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1、交通安全 Traffic Safety,刘 明 辉 Email: Tel: 26732935,第九章 道路交通安全评价与事故预测,认识并利用道路交通事故的客观发展规律 对道路交通事故的发展变化进行客观评价和科学预测 预防和控制道路交通事故,第一节 概述,道路交通安全评价及事故预测的概念 道路交通安全评价,道路交通安全可以通过客观的安全程度和主观的安全感受进行评价。交通行为者在参与交通过程中，可以随时产生不同的心理感受，即安全感，如反应从容或紧张、反应突然、注意范围急剧缩小等，这是交通安全情况在人们头脑中的反应，是一种心理现象。而安全程度则可以通过各种量化方式，用以客观反映发生交通事故的情况，
2、它是改进道路交通安全、评价交通安全管理水平的重要指标。,第一节 概述,道路交通安全评价及事故预测的概念 道路交通事故预测,预测的自负效应,交通事故预测属于警告性预测，它能引起社会、团体及某些人的自适应响应，及时采取相应对策，从而对预测结果施加影响。,第一节 概述,道路交通安全评价及事故预测的概念 道路交通事故预测,预测的反复性,交通事故的初次预测有“起点”，但没有“终点”。 初次预测模型需要随时间的推移，根据最新的信息不断地修改。 初次预测应按全部预测程序进行，以后的各次预测，则只是对初次预测的修改或扩充。,第一节 概述,道路交通安全评价及事故预测的概念 道路交通事故预测,预测的组合性,建立多
3、个模型进行预测；或者使用多种预测技术组合、建立一个组合模型进行预测。 证预测方法尽可能灵活，避免片面性； 使预测模型能适应时间序列变化。,第二节 道路交通安全评价指标及方法,道路交通安全可用交通安全度来表征。交通安全度即交通安全的程度，是使用各种统计指标，通过一定的运算方式来评价客观的交通安全情况。交通安全度是改进道路交通安全、考察交通管理部门水平的一个重要评价依据。,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价指标 绝对指标,事故次数 死亡人数 受伤人数 直接经济损失,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价指标 相对指标,一定时期内交通事故死亡人数与机动车保有量的比值， 反映交通事故死亡人数的
4、相对指标，侧重于评价机动车数量对交通事故死亡人数的影响。,万车交通事故死亡率,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价指标 相对指标,一定时期内交通事故死亡人数与人口数量的比值 反映交通事故死亡人数的相对指标，侧重于评价人口数量对交通事故死亡人数的影响。,万人交通事故死亡率,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价指标 相对指标,一定时期内交通事故死亡人数与交通事故伤亡总人数的比值 综合反映车辆性能、安全防护设施、道路状况、救护水平等因素的影响，是衡量交通管理现代化及交通工具先进性的一个重要指标,交通事故致死率,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价指标 相对指标,亿车公里事故指标,亿车公里
5、事故率 亿车公里受伤率 亿车公里死亡率 侧重于评价交通量对交通事故的影响，可综合反映交通工具的先进性、道路状况及交通管理的现代化。,综合事故率是万车死亡率和万人死亡率的几何平均值(或亿车公里死亡率的几何平均值)，同时考虑了两个参数对交通安全的影响。,综合事故率,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价指标 相对指标,交通事故预测指标一般是对交通事故死亡人数或事故次数进行的预测。根据历史统计资料整理出回归方程，然后将所求年度的参数带入，就可求出此年度交通事故死亡人数或事故次数的预计值。 将此计值和当年实际值进行比较，可以对安全状况的改善程度进行评价。,交通事故预测指标,第二节 道路交通安全评价指
6、标及方法,评价指标 评价指标体系,道路交通安全评价指标体系的功能,认识功能：即该指标体系应能使管理部门认识辖区内交通事故的总体规模和危害程度，引起其重视。 激励功能：即管理部门可以根据指标判断辖区内交通事故的发展趋势，本辖区与相关区域之间管理水平上的差距，激励管理部门寻求改善管理水平的途径。,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价指标 评价指标体系,评价指标体系的结构,事故总量指标，也称事故绝对指标 事故率指标，通常称为相对指标 管理水平指标 前两类指标是向管理部门提供认识功能，第三类指标则主要是提供激励功能,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 评价方法分类,评价的对象分类，可分为
