基于道路级差的高原交通事故对比分析与预防*

胡立伟 佘天毅 李林育 王 淼

(昆明理工大学交通工程学院 昆明 650500)

基于道路级差的高原交通事故对比分析与预防*

胡立伟 佘天毅 李林育 王 淼

(昆明理工大学交通工程学院 昆明 650500)

高原地区道路线形复杂，自然条件恶劣，道路基础设施建设严重落后，城市道路及公路交通事故频发，交通安全问题日益严峻.以云南省2010—2015年城市道路和公路交通事故数据为基础，对9 543条交通事故数据进行分类、信息提取等处理，基于道路级差将城市道路和公路分离，在不同时间空间、事故特点、气象因素、照明条件、交通设施等不同敏感因素条件下进行对比分析讨论，并对道路交通事故提供预防对策和控制措施.以此发现城市道路交通事故与公路交通事故的各方面异同，有效保障道路交通安全.

城市道路；公路；道路级差；高原地区；交通事故；对比分析

0 引 言

高原地区受高海拔，低气压、复杂道路线形等恶劣自然条件影响，同时受到自然条件、经济发展等多重因素的制约，道路基础设施建设严重落后，导致城市道路与公路交通事故频发，交通安全问题日益严峻[1-2].

目前我国对于高原地区交通事故研究较少，有限的研究也只是集中于高原地区事故成因及特征分析.朱兴琳等[3]对高原地区道路交通安全现状及事故特征进行分析.苏东兰[4]从高原山区农村公路着手，进行安全评价和交通安全保障技术的研究.胡立伟等[5]选取四类典型道路交通设施条件作为研究对象，分析不同道路类型、天气条件、事故形态、路表条件下发生交通事故的特征.国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]研究了美国公路道路线形和路面质量对交通事故的影响.Chi等[7]通过系统分析的方法，得出车辆速度变化是造成交通事故连续碰撞主要原因的结论.在城市道路方面，Ali等[8]对马德里市的重大交通事故进行了探索分析.此外Liu[9]等在道路交通安全中对事故进行对比分析研究.

图1 云南省高原地区城市道路和公路事故数对比图

图1为云南省2010—2015年城市道路与公路交通事故总起数和死亡人数的分布对比.本文以云南省为例，搜集到2010—2015年9 543条高原地区道路交通事故数据，基于道路级差将城市道路与公路进行分离，通过数据挖掘对比分析和数据拟合两种方法，分析二者交通事故的各方面异同.公路与城市道路的交通运行环境不同，导致二者的时空分布、事故形态也有所不同，基于以上两点的对比研究，提出城市道路和公路的针对性预防策略，依此为降低道路交通事故率提供依据.

1 高原地区城市道路和公路交通事故时空分布特征及致因

1.1 高原地区城市道路和公路交通事故时间分布特征对比及致因

1.1.1高原地区城市道路和公路交通事故按月和周内分布对比及致因

图2为高原地区城市道路和公路交通事故时间分布对比图.由图2可知，无论是全年中月交通事故还是周内交通事故的分布，都呈现出高原地区公路交通事故发生数量远高于城市道路的态势.12月份和1月份是城市道路和公路交通事故发生频率最高的两个月.冬季到来，雨雪增多，天气状况复杂多变，伴随着元旦、春节等节假日的到来，城区亲朋好友聚会、购物、外出游玩等出行强度增加，农村地区县乡公路货车超载，客车超员，酒后驾驶等行为多发.

图2 高原地区城市道路和公路交通事故时间分布对比图

公路交通事故居高不下的首要原因是国道、省道上的驾驶员存在超速行驶，疲劳驾驶等违规操作的行为.另外，由于降温、大雾、雨雪冰冻等恶劣天气的多发，驾驶员反应能力下降，标志标线辨别效果较差.县乡公路由于公路等级较低，防护措施不足，驾驶员安全意识较弱，时常有行人横穿公路.此外，路面湿滑，高原地区路况复杂，弯道、坡段、长下坡等路况造成事故进一步增加.

由图2b)可知，云南省高原地区周内事故呈现周末偏多，周一至周五平稳分布的趋势，由于周末出行强度增加，公路交通事故数仍远高于城市道路，约为城市道路的4倍.周三发生的交通事故更多，甚至超过周末.有心理研究专家解释，坐班的人群存在“周三候群症”的现象，经过周一周二2 d的调整，工作兴奋状态衰退，在周三情绪进入低谷，因此,上下班容易出现悲观的驾驶情绪.故驾驶员应及时调整好自己的工作状态和驾驶情绪，以减少交通事故的发生.

