我国道路交通事故现状分析与预警体系搭建构想

郑晓鸿

厦门安防科技职业学院，福建厦门 361102

2016年5月～8月期间，通过网络国家统计局数据收集和实地考察的方式，先后走访北京、上海、广州、厦门等城市的公安交通管理部门，并与相关负责人对我国道路交通事故情况以及预防措施等进行了深入地交流探讨。

此次调查的内容主要围绕着公路通车总里程数、机动车保有量、道路交通事故数据（起数、直接经济损失、死亡人数、万车死万率）、事故特点（原因分布、形态）以及预防对策等五大方面的情况。

1 背景调查

1.1 调查数据统计

在实地考察的相关城市公安交通管理部门，均获得较好的配合，数据可以作为样本进行分析。具体数据如表1～5所示。

表1 2011～2015年国民生产总值数据

表2 2011～2015年我国公路通车总里程数据（万km）

表3 2011～2015年我国部分机动车保有量及驾驶员人数数据

表4 2011～2015年我国道路交通事故数据

表5 我国道路交通事故成因、形态数据（2011～2015年历年平均数据）

根据我国目前现行的预防措施调查的数据分析，主要围绕着以下4个主要方面展开。

（1）改善线形与交叉口设计。具体做法强调的是道路线形的几何设计要素，均应认真考虑如何保证行车安全。交叉口要充分保证视距，交叉口范围内树木要注意修建，以不妨碍驾驶人和行人视线为原则。

（2）强化交通安全设施。要求在适当路段设置各种柔性和刚性护栏与安全带，以期缓冲与保护车辆和乘客。做好分隔措施和渠化工作，以控制车辆行驶，防止冲撞和旁擦并保护行人。在车流和人流较多的路段设置人行横道、过街天桥、地道。

（3）加强交通管理与控制。利用交通信号控制设施等智能化交通管理手段，随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行，使道路交通更安全、高效、便捷、环保。

（4）提高驾驶人员素质、水平和职业道德。采取多种形式，不断加强职业道德教育。首先，通过公安交通管理部门，进一步强化管理，严格执法，加大处罚力度；其次，开展“畅通工程”“平安大道”创建活动，促进机动车驾驶员职业道德素质的提升；最后，加强自身修养，要求人人从我做起。

1.2 调查数据分析

（1）国民经济的不断发展在很大程度上促进了国民对机动车的需求与欲望，进而提高了机动车保有量。

（2）机动车保有量中，近5年民用汽车（尤其是私人汽车）保有量翻了一番，增长速度很快；机动车驾驶人数每年也在不断的增加。

（3）我国公路通车总里程数逐年增加，尤其是高速公路2015年已突破12万km，位居世界第一。

（4）我国道路交通事故发生次数总量有所下降，但降幅不是很大；交通事故伤亡人数和直接经济损失居高不下；虽然近几年交通事故万车死亡率有所下降，但与其他国家相比（如日本0.6，美国1.4，德国0.8，英国0.7），我国形势还是很严峻、不容乐观。

（5）机动车驾驶员违章是造成交通事故的主要原因，从这点上应当要强化人（驾驶员和行人）的安全意识；事故形态主要分布在侧面碰撞上比例较多，该事故主要发生在交叉口；而正面碰撞死亡率较高，主要发生在高等级的公路上。

（6）我国的预防措施绝大部分还停留在研究决策层面上，在具体的实施过程中注重道路基础设施的完善和强调对交通的管理与控制，缺乏利用ITS技术在车辆安全性能方面的自主研究和应用，对交通参与者还是较注重执法，与国外民众安全意识的教育普及程度还有一定的差距。

2 预警体系构建

针对我国道路交通安全现状分析，结合我国目前道路交通预警技术的发展情况，根据道路交通预警系统设计的原则和目的，围绕道路交通构成的四要素——人、车、路、环境，构建相应的道路交通事故预警体系。

