高速公路二次事故成因分析與預防對策

郭永樂,劉慧文,張衛(wèi)華,韋絲平,劉嘉茗

(1.安徽省交通控股集團有限公司,安徽 合肥 230009;2.合肥工業(yè)大學,安徽 合肥 230009)

0 引 言

隨著車輛保有量和高速公路里程的日益增多,高速公路事故多發(fā)。高速公路事故不僅會造成嚴重的交通擁堵和通行延誤,而且還會導致二次事故,研究表明,高速公路二次事故的風險是一次事故的6倍[1]。因此,高速公路上的二次事故的研究對于保障高速公路交通安全至關(guān)重要。

國內(nèi)外學者[2-6]對高速公路二次事故成因與特點進行了分析,確定了二次事故預警指標及范圍,但由于事故數(shù)據(jù)缺乏,大多數(shù)研究主要針對單條高速公路,對于區(qū)域高速公路二次事故研究相對較少。

基于安徽省高速公路事故數(shù)據(jù),深度挖掘二次事故歷史數(shù)據(jù)對應的時間、路況、天氣與交通流狀態(tài)等交通安全相關(guān)要素,分析造成二次事故的深層原因,探究其在高速公路的發(fā)生規(guī)律,并有針對性地提出有效解決措施。

1 數(shù)據(jù)描述與處理方法

1.1 數(shù)據(jù)描述

原始數(shù)據(jù)涵蓋2016年6月到2021年6月安徽省各高速公路共計143 660條事故數(shù)據(jù),記錄了事故發(fā)生的時間、地址、事故類型和事故處理情況等信息,如表1所示。

表1 高速公路原始一次事故數(shù)據(jù)格式

1.2 數(shù)據(jù)提取與處理

雖然原數(shù)據(jù)記錄了事故發(fā)生的時間、地址、事故類型與事故處理情況等信息,但數(shù)據(jù)信息均記錄在一起,無法清晰地用于研究分析,因此需要將數(shù)據(jù)進行拆分處理,并分類以便用于統(tǒng)計分析。傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)處理方法不僅任務量大而且耗時很長,因此采用編程自動化與人工輔助方法對原始數(shù)據(jù)進行處理。首先,為了提高效率采用多線程的方法將61份單獨的數(shù)據(jù)按照時間分布依次合并在一個表中,以便數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理;其次,將原始數(shù)據(jù)中的日期時間進行分割,以便研究事故發(fā)生的時間分布特征;再次,采用關(guān)鍵字分割和正則表達式結(jié)合的方法,提取原始數(shù)據(jù)中的事故所在高速公路、事故發(fā)生位置、事故類型等信息;最后,采用爬蟲方法爬取每一起事故對應時間和地點的歷史天氣信息,以便研究天氣環(huán)境對高速公路事故的影響。

原始數(shù)據(jù)經(jīng)過融合、篩選、分割等預處理,最終剩下142 500條有效事故數(shù)據(jù),其中二次事故1 672起,統(tǒng)計出各管理單位負責的高速公路,其中包含蚌埠處、北環(huán)處、池州中心等共26個管理處的事故信息以及包含安東高速、蚌合高速、蕪合高速等共41條高速公路發(fā)生的事故信息,在表1基礎上增添新的數(shù)據(jù)格式,如表2所示。

表2 高速公路二次事故數(shù)據(jù)格式

2 高速公路二次事故時空特征分析

2.1 二次事故形態(tài)分析

如圖1所示,將二次事故數(shù)據(jù)分為翻車、碰撞、著火、撞護欄、撞障礙物、追尾和其他7種碰撞類型進行歸類計算,從而得到了不同碰撞類型的事故百分率及其相應的事故數(shù)量。分析表明:車輛追尾事故和撞護欄出現(xiàn)最多,分別占事故總數(shù)的75.5%和10%,且涉及的分別為846起和112起;接下來依次為碰撞、撞障礙物、翻車和著火,分別占事故總數(shù)的4.19%、3.3%、2.58%和0.62%。

圖1 2016年6月至2021年6月二次事故類型統(tǒng)計

2.2 二次事故時間分布特征分析

(1)季度分布特征。

圖2為高速公路二次事故季度分布圖。分析表明:第一季度發(fā)生事故次數(shù)最多為684起,其次是第四季度事故數(shù)為379起,第三季度發(fā)生事故的數(shù)量最少為291起,分別占事故總數(shù)的38.7%、22.6%和17.4%。

