胡立偉 佘天毅 李林育 王 淼
(昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院 昆明 650500)
基于道路級(jí)差的高原交通事故對(duì)比分析與預(yù)防*
胡立偉 佘天毅 李林育 王 淼
(昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院 昆明 650500)
高原地區(qū)道路線(xiàn)形復(fù)雜,自然條件惡劣,道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重落后,城市道路及公路交通事故頻發(fā),交通安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻.以云南省2010—2015年城市道路和公路交通事故數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)9 543條交通事故數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、信息提取等處理,基于道路級(jí)差將城市道路和公路分離,在不同時(shí)間空間、事故特點(diǎn)、氣象因素、照明條件、交通設(shè)施等不同敏感因素條件下進(jìn)行對(duì)比分析討論,并對(duì)道路交通事故提供預(yù)防對(duì)策和控制措施.以此發(fā)現(xiàn)城市道路交通事故與公路交通事故的各方面異同,有效保障道路交通安全.
城市道路;公路;道路級(jí)差;高原地區(qū);交通事故;對(duì)比分析
高原地區(qū)受高海拔,低氣壓、復(fù)雜道路線(xiàn)形等惡劣自然條件影響,同時(shí)受到自然條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多重因素的制約,道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重落后,導(dǎo)致城市道路與公路交通事故頻發(fā),交通安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻[1-2].
目前我國(guó)對(duì)于高原地區(qū)交通事故研究較少,有限的研究也只是集中于高原地區(qū)事故成因及特征分析.朱興琳等[3]對(duì)高原地區(qū)道路交通安全現(xiàn)狀及事故特征進(jìn)行分析.蘇東蘭[4]從高原山區(qū)農(nóng)村公路著手,進(jìn)行安全評(píng)價(jià)和交通安全保障技術(shù)的研究.胡立偉等[5]選取四類(lèi)典型道路交通設(shè)施條件作為研究對(duì)象,分析不同道路類(lèi)型、天氣條件、事故形態(tài)、路表?xiàng)l件下發(fā)生交通事故的特征.國(guó)外的道路交通事故研究主要集中于公路和城市道路交通事故成因分析.Marc等[6]研究了美國(guó)公路道路線(xiàn)形和路面質(zhì)量對(duì)交通事故的影響.Chi等[7]通過(guò)系統(tǒng)分析的方法,得出車(chē)輛速度變化是造成交通事故連續(xù)碰撞主要原因的結(jié)論.在城市道路方面,Ali等[8]對(duì)馬德里市的重大交通事故進(jìn)行了探索分析.此外Liu[9]等在道路交通安全中對(duì)事故進(jìn)行對(duì)比分析研究.
圖1 云南省高原地區(qū)城市道路和公路事故數(shù)對(duì)比圖
圖1為云南省2010—2015年城市道路與公路交通事故總起數(shù)和死亡人數(shù)的分布對(duì)比.本文以云南省為例,搜集到2010—2015年9 543條高原地區(qū)道路交通事故數(shù)據(jù),基于道路級(jí)差將城市道路與公路進(jìn)行分離,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘?qū)Ρ确治龊蛿?shù)據(jù)擬合兩種方法,分析二者交通事故的各方面異同.公路與城市道路的交通運(yùn)行環(huán)境不同,導(dǎo)致二者的時(shí)空分布、事故形態(tài)也有所不同,基于以上兩點(diǎn)的對(duì)比研究,提出城市道路和公路的針對(duì)性預(yù)防策略,依此為降低道路交通事故率提供依據(jù).
1.1 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故時(shí)間分布特征對(duì)比及致因
1.1.1高原地區(qū)城市道路和公路交通事故按月和周內(nèi)分布對(duì)比及致因
圖2為高原地區(qū)城市道路和公路交通事故時(shí)間分布對(duì)比圖.由圖2可知,無(wú)論是全年中月交通事故還是周內(nèi)交通事故的分布,都呈現(xiàn)出高原地區(qū)公路交通事故發(fā)生數(shù)量遠(yuǎn)高于城市道路的態(tài)勢(shì).12月份和1月份是城市道路和公路交通事故發(fā)生頻率最高的兩個(gè)月.冬季到來(lái),雨雪增多,天氣狀況復(fù)雜多變,伴隨著元旦、春節(jié)等節(jié)假日的到來(lái),城區(qū)親朋好友聚會(huì)、購(gòu)物、外出游玩等出行強(qiáng)度增加,農(nóng)村地區(qū)縣鄉(xiāng)公路貨車(chē)超載,客車(chē)超員,酒后駕駛等行為多發(fā).
