国道g104线国道国道g104线国道g134线国道g1177道路交通事故黑点成因鉴别与改善对策

国道g104线国道国道g104线国道g134线国道g1177道路交通事故黑点成因鉴别与改善对策

据统计，世界上大约有120万人遭受了道路和道路造成的破坏。道路安全已成为全世界的中心主题。其中,道路交通事故黑点成为各国道路交通安全的主要研究内容。事故黑点是多种因素综合作用的结果,且这些因素对事故结果的影响程度不同。以往人们通过先验经验或专家经验来决定事故黑点主要影响因素,提出解决方案。但这种方法存在较大随意性和主观性,易造成交通问题恶化,浪费人力、物力及财力。为此,国内外逐渐重视事故黑点的成因研究,成因分析理论从单因素理论逐渐发展为多因素理论。成因分析方法包括专家调查法、统计图表分析法、事故树分析法、回归分析法、多类线性判别分析法和层次分析法。这些方法人为因素较多,影响鉴别黑点成因的准确度。目前人们根据需要提出模糊聚类法、灰色关联分析、粗集理论等事故黑点成因鉴别方法,鉴别出道路交通事故黑点成因的主要因素。笔者从道路、交通、交通设施、环境等方面分析道路交通安全的影响因素,通过模糊聚类法、灰色关联分析、粗集理论等方法鉴别国道G104线K2177—K2178段的事故黑点成因,并提出改善措施。1忽略潜在的道路交通事故条件因素我国在确定事故黑点时通常只考虑道路原因导致的交通事故,未考虑周边社会环境等其他因素影响,忽略潜在的道路交通事故黑点影响因素。在分析道路交通事故黑点成因时应全面考虑道路条件、交通条件、交通设施条件以及道路沿线社会环境等因素影响。(1)交通事故形态车道太窄或太宽都会影响交通安全;路肩宽度与交通事故率成反比关系;道路线形存在缺陷,往往会导致该路段成为交通事故黑点。在交叉口处,转弯交通量较大,降低主线道路的通行能力和行车安全性。(2)驾驶混合交通行人、非机动车挤占机动车道或横穿公路,行驶速度不同的各种机动车形成混合交通,影响行车安全;高车速使驾驶员避让措施的时间减少,车辆避碰距离减小,事故更为严重。(3)其他照明设施交通设施主要包括交通标志、标线、防眩设施以及照明设施,其设置合理与否直接影响到车辆的行车安全性。例如夜间光线不足或提供给驾驶员安全驾驶所需的视觉信息不足,发生事故可能性增大。(4)道路交通阻塞沿线的社会环境在一定条件下会成为道路交通事故的主导因素。例如沿线两侧土地的开发和街道化的发展,在缺乏管理和控制时,机动车流、非机动车流和人流不按交通规则运行且随意穿越公路,居民沿路设摊经营,导致公路的交通阻塞,形成“瓶颈”路段,交通事故频发。2道路事故发生过多的原因的评估2.1其他处方和方法(1)智能决策信息获取聚类分析作为数据挖掘技术的重要组成部分,是分析海量、复杂数据的有效工具,获取智能决策信息的主要手段。模糊聚类法主要分为两个步骤:成因聚类和聚类效果评价。采用划分系数和平均模糊熵对聚类效果进行评价。(2)确定灰色关联度应用灰色关联分析法确定事故黑点成因,首先是从道路交通系统4个子系统出发,确定各类因素集中相应主元素的灰色关联度,从而达到鉴定事故成因的目的。该方法采用概率统计方法确定各主因素的主元素,并且通过计算各主元素的关联度,确定事故主要影响因素。(3)不利因素的筛选针对交通事故多发点成因的复杂性和多样性,通过粗集理论来对公路交通中的不利因素进行筛选,找到形成事故多发点的最大诱因。通过补齐决策表,将决策离散化,然后计算各条件属性的影响强度,最后判断属性的重要性。2.2中毒的分析与差异(1)模糊聚类分析模糊聚类分析方法是一种数据划分或分组处理的重要手段和方法,属于模式识别中非监督模式识别范畴。将模糊聚类技术应用到交通事故黑点成因分析中,是解决黑点成因分析问题行之有效的方法。而传统获取信息的方式是从单数据集合挖掘知识,而忽略了多数据集合之间的合作影响。对于大数据的交通事故黑点,其成因并不单一,存在多种因素各自独立而又相互影响的情况。而采用模糊聚类法对事故黑点复杂成因进行模糊聚类,从而找出哪些是主要因素,哪些是次要因素等,其聚类效果可以通过划分系数和平均模糊熵来进行判断。划分系数愈接近1,最终分类的模糊性就愈小,聚类效果愈好;平均模糊熵愈小,则最终分类的不确定性程度就愈小,聚类效果愈好。模糊聚类分析方法用于处理大数据的交通事故黑点,但由于公路交通事故黑点成因的最佳划分矩阵通过目标函数求其最小值的模糊矩阵U,而参数r影响目标函数的最小值,以及影响聚类中心,因此参数r的选取是否恰当,将直接影响到聚类效果,还受孤立点的影响。(2)道路交通事故中主因素的提取应用运用灰色关联分析法来研究公路事故黑点成因时,在决策过程中,由于采用事故的4项基本指标作为统计指标,因此该法有效地克服人为主观偏好的影响。另外,在分析主因素时,从人、车、路、环境4个子系统出发,可以做到对路段发生事故成因的系统把握,另外在主因素提取主元素时,剔除了偶发性的小概率事件,排除交通事故的随机性、偶然性的影响。在该方法中,合理地确定黑点主因素是问题的关键,主因素从4个子系统出发进行确定,但是对于黑点段的实际情况,不同的道路等级、交通流特性等均存在差异,因此确定黑点成因主因素的方法有待进一步研究。