通事故的数量或特征与其他正常位置相比明显突出的某些位置(点、路段或区域),国外称为Accident-proneLocations,HazardousLocations或俗称Black-spots。事故多发位置的定义有几个重要的内涵:首先,严格地讲,这里的“位置”可以是一个点、一个路段、整个一条道路、或一个区域。其次,事故多发位置对数据统计时间有要求—“较长一段时间”。这主要是为了避免事故统计的偶然性,这个“时段”的长度应根据所研究道路的运营状况分析确定,通常为1～3年,时间过短,事故的偶发性过大,不能说明一般规律;过长,则易受道路运营状况变化的影响,难以反映出事故分布的真实情况。再次,定义中的道路交通事故的数量是一个广义的概念,它可以是事故的绝对次数,也可以是死亡人数、受伤人数、各种事故率、死亡率、事故损失等不同指标,或某些事故特征的发生量(如:超速引起的事故、追尾或对向碰撞事故等)。最后,定义中的“正常”和“突出”是事故多发位置分析的最关键点,也是安全评价的主要内容之一。“正常”与“突出”是相辅相成的,没有“正常”就无所谓“突出”;相反,不是为了寻找“突出”点,“正常”的判定也毫无意义。“正常”值的取得通常都来自于事故的历史资料,可以是研究对象本身的历史资料,也可以是相似道路的历史资料。2事故频发位置上的事故与道路转运分析典型是科学研究的基本方法,事故多发位置对研究交通事故与道路的关系就具有典型意义,它是事故的集中表现,事故达到一定数量特别是事故的某些特征的重复出现,有利于分析事故的特点、原因,从而获得规律性的东西。因此,对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两大应用领域之一(另一应用领域是道路安全审计)。从单个道路交通事故来看,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下的结果,如果事故与道路因素无关,则事故的发生地是随机的。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段落或路段事故呈现集中的特点(特别是某一类事故呈集中的特点),则可以肯定地说:这些事故与道路显然存在某种联系。因此,事故多发位置对研究事故与道路的关系具有特别的意义,是公路的设计和管理部门应特别关心的问题。从事故多发位置本身来看,它所占道路的长度通常很少,却集中了较大比例的交通事故,严重的会形成所谓的“魔鬼路段”、“老虎口”,具有极大的危害性。如:某国道1461K～1463K,在3km的路段上3年发生事故49起;西南某高速公路313K+950～316K+065,在2.1km的路段上4年累计发生事故129起,仅在313K+950～314K+000不足百米的路段上就发生19起事故,每公里事故率大大高于其他路段。鉴别并对鉴别出的事故多发位置采取有针对性的改善措施,能以最小的投入,最大限度地降低全路的事故率,取得较大的社会和经济效益。对事故多发位置上发生的典型事故案例进行分析,一方面可以找到事故的主要原因并加以整治,从而改善现有道路的安全水平。而更重要的一方面是通过事故多发位置研究可以获得事故与道路交通条件之间的联系,找出道路交通设计中的缺陷,其研究结果可为道路安全审计提供技术支持,通过道路安全审计,将一些安全隐患消灭在规划、设计阶段。显然,这方面的意义要大于事故后的道路环境整治。事故多发位置鉴别包括:资料收集、鉴别、原因分析、改善对策和后评估。其中鉴别方法是最重要最核心的工作。3异常的位置事故多发位置的鉴别方法是根据选定的指标,将指标值“异常”的位置从“正常”的指标中选出来。这里包含着两项工作:一是正常值的确定,即认为在什么范围内的指标值是正常值;二是被鉴别位置处的指标值与正常值的比较方法。3.1事故频发位置绝对值方法是指所采用指标的正常值在一个国家或一个地区被确定为一个常量,这个常量是经过大量和长时间的调查统计所得到的,任何一个事故指标大于这个常量的位置均被认为是可能的事故多发位置。(1)事故发生次数法事故次数法是以事故次数为指标,确定正常事故次数的标准值,若在此规定时间和范围内事故次数大于标准值,则被认定为事故多发位置。(2)事件发生法事故率法是以事故率为指标,确定正常事故的标准,若在规定时间和范围内的事故率大于标准值,则被认为是事故多发位置。3.2矩阵法求取事故次数鉴于事故次数法和事故率法各有优缺点,单独使用对反映事故状况都有片面性。作为一种修正,一些专家提出了将两者结合起来考虑的矩阵法。矩阵法对每一个被研究的道路单元进行事故数和事故率计算,然后将事故次数作为横坐标,车公里事故率为纵坐标,点出两者的分布。整个坐标可分为4个区:1区为高事故率、高事故数区;2区为高事故率、低事故数区;3区为低事故率、高事故数区;4区为低事故率、低事故数区。