圖2 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故時(shí)間分布對(duì)比圖
公路交通事故居高不下的首要原因是國(guó)道、省道上的駕駛員存在超速行駛,疲勞駕駛等違規(guī)操作的行為.另外,由于降溫、大霧、雨雪冰凍等惡劣天氣的多發(fā),駕駛員反應(yīng)能力下降,標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)辨別效果較差.縣鄉(xiāng)公路由于公路等級(jí)較低,防護(hù)措施不足,駕駛員安全意識(shí)較弱,時(shí)常有行人橫穿公路.此外,路面濕滑,高原地區(qū)路況復(fù)雜,彎道、坡段、長(zhǎng)下坡等路況造成事故進(jìn)一步增加.
由圖2b)可知,云南省高原地區(qū)周內(nèi)事故呈現(xiàn)周末偏多,周一至周五平穩(wěn)分布的趨勢(shì),由于周末出行強(qiáng)度增加,公路交通事故數(shù)仍遠(yuǎn)高于城市道路,約為城市道路的4倍.周三發(fā)生的交通事故更多,甚至超過(guò)周末.有心理研究專(zhuān)家解釋?zhuān)嗟娜巳捍嬖凇爸苋蛉喊Y”的現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)周一周二2 d的調(diào)整,工作興奮狀態(tài)衰退,在周三情緒進(jìn)入低谷,因此,上下班容易出現(xiàn)悲觀(guān)的駕駛情緒.故駕駛員應(yīng)及時(shí)調(diào)整好自己的工作狀態(tài)和駕駛情緒,以減少交通事故的發(fā)生.
1.1.2高原地區(qū)城市道路和公路交通事故發(fā)生時(shí)段分布對(duì)比及致因
圖3為云南省高原地區(qū)城市道路和公路交通事故24 h內(nèi)分布對(duì)比圖.由圖3可知,城市道路交通事故在07:00-08:00,13:00-14:00,21:00-22:00分別出現(xiàn)早高峰、午高峰和晚高峰.其中21:00-22:00事故總數(shù)達(dá)到頂峰,為156起.公路交通事故在清晨和傍晚高發(fā),其中14:00-24:00的平均事故達(dá)到410起,20:00達(dá)到頂峰,為541起.城市道路方面,交通事故數(shù)在早高峰階段并未達(dá)到峰值,駕駛員應(yīng)進(jìn)行夜間駕駛安全培訓(xùn),提高法律意識(shí),并通過(guò)臨時(shí)交通管制、夜間交通基礎(chǔ)設(shè)施完善等方法,輔以渠化交通改善信號(hào)交叉口技術(shù),以此降低事故發(fā)生.公路路段的駕駛員應(yīng)保證充足的午間睡眠來(lái)適當(dāng)降低午間交通事故的高發(fā).
圖3 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故24 h內(nèi)分布對(duì)比(以云南省為例)
1.2 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故時(shí)間單位分布特征模型擬合對(duì)比
表1 高原地區(qū)城市道路和公路時(shí)間單位分布特征模型擬合關(guān)系
選擇相關(guān)性系數(shù)較強(qiáng)的方程來(lái)擬合上述城市道路和公路交通事故時(shí)間單位分布特征,各個(gè)不同指標(biāo)范圍的擬合趨勢(shì)方程y和擬合度R2之間的關(guān)系見(jiàn)表1.其中基于1年中月份分布和時(shí)段分布的公路事故數(shù)最高擬合度高于0.7,分別為0.935 7和0.712 8,表明模型擬合性較強(qiáng).從時(shí)間分布單位來(lái)看,基于1 d內(nèi)24 h時(shí)段分布的城市道路和公路事故數(shù)R2值相對(duì)較高,說(shuō)明模型較精確,擬合度較高;從道路級(jí)差來(lái)看,城市道路的交通事故擬合度相對(duì)來(lái)說(shuō)要比公路交通事故擬合度高,表明基于時(shí)間單位分布的城市道路事故數(shù)較公路而言,具有更高的規(guī)律性.
