道路環境與交通事故黑點關系研究

瞿慶亮,曲國慶,徐工

(山東理工大學建筑工程學院,山東淄博 255049)

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道路環境與交通事故黑點關系研究

瞿慶亮,曲國慶,徐工

(山東理工大學建筑工程學院,山東淄博 255049)

摘要:事故黑點對行車安全造成極大影響。為了探索道路環境與事故黑點的關系,文中以山東省濱萊(濱州—萊蕪)高速公路淄博段為研究對象,采用改進的事故頻數法確定事故黑點,專家評分法探究道路環境與事故數的關系,最后對道路環境影響因素加以分析。結果表明不同道路環境給駕駛人以不同的心理負荷,道路環境差的路段帶給駕駛人的心理負荷大,造成判斷或操作失誤,事故率高,形成事故黑點。

關鍵詞:交通安全;道路環境;事故黑點;專家評分法;影響因素

在“人-車-路”組成的動態交通系統中,人是中心,路為基礎,兩者對交通安全的影響起著至關重要的作用。交通事故是由該系統中一個或多個因素失調所引起。道路環境可以直接導致交通事故,又可以對人產生影響,進而間接地促使交通事故的發生。國內外學者對引發交通事故中的道路因素進行了研究:O.A.季沃奇金對前蘇聯各地區Ⅰ～Ⅴ級公路約13 000起道路交通事故進行分析,并對各事故地點的道路特征進行對比,得出70%的交通事故是由不良道路環境直接或間接引起的;歐洲交通安全研究專家在關于預防道路事故的研究中指出,70%的事故是由道路缺陷所致;中國《道路安全工程》中提出,與道路因素有關的事故至少占總事故的28%～34%,即使是由人的因素導致的事故,許多時候也是受到道路環境的影響。總結已有研究成果,發現在對交通事故的分析中,往往只是指出了道路因素在交通事故中的作用,而未考慮道路環境與事故黑點的關系。該文在判斷事故黑點的基礎上分析道路環境與事故黑點的關系,并對道路環境因素進行分析。

道路環境主要指道路線形、道路交叉口、交通標志與標線、中央分隔帶等。事故黑點是指在一個較長的時段內,發生道路交通事故的數量或特征與其他正常路段相比明顯突出的某些位置。道路環境的好壞與駕駛人的生理、心理活動聯系密切,影響駕駛人的觀察和判斷能力。良好的道路環境在很大程度上可減少事故的發生,不良的道路環境則可促使事故的發生,容易形成事故黑點。因此,研究道路環境與事故黑點的關系具有重要的現實意義。

1 事故黑點分析

事故黑點分析中常用的方法是事故頻數法,該方法需選取一臨界事故次數作為鑒別標準,如果某路段的事故次數大于該臨界值,則認為該路段為事故黑點。該方法的優點是計算與選擇方便、一目了然;缺點是未給出確定臨界事故次數的數學模型,實際操作中給交通管理人員帶來極大困擾。改進的事故頻數法能彌補這一缺陷。

1.1 事故頻數法分析事故黑點的過程

(1)計算單元路段平均事故次數λ:

式中:mi表示路段i的事故次數(次);n表示路段單元總數。

(2)取置信水平為95%,則事故次數臨界值R可按下式計算:

(3)將單元路段在統計年度內的事故次數與臨界值R對比,若大于R則該路段為事故黑點。

1.2 實例分析

以1 km單位長度對山東省濱萊(濱州—萊蕪)高速公路淄博段長85.7 km的路段進行單元劃分,共計86個路段單元,各單元路段i發生的事故次數mi如表1所示。

按式(1)、式(2)計算,得到該路段事故次數臨界值R≈9。

將各路段實際事故次數與臨界值R比較,得到事故黑點結果如表2所示。

表1 濱萊高速公路淄博段各路段事故數量

2 道路環境與交通事故的關系

對該高速公路的86個路段,采用專家評分法,分析道路與交通事故數量的關系。評分對象是沿道路采集的照片(每個路段采集的照片數目不等),分值設定為1～10分。每幅照片的道路環境不一樣,同一個人對不同的照片、不同的人對同一張照片會產生不同的心理反應,環境舒適則分值高,反之則分值低。邀請10名不同駕駛經驗的專家(年齡為25 ～55歲,駕齡為3～20年),對各路段照片進行評分,去掉一個最高分、一個最低分,各路段平均分值如表3所示。

表2 事故黑點分析結果

表3 各路段專家評分

由表3可以看出:專家在評分開始時,適應度不高,得分普遍偏高;對道路環境適應后,得分正常;最后路段反應強烈,得分較低。不良的天氣狀況(陰雨天氣)是影響專家們評分的因素之一。

