電子執法對信號交叉口交通違法與交通事故的影響

蔣賢才，趙紫琴，裴玉龍

(哈爾濱工業大學 交通研究所，150090 哈爾濱，jxc023@126.com)

電子執法對信號交叉口交通違法與交通事故的影響

蔣賢才，趙紫琴，裴玉龍

(哈爾濱工業大學 交通研究所，150090 哈爾濱，jxc023@126.com)

為改進我國現有電子執法成效評估的對比分析方法存在的缺陷，在考慮均值回歸與交通管理水平提升等影響因素后，借助概率論中的誤差分析法，提出電子執法對交通事故影響的綜合分析法.研究表明，我國道路電子執法對交通事故的影響要大于國外發達國家，電子執法在降低我國道路交通事故方面效果更顯著，但我國電子執法在運行過程中會明顯增加刮撞行人的交通事故并加劇交通事故的嚴重程度，導致死傷人數的比例大幅上升，與國外發達國家電子執法實施后僅增加了追尾事故的數量有較明顯區別.綜合分析法克服了對比分析法高估或低估電子執法對交通違法和交通事故影響的缺陷，評價結果客觀，有利于推進電子執法設施應用的范圍和深度.

電子執法;成效評價;交通事故;交通違法

在信號交叉口中，闖紅燈被認為是導致交通事故發生的最主要因素之一.1992年至1998年，美國有近6 000人死于闖紅燈交通事故中，此外有140萬人在此類交通事故中受傷［1］.應對闖紅燈及其引發的交通事故最有效方法就是加強信號交叉口的交通執法，這需要大量的警力資源予以支持.近年來，電子執法作為傳統交通執法的輔助手段，已大量應用于現代道路交通管理中.電子執法為不間斷的交通執法提供了資源支持，并且可提供一份證據確鑿的交通違法資料，更重要的是它能夠對駕駛員的交通違法行為形成威懾作用.

國外有關電子執法對信號交叉口交通違法行為和交通事故數量影響的研究表明:電子執法能夠有效地降低交通違法率，而它將有望減少信號交叉口直角碰撞的比率(信號交叉口典型事故類型)，但同時也可能導致追尾事故的增加［2］.因此，安裝電子執法設施后，對直角碰撞和追尾事故比率的監測十分重要.

現階段我國已將各類電子設施大量裝備到道路交通中替代部分交通管理功能，并顯現出了積極效果.然而，現有報道在夸大電子執法設施的積極效果同時，若不對其負面影響和電子執法真正取得的實際成效進行客觀認識，則不利于電子執法應用的深度和廣度.

1 電子執法對道路交通違法行為的威懾效果

盡管電子執法在國外已有幾十年的歷史，但是它對交通違法和交通事故影響方面的研究仍相對較少.最新的研究成果表明，電子執法可以普遍降低約40% ～50%的交通違法率［3］.該項研究支持了電子執法設施建設的必要性，但是在一些沒有安裝電子執法設施的交叉口發現其交通違法率同樣在降低，究竟是何原因引起的，該項研究沒有回答.同時，這些研究均沒有解決普遍威懾這一問題，也就是說，一些交叉口的電子執法是否會在該區域其他信號交叉口中引起威懾效果.普遍威懾是一個目標，在許多沒有安裝電子執法設施的區域，設置一些警告有電子執法設施存在的標志，會加強這種效果.

為了解析普遍威懾問題，文獻［4－8］對同一區域中有電子執法設施和無電子執法設施信號交叉口處的交通違法率改變情況進行了對比分析，并對電子執法的普遍威懾效果進行了度量.對比分析發現，有電子執法設施區域內交通違法率的降低歸功于電子執法設施的存在，無論是安裝有電子執法設施的交叉口還是沒安裝電子執法設施的交叉口.但這些研究結果也存在差異，Arup指出在考察區域中有、無電子執法設施交叉口的交通違法率減少幾乎一樣［4］;Retting等指出有電子執法設施交叉口的交通違法率相對較小［5］.同時，對比沒有電子執法設施的相同地區，表明這些減少并不是由均值回歸(研究表明，在極值分配中，某一時段事故數特別高的一個區域，在隨后的時間中，即使不采取任何的措施，它也會逐漸向均值靠攏，這種現象已經被許多統計學家和研究者所承認，這就是眾所周知的“均值回歸”［6］)或其他的統計原因引起的;在這些地點中，交通違法率改變不明顯［5，7］，甚至在研究期間有所上升［8］.

