高危害交通事故形态及致因的灰色分析

莫一魁，李淑莲,2，孙红兵,3，吕 慎

(1.深圳大学 土木与交通工程学院，广东 深圳 518060；2.深圳市综合交通设计研究院有限公司，广东 深圳 518003；3.林同棪国际工程咨询(中国)有限公司，重庆 401121)

伴随城市化、机动化的发展进程，道路交通事故已成为我国严峻的公共安全问题。长期以来，我国政府对道路交通事故的防控高度重视，在制度建设、隐患排查、安全宣传及交通管理等方面开展了大量工作。目前，交通事故总量规模增长的态势得到了初步遏制，但交通事故造成的人员伤亡及直接财产损失却仍在增长[1]。我国现行的交通事故等级划分标准是根据公安部1991年12月2日发布的《关于修订道路交通事故等级划分标准的通知》([1991] 113号文件)，按照轻伤人数、重伤人数、死亡人数或直接财产损失，将交通事故划分为轻微事故、一般事故、重大事故和特大事故4种，此种划分标准距今已有30年，而且是按照单个因素进行机械式划分，无法综合反映交通事故的实际危害程度。例如，按照此标准，如果一次事故的直接财产损失大于6万元，未产生人员伤亡，会被定义为特大事故，而一次同时造成重伤2人、轻伤10人和3万元直接财产损失的交通事故，则只能被认定为一般事故。

高危害交通事故是综合考虑人员伤亡及财产损失因素，在城市交通事故统计数据中造成主要人员伤亡及财产损失的事故。识别高危害交通事故的主要形态、探寻其主要致因，通过采取有针对性的措施减少高危害交通事故的发生，是降低事故人员伤亡和直接财产损失的关键。

国内外一些学者长期关注交通事故的致因研究。Rovsek V等[2]使用非参数分类树识别斯洛文尼亚道路上交通事故伤害严重程度的关键风险因素；Wang X等[3]研究左转碰撞事故与交叉口设计、交通流量的关系；龙科军等[4]运用贝叶斯网络模型开展道路交通事故成因研究；王菲华[5]运用多维关联规则进行道路交通事故的成因研究;折欣[6]综合考虑人、车辆、道路及环境4大因素建立故障树模型，识别导致事故多发的原因；杨春风等[7]研究11种机动车违法行为与事故各项指标的关联程度；丁新国等[8]研究了道路交通事故与不同机动车驾驶行为的关系；刘香云[9]提出机动车违法行为是导致道路交通事故发生的关键原因；张露等[10]分析了21种机动车违法行为对道路交通事故的影响程度；王迎等[11]提出了基于FCM 聚类的山区高速公路事故多发点成因分析方法。

与此同时，有学者开始研究事故严重程度与成因、影响因素间的关系。Yau等[12]以香港10 630多起车辆交通事故为研究样本，研究影响交通事故伤害严重程度的因素；Kambiz等[13]基于Haddon矩阵研究影响交通事故伤害严重程度的关键因素；李世民等[14]以北京市409 起事故为样本，研究导致无信号三路交叉口交通事故严重程度的关键因素；马柱等[15]以城市道路交通事故数据为基础，分析事故严重程度与影响因素相关性的最大因素组合；王岩[16]基于实际事故数据研究各类事故原因对公路交通事故危险性的影响。

交通事故的形态，是指交通事故参与者之间发生冲突或自身失控肇事所表现出来的具体形式，如碰撞、碾压、刮擦和翻车等，研究交通事故的形态对正确分析反映事故的发生过程和原因具有重要意义。陶刚等[17]提出道路交通事故形态是人、车、道路、环境的综合作用结果；陆欢等[18]研究了高原山区公路环境下交通事故形态致因；王羽尘等[19]基于零膨胀模型研究了高速公路事故形态的影响因素。

已有研究较少从事故形态视角分析事故危害程度及主要致因，特别是对具有严重危害性事故形态的识别及其致因方面的相关研究较少。

1 研究数据与方法

1.1 研究数据

研究事故形态与其危害程度、事故发生原因的关系都需要足够大的样本量，本文以深圳市2016年的交通事故统计数据为研究对象。2016年深圳市机动车拥有量为322.6万辆，共发生一般以上道路交通事故1 349起，研究数据包括各种交通事故形态的分类统计细目、各种形态交通事故的人员伤亡情况和财产损失情况，以及各种形态交通事故的产生原因。

1.2 研究方法

由于道路交通事故具备多种形态，因此，其危害性也具有多个评估指标，产生事故的原因也比较复杂。为识别出高危害交通事故的主要形态和原因，需要综合考虑多个指标进行事故形态的分类分级，这是典型的复杂系统问题，适合采用灰色理论进行分析[20]。

交通事故危害程度的层级划分参考现行的交通事故等级，可划分为4级，即按照由轻到重划分为A级、B级、C级、D级。本文采用灰色白化权函数聚类方法，4类交通事故危害程度就是4个灰类，4个灰类的白化权函数构造形式如图1所示。

图1 各灰类白化权函数构造形式

(1)

白化权函数阈值的确定方法可分为定性和定量两种，由于本研究是基于大量的实际统计数据，因此，适合采用定量的方法，即累积百分频率法，也就是将各评价指标的实际观测数据绘制成累积百分频率曲线，选择不同的累积百分频率对应的指标数值作为不同灰类的阈值。

