高危害交通事故形態(tài)及致因的灰色分析

莫一魁，李淑蓮,2，孫紅兵,3，呂 慎

(1.深圳大學 土木與交通工程學院，廣東 深圳 518060；2.深圳市綜合交通設計研究院有限公司，廣東 深圳 518003；3.林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司，重慶 401121)

伴隨城市化、機動化的發(fā)展進程，道路交通事故已成為我國嚴峻的公共安全問題。長期以來，我國政府對道路交通事故的防控高度重視，在制度建設、隱患排查、安全宣傳及交通管理等方面開展了大量工作。目前，交通事故總量規(guī)模增長的態(tài)勢得到了初步遏制，但交通事故造成的人員傷亡及直接財產(chǎn)損失卻仍在增長[1]。我國現(xiàn)行的交通事故等級劃分標準是根據(jù)公安部1991年12月2日發(fā)布的《關于修訂道路交通事故等級劃分標準的通知》([1991] 113號文件)，按照輕傷人數(shù)、重傷人數(shù)、死亡人數(shù)或直接財產(chǎn)損失，將交通事故劃分為輕微事故、一般事故、重大事故和特大事故4種，此種劃分標準距今已有30年，而且是按照單個因素進行機械式劃分，無法綜合反映交通事故的實際危害程度。例如，按照此標準，如果一次事故的直接財產(chǎn)損失大于6萬元，未產(chǎn)生人員傷亡，會被定義為特大事故，而一次同時造成重傷2人、輕傷10人和3萬元直接財產(chǎn)損失的交通事故，則只能被認定為一般事故。

高危害交通事故是綜合考慮人員傷亡及財產(chǎn)損失因素，在城市交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)中造成主要人員傷亡及財產(chǎn)損失的事故。識別高危害交通事故的主要形態(tài)、探尋其主要致因，通過采取有針對性的措施減少高危害交通事故的發(fā)生，是降低事故人員傷亡和直接財產(chǎn)損失的關鍵。

國內(nèi)外一些學者長期關注交通事故的致因研究。Rovsek V等[2]使用非參數(shù)分類樹識別斯洛文尼亞道路上交通事故傷害嚴重程度的關鍵風險因素；Wang X等[3]研究左轉碰撞事故與交叉口設計、交通流量的關系；龍科軍等[4]運用貝葉斯網(wǎng)絡模型開展道路交通事故成因研究；王菲華[5]運用多維關聯(lián)規(guī)則進行道路交通事故的成因研究;折欣[6]綜合考慮人、車輛、道路及環(huán)境4大因素建立故障樹模型，識別導致事故多發(fā)的原因；楊春風等[7]研究11種機動車違法行為與事故各項指標的關聯(lián)程度；丁新國等[8]研究了道路交通事故與不同機動車駕駛行為的關系；劉香云[9]提出機動車違法行為是導致道路交通事故發(fā)生的關鍵原因；張露等[10]分析了21種機動車違法行為對道路交通事故的影響程度；王迎等[11]提出了基于FCM 聚類的山區(qū)高速公路事故多發(fā)點成因分析方法。

與此同時，有學者開始研究事故嚴重程度與成因、影響因素間的關系。Yau等[12]以香港10 630多起車輛交通事故為研究樣本，研究影響交通事故傷害嚴重程度的因素；Kambiz等[13]基于Haddon矩陣研究影響交通事故傷害嚴重程度的關鍵因素；李世民等[14]以北京市409 起事故為樣本，研究導致無信號三路交叉口交通事故嚴重程度的關鍵因素；馬柱等[15]以城市道路交通事故數(shù)據(jù)為基礎，分析事故嚴重程度與影響因素相關性的最大因素組合；王巖[16]基于實際事故數(shù)據(jù)研究各類事故原因對公路交通事故危險性的影響。