2.1 道路交通事故预警系统总体架构

随着通信、信息、电子、控制和人工智能等技术的发展与不断成熟，利用信息化、智能化来解决道路交通各种问题已成为智慧城市发展的必然趋势。为增强道路和车辆的安全性，提高道路交通舒适、便捷、高效和环保性，打造一个全方位立体的事故综合预警体系，该系统的总体架构由人、车、路和环境4大方面的预警子系统组成，即包括驾驶员预警子系统、车辆碰撞预警子系统、车辆状况预警子系统、道路安全预警子系统和环境气象预警子系统。每个预警子系统又由前端信息采集、信号传输处理以及控制和显示等所组成。道路交通事故预警系统总体架构如图1所示。

图1 道路交通事故预警系统总体架构

2.2 人防预警子系统设计

从以上事故成因调查分析的结果可以看出，要想预防和减少道路交通事故发生，最根本的是要及时发现和避免驾驶员、乘客和行人在交通参与过程中的潜在危险性。

如图2所示，人防预警子系统是结合传统和现代的检测传感技术，首先采集驾驶员酒精浓度、安全带张紧、指纹及脸部表情等生物体特征的信息，然后将信息传输至驾驶员预警系统处理器进行分析判断，最后由控制和显示机构（声光报警和点火开关系统）发出预警信号，以防范人在交通参与活动中存在的潜在危险。

图2 人防预警子系统设计

目前市面上上市的车辆中，仅有少部分品牌高配豪华型的汽车才配置人防预警子系统中的某一部分功能，其主要原因还是集中在成本上。所以，作为车企，当前应加速对人防预警子系统的研发和应用力度，降低系统研制的成本；从国家层面上，应在政策和制度上加大对车企在高新智能化、信息化领域研制的扶持及鼓励推广力度。如此，相信未来的汽车，必将会更智能、更安全和更高效。

2.3 车辆预警子系统设计

2.3.1 车辆碰撞预警子系统设计

车辆碰撞预警子系统主要是用于协助驾驶员避免在道路交通行驶过程中发生车辆车道跑偏、车辆与车辆之间追尾碰撞、车辆与行人碰撞等交通事故。

其工作原理是利用前端视频动态检测、雷达微波、红外线及激光灯检测和传感技术、图像处理技术等，通过防撞预警系统处理器进行图像、数据的分析、比对和处理，使车辆在驾驶员无意识或操作失误的状态下避免或减少车辆碰撞事故。

该预警子系统由前端采集设备、信号传输处理设备及控制和显示设备组成。如图3所示，前端采集设备主要包括传感器、检测器和高速数据采集卡等，类似于车辆的眼睛；信息传输处理设备主要包括防撞预警子系统处理器，主要负责将前端采集到的信息进行分析处理并输入控制指令，类似于人类的中枢神经大脑；而执行机构主要包括车辆本身的油门控制系统、制动系统、转向系统和语音报警设备等，类似于人类的手和脚。这3个组成部分相辅相成，不可分割。

图3 车辆碰撞预警子系统设计

2.3.2 车辆状况预警子系统设计

目前，在我国轿汽车市场上，很大一部分的车辆还是通过加装外置胎压监测装置和行车记录仪等设备，虽然在某一程度上能够实现对胎压、胎温的实时监测以及行车视频的实时录像等功能，但这些外置的设备无法实现与车辆执行结构进行数据反馈输出（脱机），即车辆无法对监测数据分析的结果做出相应合理的规避，这就无法从根本上减少和规避车辆因自身问题引起的事故。车辆状况预警子系统设计如图4所示。

图4 车辆状况预警子系统设计

该预警子系统是指通过对车辆设备和系统的运行情况进行自动实时监测，协助驾驶员对突发异常车辆自身缺陷引起的故障进行避让，从源头上减轻或避免因车辆状况引起的道路交通事故。

该系统是车辆本身主动防御的系统之一，能够实现对日常车辆出现的轮胎压力检测、胎温监测、车灯故障检测以及车辆其他常见的故障检测，并根据检测分析结果，通过车辆自身的执行机构作出相应的有效规避处理动作。

