道路环境与交通事故黑点关系研究

2016-04-20瞿庆亮曲国庆徐工

公路与汽运 2016年2期

关键词：交通安全影响因素

瞿庆亮,曲国庆,徐工

(山东理工大学建筑工程学院,山东淄博 255049)

道路环境与交通事故黑点关系研究

瞿庆亮,曲国庆,徐工

(山东理工大学建筑工程学院,山东淄博 255049)

摘要:事故黑点对行车安全造成极大影响。为了探索道路环境与事故黑点的关系,文中以山东省滨莱(滨州—莱芜)高速公路淄博段为研究对象,采用改进的事故频数法确定事故黑点,专家评分法探究道路环境与事故数的关系,最后对道路环境影响因素加以分析。结果表明不同道路环境给驾驶人以不同的心理负荷,道路环境差的路段带给驾驶人的心理负荷大,造成判断或操作失误,事故率高,形成事故黑点。

关键词:交通安全;道路环境;事故黑点;专家评分法;影响因素

在“人-车-路”组成的动态交通系统中,人是中心,路为基础,两者对交通安全的影响起着至关重要的作用。交通事故是由该系统中一个或多个因素失调所引起。道路环境可以直接导致交通事故,又可以对人产生影响,进而间接地促使交通事故的发生。国内外学者对引发交通事故中的道路因素进行了研究:O.A.季沃奇金对前苏联各地区Ⅰ～Ⅴ级公路约13 000起道路交通事故进行分析,并对各事故地点的道路特征进行对比,得出70%的交通事故是由不良道路环境直接或间接引起的;欧洲交通安全研究专家在关于预防道路事故的研究中指出,70%的事故是由道路缺陷所致;中国《道路安全工程》中提出,与道路因素有关的事故至少占总事故的28%～34%,即使是由人的因素导致的事故,许多时候也是受到道路环境的影响。总结已有研究成果,发现在对交通事故的分析中,往往只是指出了道路因素在交通事故中的作用,而未考虑道路环境与事故黑点的关系。该文在判断事故黑点的基础上分析道路环境与事故黑点的关系,并对道路环境因素进行分析。

道路环境主要指道路线形、道路交叉口、交通标志与标线、中央分隔带等。事故黑点是指在一个较长的时段内,发生道路交通事故的数量或特征与其他正常路段相比明显突出的某些位置。道路环境的好坏与驾驶人的生理、心理活动联系密切,影响驾驶人的观察和判断能力。良好的道路环境在很大程度上可减少事故的发生,不良的道路环境则可促使事故的发生,容易形成事故黑点。因此,研究道路环境与事故黑点的关系具有重要的现实意义。

1 事故黑点分析

事故黑点分析中常用的方法是事故频数法,该方法需选取一临界事故次数作为鉴别标准,如果某路段的事故次数大于该临界值,则认为该路段为事故黑点。该方法的优点是计算与选择方便、一目了然;缺点是未给出确定临界事故次数的数学模型,实际操作中给交通管理人员带来极大困扰。改进的事故频数法能弥补这一缺陷。

1.1 事故频数法分析事故黑点的过程

(1)计算单元路段平均事故次数λ:

式中:mi表示路段i的事故次数(次);n表示路段单元总数。

(2)取置信水平为95%,则事故次数临界值R可按下式计算:

(3)将单元路段在统计年度内的事故次数与临界值R对比,若大于R则该路段为事故黑点。

1.2 实例分析

以1 km单位长度对山东省滨莱(滨州—莱芜)高速公路淄博段长85.7 km的路段进行单元划分,共计86个路段单元,各单元路段i发生的事故次数mi如表1所示。

按式(1)、式(2)计算,得到该路段事故次数临界值R≈9。

将各路段实际事故次数与临界值R比较,得到事故黑点结果如表2所示。

表1 滨莱高速公路淄博段各路段事故数量

2 道路环境与交通事故的关系

对该高速公路的86个路段,采用专家评分法,分析道路与交通事故数量的关系。评分对象是沿道路采集的照片(每个路段采集的照片数目不等),分值设定为1～10分。每幅照片的道路环境不一样,同一个人对不同的照片、不同的人对同一张照片会产生不同的心理反应,环境舒适则分值高,反之则分值低。邀请10名不同驾驶经验的专家(年龄为25 ～55岁,驾龄为3～20年),对各路段照片进行评分,去掉一个最高分、一个最低分,各路段平均分值如表3所示。

表2 事故黑点分析结果

表3 各路段专家评分

由表3可以看出:专家在评分开始时,适应度不高,得分普遍偏高;对道路环境适应后,得分正常;最后路段反应强烈,得分较低。不良的天气状况(阴雨天气)是影响专家们评分的因素之一。