(3)事故点火成因分析粗集理论结果是通过条件属性对决策属性的重要程度来判断,它根据有无该属性的支持度变化进行考察。若去掉该条件属性,对决策属性的支持度变化较大,则说明该属性强度大,即重要性较高;反之,说明该属性强度小,即重要性较低。计算各个条件属性的重要度大小,可以确定各个道路交通事故因子对黑点路段事故诱发因素的影响程度,选择针对性的整治方案。粗集理论的优势在于它不需要先验知识,便可完全从数据或经验中获取知识生成决策规则。但是决策表补齐对最后补齐效果有不同的影响,且现有基于粗集离散化的数据补齐算法的时间复杂度很高,连续属性离散化成为制约粗集理论在实际广泛应用中的瓶颈。事故黑点成因鉴别方法模糊聚类法、灰色关联分析法以及粗集理论等方法应用较为广泛,例如在安徽省G206—K950—K960路段,据统计两年半时间内发生94起交通事故,属于大数据的交通事故黑点,采用了模糊聚类法分析其成因;江苏省G104一级公路的K782—K784黑点路段两年内发生18起交通事故,确定了事故主因素,采用灰色关联分析法,确定事故成因的主元素;姚智胜、张鹏等采用粗集理论鉴别事故黑点的成因,证明了能够在没有先验知识和事先主观评价的条件下,可以比较客观有效地从数据中找出主要影响因素。交通事故黑点鉴别方法对比见表1。3不同的方法和实例3.1k177+500—黑点鉴别国道G104线K2140—K2192段位于福建宁德市柘荣县至福安市,属山区路段,周围坐落一些村庄或工厂企业(图1),设计车速为30km/h,路面宽为12m。在K2177+500—K2178路段发生交通事故次数相对其他路段较高,初步确定该路段为事故黑点。交通事故统计时间为2007—2009年,调查路段为G104线K2140—K2192段共计52km;事故总数58起;K2177+500—K2178路段事故总数9起,死亡6人,伤5人;日平均车流量1921辆/d。该路段较接近于福建省福安市,故交通量与靠近柘荣县的路段相比较大。3.2事故点火聚类分析该路段为直线起点,视距良好,路面无障碍物。在该路段周边坐落一个炼铁厂和一个木材厂,炼铁厂的出口与国道平面交叉,交叉口不明显,且出口路段长度较短、坡度较陡,炼铁厂的员工常年居住在厂里,即国道周边是一小型居民区,国道上行人出现概率增大。在该T型交叉口未设置标志标线和照明设施,导致交通事故的发生,事故一般都是发生在晚上。且因该路段为山区中平坦路面,驾驶员行车至该路段时易提速行驶。采用粗集理论分析得出,国道周边环境干扰是导致该路段事故发生的主要诱因,未设置照明设施、车辆速度以及气候状况是其次诱因。采用灰色关联分析法分析得出,该路段发生交通事故的主要原因是道路交叉口环境干扰、机动车超速、夜间无照明。采用模糊聚类法进行成因模糊归类,其划分系数为0.874,平均模糊熵为0.102,划分效果一般。分析得该事故黑点划分结果为:道路周围环境干扰为主要因素,超速和道路照明不良为次要因素,天气多变、恶劣为诱导因素。可见,3种鉴别方法鉴别效果差异不大,但是都有各自的优越性。从实例中可以看出该事故黑点是属于小数据的事故黑点。采用模糊聚类法分析,其聚类效果一般,而在安徽省G206(K950—K960)的大数据事故黑点的成因分析中聚类效果较为理想;灰色关联分析法适用于处理黑点成因主因素已确定的事故黑点,实例中已经确定该黑点成因的主因素,采用该法分析事故的主要成因比较符合实际情况;粗集理论可用于鉴别事故资料不完善的交通事故黑点成因,在实例中的事故资料较为完善,因此省略决策表补齐步骤,为后面准确鉴别出事故黑点成因奠定基础。因此,此次实例宜采用灰色关联分析法和粗集理论分析。通过对比3种方法的分析结果,G104线K2177—K2178段事故黑点主要因素为道路周围环境干扰,次要因素为道路照明不良、车辆超速以及气候恶劣。3.3道路景观的改善道路事故黑点主要成因一旦确定,便可针对事故成因,对其进行技术处理。在宏观层面上,处理的方式包括对道路重新勘测、设计,进行改造;在微观层面上,对原有道路采取针对性工程和管理措施。(1)技术措施。①改善道路条件。采用适宜的车道宽度和路肩宽度;改善部分路段的不合理线形,改善视距条件,在道路两侧设置隔离设施;减少畸形交叉口,对交叉口实现合理管理。②改善交通条件。依靠交通法规和工程设施实现交通分离,将各类交通参与者按其各自的交通特性组织在一起,形成互不干扰的稳定交通流;合理布局路网;对道路路段采取一定限速措施。③完善道路安全设施。交通安全设施作为道路交通的基础设施,对减轻事故的严重程度,排除各种纵、横向干扰,提高道路服务水平,提供视线诱导,增强道路景观等起着重要的作用。④合理管理公路沿线社会环境。设置限速和警告标志,在地面画线以分隔机动车与非机动车;设置护栏以防止行人、牲畜干扰机动车行驶。(2)管理措施。①完善事故管理信息系统,为事故黑点鉴定提供服务。②建立持续的交通事故研究机制。4交通事故点火成因分析(1)道路交通事故黑点成因复杂,若未正确鉴别黑点成因的主要因素和次要因素,将不能排除道路交通事