交通事故的形態(tài)，是指交通事故參與者之間發(fā)生沖突或自身失控肇事所表現(xiàn)出來的具體形式，如碰撞、碾壓、刮擦和翻車等，研究交通事故的形態(tài)對正確分析反映事故的發(fā)生過程和原因具有重要意義。陶剛等[17]提出道路交通事故形態(tài)是人、車、道路、環(huán)境的綜合作用結果；陸歡等[18]研究了高原山區(qū)公路環(huán)境下交通事故形態(tài)致因；王羽塵等[19]基于零膨脹模型研究了高速公路事故形態(tài)的影響因素。

已有研究較少從事故形態(tài)視角分析事故危害程度及主要致因，特別是對具有嚴重危害性事故形態(tài)的識別及其致因方面的相關研究較少。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究數(shù)據(jù)

研究事故形態(tài)與其危害程度、事故發(fā)生原因的關系都需要足夠大的樣本量，本文以深圳市2016年的交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)為研究對象。2016年深圳市機動車擁有量為322.6萬輛，共發(fā)生一般以上道路交通事故1 349起，研究數(shù)據(jù)包括各種交通事故形態(tài)的分類統(tǒng)計細目、各種形態(tài)交通事故的人員傷亡情況和財產(chǎn)損失情況，以及各種形態(tài)交通事故的產(chǎn)生原因。

1.2 研究方法

由于道路交通事故具備多種形態(tài)，因此，其危害性也具有多個評估指標，產(chǎn)生事故的原因也比較復雜。為識別出高危害交通事故的主要形態(tài)和原因，需要綜合考慮多個指標進行事故形態(tài)的分類分級，這是典型的復雜系統(tǒng)問題，適合采用灰色理論進行分析[20]。

交通事故危害程度的層級劃分參考現(xiàn)行的交通事故等級，可劃分為4級，即按照由輕到重劃分為A級、B級、C級、D級。本文采用灰色白化權函數(shù)聚類方法，4類交通事故危害程度就是4個灰類，4個灰類的白化權函數(shù)構造形式如圖1所示。

圖1 各灰類白化權函數(shù)構造形式

(1)

白化權函數(shù)閾值的確定方法可分為定性和定量兩種，由于本研究是基于大量的實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因此，適合采用定量的方法，即累積百分頻率法，也就是將各評價指標的實際觀測數(shù)據(jù)繪制成累積百分頻率曲線，選擇不同的累積百分頻率對應的指標數(shù)值作為不同灰類的閾值。

確定各評價指標權重wj后，計算灰色定權聚類系數(shù)為

(2)

式中：i=1,2,…,n;k=1,2,…,s。

2 高危害交通事故的形態(tài)識別

公安部《道路交通事故信息代碼(GA/T 16.2-2010)》將交通事故形態(tài)劃分為12種，各地方在實際管理中會根據(jù)需要對此分類進行調(diào)整和細化。本研究采用深圳市交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)，事故形態(tài)按深圳市公安局交通警察局的統(tǒng)計可分為15類。

本研究只針對事故等級為一般以上的事故形態(tài)進行研究，具體包括側翻(X1)、乘員跌落或拋出(X2)、刮撞行人(X3)、碾壓行人(X4)、碰撞后碾壓行人(X5)、碰撞靜止車輛(X6)、碰撞運動車輛(X7)、撞固定物(X8)、其他(X9)，共9類。

按照公安部[1991] 113號文，仍將致命人數(shù)(Y1)、重傷人數(shù)(Y2)、輕傷人數(shù)(Y3)、直接財產(chǎn)損失(Y4)作為表征道路交通事故危害程度的評價指標，評價指標體系如表1所示。

表1 事故形態(tài)危害程度評價指標體系原始數(shù)據(jù)

2.1 白化權函數(shù)的確定

采用累積百分頻率法計算白化權函數(shù)的閾值，選擇累積百分頻率分別為15%、40%、60%、85%時所對應的指標值，λ1、λ2、λ3、λ4為A級、B級、C級、D級的閾值，結果如表2所示。