圖2 2016年6月至2021年6月二次事故季度分布

(2)周分布特征。

如圖3所示,從對高速二次事故星期分布的數(shù)量情況進行統(tǒng)計的結(jié)果來看,二次事故在星期日的數(shù)量是最多的,達到277起,在星期一數(shù)量是最少的,為219起。二次事故發(fā)生在星期日的數(shù)量占比就達到16.57%,二次事故發(fā)生在星期一的數(shù)量占比為13.1%。

圖3 2016年6月至2021年6月事故星期分布

(3)日分布特征。

受人們生活規(guī)律的影響,高速公路上的交通量在每月的各天中各不相同。即使同樣在上旬,交通量也有很大的差別。因此,高速公路交通事故的分布隨日期不同有著明顯的區(qū)別。通過對安徽高速二次事故日分布的數(shù)量及占比情況進行統(tǒng)計的結(jié)果來看,如圖4所示,在這六年期間,二次事故在每月的1日數(shù)量是最少的為17起,在每月的2日數(shù)量是最多為94起,分別占總事故1.13%和6.23%。

圖4 2016年6月至2021年6月事故日分布

(4)時段分布特征。

受人們生活規(guī)律的影響,高速公路上的交通量在一天的24 h中各不相同。即使同樣在白天,交通量也有很大的差別。因此,高速公路交通事故的分布隨時間段不同有著明顯的區(qū)別。如圖5所示,事故每天的8∶00～11∶00的數(shù)量最多,下午15∶00～20∶00也是事故高發(fā)時間段,而0∶00～5∶00點事故數(shù)量少。

圖5 2016年6月至2021年6月事故小時分布

2.3 二次事故空間分布特征

二次事故發(fā)生最多的G3京臺高速二次事故數(shù)461起,其次是G40滬陜高速二次事故數(shù)296起和G50滬渝高速二次事故數(shù)141起,分別占總事故的27.5%、17.7%和8.4%。根據(jù)表3提供的信息,關(guān)于高速公路交通事故的數(shù)據(jù)分析揭示了幾個關(guān)鍵點,這些點對于了解高速公路事故發(fā)生的規(guī)律和預防策略都具有重要意義。

表3 橋梁、隧道及特殊點事故統(tǒng)計

2.4 二次事故天氣分布特征

如圖6所示,為不同天氣類型情況下發(fā)生二次事故的數(shù)量,其中晴天、陰天、雨天、冰雪天和霧天,分別占總事故的25.80%、42.74%、24.27%、5.73%和1.46%。

圖6 2016年6月到2021年6月各類天氣條件下的事故數(shù)量

3 高速公路二次事故成因分析及預防措施

施行二次事故的預防措施需要從一次事故因素、交通流因素、道路環(huán)境因素等方面綜合考慮。

3.1 一次事故因素成因及預防措施分析

在二次事故中,追尾事故占比較大,追尾事故通常是由于一次事故的處理措施不到位,一次事故的持續(xù)時間、嚴重程度以及所在車道數(shù)均會影響二次事故的發(fā)生概率。高速公路一次事故的持續(xù)時間越久,二次事故發(fā)生的可能性越大,事故現(xiàn)場上游的交通需求越大、車速越高、車間距越小,就越容易發(fā)生二次事故。一次事故的嚴重程度會對高速公路的運營會產(chǎn)生不同的影響,交通事故的嚴重程度可依據(jù)高速公路各車道的功能與通行能力、占用車道數(shù)及車道所在位置進行分級。高速公路上的事故嚴重程度越大,影響范圍越廣,造成交通堵塞的概率就越大,二次事故發(fā)生的可能性也越大,由于一次事故引發(fā)的擁擠和偶發(fā)性擁擠也是造成二次事故的重要因素。

一次事故對二次事故的影響也體現(xiàn)在一次事故發(fā)生后的人為處理上,肇事司機、交警和醫(yī)護人員的不恰當行為都易誘發(fā)二次事故。事故發(fā)生后,肇事司機沒有及時采取預警措施,未按照規(guī)定設置危險警告標志以及未啟用機動車危險警告燈;事故當事人因利益糾紛不及時撤離,路人聚集圍觀等行為均會導致交通阻塞;交警和醫(yī)護人員缺乏經(jīng)驗,事故處理及現(xiàn)場疏散緩慢,都增加了二次事故發(fā)生的風險。