為了反映出各路段專家評分情況與事故數量的關系,分別對評分數據與事故數據進行處理。專家評分原始數據經處理后,評分低的地點對應的幅值高,評分高的地點對應的幅值低;事故原始數據經處理后,其幅值與評分數據幅值相對應,即專家得分與交通事故數量成正比例關系。各路段事故次數與專家評分情況如圖1所示。

圖1 處理后的專家得分與事故的關系

根據圖1,從整體上看,專家評分與交通事故次數具有良好的對應關系,在專家評分低的地點,其所處路段道路環境對人的負荷較大,事故率高,容易形成事故黑點,如K58、K67等處,這與得到的事故黑點結果基本一致;反之,在專家評分高的地點,道路環境對人的影響較小,事故率低,如K32、K72等處。當然評分過程中也有異常點的存在,如K96,得分很低但事故發生次數并不多,經過調研分析,這是由于當時天氣陰暗,加上跨線天橋的存在帶給專家強烈的視覺及心理沖擊引起的。

3 道路環境影響因素分析

結合濱萊高速公路淄博段實際路況特征,從道路線形、道路交叉口、交通標志與標線、中央分隔帶四方面分析道路環境對交通事故的影響。

3.1 道路線形

道路線形設計是影響交通事故多發的重要因素之一,它不僅能直接導致交通事故的發生,還能在一定程度上引起駕駛員心理變化,造成心理緊張,導致操作失誤而引發事故。

該高速公路K65—K78處于中間路段,專家評分效果較好,下面以該路段為例研究道路線形與交通事故的關系。數據來源于車載高頻GPS采集的該路段三維坐標數據。由相鄰點的坐標可計算出坐標方位角,利用方位角的變化判斷道路線形組合,直線上方位角不變,曲線上方位角則呈線性變化(如圖2所示)。

圖2所示線段是不光滑的,這是由行車過程不穩定所引起的,其中還有少量異常點,則是由GPS信號短暫失鎖、車輛靠邊停靠等所引起。各路段事故空間分布情況如表4所示。

圖2 方位角-采樣點圖

表4 事故空間分布

由表4可以看出:曲線段事故數量明顯多于直線段事故數量,事故黑點K66、K67即位于曲線段1上。結合專家對該路段的評分情況,發現在曲線路段專家評分相對較低,表明在曲線段行車時,由于視距條件不足且神經過度緊張,應激反應強烈,導致事故多發,形成事故黑點。事故黑點地段的曲線段如圖3所示。

圖3 視距不足的曲線段示例

3.2 中央分隔帶

作為高速公路的主體組成部分,中央分隔帶的作用是遮光防眩、引導視線、美化環境、降低噪音、隔離車道等。中央分隔帶的設計應給駕駛人安全、舒適、自然的美感。中央分隔帶設計不合理,尤其是防眩效果差的路段易形成事故黑點(如圖4所示)。這是因為高速公路上行車速度快,駕駛人在經過這些路段時,對向行駛的車輛對駕駛人心理產生極大影響;此外,夜間行駛會受到對向行駛車輛燈光的照射,能見度明顯下降,甚至產生瞬間失盲。

圖4 防眩效果差的中央隔離帶示例

3.3 道路交叉口

道路交叉口最容易發生交通事故,往往形成事故黑點(如圖5所示)。原因在于道路交叉口面積有限,一些大型車輛在轉彎過程中占用較大空間而遮擋其他車輛駕駛人視線,造成駕駛人反應不及時,制動距離不足,導致交通事故。因此,道路交叉口的設計應體現“以人為本”,必須使駕駛人有開闊的視野,提高駕駛人的注意力,消除行車緊張感,有效引導駕駛人按正確的車道軌跡行駛,為行車提供安全、舒適的環境。

3.4 交通標志與標線

行車過程中,交通標識是獲取道路沿線信息的重要手段,對于駕駛人掌握實時路況、控制車速具有積極作用;簡潔、醒目的交通標線能誘導駕駛人視覺,提高駕駛人的警覺性。道路標識標線設置不合理的地點通常表現為標識標線復雜、混亂,不僅沒有起到應有的引導效果,反而會過多地分散駕駛人的注意力,帶給駕駛人心理壓力,導致其忽視道路上的其他車輛而造成交通事故,這些地點也往往會形成事故黑點(如圖6所示)。

4 結語

道路環境與交通安全關系密切,道路環境好則事故數低,道路環境差則事故數高。視距不足的曲線段、防眩效果差的中央分隔帶、道路交叉口及雜亂的交通標識標線等道路環境對駕駛人的生理、心理都會產生較大負荷,極大地影響行車安全性,容易形成事故黑點。因此,在道路設計及養護過程中,要充分考慮道路環境與駕駛人行車需求之間的關系,給駕駛人一個輕松的行車環境,提高交通安全性。

圖6 雜亂的交通標識標線

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收稿日期:2015-12-16

中圖分類號:U491.3

文獻標志碼:A

文章編號:1671-2668(2016)02-0070-04