Chen等調查了2個實施電子執法的城市中那些未安裝電子執法設施地點的電子執法威懾效果［9］.分析顯示，在宣傳電子執法后的3個月，闖紅燈交通違法率降低了69%;6個月后降低了38%.該結果證明了電子執法能夠有效地減少闖紅燈違法行為的觀點，減少22% ～78%.而未實施電子執法設施宣傳和未設置交通標志提示的情況下，Thompson等發現交叉口的交通違法率幾乎沒有改變，這說明駕駛員對電子執法設施不了解［10］.本文對哈爾濱市區信號交叉口電子執法實施前后交通違法率的跟蹤調查結果見表1.

表1 哈爾濱市電子執法對交通違法率的影響

從表1可以看出，即使消除交通量增大、駕駛人素質提高和駕駛行為改變對交通違法率減少的影響，電子執法仍有助于降低我國城市道路信號交叉口處的交通違法率，減少交通事故發生的可能性;同時對周邊無電子執法信號交叉口的駕駛行為也能起到一定的威懾效果.交警部門應充分利用這種威懾效果通過設置一些警告標志來提高道路交通的安全水平.

2 電子執法對減少信號交叉口交通事故成效的評價方法

關于電子執法對交通事故影響的分析，目前的對比分析方法主要有2種:1)對比電子執法設施安裝前后同一段時間同一地點交通事故特征(縱向分析);2)對比同一區域有電子執法設施和無電子執法設施地點的交通事故特征(橫向分析).就電子執法對交通事故的影響而言，這2種分析方法都存在一定的缺陷，在不同程度上會高估了(未考慮均值回歸與交通管理水平提升的影響，以及交通量大幅度上升、駕駛人素質提高和公民行為改變所產生的影響)或低估了(與附近無電子執法設施的信號交叉口進行對比)電子執法對交通事故的影響.

2.1 縱向分析及其缺陷

縱向分析是指對電子執法設施安裝前后同一地點交通事故特征的比較分析.現以哈爾濱市城市道路40個信號交叉口電子執法設施安裝前(2002年—2004年)、安裝后(2006年—2008年)連續3年的交通事故特征對比分析(見表2、3)，討論這種分析方法的優缺點.

表2 40個信號交叉口電子執法前后事故特征對比

從表2可以看出，電子執法實施后，交通事故的數量明顯減少了，證明電子執法有助于交通安全的觀點，然而事故的嚴重程度卻明顯增加了，說明電子執法在運行過程中出現了一些新問題，需加強電子執法環境下交通安全預防措施的研究.國外的做法值得借鑒，就是在設置電子執法設施時，不僅借助媒體和寄送信件的方式長期進行交通安全宣傳教育，而且在電子執法的交叉口或路段前方設置警告、提示標志，避免駕駛員突然面對電子執法時不知所措而引起操作失誤導致交通事故的發生.

表3 40個信號交叉口電子執法前后事故形態對比

從表3可看出，電子執法實施后，刮撞行人的交通事故明顯增加了，這與駕駛員搶紅燈加速通過交叉口而沒有注意到行人過街或注意到行人過街而來不及制動有關.

這種分析方法具有數據采集方便、分析過程簡單的優點，但其分析結果僅能反映電子執法前后交通事故特征在數字上的一個變化，因沒有考慮均值回歸的影響，會高估了電子執法在降低交通事故方面的作用.此外，在此期間，國家、省市政府都在大力抓安全生產，交通安全管理水平提升、駕駛員自身安全意識的提高等都會引起交通事故的減少，這可以從近年來我國道路交通事故發生的下降趨勢得以佐證.因此，上述交通事故的對比結果是一個綜合作用的結果，不能完全歸功于電子執法帶來的效果.