7、宏观评价与微观评价 按评价的目的分为两类：一类用于评价道路交通安全水平；一类用于评价道路交通安全管理水平,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,事故次数 死亡人数 受伤人数 直接经济损失,不能揭示交通安全的实质。,绝对数法,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,事故率法,人口事故率 车辆事故率 运行事故率,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,模型法：统计分析模型,斯密德(R.J.Smeed)模型,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,模型法：统计分析模型,意大利特里波罗斯多元回归模型,第二节 道路交通安全
8、评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,模型法：经验模型,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,事故强度分析法:综合事故强度分析法,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,事故强度分析法:综合事故强度分析法,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,事故强度分析法：当量事故强度分析法,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,概率数理统计法,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,四项指标相对数法,把不同类型道路交通事故的四项指标的绝对数占总数的百分比作为一个相对指标,第二节 道路交通安全评价指标
9、及方法,评价方法 宏观评价方法,四项指标相对数法,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,四项指标相对数法,从总体来看，二、三级公路和城市主干路上四项指标的相对数较大，事故次数和事故的严重程度较高 从全国、东北某市和南方某市的公路事故情况来看，二级公路发生的事故在公路事故中比例最大，其次是三级和一级公路 在城市道路中，城市主干路交通事故所占百分比最大，其次是次干路 全国和南方某市的各指标中，发生事故次数最多的是城市主干路和二级公路，二者的指标比较接近,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 宏观评价方法,灰色评价法,在评价道路交通安全水平时，有时不可能也没有必要在获得
10、全部指标的统计信息后再进行评价。 通过对少量已知信息的筛选、加工、延伸和扩展，运用灰色理论评价方法，将道路交通安全水平确定在某一区域内，对道路交通安全进行宏观和微观评价。,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 微观评价方法：路段评价,绝对数事故率法,绝对数事故率是将绝对数法和事故率法结合起来评价交通安全度的方法。以事故绝对数为横坐标，以每公里事故率为纵坐标，按事故绝对数和事故率的一定值，将绝对数事故率分析图划出不同的危险级别区。,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 微观评价方法：路段评价,交通事故率法,路段交通事故率指标以每亿车公里交通事故次数表示,第二节 道路交通安全评价指
11、标及方法,评价方法 微观评价方法：路段评价,交通事故率法,一级公路和二级公路的亿车公里事故率最高，一级公路总体水平略高于二级公路,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 微观评价方法：路段评价,交通事故率法,一级公路和二级公路处于级危险区，应加强事故预防措施,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 微观评价方法：路段评价,模糊评价法,被评价的路段的道路条件、交通条件相差较大时，原有的评价方法难以保证鉴别精度 鉴于交通安全概念的模糊性、评价者思维方式的多样性以及评价结果常以口语化词汇表达的特点，考虑使用模糊评价方法,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 微观评价方法：路口评价
12、,交通事故率法,交叉口事故率是评价路口安全的综合指标，用每百万台车发生交通事故的次数表示：,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 微观评价方法：路口评价,速度比辅助法,速度比以通过交叉口的机动车行驶速度与相应路段上的区间车速的比值表示：,第二节 道路交通安全评价指标及方法,评价方法 微观评价方法：路口评价,冲突点法,用于分析交叉口车流潜在的冲突点多少，进行微观的安全度估计。,第三节 道路交通安全经济分析,经济分析的目的及作用 经济分析的目的,分析道路交通事故给社会带来的直接经济损失和间接经济损失，以便分析交通事故的严重程度，提高全社会对道路交通安全的关注程度，完善道路交通安全措施，改善
