湖南省道路运输营运车辆事故预测

冉国成 伍慧

（长沙理工大学交通运输工程学院，湖南 长沙 410016）

交通事故危害性大、随机性强，对交通事故次数及交通事故死亡人数进行预测研究，有助于道路运输的安全发展。湖南省道路运输还需要做进一步的发展，尤其是道路运输安全方面，仍然是制约湖南省社会经济发展的一个重要因素。特别是道路客运方面，一旦发生交通事故，不管是伤亡人数还是经济损失都损失惨重。为此对湖南省在“十三五”期间道路客运业所发生的交通事故进行分析，定量的评估事故发生特性，针对性地提出预防对策研究。当前，如何解决道路客运业的交通安全问题面临巨大挑战。

对道路交通安全的研究，大多学者将各地区道路交通特性相结合，对其事故发生的原因进行研究并给出应对措施。许强强等[1]对阿坝州藏区道路交通事故规律特性进行研究分析，并利用GM（1，1）模型对事故发生次数及死亡人数作出预测。张嘉琦[2]建立GM（1，1）和Verhulst 模型，以人、车、路和经济发展水平为主要因素，对交通事故死亡人数进行预测和分析。蒋建平等[3]整理分析了我国从1990 年到2017 年道路交通事故发生的时间及空间分布规律，分别从人、机、环境、管理等四个方面研究分析了容易引起道路交通事故的相应原因，并利用灰色模型预测了未来我国道路交通事故死亡人数的变化。杨丰羽等[4]运用数理统计方法研究某高速公路互通式立交路段的运行速度和交通事故的分布规律，分析事故高发区域的事故发生机理，得出互通式立交路段交通事故特征和事故发生规律。沈坤[5]通过对道路交通事故致因的总结分析，建立了道路交通事故死亡人数灰色预测模型。韩天园等[6]通过对多起重特大交通事故进行结构化处理分析，得出超载、超速和操作不当等行为是引发重特大交通事故的根本原因。牛世峰等[7]为了提高道路运输营运车辆安全管理水平，基于GPS 定位技术及道路运输营运车辆司机行为特点，建立了驾驶风险评估模型。

综上所述，基于“十三五”期间湖南省道路运输营运车辆交通事故数据，与湖南省道路交通区位条件及人文因素相结合，找出营运车辆事故发生规律，并对事故发生的主要原因进行研究分析，以及利用灰色GM（1，1）预测模型对湖南省道路运输营运车辆事故发生数和死亡人数进行预测，对今后湖南省道路交通安全研究提供决策参考。

1 事故分布规律分析

交通事故是以多项指标共同作出反映的复杂事件，通常包括事故发生量、事故受伤及死亡人数和经济损失等。现分别从时间、空间、车辆类型和事故发生原因四个方面，着重对“十三五”期间湖南省关于道路运输营运车辆所发生的事故起数和死亡人数的分布规律进行分析和预测[8]。

1.1 交通事故时间分布规律

交通事故的发生在一年中不同时期均存在其特定的分布规律，本文以“十三五”期间湖南省道路运输营运车辆交通事故数据为基数，分别从年、月和日分析交通事故随时间变化的规律。

1.1.1 按年分布规律

“十三五”期间，湖南道路运输业营运车辆共发生交通事故208 起，死亡（失踪）人数335 人，如图1 所示。其中2016 年的事故发生量与事故死亡（失踪）人数的比值高达1：2.3，从2017 年至2020 年的事故发生量与事故死亡（失踪）人数的比值均小于1：2，道路运输行业行车事故数及年死亡人数均控制在100 以内，且2017-2020 年连续四年未发生死亡10 人以上事故，并且在此期间事故起数和死亡（失踪）人数均稳中有降。

图1“十三五”期间湖南省历年道路运输事故情况

1.1.2 按月分布规律

“十三五”期间，湖南省道路运输业营运车辆的事故发生起数与死亡（失踪）人数从1 月至12 月分布如图2 所示。其中第1、2、9、10 月是事故发生频率最高的4 个月，共计事故95 起，占“十三五”期间事故总起数的45.7%，死亡147 人，占死亡总人数的43.9%。从时间段上来看，第1、2、3 月（寒假、春运）及第8、9、10 月（暑假、国庆）正值客货运高峰期，客（货）流量大，是道路运输事故的高发期，运输企业和运管机构应特别加强这些时段的安全监管。

图2“十三五”期间道路运输行车事故月份分布图

1.1.3 按日分布规律

“十三五”期间湖南省道路运输行车事故时段分布规律如图3 所示。从24 小时的分布来看，7:00-8:00、12:00-13:00、14:00-15:00 和10:00-11:00 四个时段事故多发，四个时段共计发生事故68 起，死亡（失踪）95 人，占2016-2020 年事故总量的32.7%，死亡人数的28.4%，这四个时段分别是午后和上下班高峰期，午后司机处于疲劳驾驶，会出现安全意识降低，加之上下班高峰期人员和车辆密度大，容易发生交通事故。营运车辆发生事故数及死亡人数主要集中在7:00-20:00，说明湖南省道路运输营运车辆的交通事故量是由交通出行的频率决定的，白天的交通事故发生量大于夜间。

图3“十三五”期间道路运输行车事故时段分布图

1.2 交通事故空间分布规律

“十三五”期间湖南省道路运输营运车辆交通事故数在各市的分布如表1 所示，交通事故起数在不同的路域分布如图4 所示。

图4“十三五”期间湖南省道路客运交通事故路域具体分布

从各市营运车辆交通事故数量来看，其中长沙、岳阳、娄底、衡阳、张家界和郴州发生的事故数量占湖南省事故发生数的63.2%，主要是由于这些市的车流量较大和人口数量较多。从图4 可知，有87%的事故数量是发生在非高速路上，非高速路中其他道路（干线公路、环城路、县道）的事故数有上升的趋势[9]。发生在市区的交通事故数最多，“十三五”期间共发生75 起，从线性规律可以看出整体呈上升趋势，需要警惕预防。