如数据落入1区则可列为事故多发路段,落入4区则为安全路段,落入2、3区则应对这些点进行进一步分析后做出判断(图1,见下页)。3.3置信区间的区分预测法是将事故次数与影响事故的几个因素进行回归分析,求得该地区各路段事故数的预测模型,然后根据统计原理求得在一定置信度的置信区间(图2和式(1)),从而区分出危险区、中间区和安全区。|Yi-ˆYi√ˆYi|=Κ(1)∣∣∣Yi−YˆiYˆi√∣∣∣=K(1)式中:Yi为实测值;ˆYiYˆi为预测值;K为统计常数,如置信度为95%时,K=1.96。在预测法中,由不同的预测方法可得到不同的鉴别方法:3.3.1统计关系接触系数法质量控制法(RateQualityControlMethod)是应用质量管理理论来评价道路安全性的方法,根据概率论和数理统计原理,在一定的置信水平下的事故率临界值为R+c=A+Κ√AΜ+12ΜR-c=A-Κ√AΜ-12Μ}(2)式中:Rc为临界比率,R+c为上限,R-c为下限;A为类似路段平均事故率(以次/车公里为单位);K为统计常数,如取95%置信度,K=1.96;M为某路段或道路在事故记录年限内的累计行驶车公里数。当公路上研究单元的事故率超过临界上限,则为事故严重的位置,应立即进行原因分析研究,并采取治理措施;事故率低于临界上限,但高于临界下限的位置则是应注意的位置,应重点跟踪观测,酌情采取措施;事故率低于临界下限的位置则为事故一般或轻微、安全性较好的地方。3.3.2响应面为uj的路段j交通量计算公式丹麦模型是一个微观模型,它建立了事故与交通量和路段长度的关系。E(Uj)=aΝpjLj(3)式中:E(Uj)为路段j的事故预测值;Nj为路段j的交通量;Lj为路段j的长度;a、p为回归常数。瑞典、日本等国根据上式和国内的事故资料也曾得到相应的回归预测模型。3.3.3a、q和wt形产品的流量模型及预测方法在对区域和路段预测的基础上,专家们对交叉口也提出了不同的预测模型。TANNER1953年提出了平方根法则,用于无信号灯十字形交叉口A=√Q1+Q22Q3+Q42(4)式中:A为交叉口事故数预测值;Q1、…、Q4为交叉口4个进口道的流量。对T形交叉口:PICKERING、HALL和GRIMMER1986年提出下面的模型A=0.24(QΡ)0.49(5)式中:A为在交叉口22m范围内的事故数预测值;Q为主路进口道的流量(veh/d);P为次路进口道的流量(veh/d)。另外还有一些其他的预测方法,如:层次分析法、时间序列法、动态聚类的方法等。预测法都需要有大量的历史数据进行回归,质量分析法模型虽不是直接回归所得,但其中相似路段的事故平均值也要大量统计资料支持。而且,对中国这样一个地域辽阔的大国,各地区、各不同等级的道路均需单独建模,这给事故多发位置鉴别带来了很大的困难。4事故频发位置的鉴别考虑到事故多发路段(点)的鉴别工作量很大,目前在公路管理部门还未建立起专门的道路安全管理机构,本文将事故多发位置的鉴别分为宏观和微观2个不同的层次,它们是路网上的事故多发道路和某一条道路的事故多发路段(点),或称路网级和项目级。通常先进行路网级的鉴别,从路网中筛选出事故相对严重的公路,提交进一步进行项目级的事故多发路段(点)鉴别。路网级和项目级应采用不同的程序和方法进行鉴别。4.1对于交通量因素在对国内外各种方法比较的基础上,确定路网上事故多发道路的鉴别采用质量控制法。因为:(1)质量控制法是基于统计理论的方法,一般符合事故统计规律;(2)质量控制法考虑了交通量的因素,有利于将不同等级和不同交通状况对事故的影响因素考虑进去;(3)在路网级分析中,路网平均事故率A要求比较宏观,较容易获得;而对微观路段分析时,类似路段平均事故率需要对路网上相同等级、类似交通组成的道路(或路段)进行大量统计后才能得到,且直接影响临界事故率的计算结果。因而,在中国原有研究成果较少的条件下,这种方法不太适用于微观路段分析,而较适用于路网中的事故多发道路这样宏观路段的分析。4.1.1用车公里事故率分析路网上事故多发道路的鉴别的评价指标采用车公里事故率。车公里事故率由于考虑了交通量的状态,对路网上不同交通量的道路的事故水平有一个相对可比较的量度。4.1.2路网上公路鉴定质量控制法按式(2)计算,当某一条公路的事故率超过临界上限,则为事故特别严重的道路,应立即进行项目级的事故多发路段(点)研究,并根据结果采取治理措施;事故率低于临界上限,但高于临界下限的道路则为事故严重的道路,应重点跟踪观测,酌情采取措施;事故率低于临界下限的道路则为事故一般或轻微、安全性较好的道路。路网上的事故多发道路的鉴别可按以下步骤进行:第一步:资料收集(1)网内公路的分段建议。路网上事故多发道路的鉴别工作通常在省(自治区)或地区一级进行,为了与交通事故记录相对应,省内的鉴别工作按公路编号为单位,同一编号的公路跨地区的可再按地区分段;对在地区进行的鉴别工作,则可直接按公路编号分段。