13、道路交通安全状况，减少交通事故，达到提高交通安全的目的,第三节 道路交通安全经济分析,经济分析的目的及作用 经济分析的作用,采用量化的方式考虑道路交通事故，给予道路交通事故以定量的分析 分析导致道路交通事故经济损失的主要原因，为制定针对性防范措施和交通法规提供依据,第三节 道路交通安全经济分析,成本分析 按直接损失与间接损失的成本划分（美国为代表）,直接损失：由事故后果所产生的物质损失和必要的服务所产生的费用，包括财产损失、急救和交通紧急服务费用、医疗费用（急诊、住院、护理、疗养等）、法律诉讼与裁判费用 间接损失：包括事故涉及的人和社会所体验到的不可弥补的损失，包括生活中不可见的部分（如痛苦和
14、承受）、可见的部分（如服务性机构所完成行政工作）及由事故导致的个人不能生产产品或提供服务的损失,美国联邦交通局提出的间接费用：社会机构所支出的费用、人力资本损失、社会性和心理性的损失及生命和安全的价值,第三节 道路交通安全经济分析,成本分析 按损失的来源划分（以日本为代表）,当事人的直接损失：收入损失（因死亡、致残、及治疗中的停工所造成的损失）、医疗费用、物损（车辆、货物、房屋、衣服等）和律师辩护费用 社会公共支出的费用：警察及道路管理者处理事故的费用、道路设施的修缮费用、消防及急救服务费用、法庭裁决费用、保险业务费等 第三者的损失：因交通事故阻塞使第三者造成的时间及燃料的损失、第三者看望病人
15、花费的时间和交通费用,第三节 道路交通安全经济分析,成本分析 按资源损失费用和恢复费用的成本划分（德国）,该方法认为，一方面，由于道路交通事故的结果，致使人力或物力的资源遭到破坏或损伤（资源损失）；另一方面，为了使遭到破坏的资源尽可能地恢复原状及清除事故的后果，必须使用人力和物力资源，即产生恢复性费用。 资源损失费用：人力资源的损失、物力资源的损失 恢复性费用：直接恢复性费用、间接恢复性费用,第三节 道路交通安全经济分析,成本分析 我国事故费用的组成和划分,包括人员伤亡和物质损失两类，又分别包括直接损失和间接损失。 人员伤亡的损失：由于道路交通事故导致人员伤亡而对社会或国民经济造成的损失，主要
16、包括：生命价值的损失和医疗、丧葬等费用 物质财物的损失：直接损失，即财物、车辆、公共设施的折款额 社会公共支出的费用：所有处理事故后果的公共机构所花费的工作量及事务处理费用，包括警察、消防、保险、福利机构 交通延误等造成的损失,第三节 道路交通安全经济分析,事故费用,对于人的生命及安全价值的不同认识： 总产量法（人力资本法）：死亡1人的交通事故费用是实际资源损失（如车辆、财物的损毁、医疗费用、社会的公共支出费用等）加牺牲者若达到期望寿命的产量的现值之和。如果要反映事故牺牲及其照顾者的“痛苦、不幸”等精神损失，则可将一定的量加到总产量损失和资源损失中。 净产量法：牺牲者将来的消费（现值）要从总产
17、量中减去 人身保险法：实际的资源损失加“特定”个人对生命（或四肢）的投保之和,第三节 道路交通安全经济分析,事故费用,法院裁决法：法院裁决给犯罪或过失而造成的死亡人员的赡养者的数额，代表了与死亡有关的社会损失，实际资源加上此数，就形成事故费用。 公共部门的不明确估算法：此法试图确定用于公共部门事故预防方面的不明确的事故费用和价值 愿付费用法：实际的资源损费用加上人们为降低事故的数量或严重程度而愿意支付的费用（包括金钱、时间、自由或其他,较常用的方法：总产量法和愿付费用法，分别与我们所追求的国民生产总值目标和社会福利最大化目标直接相关。,第四节 道路交通事故预测的内容,交通事故是随机事件，它不仅
18、受到道路交通系统中各要素状态的制约，还受到社会的、自然的多种偶然因素的影响。使交通事故发生的时间、空间和特征等呈现出偶然性。从表面上看，事故发生似乎没有规律可循，其实，交通事故偶然性的表象，是始终受其内部的规律所支配。这种规律己被大量的交通事故的研究结果所证实，它是客观存在的。它揭示了交通事故相关要素之间的必然联系。这种联系不断地重复出现在一定条件下经常起作用，并决定着交通事故的发展变化。由此可见，认识并利用交通事故的客观发展规律，对交通事故的发展变化进行科学预测是可行的。,第四节 道路交通事故预测的内容,道路交通事故预测的目的和意义 预测的目的,交通事故预测的目的是为了掌握交通事故的未来状况
19、，以便及时采取相应的对策。避免工作中的盲目性和被动性，有效地控制各影响因素，达到减少交通事故的目的。,第四节 道路交通事故预测的内容,道路交通事故预测的目的和意义 预测的作用,预测交通事故的发展趋势，为制定预防交通事故对策和交通安全宣传教育提供依据。 预测交通事故的变化特点，为制定针对性防范措施和交通法规提供依据。 预测交通事故的近期状态特征，为制定合理的交通安全管理目标提供依据。,第四节 道路交通事故预测的内容,道路交通事故预测程序 设计过程 建模过程 评价过程,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 线性回归预测法,利用多元线性回归方程，通过寻找与因变量具有较强关联