1.1.2高原地区城市道路和公路交通事故发生时段分布对比及致因

图3为云南省高原地区城市道路和公路交通事故24 h内分布对比图.由图3可知，城市道路交通事故在07：00-08:00,13：00-14:00,21:00-22：00分别出现早高峰、午高峰和晚高峰.其中21:00-22：00事故总数达到顶峰,为156起.公路交通事故在清晨和傍晚高发，其中14:00-24:00的平均事故达到410起，20:00达到顶峰，为541起.城市道路方面，交通事故数在早高峰阶段并未达到峰值，驾驶员应进行夜间驾驶安全培训，提高法律意识，并通过临时交通管制、夜间交通基础设施完善等方法，辅以渠化交通改善信号交叉口技术，以此降低事故发生.公路路段的驾驶员应保证充足的午间睡眠来适当降低午间交通事故的高发.

图3 高原地区城市道路和公路交通事故24 h内分布对比(以云南省为例)

1.2 高原地区城市道路和公路交通事故时间单位分布特征模型拟合对比

表1 高原地区城市道路和公路时间单位分布特征模型拟合关系

选择相关性系数较强的方程来拟合上述城市道路和公路交通事故时间单位分布特征，各个不同指标范围的拟合趋势方程y和拟合度R2之间的关系见表1.其中基于1年中月份分布和时段分布的公路事故数最高拟合度高于0.7，分别为0.935 7和0.712 8，表明模型拟合性较强.从时间分布单位来看，基于1 d内24 h时段分布的城市道路和公路事故数R2值相对较高，说明模型较精确，拟合度较高；从道路级差来看，城市道路的交通事故拟合度相对来说要比公路交通事故拟合度高，表明基于时间单位分布的城市道路事故数较公路而言，具有更高的规律性.

1.3 高原地区城市道路和公路交通事故空间分布特征对比及致因

图4为2010-2015年云南省高原地区城市道路和公路上各道路类型事故分布图.由图4可知：①云南省地处低纬高原，道路状况、道路环境、道路线形、气候复杂多变；②云南省县乡级公路所占比例较大，县乡级公路设计技术等级较低，在地形复杂，弯道、坡道多，桥梁、涵洞、隧道多，上、下坡度差较大的路段，极易发生交通事故；③省道通车里程长，是高速公路或国道的数倍，多数路段人口、村镇密集，道路两侧村庄、城镇、集市、企业较多，各种不同交通方式混行，因此发生交通事故总数也就相对较多；④县乡级公路中道路设计不合理、道路间衔接不科学的“等外路”仍占较大比重，另一方面，交通基础设施严重不足，车辆间频繁超车、会车，进一步增加道路的复杂性和危险性.故避免机动车“超限”、提高驾驶员和行车交通法制和交通安全意识、完善交通安全保障设施是提高县乡、省级公路安全的关键措施.

图4 高原地区各类型道路交通事故分布图

2 高原地区城市道路和公路交通事故特点分布对比及致因

2.1 高原地区城市道路和公路交通事故事故形态分布对比及致因

图5为高原地区城市道路和公路交通事故形态分布对比图.由图5可知，①公路和城市道路上正面相撞、侧面相撞、尾随相撞及刮撞行人事故突出.公路上这四种事故形态累计频率达到72.8%；城市道路上正面碰撞、侧面相撞和刮撞行人等事故形态，分别占事故总数的48.7%，15.9%和18.5%，累计频次达总数的83.1%.②公路翻车坠车事故明显，事故形态明显区别于一般城市道路.其主要原因是高速公路上存在着上、下行车辆间会车，对向车道超车等状况，加上车速较高，高原地区路况、天气状况复杂等原因进一步增加了行车危险性.云南盘山公路较多，一些载重货车在公路连续长下坡路段行驶时，由于长时间刹车下坡造成刹车热衰退，导致刹车失灵，另外加上车辆制动性能较差，监管体系不完善，车辆出现自动失效的几率也会大大提高，极易造成碰撞、侧滑、坠车等严重交通事故.