确定各评价指标权重wj后，计算灰色定权聚类系数为

(2)

式中：i=1,2,…,n;k=1,2,…,s。

2 高危害交通事故的形态识别

公安部《道路交通事故信息代码(GA/T 16.2-2010)》将交通事故形态划分为12种，各地方在实际管理中会根据需要对此分类进行调整和细化。本研究采用深圳市交通事故统计数据，事故形态按深圳市公安局交通警察局的统计可分为15类。

本研究只针对事故等级为一般以上的事故形态进行研究，具体包括侧翻(X1)、乘员跌落或抛出(X2)、刮撞行人(X3)、碾压行人(X4)、碰撞后碾压行人(X5)、碰撞静止车辆(X6)、碰撞运动车辆(X7)、撞固定物(X8)、其他(X9)，共9类。

按照公安部[1991] 113号文，仍将致命人数(Y1)、重伤人数(Y2)、轻伤人数(Y3)、直接财产损失(Y4)作为表征道路交通事故危害程度的评价指标，评价指标体系如表1所示。

表1 事故形态危害程度评价指标体系原始数据

2.1 白化权函数的确定

采用累积百分频率法计算白化权函数的阈值，选择累积百分频率分别为15%、40%、60%、85%时所对应的指标值，λ1、λ2、λ3、λ4为A级、B级、C级、D级的阈值，结果如表2所示。

表2 不同评价指标白化权函数阈值

2.2 评价指标权重的确定

利用专家打分法，由6位专家采用5分制对4个指标进行评分。以评价指标项为样本、专家项为指标进行主成分分析，分析发现前2个特征值已满足累计贡献率超过85%的条件，达到了99.715%，取前2个特征值作为主因子来反映原评价指标。由此可确定评价指标集(致命人数、重伤人数、轻伤人数、直接财产损失)对应的权重集为(0.339 6，0.255 6，0.187 7，0.217 1)。

2.3 计算灰色定权聚类系数

根据式(2)计算各评价对象在不同灰类的聚类系数，计算结果如表3所示。

表3 各类事故形态的灰色聚类系数

2.4 各种事故形态的危害程度分级

危害最严重的C级、D级事故形态有4种，分别为碰撞运动车辆(X7)、刮撞行人(X3)、碰撞静止车辆(X6)、撞固定物(X8)，按照2016年的统计数据，4种事故形态占事故总数的91%，致命人数、重伤、轻伤及直接财产损失分别占总量的83.02%、90.31%、94.85%和90.37%。

3 高危害程度交通事故致因分析

针对高危害交通事故等级(C级、D级)中的4类事故形态(碰撞静止车辆、撞固定物、碰撞运动车辆、刮撞行人)的主要原因做进一步分析，为道路交通安全管理决策提供辅助依据。

文中所指主要原因是指交警在事故认定中确定的主要原因，一次事故只对应一个主要原因，通过灰色分析建立高危害事故形态和致因间的关系，便于后期制定有针对性的整治措施。

前文识别的4类高危害事故形态涉及的事故认定原因包括：变更车道时影响正常行驶的机动车(Z1)，不按规定倒车(Z2)，不按规定会车(Z3)，超速(Z4)，遇行人正在通过人行横道时未避让(Z5)，机动车不按交通信号灯规定通行(Z6)，机动车逆向行驶(Z7)，驾车时有其他妨碍安全行车的行为(Z8)，酒驾(Z9)，未取得驾驶证驾驶机动车(Z10)，不按规定与前车保持必要的安全距离(Z11)，转弯机动车未让行直行车辆或行人先行(Z12)，非机动车违法(Z13)，行人违法(Z14),道路(Z15)，共15类，如表4所示。

表4 事故致因分析评价指标体系原始数据

选择累积百分频率为15%、40%、60%、85%时对应的指标值，λ1、λ2、λ3、λ4为A级、B级、C级、D级的阈值。

表5 事故认定原因聚类结果

属于D级的对象：驾车时有其他妨碍安全行车的行为(Z8),酒驾(Z9),不按规定与前车保持必要的安全距离(Z11),非机动车违法(Z13)。属于C级的对象：遇行人正在通过人行横道时未避让(Z5),道路(Z15)。

4 结 论

基于灰色理论研究了城市高危害交通事故的主要形态及主要致因，以深圳市全年交通事故数据为研究基础数据，识别出深圳市高危害性交通事故形态为碰撞运动车辆(X7)、刮撞行人(X3)、碰撞静止车辆(X6)、撞固定物(X8)，共4类。导致高危害交通事故的主要致因有驾车时有其他妨碍安全行车的行为(Z8)、酒驾(Z9)、不按规定与前车保持必要的安全距离(Z11)、非机动车违法(Z13)、遇行人正在通过人行横道时未避让(Z5)、道路(Z15),共6种。 针对这些事故形态和致因制定相应的交通安全管理对策，如通过高清摄像头查处开车打电话、玩手机等行为，严查酒驾，开展礼让行人宣传活动，查处非机动车违法，排查整治道路设施事故黑点等，以上方式都是减少交通事故、提升道路安全水平的主要方法。