美國(guó)城市交通安全規(guī)劃分析方法簡(jiǎn)介

文王雪松 彭建

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美國(guó)城市交通安全規(guī)劃分析方法簡(jiǎn)介

一、交通規(guī)劃方案安全分析

中長(zhǎng)期交通規(guī)劃的一項(xiàng)重要任務(wù)是分析交通系統(tǒng)未來(lái)的交通出行特征。交通出行需求預(yù)測(cè)模型和交通安全預(yù)測(cè)模型可以對(duì)路網(wǎng)未來(lái)的交通需求和規(guī)劃對(duì)環(huán)境的影響以及路網(wǎng)的安全性能進(jìn)行預(yù)測(cè)?，F(xiàn)階段，美國(guó)聯(lián)邦公路管理署已經(jīng)制定出了一個(gè)將安全整合到中長(zhǎng)期規(guī)劃的技術(shù)分析設(shè)想流程（圖1），通過(guò)交通項(xiàng)目安全分析工具，土地利用安全分析工具和道路網(wǎng)安全分析工具對(duì)交通規(guī)劃項(xiàng)目方案、土地利用項(xiàng)目方案和規(guī)劃路網(wǎng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，選擇滿(mǎn)足交通安全規(guī)劃目標(biāo)要求的交通規(guī)劃項(xiàng)目方案。由于缺乏可靠的評(píng)估道路網(wǎng)絡(luò)安全性能的方法，目前美國(guó)還未能開(kāi)發(fā)出可靠的預(yù)測(cè)道路交通安全水平的模型。盡管在法律、戰(zhàn)略、安全分析、安全改善領(lǐng)域取到了一定的成績(jī)，但是在交通安全規(guī)劃宏觀定量分析方面更多的還處于研究層面。

圖1　交通安全規(guī)劃技術(shù)流程［1］

（一）土地利用安全分析

土地利用安全分析適用于中長(zhǎng)期的交通安全分析，幫助規(guī)劃人員分析各項(xiàng)土地利用方案的安全效益水平［1］。針對(duì)不同的城市土地利用類(lèi)型，如工業(yè)用地、商業(yè)用地、居住用地或者混合條件下的用地，評(píng)估影響各類(lèi)型用地安全水平；基于城市用地現(xiàn)狀，分析土地利用的安全特點(diǎn)，預(yù)測(cè)各土地利用方案對(duì)交通安全造成的影響。一方面選取交通安全性能最佳的城市土地用地方案，同時(shí)引導(dǎo)城市規(guī)劃人員設(shè)計(jì)交通安全性能高的城市用地模式。美國(guó)目前在該領(lǐng)域的應(yīng)用性研究還在進(jìn)一步展開(kāi)。

（二）路網(wǎng)規(guī)劃方案安全分析

路網(wǎng)安全分析綜合評(píng)價(jià)城市道路的安全影響，揭示影響道路網(wǎng)絡(luò)安全的宏觀因素，包括區(qū)域道路網(wǎng)特征、交通特征（如路網(wǎng)交通流量、車(chē)輛運(yùn)行速度、交通延誤、設(shè)施類(lèi)型等）、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（包含人口特征、收入水平、家庭小汽車(chē)擁有水平等）、用地類(lèi)型等。Richard和Tarek應(yīng)用廣義的線性回歸模型研究了宏觀層面交通流量、人口特征、路網(wǎng)形態(tài)和交通需求管理與交通事故之間的關(guān)系，引領(lǐng)了宏觀交通安全規(guī)劃方向［2］；Richard和Mohammad將街道形態(tài)和城市路網(wǎng)特征分成4大類(lèi)，研究了不同類(lèi)別與交通安全之間的關(guān)系［3］；James和Richard應(yīng)用宏觀層面的沖突預(yù)測(cè)模型評(píng)估了不同路網(wǎng)結(jié)構(gòu)與交通安全之間的關(guān)系；但是兩者是基于主觀的判斷對(duì)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行劃分，推廣應(yīng)用難度大［4］；Wang等［5］，吳杏薇等［6］依托美國(guó)佛羅里達(dá)州Orange 縣的數(shù)據(jù)對(duì)宏觀交通安全建模進(jìn)行了系統(tǒng)研究，基于拓?fù)鋵W(xué)的網(wǎng)絡(luò)研究理論，定量地提取交通分析小區(qū)（Traffic Analysis Zone， TAZ）層面路網(wǎng)特征、交通特征和其它影響因素，并利用先進(jìn)的貝葉斯空間統(tǒng)計(jì)模型分析TAZ 層面交通安全與影響因素之間的關(guān)系，分析發(fā)現(xiàn)路網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)和安全之間有顯著的關(guān)系，為基于規(guī)劃層面的交通小區(qū)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)安全規(guī)劃分析提供了理論支撐。