2.2 橫向分析及其缺陷

橫向分析是指在同一區域內選取具有相似特征的安裝和沒安裝電子執法設施的地點進行同一段時間內的交通事故比較分析.同樣以哈爾濱市城市道路交通事故數據為例(見表4)，探討其優缺點.

表4 有無電子執法交叉口交通事故特征比較(2006年—2008年)

表4中數據仍支持電子執法可以確保交叉口交通運行安全的觀點，但依然存在事故嚴重程度明顯增加的問題.采用同一區域、同一時期相似地點的交通事故數據進行比較，可以部分回避縱向比較中存在的均值回歸問題，與此同時，新的問題又出現了，即沒有解決電子執法威懾效果對信號交叉口交通事故減少的影響，仍然存在分析方法的錯誤.同一區域內附近的信號交叉口不能作為同等的比較交叉口，因為對信號交叉口的違法行為研究表明，電子執法會對沒有安裝電子執法設施的地點產生一個威懾影響，也能達到減少交通違法的效果.利用對比同一區域內有無電子執法設施地點交通事故的方法很可能會低估電子執法對交通事故的影響.

這種分析方法還與被選擇的地點有關系.一些地點被選作電子執法是因為它們有較高的交通事故數，按照均值回歸理論，在此期間不采取電子執法其交通事故數也可能會降低.此時選擇具有相似特征的交叉口只能部分避免均值回歸，隨著時間的推移，電子執法交叉口的交通事故率可能會比對比地點有更大的變化，這與選擇有高交通事故數的交叉口作為電子執法交叉口有關［3］.

3 基于誤差分析的電子執法成效評價方法

既然上述2種分析方法均存在缺陷，因此有必要設計一種新的分析方法來客觀量化電子執法對交通事故的影響.為了避免均值回歸和電子執法威懾效果的影響，特設計如下分析方法(即綜合分析法)及流程:1)為了避免均值回歸的影響，在地點的選擇上應建立在歷史交通數據、交叉口通行能力、交叉口形態匹配及同一交通事故水平基礎上，且研究地點、對比地點的選取應是隨機的.2)為了避免威懾效果的影響，應選取同一地域內有電子執法區域和無電子執法區域內相似地點的交通事故數據進行比較，這種選擇還可有效回避交通安全管理水平提升和駕駛員自身素質提高帶來的交通事故減少影響.3)為避免選取地點的局限性而誤估了電子執法對交通事故的影響，還需對分析結果開展誤差分析，選取95%置信區間來評估電子執法對交通事故的影響.

為此，選取哈爾濱市與大慶市城市道路交叉口的事故數據進行對比分析.哈爾濱市2005年開始大規模建設電子執法設施，大慶市在2007年，選取兩地2002年至2004年交通事故處于同一水平、歷史交通量接近、交叉口通行能力相當且交叉口形態基本匹配的信號交叉口作為研究和對比對象，2006年交通事故數據的對比分析結果見表5.

表5 有無電子執法區域交叉口交通事故特征比較(2006年)

從表5可以看出，電子執法對降低交通事故的影響大約在38% ～53%之間，中位數為45.5%，事故比例為 0.545，95%置信區間為0.467～0.623，下降均值0.455.該評價結果與縱向分析評價結果要低、較橫向分析評價結果要高，較客觀地反映了電子執法在這2個地區對交通事故下降所取得的成效.

發達國家電子執法對交通事故的影響在25%～30%之間，相對說明我國電子執法在降低道路交通事故方面效果更顯著，值得推廣.同時，從對比結果可以看出，電子執法在運行過程中會加劇交通事故的嚴重程度，這不符合電子執法設施建設的初衷.盡管國外發達國家在安裝電子執法設施后追尾事故明顯增加了，但總的死傷人數卻是下降的［3］;而我國明顯增加了刮撞行人的交通事故，且導致死傷人數的比例大幅上升，這與我國城市道路信號交叉口行人多、行人及機動車駕駛員違法通行、電子執法宣傳和安全保障措施缺失等因素有關.