1.3 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故空間分布特征對(duì)比及致因
圖4為2010-2015年云南省高原地區(qū)城市道路和公路上各道路類(lèi)型事故分布圖.由圖4可知:①云南省地處低緯高原,道路狀況、道路環(huán)境、道路線(xiàn)形、氣候復(fù)雜多變;②云南省縣鄉(xiāng)級(jí)公路所占比例較大,縣鄉(xiāng)級(jí)公路設(shè)計(jì)技術(shù)等級(jí)較低,在地形復(fù)雜,彎道、坡道多,橋梁、涵洞、隧道多,上、下坡度差較大的路段,極易發(fā)生交通事故;③省道通車(chē)?yán)锍涕L(zhǎng),是高速公路或國(guó)道的數(shù)倍,多數(shù)路段人口、村鎮(zhèn)密集,道路兩側(cè)村莊、城鎮(zhèn)、集市、企業(yè)較多,各種不同交通方式混行,因此發(fā)生交通事故總數(shù)也就相對(duì)較多;④縣鄉(xiāng)級(jí)公路中道路設(shè)計(jì)不合理、道路間銜接不科學(xué)的“等外路”仍占較大比重,另一方面,交通基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足,車(chē)輛間頻繁超車(chē)、會(huì)車(chē),進(jìn)一步增加道路的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性.故避免機(jī)動(dòng)車(chē)“超限”、提高駕駛員和行車(chē)交通法制和交通安全意識(shí)、完善交通安全保障設(shè)施是提高縣鄉(xiāng)、省級(jí)公路安全的關(guān)鍵措施.
圖4 高原地區(qū)各類(lèi)型道路交通事故分布圖
2.1 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故事故形態(tài)分布對(duì)比及致因
圖5為高原地區(qū)城市道路和公路交通事故形態(tài)分布對(duì)比圖.由圖5可知,①公路和城市道路上正面相撞、側(cè)面相撞、尾隨相撞及刮撞行人事故突出.公路上這四種事故形態(tài)累計(jì)頻率達(dá)到72.8%;城市道路上正面碰撞、側(cè)面相撞和刮撞行人等事故形態(tài),分別占事故總數(shù)的48.7%,15.9%和18.5%,累計(jì)頻次達(dá)總數(shù)的83.1%.②公路翻車(chē)墜車(chē)事故明顯,事故形態(tài)明顯區(qū)別于一般城市道路.其主要原因是高速公路上存在著上、下行車(chē)輛間會(huì)車(chē),對(duì)向車(chē)道超車(chē)等狀況,加上車(chē)速較高,高原地區(qū)路況、天氣狀況復(fù)雜等原因進(jìn)一步增加了行車(chē)危險(xiǎn)性.云南盤(pán)山公路較多,一些載重貨車(chē)在公路連續(xù)長(zhǎng)下坡路段行駛時(shí),由于長(zhǎng)時(shí)間剎車(chē)下坡造成剎車(chē)熱衰退,導(dǎo)致剎車(chē)失靈,另外加上車(chē)輛制動(dòng)性能較差,監(jiān)管體系不完善,車(chē)輛出現(xiàn)自動(dòng)失效的幾率也會(huì)大大提高,極易造成碰撞、側(cè)滑、墜車(chē)等嚴(yán)重交通事故.
圖5 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故形態(tài)分布對(duì)比圖
2.2 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故嚴(yán)重程度對(duì)比及致因
圖6為2010-2015年云南省城市道路和公路上發(fā)生的交通事故導(dǎo)致死亡人數(shù)的分布情況.通過(guò)對(duì)公路和城市道路交通事故嚴(yán)重程度進(jìn)行對(duì)比分析,公路交通事故導(dǎo)致人員死亡的比例為61%,而城市道路交通事故導(dǎo)致人員死亡的比例僅為14%.
圖6 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故死亡人數(shù)對(duì)比圖
3.1 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故天氣條件因素對(duì)比及致因
圖7為云南省城市道路和公路交通事故天氣條件成因?qū)Ρ葓D.由圖7可知,對(duì)于城市道路和公路來(lái)說(shuō),惡劣氣象條件并不是交通事故高發(fā)的原因,反之恰恰是晴天下的交通事故率居高不下.其原因是由于晴朗天氣下的駕駛員掉以輕心,并且存在超速、猛拐、搶道等違規(guī)駕駛行為;與此相反,惡劣氣象條件下由于暴雨暴雪等復(fù)雜多變天氣影響,加上路面濕滑、路況生疏、路表結(jié)冰等自然條件進(jìn)一步限制,使得駕駛員和行人在出行時(shí)更加小心,降低了交通事故的發(fā)生頻率.
圖7 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故天氣條件分布對(duì)比圖
3.2 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路表路面因素對(duì)比及致因
3.2.1高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路表因素對(duì)比及致因
圖8為高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路表?xiàng)l件分布對(duì)圖.由圖8可知,高原地區(qū)城市道路和公路交通事故頻發(fā)的路表狀態(tài)為干燥和潮濕.冰雪天氣由于持續(xù)時(shí)間較短,密度較低,所以事故較少.干燥路面和潮濕路面遍及云南省一年的大部分時(shí)間,剛降完雨后由于天氣放晴,司機(jī)警惕性降低,路面卻仍十分濕滑,故易引起交通事故.