二、交通規(guī)劃方案安全評(píng)估

交通安全規(guī)劃方案提出以后，決策人員需要系統(tǒng)、綜合地評(píng)價(jià)各方案的安全水平，繼而采用基于權(quán)重、打分式的評(píng)估系數(shù)法、成本-效益分析法等，選取社會(huì)效益最大的項(xiàng)目執(zhí)行［7］。

基于加拿大大溫哥華區(qū)域，Richard和Todd應(yīng)用基于社區(qū)的宏觀事故預(yù)測(cè)模型，結(jié)合區(qū)域內(nèi)交通指標(biāo)、路網(wǎng)指標(biāo)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值，預(yù)測(cè)了采取三類(lèi)交通需求管理措施（緊湊型增長(zhǎng)模式、擁堵收費(fèi)、改善出行選擇模式）對(duì)交通安全改善的影響［8］。為了實(shí)現(xiàn)在交通規(guī)劃層面考慮安全因素，評(píng)價(jià)不同交通規(guī)劃方案的安全水平，Washington等開(kāi)發(fā)了一個(gè)交通安全規(guī)劃方案評(píng)價(jià)軟件（Plansafe），利用負(fù)二項(xiàng)分布模型，用戶(hù)可以給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通、路網(wǎng)的16類(lèi)指標(biāo)設(shè)定增長(zhǎng)率，在交通影響小區(qū)（Traffic Analysis Zone，TAZ）和人口普查區(qū)（census block group）兩種類(lèi)型的分析單元預(yù)測(cè)交通安全水平［9］。Pirdavani和Brijs等基于比利時(shí)Flanders的數(shù)據(jù)，使用基于活動(dòng)的交通模型計(jì)算了提高燃油價(jià)格后各交通分析小區(qū)內(nèi)交通出行次數(shù)、車(chē)公里、車(chē)小時(shí)等指標(biāo)，利用負(fù)二項(xiàng)分布模型分析了交通小區(qū)內(nèi)交通指標(biāo)、路網(wǎng)與社會(huì)人口指標(biāo)與安全的關(guān)系，評(píng)價(jià)了采取該措施后帶來(lái)的交通安全效益［10］。以往的研究考慮到結(jié)合道路網(wǎng)絡(luò)特征、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和交通指標(biāo)對(duì)交通規(guī)劃方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是還沒(méi)有建立一個(gè)完全面向應(yīng)用的交通規(guī)劃方案安全評(píng)估方法。

三、交通安全規(guī)劃與綜合交通規(guī)劃整合

將交通安全規(guī)劃整合入綜合交通規(guī)劃過(guò)程中，是開(kāi)展交通安全規(guī)劃的重要任務(wù)。國(guó)內(nèi)城市綜合交通規(guī)劃多在發(fā)展目標(biāo)層面提到安全，而安全改善側(cè)重于管理。如何實(shí)現(xiàn)定量化的交通安全分析，包括在路網(wǎng)規(guī)劃層次，評(píng)價(jià)不同路網(wǎng)方案的安全水平；針對(duì)不同交通改善措施，應(yīng)用交通安全改善措施評(píng)價(jià)工具評(píng)價(jià)不同的安全改善措施安全水平，提出有效地交通安全改善措施等。是在綜合交通規(guī)劃層面開(kāi)展交通安全規(guī)劃的重要步驟。圖2給出了將交通安全規(guī)劃整合到綜合交通規(guī)劃的方法［7］。

（一）在交通發(fā)展遠(yuǎn)景、目標(biāo)層面融入交通安全

交通發(fā)展遠(yuǎn)景、總體目標(biāo)和具體目標(biāo)表征了交通系統(tǒng)規(guī)劃重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，為項(xiàng)目評(píng)估和分析指標(biāo)的設(shè)計(jì)提供重要方向。在目標(biāo)層面上重視交通安全規(guī)劃在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中的重要性，將為交通安全項(xiàng)目和策略的提出與實(shí)施起到引導(dǎo)性的作用。

圖2　交通安全規(guī)劃整合到綜合交通規(guī)劃方法［7］

（二）安全整合到系統(tǒng)的衡量指標(biāo)中

衡量指標(biāo)用來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)和體現(xiàn)系統(tǒng)總體發(fā)展目標(biāo)和具體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度，衡量交通安全程度的衡量指標(biāo)包括如百萬(wàn)車(chē)公里死亡率，百萬(wàn)車(chē)公里事故率，百萬(wàn)車(chē)公里受傷率，超速駕駛導(dǎo)致的事故死亡人數(shù)等。