图5 高原地区城市道路和公路交通事故形态分布对比图

2.2 高原地区城市道路和公路交通事故严重程度对比及致因

图6为2010-2015年云南省城市道路和公路上发生的交通事故导致死亡人数的分布情况.通过对公路和城市道路交通事故严重程度进行对比分析，公路交通事故导致人员死亡的比例为61%，而城市道路交通事故导致人员死亡的比例仅为14%.

图6 高原地区城市道路和公路交通事故死亡人数对比图

3 高原地区城市道路和公路交通事故成因对比及致因

3.1 高原地区城市道路和公路交通事故天气条件因素对比及致因

图7为云南省城市道路和公路交通事故天气条件成因对比图.由图7可知，对于城市道路和公路来说，恶劣气象条件并不是交通事故高发的原因，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气下的驾驶员掉以轻心，并且存在超速、猛拐、抢道等违规驾驶行为；与此相反，恶劣气象条件下由于暴雨暴雪等复杂多变天气影响，加上路面湿滑、路况生疏、路表结冰等自然条件进一步限制，使得驾驶员和行人在出行时更加小心，降低了交通事故的发生频率.

图7 高原地区城市道路和公路交通事故天气条件分布对比图

3.2 高原地区城市道路和公路交通事故路表路面因素对比及致因

3.2.1高原地区城市道路和公路交通事故路表因素对比及致因

图8为高原地区城市道路和公路交通事故路表条件分布对图.由图8可知，高原地区城市道路和公路交通事故频发的路表状态为干燥和潮湿.冰雪天气由于持续时间较短，密度较低，所以事故较少.干燥路面和潮湿路面遍及云南省一年的大部分时间，刚降完雨后由于天气放晴，司机警惕性降低，路面却仍十分湿滑，故易引起交通事故.

图8 高原地区城市道路和公路交通事故路表条件分布对比图

3.2.2高原地区城市道路和公路交通事故路面因素对比及致因

图9为高原地区城市道路和公路交通事故路面条件分布对比图.由图9可知，云南省城市道路和公路由于路面条件对交通事故数量的影响分布对比.两种类型道路中，沥青混凝土和水泥混凝土所占比重最大，城市道路为72.76%和26.17%；公路为89.35%和8.55%.公路中沥青路面发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数据残缺或难以统计的原因，数量十分稀少.

图9 高原地区城市道路和公路交通事故路面条件分布对比图

3.3 高原地区城市道路和公路交通事故照明设施因素对比及致因

图10为高原地区城市道路和公路交通事故照明条件致因分布对比图.由图10可知，白天和夜间无路灯是城市道路和公路发生交通事故的主要原因，所占比重分布超过70%和90%.而夜间有路灯情况事故明显降低，究其原因，城市道路由于道路设施较完善，无路灯状况一般由于临时道路整修施工，驾驶员由于突发状况而发生意外交通事故.

图10 高原地区城市道路和公路交通事故照明条件致因分布对比图

公路方面，夜间无路灯产生的交通事故所占绝大部分比重来源于道路等级较低、交通设施不完善、驾驶员安全意识淡薄的县乡级公路.此类公路在白天时段，由于驾驶员漠视交通规则，超速超载造成事故比例相当高.而总体来看，白天时段，不论城市道路还是公路的交通量都远高于夜晚，所以仅从事故统计上，白天交通事故多于夜晚是必然的.研究表明，合理的照明设施对于减少重大交通事故的效果十分明显.

3.4 高原地区城市道路和公路交通事故交通设施因素对比及致因

3.4.1高原地区城市道路和公路交通事故路侧防护措施对比及致因

图11为高原地区城市道路和公路交通事故中央隔离措施分布对比图.由图11可知，城市道路和公路无防护状态是发生交通事故的主要致因.公路的无防护状态主要出现在县乡级公路方面，另外设置波形防撞护栏的国道、省道也是公路事故高发的地段.

图11 高原地区城市道路和公路交通事故中央隔离措施分布对比图

3.4.2高原地区城市道路和公路交通事故中央隔离设施对比及致因

图12为高原地区城市道路和公路交通路侧防护措施分布对比图.由图12可知，城市中无中央隔离措施的路段事故高发.远远高于其他四类，占到事故总数的86.5%.公路交通事故频发地段还包括绿化带区域，且无中央隔离设施防护地段事故率远高于城市道路，由于云南省低等级县乡公路里程长，交通设施不够完善，故无中央防护设施使得其事故高发.