圖8 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路表?xiàng)l件分布對(duì)比圖
3.2.2高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路面因素對(duì)比及致因
圖9為高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路面條件分布對(duì)比圖.由圖9可知,云南省城市道路和公路由于路面條件對(duì)交通事故數(shù)量的影響分布對(duì)比.兩種類(lèi)型道路中,瀝青混凝土和水泥混凝土所占比重最大,城市道路為72.76%和26.17%;公路為89.35%和8.55%.公路中瀝青路面發(fā)生的交通事故占近九成,高于城市道路的比例.而砂石、泥路等其他路面由于數(shù)據(jù)殘缺或難以統(tǒng)計(jì)的原因,數(shù)量十分稀少.
圖9 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路面條件分布對(duì)比圖
3.3 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故照明設(shè)施因素對(duì)比及致因
圖10為高原地區(qū)城市道路和公路交通事故照明條件致因分布對(duì)比圖.由圖10可知,白天和夜間無(wú)路燈是城市道路和公路發(fā)生交通事故的主要原因,所占比重分布超過(guò)70%和90%.而夜間有路燈情況事故明顯降低,究其原因,城市道路由于道路設(shè)施較完善,無(wú)路燈狀況一般由于臨時(shí)道路整修施工,駕駛員由于突發(fā)狀況而發(fā)生意外交通事故.
圖10 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故照明條件致因分布對(duì)比圖
公路方面,夜間無(wú)路燈產(chǎn)生的交通事故所占絕大部分比重來(lái)源于道路等級(jí)較低、交通設(shè)施不完善、駕駛員安全意識(shí)淡薄的縣鄉(xiāng)級(jí)公路.此類(lèi)公路在白天時(shí)段,由于駕駛員漠視交通規(guī)則,超速超載造成事故比例相當(dāng)高.而總體來(lái)看,白天時(shí)段,不論城市道路還是公路的交通量都遠(yuǎn)高于夜晚,所以?xún)H從事故統(tǒng)計(jì)上,白天交通事故多于夜晚是必然的.研究表明,合理的照明設(shè)施對(duì)于減少重大交通事故的效果十分明顯.
3.4 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故交通設(shè)施因素對(duì)比及致因
3.4.1高原地區(qū)城市道路和公路交通事故路側(cè)防護(hù)措施對(duì)比及致因
圖11為高原地區(qū)城市道路和公路交通事故中央隔離措施分布對(duì)比圖.由圖11可知,城市道路和公路無(wú)防護(hù)狀態(tài)是發(fā)生交通事故的主要致因.公路的無(wú)防護(hù)狀態(tài)主要出現(xiàn)在縣鄉(xiāng)級(jí)公路方面,另外設(shè)置波形防撞護(hù)欄的國(guó)道、省道也是公路事故高發(fā)的地段.
圖11 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故中央隔離措施分布對(duì)比圖
3.4.2高原地區(qū)城市道路和公路交通事故中央隔離設(shè)施對(duì)比及致因
圖12為高原地區(qū)城市道路和公路交通路側(cè)防護(hù)措施分布對(duì)比圖.由圖12可知,城市中無(wú)中央隔離措施的路段事故高發(fā).遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他四類(lèi),占到事故總數(shù)的86.5%.公路交通事故頻發(fā)地段還包括綠化帶區(qū)域,且無(wú)中央隔離設(shè)施防護(hù)地段事故率遠(yuǎn)高于城市道路,由于云南省低等級(jí)縣鄉(xiāng)公路里程長(zhǎng),交通設(shè)施不夠完善,故無(wú)中央防護(hù)設(shè)施使得其事故高發(fā).
圖12 高原地區(qū)城市道路和公路交通路側(cè)防護(hù)措施分布對(duì)比圖
3.4.3高原地區(qū)城市道路和公路交通事故交通道路交通控制設(shè)施對(duì)比及致因
圖13 高原地區(qū)城市道路和公路交通事故道路交通控制措施及組合致因分布對(duì)比圖
圖13為高原地區(qū)城市道路和公路交通事故道路交通控制措施及組合致因分布對(duì)比圖.由圖13可知,有標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)無(wú)信號(hào)燈和有信號(hào)燈有標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)是總體道路事故的高發(fā)形式.公路中由于省道、國(guó)道、縣鄉(xiāng)級(jí)公路少有或無(wú)信號(hào)燈,故該種形式的道路交通控制設(shè)施組合發(fā)生事故的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市道路.