（三）將交通安全整合到系統(tǒng)的技術(shù)分析層面

技術(shù)分析是開(kāi)展交通系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，是確認(rèn)系統(tǒng)癥狀和提出改善策略的重要工具，在宏觀層面分析影響交通安全的顯著性因素，建立交通安全分析預(yù)測(cè)模型。有效的技術(shù)分析依賴(lài)于準(zhǔn)確實(shí)用的數(shù)據(jù)，同時(shí)需要構(gòu)建有效的安全分析模型和安全分析工具，如建立道路網(wǎng)特征指標(biāo)與交通安全關(guān)系的貝葉斯模型和基于GIS地圖的事故分布工具等。

（四）方案策略的評(píng)估

交通安全規(guī)劃策略和項(xiàng)目方案提出以后，需要評(píng)價(jià)不同方案的安全性能，選取社會(huì)效益最大的方案。在分析得到影響城市交通系統(tǒng)安全因素的基礎(chǔ)上，建立交通安全評(píng)估模型，預(yù)測(cè)城市交通系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展特征，評(píng)價(jià)不同交通安全規(guī)劃方案的安全改善效果，進(jìn)一步結(jié)合成本-效益或基于權(quán)重、打分等方法，計(jì)算不同方案持續(xù)的時(shí)間和需要的資源，選取最佳的項(xiàng)目方案。

（五）制驛安全計(jì)劃和改善對(duì)策

交通安全規(guī)劃不能僅流于交通規(guī)劃的目標(biāo)層面，同時(shí)需要針對(duì)特定的問(wèn)題，制定出相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃，如改善特殊人群的交通安全教育，加強(qiáng)交通執(zhí)法力度，多模式出行方式的安全改善對(duì)策等。

（六）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況

在項(xiàng)目計(jì)劃和策略實(shí)施后，需要對(duì)實(shí)施的效果進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，不斷地調(diào)整原始的發(fā)展目標(biāo)，和衡量指標(biāo)，這種反饋機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)交通安全的連續(xù)規(guī)劃。

［1］ Federal Highway Administration， Federal Transit Administration. Considering Safety in the TransportationPlanning Process［R］.2000.

［2］ LovegroveGordonRichard，SayedTarek . Macro-level collision prediction models for evaluating neighbourhood traffic safety［J］， Canadian Journal of Civil Engineering， 2006（33） ∶609-621.

［3］ Tay Richard，ShakilMohammad.Effects of Street Patterns on Injury Risks in Two-Vehicle Crashes ［J］.Journal of the Transportation Research Board， Transportation Research Board of the NationalAcademies， Washington， D. C.， 2009∶61-67.

［4］ Lovegrove Gordon Richard，SunJames. Using Community-Based Macrolevel Collision Prediction Models to Evaluate Safety Level of Neighborhood Road Network Patterns［G］. // 89th Transportation Research Board Annual Meeting， Transportation Research Board， Washington， D.C，2010∶10-0535.

［5］ Xuesong Wang， Yu Jin， Mohamed Abdel-Aty，Paul J. Tremont. Macro Level Model Development for Safety Assessment of Road Network Structures［G］. // 91th Transportation Research Board Annual Meeting，Transportation Research Board， Washington， D.C. 2012∶12-0537.

［6］ 吳杏薇， 王雪松，金昱. 基于美國(guó)佛羅里達(dá)州Orange縣的宏觀交通安全建模研究［R］. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2011（12）∶1860-1864.

XingweiWu， Xuesong Wang， Yu JIN. Macro-level Transportation Safety Modeling Based on Orange County，F(xiàn)lorida， USA［R］.Journal of HeFei university of technology. 2011（12）∶1860-1864.

［7］ Georgia Institute of Technology Atlanta. Incorporating Safety into Long-Range Transportation Planning［R］.2006∶44-50.

［8］ LovegroveGordonRichard，Litman Todd. Macrolevel Collision Prediction Models to Evaluate Road Safety Effects of Mobility Management Strategies∶New Empirical Tools to Promote Sustainable Development［G］.//87th Transportation Research Board Annual Meeting， Transportation Research Board，Washington， D.C. 2008∶08-2835.

［9］ Simon Washington. Plansafe∶ forecasting the safety impacts of socio-demographic changes and safety countermeasures［R］.Washington， D.C. Transportation Research Board， National Research Counci.2010.

［10］ Ali Pirdavani， Tom Brijs， Tom Bellemans， Bruno Kochan and Geert Wets. Application of Zonal Crash Prediction Models in Traffic Safety Evaluation of a Fuel-Cost Increase Scenario Using an Activity-Based Transportation Model［G］.//91th Transportation Research Board Annual Meeting， Transportation Research Board，Washington， D.C. 2012∶ 12-1659.