2.4 道路安全预警子系统设计

如图5所示，道路安全预警子系统是道路交通事故预防体系的有机组成部分，是指依托交通主管部门的智能交通管控平台（ITS），通过对前端各种交通信息的收集并加以综合分析，作出相应的预警判断，并通过可变情报板、动态车载导航和车载交通广播等互联互通设备有效地对交通车辆进行诱导，提高道路的通行能力，为车辆保驾护航并提供人性化的优质服务。

在发生道路交通事故时，该预警子系统还可以实现交警、消防和医疗多部门的联动协调功能，真正做到对道路交通事故及早防范、及时发现、及时救援、及时处理、及时恢复。

图5 道路安全预警子系统设计

2.5 环境气象预警子系统设计

当今气候变化问题日益突出，诸如雾霾、低温、积雪、暴雨、能见度低等气候条件日益频繁，这对道路交通的行车是极其不利的。对于交通的参与者，在出行的过程中如何及时有效地获取气象条件和气象变化等信息是非常重要的。

如图6所示，环境气象预警子系统主要由信息收集整合、信息分析诊断和预警信息发布三部分组成。

首先，信息收集主要是依托气象台的气象预报、气象观测站和路政巡查，信息收集整合后汇总传输至环境气象预警处理平台。其次，环境气象预警平台将整合后的气象和道路交通环境等信息进行进一步分析诊断，并给出具体的预防处置措施。最后，平台通过车载动态导航、车载交通广播和可变情报板等视频设备将预防处置的信息传递给驾驶员，引导驾驶员安全行驶。

图6 环境气象预警子系统设计

3 预计具体成效

道路交通事故预警体系搭建的核心在数据的采集、信息处理以及相关技术可靠性、合理性方面，预警体系设计完成后，主要优势有以下几点：

（1）可以大幅度地预防和降低道路交通风险，可以做到提前预防、及时发现，及时避免。通过人防、物防和技防等多种防范手段的综合应用，构建一个人、车、路、环境四位立体防范堡垒，从根源上对道路交通事故的发生进行了行之有效地综合治理。

（2）提高道路和车辆的安全性，进而缩短运输各阶段所花费的时间成本。随着预警系统的构建和深入应用后，道路交通会变得愈加安全可靠，行车速度和通行能力方面会得到极大的提升，交通出行者在交通活动过程中花费的时间成本将得到有效合理的缩减。

（3）提高交通通行效率，降低运输成本。道路交通的运输成本主要包括固定成本和可变成本，普通大众出行关注更多的是燃油费和车辆保养维修费用，而对于企业来说更关心的是运输车辆的周转速度（周转速度越快，其时间价值就越大）。所以，也只有从根本上预防和减少道路交通事故，使道路交通变得更顺畅高效，才能降低普通大众和企业的运输成本。

（4）促进和谐社会、幸福家庭的精神文明和物质文明建设。我国对于道路交通事故造成的损失目前还是很难直观全面地统计出来，但我们都知道事故背后意味着劳动力和生产力的丧失，生活质量的降低、家庭的支离破碎、社会负担的增加……而道路交通事故预防体系的搭建和应用，从源头上减少和根治道路交通事故，这对整个社会的和谐发展和创建幸福家庭将起到积极地推进作用。

（5）此外，可作为汽车制造商在完善和提升车辆安全技术应用方面的设计参考。道路交通事故预防体系中的各子系统的建设意义非常重大，需要国家层面和车企等诸多方的通力协作。在汽车制造商方面，车辆安全性方面将做大幅度、全面地提升和革新。

4 结语

我国道路交通事故预警系统的技术尚处于分析研究阶段，与国外先进的发达国家相比，我们在实践应用上还存在一定的不足，这主要是由我国的基本国情所决定的。所以，要减少和预防我国的道路交通事故，应采取综合治理的方案。一方面，正视我国道路交通事故的现状，认真分析成因，总结经验；另一方面，利用现代化的声、光、电等传感技术、计算机信息处理技术、网络通信技术等，不断完善道路交通事故预警体系，并应用与于践中。相信未来的中国道路交通将是顺畅、高效、便捷、绿色和智能化的。