表2 不同評價指標白化權函數(shù)閾值

2.2 評價指標權重的確定

利用專家打分法，由6位專家采用5分制對4個指標進行評分。以評價指標項為樣本、專家項為指標進行主成分分析，分析發(fā)現(xiàn)前2個特征值已滿足累計貢獻率超過85%的條件，達到了99.715%，取前2個特征值作為主因子來反映原評價指標。由此可確定評價指標集(致命人數(shù)、重傷人數(shù)、輕傷人數(shù)、直接財產(chǎn)損失)對應的權重集為(0.339 6，0.255 6，0.187 7，0.217 1)。

2.3 計算灰色定權聚類系數(shù)

根據(jù)式(2)計算各評價對象在不同灰類的聚類系數(shù)，計算結果如表3所示。

表3 各類事故形態(tài)的灰色聚類系數(shù)

2.4 各種事故形態(tài)的危害程度分級

危害最嚴重的C級、D級事故形態(tài)有4種，分別為碰撞運動車輛(X7)、刮撞行人(X3)、碰撞靜止車輛(X6)、撞固定物(X8)，按照2016年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，4種事故形態(tài)占事故總數(shù)的91%，致命人數(shù)、重傷、輕傷及直接財產(chǎn)損失分別占總量的83.02%、90.31%、94.85%和90.37%。

3 高危害程度交通事故致因分析

針對高危害交通事故等級(C級、D級)中的4類事故形態(tài)(碰撞靜止車輛、撞固定物、碰撞運動車輛、刮撞行人)的主要原因做進一步分析，為道路交通安全管理決策提供輔助依據(jù)。

文中所指主要原因是指交警在事故認定中確定的主要原因，一次事故只對應一個主要原因，通過灰色分析建立高危害事故形態(tài)和致因間的關系，便于后期制定有針對性的整治措施。

前文識別的4類高危害事故形態(tài)涉及的事故認定原因包括：變更車道時影響正常行駛的機動車(Z1)，不按規(guī)定倒車(Z2)，不按規(guī)定會車(Z3)，超速(Z4)，遇行人正在通過人行橫道時未避讓(Z5)，機動車不按交通信號燈規(guī)定通行(Z6)，機動車逆向行駛(Z7)，駕車時有其他妨礙安全行車的行為(Z8)，酒駕(Z9)，未取得駕駛證駕駛機動車(Z10)，不按規(guī)定與前車保持必要的安全距離(Z11)，轉彎機動車未讓行直行車輛或行人先行(Z12)，非機動車違法(Z13)，行人違法(Z14),道路(Z15)，共15類，如表4所示。

表4 事故致因分析評價指標體系原始數(shù)據(jù)

選擇累積百分頻率為15%、40%、60%、85%時對應的指標值，λ1、λ2、λ3、λ4為A級、B級、C級、D級的閾值。

表5 事故認定原因聚類結果

屬于D級的對象：駕車時有其他妨礙安全行車的行為(Z8),酒駕(Z9),不按規(guī)定與前車保持必要的安全距離(Z11),非機動車違法(Z13)。屬于C級的對象：遇行人正在通過人行橫道時未避讓(Z5),道路(Z15)。

4 結 論

基于灰色理論研究了城市高危害交通事故的主要形態(tài)及主要致因，以深圳市全年交通事故數(shù)據(jù)為研究基礎數(shù)據(jù)，識別出深圳市高危害性交通事故形態(tài)為碰撞運動車輛(X7)、刮撞行人(X3)、碰撞靜止車輛(X6)、撞固定物(X8)，共4類。導致高危害交通事故的主要致因有駕車時有其他妨礙安全行車的行為(Z8)、酒駕(Z9)、不按規(guī)定與前車保持必要的安全距離(Z11)、非機動車違法(Z13)、遇行人正在通過人行橫道時未避讓(Z5)、道路(Z15),共6種。 針對這些事故形態(tài)和致因制定相應的交通安全管理對策，如通過高清攝像頭查處開車打電話、玩手機等行為，嚴查酒駕，開展禮讓行人宣傳活動，查處非機動車違法，排查整治道路設施事故黑點等，以上方式都是減少交通事故、提升道路安全水平的主要方法。