1.3 交通事故类型分布规律

如图5 事故类型分布图所示，碰撞发生的比例最高，占事故总量的79.8%，其次为侧翻、追尾，两者占事故总数的11.5%，且事故累计数占了总事故数的91.3%，可谓道路运输事故的主要类型。

图5“十三五”期间湖南省道路运输行车事故类型分布

表1“十三五”期间湖南省各市道路运输营运车辆交通事故起数

1.4 交通事故原因分布规律

如图6 事故原因分布所示，除去未知原因，发生事故中营运车辆与行人发生碰撞达42 起，占比34.1%，其次为营运车辆与电动车、摩托车、三轮车相撞，发生38 起，占比30.9%。因此，加强驾驶员安全教育培训，督促客/货运驾驶人集中精力，控制车速，谨慎驾驶，特别注意避让行人、电动车、摩托车、三轮车等对减少道路客运事故非常关键。

图6“十三五”期间湖南省道路运输行车事故原因分布

2 事故主要原因分析

道路交通事故的发生是由多方面因素共同作用所导致，事故发生的原因较复杂，但也存在一定的规律，从图6 的分布中可将车辆之间发生碰撞、车辆与行人和司机操作不当等作为交通事故发生的主要原因，且分别进行分析[10]。

2.1 车辆之间发生碰撞

“十三五”期间湖南省道路运输车辆之间发生碰撞事故最多的是营运车辆与非营运车辆、货车、摩托车和非机动车，除去未知及车辆与行人原因，事故发生数达到了84%，但死亡人数高达85%，说明车辆之间发生碰撞时事故发生数与人数死亡率为1:1，即每一起事故发生则平均至少有一人死亡。营运车辆和非营运车辆之间发生碰撞与非营运车辆的运动轨迹及密度相关，随着社会经济及道路运输的不断发展，非运营车辆数量的增长速度越来越快，其运行方式对营运车辆的干扰增强，导致增大了与营运车辆发生碰撞的概率。所以，营运车辆及非营运车辆均需严格执行交通规则和规范的驾驶方式。

2.2 车辆与行人

“十三五”期间湖南省道路运输营运车辆与行人发生的碰撞的事故数最多，达42 起，但死亡人数高达43 人，车辆与行人发生的交通事故数与人数死亡数超过了1:1，即车辆与行人每发生一次交通事故就会发生平均一人死亡。在道路交通事故中由于人的因素造成的交通事故比例很大，其中一类就是行人的因素导致交通事故发生，因行人的因素造成交通事故主要是由于大多数行人不遵守交通规则及无信号灯的道路交叉口。在道路交通中，行人需严格遵守交通规则，加强对其交通安全教育。

2.3 司机操作不当

“十三五”期间湖南省道路运输营运车辆发生事故中，因司机操作不当发生的事故数虽然只有7 起，但是事故死亡人数高达12 人，死亡人数与事故发生数的比值为1.7:1，即每次因司机操作不当引发的交通事故平均导致近2 人死亡。道路交通中因司机操作不当导致的交通事故属于人的因素中的其中一类，司机易受内外部的干扰，从而影响汽车的运动状态，内部干扰主要表现为司机的情绪、疲劳和驾驶经验等，外部干扰主要表现为道路条件、车辆状况和行人状况等，这些干扰最终都需要司机来克服，因汽车高速运动和事故发生的突然性的存在，使人在交通环境中易出现各种失误，从而产生交通事故。

3 道路交通事故预测

在交通事故的预测中，有回归分析、灰度预测和神经网路等多种预测方法[11，12]。其中灰色预测对原始基础数据量的要求比回归分析法的数量要求低，可使用少量的交通事故基础数据对未来值进行预测，并且能够达到一定的效果。

3.1 建立灰色GM（1，1）模型

灰色GM（1，1）模型是一种只包含单一变量的一阶微分方程构成的预测模型。其模型构建如下所示：

3.2 预测值检验

3.3 交通事故次数的灰色预测

运用上述建立的灰色GM（1，1）模型对表2 中道路交通事故发生次数和死亡人数进行预测。

表2“十三五”期间湖南省道路交通事故统计

3.3.1 对算式（1）和表2 中事故发生次数数据进行累加，可以得到原始数据序列：

现对湖南省2021-2025 年道路运输营运车辆事故发生次数进行预测，如表3 所示。

表3 2021-2025 年湖南省道路运输营运车辆事故次数预测

3.3.5 残差检验

3.3.5.1 由算式(3)(6)(12)可进行残差检验，如表4 所示。

表4 事故发生次数残差检验表

表5 2021-2025 年湖南省道路运输营运车辆事故死亡人数预测

3.4 结果分析

随着道路交通管理水平的不断提升，以及对道路运输营运车辆安全的重视程度逐渐加深，结合预测结果显示，相对于“十三五”期间湖南省道路运输营运车辆发生的交通事故数及事故死亡人数均有明显的下降趋势，与图1 的线性预测趋势图也相符合。

4 结论

以“十三五”期间湖南省道路运输营运车辆发生的交通事故数及事故死亡人数为基础，分别从时间、空间和事故类型等方面的分布规律来研究分析交通事故特性，并以车辆间发生碰撞、车辆与行人和司机操作不当等三方面为引发交通事故的主要原因进行分析，再根据事故特性利用灰色GM（1，1）模型对2021-2025年湖南省道路运输营运车辆的交通事故数及事故死亡人数进行预测，希望通过本文的研究，对“十四五”期间湖南省交通事故研究与预防起到积极意义。