20、关系的因素作为自变量，计算回归系数，并经过相关分析和显著性检验后，最终确定回归预测方程。,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 增长曲线预测法,交通事故的发展规律往往类似于生物的自然增殖过程，可以用一条近乎S型的曲线来描述：预测对象数值随时间推移而逐步增长，发展初期增长速度较慢，一段时间后，增长速度会逐渐加快，到接近于某一增长极限时，增长速度又会放慢。,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 增长曲线预测法,戈伯兹曲线预测模型,通过对时间序列数据的观察分析，认为可以用戈伯兹曲线拟合，计算k、a、b三个参数,戈伯兹曲线预测模型,第五节 道路交通事
21、故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 增长曲线预测法,计算k、a、b三个参数，即建立了预测模型,逻辑曲线预测模型,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 对数抛物线预测模型,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 多元逐步回归预测模型,多元逐步回归预测是按照自变量对因变量作用程度的大小来决定该变量是否引入或剔除，自动地从大量可供选择的变量中，选择重要的变量，以建立回归方程的预测方法。 逐步回归预测法，是自变量对因变量作用程度的大小来决定该变量是否引入或提出的。为了衡量一个自变量对因变量作用的大小，定义 “贡献”系数，来表示自变量对因变量的
22、“贡献”。,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 灰色系统理论的预测模型,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 灰色系统理论的预测模型,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 灰色系统理论的预测模型,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 灰色系统理论的预测模型,第五节 道路交通事故预测模型和方法,国内外道路交通事故预测模型 灰色系统理论的预测模型,第五节 道路交通事故预测模型和方法,道路交通事故预测方法,定性预测,专家会议法 德尔非法(专家调查法) 主观概率法 趋势判断法 类推法 相互影响分析
23、法,定量预测,时间序列趋势外推法 回归分析法 灰色预测法 组合预测法,第五节 道路交通事故预测模型和方法,道路交通事故预测方法 判断法,专家会议法,简便易行，有助于互相启发与补充，容易产生一数意见 在实施过程中容易受社会压力、多数人的观点和权威人物意见的影响 预测结果不一定能反映各位专家的真实想法,第五节 道路交通事故预测模型和方法,道路交通事故预测方法 判断法,德尔菲法融合了专家个人判断法和专家会议法的优点，同时又避免了两者的缺陷，它具有匿名性、反馈性和收敛性等特点。 采用德尔菲法可能比其他判断方法的预测精度要高一些，但毕竟还是专家的主观臆断。,德尔菲法,第五节 道路交通事故预测模型和方法,
24、道路交通事故预测方法 时间序列分析法,移动平均数法,简单实用，但是预测精度不高 该方法认为越靠近预测期的数据对预测值的影响越大，因而对不同时期数据应采用不同权数进行预测 对趋势变化反应迟钝，考虑以上不足对其进行加权修正后，使得到加权移动平均数法,第五节 道路交通事故预测模型和方法,道路交通事故预测方法 时间序列分析法,指数平滑法,是采用递推预测的方法，即仅用本期的实际值与本期的预测值来预测下一期的值。 原始数据经过平滑处理后，数据便呈现出内在的变化趋势 指数平滑实际上包含了所有的历史信息，通过权系数的大小来反映新旧数据对趋势变化的影响,第五节 道路交通事故预测模型和方法,道路交通事故预测方法
25、回归分析法,能较好地反映交通事故与诸影响因素的因果关系，并且能较容易地建立模型和检验预测结果。 要求样本量大、数据波动不大、规律性强等条件， 回归分析对新旧数据同等对待，只注重对过去数据的拟合，因此其外推性能较差，对变化趋势反应迟钝。,第五节 道路交通事故预测模型和方法,道路交通事故预测方法 灰色预测法,灰色系统理论认为，尽管客观系统表象复杂，但总是有整体功能的、总是有序的，在离散的数据中必然蕴含着某种内在规律。灰色关联理论提出了系统的关联度分析方法，它是根据因素之间发展态势的相似或相异程度来衡量因素间关联程度的方法。,第五节 道路交通事故预测模型和方法,道路交通事故预测方法 灰色预测法,GM