(2)对全路网上的公路分等级、分道路进行事故数据调查,内容可参考公安交警部门制定的《道路交通事故登记表》。(3)收集全路网各条公路的分段交通量资料。第二步:事故率计算(1)计算全路网平均事故率。全路网平均事故率直接影响事故正常状态的标准,由于不同等级的公路的交通运行状况差异很大,建议按不同公路等级分别计算平均车公里事故率,作为各等级的标准。(2)各条公路的事故率。各条公路的事故率计算方法与路网平均事故率相同,所不同的仅是计算范围。第三步:临界事故率计算按照式(2)计算各级公路的临界事故率,计算结果作为各级公路的正常事故率标准,可在一段时间内相对稳定。第四步:路网上事故多发道路的确定将每条公路计算的平均车公里事故率与路网临界事故率进行比较,即可了解路网上各条公路的交通安全状况:当某条公路的事故率超过路网事故率的临界上限,则为事故特别严重的道路,应立即进行事故多发路段(点)研究,并采取治理措施;事故率低于临界上限,但高于临界下限的道路则为事故严重的道路,应重点跟踪观测,酌情采取措施;事故率低于临界下限的道路则为事故一般或轻微、安全性较好的道路。第五步:分析与建议根据以上鉴别的结果,对事故特别严重和严重的道路,应对事故分类、原因、形态、时间分布及其他特征作进一步分析,分析结果应向公路管理和交通管理部门提出专题报告,并提出对这些道路进一步进行事故多发路段(点)鉴别的技术安排建议。4.2宏观和微观方法对比项目级事故多发路段的鉴别通常是在路网级鉴别的基础上进行的,也可以根据需要直接进行。根据上一节的分析,现有的各种事故多发路段的鉴别方法都各有特点,在不同的条件下发挥了很好的作用,但是,这些方法都需要依赖于长期研究所获得的基础数据。在宏观层面,中国已有相对稳定的统计数据,因此可以采用质量控制法等方法,对路网上的安全状况进行评价;但在微观层面,这些宏观的统计数据无法适应不同等级、不同地区以及不同交通设施条件下的公路安全性评价。累计频率曲线法就是在这样的背景下提出的用于微观事故多发位置分析的新方法。4.2.1事故沿道路分布的特性累计频率曲线法是基于这样一个认识: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布的。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越小,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。4.2.2试验结果与分析累计频率法是基于统计学原理的一种方法,该方法以每一单位长度(常用1km)发生的事故次数为纵坐标,以发生大于某一事故次数的累计频率为横坐标,绘制累计频率曲线。图3是某公路的事故累计频率曲线和高次多项式拟合公式(粗线)。根据在中国多条道路进行交通事故分析,上述曲线在累计频率5%～20%左右有一个突变点,在突变点下面,即累计频率≤5%～20%的部分为事故率最高的部分,且事故随累计频率的微小变化而急剧增减,在突变点上面,事故率较小且曲线很平缓,累计频率的较大变化也不会引起事故率的急剧变化,因此,可以将事故累计频率小于5%～20%的路段作为可能的“事故多发路段”。这部分路段长度比例较少,却占有很高的比例。4.2.3评价点的确定当沿线交通量变化不大或缺乏交通量资料时,某一条道路的事故多发路段(点)的评价指标可用公里事故数;当沿线交通量变化较大时,也可采用车公里事故率。4.2.4累计频率突变点的选择应用分析。根据当地的公路(1)累计频率曲线法在确定事故的“正常值”和“突出值”时采用了一个相对的概念,对一条道路不是先定“正常值”是多少,“突出值”是多少,而是直接找出“突出”的点,则:“突出点”上的事故数(率)就是这条路上的“突出值”。这样就避免了一个统一的“正常值”不能适应各条道路不同的事故状况的矛盾。因此它能够适应中国目前事故状况差别大、道路安全基础研究缺乏的实际情况。(2)对不同的公路,累计频率的突变点会在一定范围内变化,根据事故多发段所占比例的多少,累计频率的突变点会有所不同:事故多发段少,则突变点越靠近原点(累计频率值就小),反之突变点处的累计频率值就大。(3)当事故分布较集中,位置比较确定,则曲线突变点比较明显,接近图3中的A曲线;当事故离散,事故多发路段的特征不明显时,累计频率曲线上的突变点则不明显,接近图3中的B曲线。因此,实际分析中需要根据当地条件选择事故多发路段的分界点。(4)因为统计的需要道路被分成等长的单元,这会造成“削峰”的可能,因此,在实际应用中,选择累计频率突变点的时候应偏小一些,作为初步结果;另外,对初步选出的事故多发路段前后的单元也应注意检查。4.2.5路设施资料调查和现场踏勘道路上的事故多发路段(点)的鉴别可按以下步骤进行:第一步:资料收集(1)事故数据调查,内容包括:事故地点、时间、死亡人数、受伤人数、车辆损坏、直接经济损失、天气、路面状态、