4 結論

1)電子執法對降低信號交叉口處交通違法效果明顯，且能對周邊無電子執法信號交叉口處的違法駕駛行為起到一定的威懾效果.

2)盡管縱向分析方法或橫向分析方法會對電子執法帶來的實際成效產生偏差，但都能從另一個側面證實電子執法能夠有效地減少交通事故數量.

3)提出的基于誤差分析的綜合分析法，選取95%置信區間來評估電子執法對交通事故的影響，克服了現有分析方法存在的不足，評價結果更為客觀、可信.

［1］Insurance Institute for Highway Safety.Red light running factors into more than 800 deaths annually;more than half of those who die are hit by red light violators［EB/OL］.2000－07－13［2010－05－09］.http://www.iihs.org/news/2000/iihs－news－071300.pdf.

［2］HAKKERT A，MAHALEL D.The effect of signalization of intersections on road safety with special reference to the introduction of a blinking green phase［J］.Traffic Eng Control，1978，19:212 －215.

［3］RICHARD A，SUSAN A，SHALOM H.Effects of red light cameras on violations and crashes:a review of the international literature［J］.Traffic Injury Prevention，2003，4:17 －23.

［4］ARUP.Red light camera evaluation study:implementation in Brisbane［R］.Melbourne，Australia:Arup Transportation Planning for Queensland Transport，1992.

［5］RETTING R，WILLIAMS A，FARMER C，et al.Evaluation of red light camera enforcement in Fairfax，Virginia［J］.ITE J，1999，69:30 －34.

［6］CAMPBELL D，STANLEY J.Experimental and quasiexperimental designs for research［S］.Boston:Houghton Mifflin Co，1963.

［7］RETTING R，WILLIAMS A，FARMER C，et al.Evaluation of red light camera enforcement in Oxnard.California［J］.Accid Anal Prev，1999，31:169 －174.

［8］CHIN H.Effect of automatic red-light cameras on redrunning［J］.Traffic Eng Control，1989，30:175 －179.

［9］CHEN G，WILSON J，MECKLE W，et al.General deterrence effects of red light camera and warning signs in traffic signal compliance in British Columbia［J］.J Traffic Med，2001，29:46－53.

［10］THOMPSON S，STEEL J，GALLEAR D.Putting redlight violations in the picture［J］.Traffic Eng Control，1989，30:122－125.

Analysis of impact of automated enforcement on traffic violation and traffic accident at signalized intersection

JIANG Xian-cai，ZHAO Zi-qin，PEI Yu-long

(Institute of Transportation Research，Harbin Institute of Technology，150090 Harbin，China，jxc023@126.com)

In order to improve the defects of contrast analysis method on automated enforcement effectiveness evaluation in china，in consideration of the influence factors of regression to the mean and traffic management level，a new comprehensive analysis method is given by means of error analysis method in probability theory.It shows that crash effects in our country is greater than that in developed one as a result of automated enforcement，that is，the effects of reducing traffic accidents flowing automated enforcement in China is greater.However，in China，automated enforcement will increase pedestrian hit and the severity of the crash，as well as lead to significant increase the proportion of casualties，which is more obviously different from that in developed country(it only increases the number of rear-end crashes following automated enforcement).The comprehensive analysis method overcomes the defects that contrast analysis method overestimate or underestimate the impacts of automated enforcement in the traffic violations and accidents，it is helpful to promote the application scope and depth of automated enforcement.

automated enforcement;effectiveness evaluation;traffic accident;traffic violation

U491.31

A

0367－6234(2011)10－0084－04

2010－06－16.

教育部博士學科點專項科研基金(200802131012);哈爾濱工業大學優秀青年教師培養計劃項目(HITQNJS.2009.051);中央高校基本科研業務費專項資金(HIT.NSRIF.2012061);哈爾濱市科技創新人才研究專項資金(2010RFQXG006).

蔣賢才(1974—)，男，講師，博士;

裴玉龍(1961—)，男，教授，博士生導師.

(編輯 魏希柱)