为了反映出各路段专家评分情况与事故数量的关系,分别对评分数据与事故数据进行处理。专家评分原始数据经处理后,评分低的地点对应的幅值高,评分高的地点对应的幅值低;事故原始数据经处理后,其幅值与评分数据幅值相对应,即专家得分与交通事故数量成正比例关系。各路段事故次数与专家评分情况如图1所示。

图1 处理后的专家得分与事故的关系

根据图1,从整体上看,专家评分与交通事故次数具有良好的对应关系,在专家评分低的地点,其所处路段道路环境对人的负荷较大,事故率高,容易形成事故黑点,如K58、K67等处,这与得到的事故黑点结果基本一致;反之,在专家评分高的地点,道路环境对人的影响较小,事故率低,如K32、K72等处。当然评分过程中也有异常点的存在,如K96,得分很低但事故发生次数并不多,经过调研分析,这是由于当时天气阴暗,加上跨线天桥的存在带给专家强烈的视觉及心理冲击引起的。

3 道路环境影响因素分析

结合滨莱高速公路淄博段实际路况特征,从道路线形、道路交叉口、交通标志与标线、中央分隔带四方面分析道路环境对交通事故的影响。

3.1 道路线形

道路线形设计是影响交通事故多发的重要因素之一,它不仅能直接导致交通事故的发生,还能在一定程度上引起驾驶员心理变化,造成心理紧张,导致操作失误而引发事故。

该高速公路K65—K78处于中间路段,专家评分效果较好,下面以该路段为例研究道路线形与交通事故的关系。数据来源于车载高频GPS采集的该路段三维坐标数据。由相邻点的坐标可计算出坐标方位角,利用方位角的变化判断道路线形组合,直线上方位角不变,曲线上方位角则呈线性变化(如图2所示)。

图2所示线段是不光滑的,这是由行车过程不稳定所引起的,其中还有少量异常点,则是由GPS信号短暂失锁、车辆靠边停靠等所引起。各路段事故空间分布情况如表4所示。

图2 方位角-采样点图

表4 事故空间分布

由表4可以看出:曲线段事故数量明显多于直线段事故数量,事故黑点K66、K67即位于曲线段1上。结合专家对该路段的评分情况,发现在曲线路段专家评分相对较低,表明在曲线段行车时,由于视距条件不足且神经过度紧张,应激反应强烈,导致事故多发,形成事故黑点。事故黑点地段的曲线段如图3所示。

图3 视距不足的曲线段示例

3.2 中央分隔带

作为高速公路的主体组成部分,中央分隔带的作用是遮光防眩、引导视线、美化环境、降低噪音、隔离车道等。中央分隔带的设计应给驾驶人安全、舒适、自然的美感。中央分隔带设计不合理,尤其是防眩效果差的路段易形成事故黑点(如图4所示)。这是因为高速公路上行车速度快,驾驶人在经过这些路段时,对向行驶的车辆对驾驶人心理产生极大影响;此外,夜间行驶会受到对向行驶车辆灯光的照射,能见度明显下降,甚至产生瞬间失盲。

图4 防眩效果差的中央隔离带示例

3.3 道路交叉口

道路交叉口最容易发生交通事故,往往形成事故黑点(如图5所示)。原因在于道路交叉口面积有限,一些大型车辆在转弯过程中占用较大空间而遮挡其他车辆驾驶人视线,造成驾驶人反应不及时,制动距离不足,导致交通事故。因此,道路交叉口的设计应体现“以人为本”,必须使驾驶人有开阔的视野,提高驾驶人的注意力,消除行车紧张感,有效引导驾驶人按正确的车道轨迹行驶,为行车提供安全、舒适的环境。

3.4 交通标志与标线

行车过程中,交通标识是获取道路沿线信息的重要手段,对于驾驶人掌握实时路况、控制车速具有积极作用;简洁、醒目的交通标线能诱导驾驶人视觉,提高驾驶人的警觉性。道路标识标线设置不合理的地点通常表现为标识标线复杂、混乱,不仅没有起到应有的引导效果,反而会过多地分散驾驶人的注意力,带给驾驶人心理压力,导致其忽视道路上的其他车辆而造成交通事故,这些地点也往往会形成事故黑点(如图6所示)。

4 结语

道路环境与交通安全关系密切,道路环境好则事故数低,道路环境差则事故数高。视距不足的曲线段、防眩效果差的中央分隔带、道路交叉口及杂乱的交通标识标线等道路环境对驾驶人的生理、心理都会产生较大负荷,极大地影响行车安全性,容易形成事故黑点。因此,在道路设计及养护过程中,要充分考虑道路环境与驾驶人行车需求之间的关系,给驾驶人一个轻松的行车环境,提高交通安全性。