因此,一次事故的有效處理對二次事故預防十分重要。應加強公路應急部門的建設,并完善高速公路的服務巡邏規(guī)劃,實行完備的事故處理流程,建立和完善事故現(xiàn)場處置規(guī)范,確保事故現(xiàn)場的安全。要加強對交警實施事故現(xiàn)場處置的培訓教育,提高交警預防二次事故的意識和自身安全防范意識,規(guī)范交警事故現(xiàn)場的行為。明確規(guī)定事故現(xiàn)場交警要穿著反光背心,夜間必須攜帶主動發(fā)光或反光器具等。其次要規(guī)范現(xiàn)場的安全警戒設施和對現(xiàn)場進行分級處置,實行完備的事故處理流程,在二次事故發(fā)生概率較高的高速公路阻塞點上提高服務巡邏和拖拽服務的覆蓋范圍,縮短一次事故的處理時間。

3.2 交通流因素成因及預防措施分析

在二次事故的時間分布中,事故發(fā)生在第一季度和周末的頻率較高,特別是在9∶00～11∶00的時間段內(nèi),究其原因,在這段時間道路通行量大,交通流密集,尤其是在節(jié)假日期間,各主要道路上均存在較嚴重的擁堵現(xiàn)象;在二次事故的空間分布中,事故多發(fā)生在橋梁以及復雜交通節(jié)點上,這些地點多位于瓶頸路段,交通流發(fā)生突變,且存在較多的交織現(xiàn)象,由于交通流的復雜性,加上交通管控措施不到位,沒有及時做出擁堵預警,二次事故發(fā)生較多。

交通管理部門需建立完善的監(jiān)控預警系統(tǒng),實時監(jiān)測車道擁堵程度、車輛急加速急減速行為以及交通流量和車隊中大型車比例等,將不同因素賦以相應的權(quán)重,計算各因素的綜合效應,并確定相應的閾值,及時向駕駛員發(fā)布預警信息,重點做好事故高發(fā)時段的交通引導與管控。

3.3 道路環(huán)境因素成因及預防措施分析

雨天尤其是夏季出現(xiàn)的暴雨會在很大程度上影響駕駛員行車視線,但雨水又較好地降低了輪胎溫度,在客觀上防止了剎車片過熱影響制動效果,同時雨天駕駛員相對能保持較為冷靜的情緒。降雪天氣道路易結(jié)冰,輪胎在冰面行駛時極易因側(cè)滑導致事故,而且這種側(cè)滑除了安裝防滑鏈及緩慢通行外,幾乎沒有更好的預防辦法。目前國內(nèi)國外比較好的做法是在積極除冰除雪上做工作。霧天是導致二次交通事故的重要因素,其主要原因是駕駛?cè)艘暰€因霧受阻,待發(fā)現(xiàn)前方事故或阻礙等情況時來不及做出應對,致使二次事故發(fā)生。

交通管理要結(jié)合具體的天氣和路況,面對雪天、霧天等惡劣天氣時要實行更嚴格的管理措施,控制流量以及車輛速度;改善道路環(huán)境條件,在高速公路上多設置服務區(qū),定期維護道路,在急轉(zhuǎn)彎等事故易發(fā)路段設置提醒標志。

4 結(jié) 論

基于安徽省高速公路交通事故數(shù)據(jù),深入分析了高速公路二次事故的特征與成因,并提出了相應的預防對策。研究發(fā)現(xiàn),高速公路二次事故以追尾為主,且多發(fā)于月初、每年第一季度及每周最后一天,尤其在復雜交通節(jié)點如交通樞紐、服務區(qū)出入口等。此外,天氣條件,特別是霧天,對二次事故的影響顯著。一次事故發(fā)生現(xiàn)場沒有及時清理,與二次事故的發(fā)生有較大關(guān)聯(lián)性。針對上述發(fā)現(xiàn),提出了針對性的預防策略:強化一次事故的快速處理與現(xiàn)場清理,減少事故現(xiàn)場滯留時間;優(yōu)化交通流管理,降低交通擁堵風險,提高道路通行效率;改善道路環(huán)境,包括增設安全設施與警示標志,提升道路安全性;加強駕駛?cè)税踩逃c培訓,提高駕駛?cè)说陌踩庾R和應急處理能力。

通過實施這些預防對策,有望有效降低高速公路二次事故的發(fā)生率,提高道路交通安全性。未來研究可進一步關(guān)注這些對策的實施效果,并探索新技術(shù)在預防二次事故方面的應用,為高速公路的安全運營提供更有力的保障。