图12 高原地区城市道路和公路交通路侧防护措施分布对比图

3.4.3高原地区城市道路和公路交通事故交通道路交通控制设施对比及致因

图13 高原地区城市道路和公路交通事故道路交通控制措施及组合致因分布对比图

图13为高原地区城市道路和公路交通事故道路交通控制措施及组合致因分布对比图.由图13可知，有标志标线无信号灯和有信号灯有标志标线是总体道路事故的高发形式.公路中由于省道、国道、县乡级公路少有或无信号灯，故该种形式的道路交通控制设施组合发生事故的数量要远远高于城市道路.

4 高原地区城市道路和公路交通事故预防策略

1) 1月和12月是城市道路和公路交通事故的多发月份，伴随着元旦春节等节假日的到来，交通流量显著上升，酒后驾驶等违法驾驶行为也随之高发.城市道路和公路驾驶员需提高安全意识，并加强临时交通管制.对于“周三候群症”，应主动调整好工作状态和驾驶情绪.

2) 以云南省为例，城市道路事故最高峰出现在21：00，公路交通事故最高峰出现于20：00，07:00，13：00及14:00-24:00分别也是城市道路和公路交通事故高发时段.对于这些事故高发时段，县乡公路应尽快完善中央隔离设施、路侧防护措施及照明条件，城市道路因在交通流量增加的上下班早晚高峰时段，提升交通事故信息管理，提高交通安全管理水平.

3) 无防护措施是城市道路和公路事故形成的主要原因.在无防护措施的县乡一级公路，驾驶员应主动降低车速；以波形防护栏为主的公路，驾驶员应保持好车距，在翻车、坠车明显的长下坡、弯道等路段格外小心行驶.

4) 城市主干道是城市道路交通事故的易发路段，改善主干路交通环境，保证道路安全视距，合理布置行人过街设施，可有效控制道路交通事故.对城市有中央分隔带的道路的物理隔离设施进行修复，对无中央分隔设施，而对向车流冲突严重的路段，采取增设隔离栅栏、施划双黄实线等措施，以消除车辆行驶中的对向冲突.县乡级公路普遍事故频发，必须要在驾驶员提高安全意识，遵守交通规则的前提下，完善各类交通基础设施，来缓解交通事故的发生.

5 结 束 语

本文以云南省近6年9 543条道路交通事故数据为基础，基于道路级差将道路交通事故分为城市道路交通事故和公路交通事故两个方面，选取时空分布、事故形态、气象条件、路表路面、照明条件、交通防护措施等约束条件，通过二者时间单位的不同分布特征进行模型拟合，从多个角度对比分析了它们对交通事故致因的影响情况，挖掘二者之间的相互联系.希望通过本文的研究能对保障交通使用者权益、维护交通设施，以及车辆的安全，消除安全隐患，保证城市道路交通安全有着积极的意义.

[1] 中华人民共和国公安部.2014年全国交通事故统计[Z].北京：人民交通出版社，2015.

[2] 胡立伟,祁首铭,孙亚南,等.公路交通工程设施基本信息量分析方法[J].昆明理工大学学报(自然科学版),2014,39(5):35-41.

[3] 朱兴琳,艾力·斯木吐拉,王宇.高原地区公路交通安全现状及事故特征分析[J].公路与汽运,2013(6):78-82.

[4] 苏东兰.高原山区农村公路安全评价及交通安保技术研究[D].西安：长安大学,2011.

[5] 胡立伟,李耀平.典型交通设施对道路交通事故致因影响分析[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2014,38(1):98-102.

[6] MARC G, SYLVAIN L. Structural road accident models[M]. Oxford：Pergamon,2000.

[7] CHI H, EVELYN W. Causal analysis of highway crashes：a systematic analysis approach with subjective and statistical methods[J]. Georgia Institute of Technology,2003(1)：51-58.

[8] ALI S. GHAMDI A. Using logistic regression to estimate the influence of accident factors on accident severity[J]. Accident Analysis and Prevention,2002(3):729-741.

[9] LIU G X, SHARMA S. Meaningful comparisons in traffic safety studies[J].Canadian Society for Civil Engineering,2002(2):286-286.

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

胡立伟(1977—)：男，博士，副教授，主要研究领域为道路交通安全、交通运输规划与管理、驾驶人行为特性等

*陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室开放研究基金项目(NELJA201605)、云南省教育厅科学研究基金项目(2015Y082)、国家自然科学基金地区项目(51268023)、云南省科技计划项目(2013CA025)资助