1) 1月和12月是城市道路和公路交通事故的多發(fā)月份,伴隨著元旦春節(jié)等節(jié)假日的到來(lái),交通流量顯著上升,酒后駕駛等違法駕駛行為也隨之高發(fā).城市道路和公路駕駛員需提高安全意識(shí),并加強(qiáng)臨時(shí)交通管制.對(duì)于“周三候群癥”,應(yīng)主動(dòng)調(diào)整好工作狀態(tài)和駕駛情緒.
2) 以云南省為例,城市道路事故最高峰出現(xiàn)在21:00,公路交通事故最高峰出現(xiàn)于20:00,07:00,13:00及14:00-24:00分別也是城市道路和公路交通事故高發(fā)時(shí)段.對(duì)于這些事故高發(fā)時(shí)段,縣鄉(xiāng)公路應(yīng)盡快完善中央隔離設(shè)施、路側(cè)防護(hù)措施及照明條件,城市道路因在交通流量增加的上下班早晚高峰時(shí)段,提升交通事故信息管理,提高交通安全管理水平.
3) 無(wú)防護(hù)措施是城市道路和公路事故形成的主要原因.在無(wú)防護(hù)措施的縣鄉(xiāng)一級(jí)公路,駕駛員應(yīng)主動(dòng)降低車(chē)速;以波形防護(hù)欄為主的公路,駕駛員應(yīng)保持好車(chē)距,在翻車(chē)、墜車(chē)明顯的長(zhǎng)下坡、彎道等路段格外小心行駛.
4) 城市主干道是城市道路交通事故的易發(fā)路段,改善主干路交通環(huán)境,保證道路安全視距,合理布置行人過(guò)街設(shè)施,可有效控制道路交通事故.對(duì)城市有中央分隔帶的道路的物理隔離設(shè)施進(jìn)行修復(fù),對(duì)無(wú)中央分隔設(shè)施,而對(duì)向車(chē)流沖突嚴(yán)重的路段,采取增設(shè)隔離柵欄、施劃雙黃實(shí)線(xiàn)等措施,以消除車(chē)輛行駛中的對(duì)向沖突.縣鄉(xiāng)級(jí)公路普遍事故頻發(fā),必須要在駕駛員提高安全意識(shí),遵守交通規(guī)則的前提下,完善各類(lèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施,來(lái)緩解交通事故的發(fā)生.
本文以云南省近6年9 543條道路交通事故數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),基于道路級(jí)差將道路交通事故分為城市道路交通事故和公路交通事故兩個(gè)方面,選取時(shí)空分布、事故形態(tài)、氣象條件、路表路面、照明條件、交通防護(hù)措施等約束條件,通過(guò)二者時(shí)間單位的不同分布特征進(jìn)行模型擬合,從多個(gè)角度對(duì)比分析了它們對(duì)交通事故致因的影響情況,挖掘二者之間的相互聯(lián)系.希望通過(guò)本文的研究能對(duì)保障交通使用者權(quán)益、維護(hù)交通設(shè)施,以及車(chē)輛的安全,消除安全隱患,保證城市道路交通安全有著積極的意義.
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Comparative Analysis and Prevention on Plateau Traffic Accidents Based on Road Grade Gap
HULiweiSHETianyiLILinyuWANGMiao
(FacultyofTransportationEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China)
Because of the complex road alignment in the plateau region, accompanied by the poor natural conditions and the backward road infrastructure construction, urban road and highway traffic accidents take place frequently, and the problem of traffic safety is more and more serious. The data of 9543 traffic accidents is classified and information extraction processing, based on the urban road and highway traffic accident data of Yunnan Province in 2010—2015. The urban roads and highways are separated based on road grade gap and the results are reanalysed according to different time and space, accident characteristics, meteorological factors, lighting conditions, traffic facilities and other sensitive conditions. The proposed method provides the strategies and control measures for road traffic accident. The similarities and differences between the urban road and highway traffic accidents are found to protect the road safety effectively.
urban road; prevention strategy; road grade gap; plateau region; traffic accident
U491.3
10.3963/j.issn.2095-3844.2017.05.002
2017-07-27
胡立偉(1977—):男,博士,副教授,主要研究領(lǐng)域?yàn)榈缆方煌ò踩?、交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理、駕駛?cè)诵袨樘匦缘?/p>
*陸地交通氣象災(zāi)害防治技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金項(xiàng)目(NELJA201605)、云南省教育廳科學(xué)研究基金項(xiàng)目(2015Y082)、國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)項(xiàng)目(51268023)、云南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013CA025)資助