26、(1.1)模型,交通事故灰色预测的特点是在数据量少，资料不完全的情况下采用。 预测结果的后验差表明，交通事故灰色预测的精度不高。 在实际预测中，可运用定性与定量相结合或灰色预测与其它方法相结合的组合预测法构造预测模型。,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突的定义与采集方法 交通冲突的定义,两个或多个道路使用者在一定的时间和空间上彼此接近到一定程度，此时若不改变其运动状态，就有发生碰撞的危险，这种现象称为交通冲突。 分为交叉口交通冲突和路段交通冲突,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突的定义与采集方法 交通冲突的定义,交叉口交通冲突:两个或两个以上道路使用者在同一时间、空间上相互接近，如果其中一方采
27、取非正常交通行为，如转换方向、改变车速、突然停车、交通违章等，除非另一方也相应地采取避险行为，否则会处于碰撞的境地。 路段交通冲突：两个或多个道路使用者之间或道路使用者与道路构造物之间，在同一时间、空间上相互逼近，其中一个道路使用者进行了某种不规范或不恰当的操作，如转换车道、改变车速、突然停车等，导致一方至少一个或多个道路使用者必须采取回避措施，否则会处于碰撞或危险的境地。,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突的定义与采集方法 交通冲突的定义,路段交通冲突强调了（单方）道路使用者与构造物之间的冲突问题，突破了传统意义上仅仅局限于交通行为主体的冲突定义。,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突的定义与
28、采集方法 交通冲突的采集方法,录像观测法,可以反复倒带放映，并可以随时定格研究 可供多人同时在同一条件下观察同一事件，并讨论分析 可以对交通冲突发生瞬间及整个过程进行全面跟踪记录,录像过程对拍摄位置有严格要求，必须选择高处保持距离 拍摄对象一般存在遮挡物，往往需要几部摄像机 摄像机必须保持固定和平稳，摄像过程不能突然移动 录下的是远景环境，不能突出冲突的真实情况,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突的定义与采集方法 交通冲突的采集方法,人工观测法,灵活性，观测工作组织和实施，记录形式和内容调整容易 观测员可以亲身接近现场，观察冲突全过程 观测方法简单，可以根据观测需要调整位置和角度,要求观测员有
29、较高的冲突辨别及数据统计和记录能力 恶劣天气环境会对人工观测员造成不利影响 冲突频次过低将使观测周期延长，增大人工费用和时间损耗,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突严重程度的判别及分级标准 交通冲突严重程度的判别方法,冲突距离（TS）：冲突当事者避险行为生效的瞬间位置距事故接触点的距离（m） 冲突速度（CS）：冲突当事者避险行为生效时的瞬间速度 冲突时间（TA）：冲突当事者避险行为生效的瞬间至事故接触点的时间过程（s）,现场人工观测时，应选择TS、CS作为测量参数，并以TS、CS观测值导出TA值作为冲突严重性判别参数。,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突严重程度的判别及分级标准 交通冲突严重程
30、度的判别方法,冲突严重性判别方法： 空间距离法：冲突距离作为度量参数。该方法直观合乎逻辑，冲突双方距离越小，相撞可能性越大。 时间距离法：道路使用者逼近相撞点的实际速度和距离的时间矢量对事故点的投影，在一定程度上综合反映了道路使用者避让事故所需的空间距离、速度、加速度及转向能力。时间距离小可以反映距相撞点距离很短或速度很高，或两者都有。,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突严重程度的判别及分级标准 交通冲突的分级标准,无干扰通过：一个道路使用者在通行于某交叉口时，未遭到其他道路使用者的干扰。 可能冲突：两个道路使用者以危险的方式相互逼近，除非其中一方采取避险行为，否则冲突即将发生，但在采取避险行
31、为前存在充分的反应时间。 轻微冲突：两个道路使用者以一种明显将要导致严重冲突危险的方式相互逼近，而且仅有极短的时间供其引起警惕并采取准确无误的避险行为来避免事故的发生。,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突严重程度的判别及分级标准 交通冲突的分级标准,严重冲突：在这种情况下，两个道路使用者只能通过快速判断和紧急避险行为方能避免事故的发生。,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突的评价理论与方法 交叉口交通冲突的评价,评价因子,交通冲突与混合当量交通量的比值（TC/MPCU） 交通冲突（TC）包括轻微冲突和严重冲突 混合当量交通量（MPCU）是在常规的小汽车当量交通量中融入了自行车和行人流量,第六节 交通冲突分析方法,交通冲突的评价理论与方法 交叉口交通冲突的评价,评价因子,