路侧事故预测模型的统计分析方法研究

介绍了泊松分布、负二项分布、零堆积泊松和零堆积负二项4种概率分布形式及模型的评价和检验。并介绍了确定模型中单个变量对路侧事故边际影响弹性分析方法。为道路设计人员和养护人员针对路侧隐患设施给出量化的整改方案,并对各改善措施进行经济评价提供理论依据。     

一段典型山区高速公路的事故频次建模研究

山区高速公路是道路交通系统中的一个重大安全隐患。文中通过对一段典型山区高速公路上事故频次建模,获得了对主要风险因素的安全效应评价;通过数据预处理及对其中"过度离散"和"零膨胀"特征的观察与统计检验,建立了基于零膨胀负二项回归技术的事故预测模型;对比传统泊松和负二项模型,该模型具有更好的数据拟合度和鲁棒性。研究结果表明陡坡、弯道、季节、隧道等是影响山区高速公路事故发生的主要因素。同时提出了一种计算"零事故状态"下各因素相对重要性的方法。     

零截尾负二项模型在交叉口事故预测中的应用

事故预测模型是广泛采用的交通安全定量分析方法，但往往要求具有完备的道路、交通和事故数据。然而，基础数据相对不健全是包括中国在内的发展中国家交通安全管理面临的主要问题之一，例如仅有发生事故路段或者交叉口的相关属性特征（即零截尾数据）。为此，为确保基础数据不全的情况下交叉口事故预测的准确性，提出了基于零截尾的广义负二项回归模型；采集了246个非信号控制交叉口的交通与事故数据，采用传统负二项模型和新提出的零截尾负二项模型对全数据和零截尾数据分别进行对比分析。结果表明：在针对截尾数据的分析中，零截尾负二项模型明显优于传统负二项模型，并且零截尾负二项模型的参数估计值与基于全数据的负二项基准模型的估计值非常接近；在所有模型中，交叉口的主路交通量和支路交通量与交叉口的安全性之间存在较大的正关联。此外，同等条件下，十字形交叉口的事故数量高于T形交叉口的事故数量；利用传统负二项分布模型分析截尾数据得到的事故预测模型与使用全数据的基准模型有显著差异，其结果不可靠；采用零截尾负二项分布模型的参数结果与基准模型基本一致，截尾模型的置信区间包含基准模型相应的参数估计值。当受条件所限无法获取全部数据时，可以考虑使用零截尾负二项模型进行安全分析。     

道路因素对典型较严重道路交通事故严重性的影响分析

基于道路交通事故数据探究事故影响因素对于认识事故的影响因素、提高交通安全水平具有重要意义。利用近年来国内典型较严重道路交通事故数据,应用泊松模型和负二项模型,以区分事故形态的方式建立追尾事故、侧碰事故及撞行人事故的事故死亡率的道路影响因素分析模型。这些模型以三类事故中涉及人员的死亡数为因变量,以一系列道路因素为自变量,将事故涉及人数作为偏移变量。模型的具体形式以过离散系数及赤池信息量准则(AIC)为依据进行选择。结果显示,追尾事故的死亡率与道路等级、路侧防护设施显著相关;侧碰事故则与天气、路表情况、路口路段位置、坡度以及道路结构有关;撞行人事故与路表情况、道路等级、车道数、平曲线半径有关。本文拓展了事故严重性研究的深度,其研究成果对于更好地利用重特大事故的深入调查数据有现实意义,也可为事故分析及道路设计等提供借鉴。      

基于有限混合零截尾事故预测模型的事故多发段判别方法

为了准确判别事故多发段,有针对性地提出安全应对措施以提升道路交通的安全水平,针对零值缺失交通事故数据并考虑其异质性特点,在单零截尾负二项(ZTNB)模型的基础上建立有限混合零截尾事故预测模型(FMZTNB)。应用R软件对单零截尾负二项模型中的参数进行估计,采用马尔科夫链蒙特卡洛算法(MCMC)对FMZTNB预测模型参数进行求解,并采用Gelman-Rubin收敛统计量对抽样结果进行检查。选择事故风险水平分别为低、中和高的9个路段,分别用2种模型对交通事故次数进行预测。综合观测到的事故次数和相应的事故预测模型结果,采用经验贝叶斯方法对事故相对多发段进行判别。最后采用事故次数一致性检验、判别点段一致性检验和排序一致性检验3种检验方式对判别结果对比分析。结果表明:基于事故率的事故相对多发段判别方法存在较大的不一致性,基于零截尾负二项预测模型的路段事故相对多发判别结果明显优于基于传统负二项预测模型的结果。整体上,基于有限混合零截尾事故预测模型的事故相对多发路段的判别结果高于基于单零截尾负二项分布模型的判别结果。     

平原区四车道无中间分隔带公路事故预测模型研究

针对平原区四车道无中间分隔带公路,借用事故预测模型技术研究其安全特征和规律.基于该类公路安全的定性和定量分析,确定了普通路段、村庄路段、交叉口路段的分段方案,并加强了对货车等车型构成的考虑.建模结果中,交通量、自然交通量中货车比例、第一层路侧危险度、竖曲线弯曲度、横坡度、路面宽度对普通路段,交通量、折算交通量中货车比例、第一层路侧危险度对交叉口路段,交通量、加权的横坡度、路基宽度等对村庄路段的事故有显著影响.最后进行了实例分析.     

基于广义线性模型的高速公路交通事故预测

为分析高速公路交通流状态参数对交通事故的影响,建立了基于广义线性模型的高速公路交通事故预测模型。采用美国8号州际高速公路的实时交通流数据和交通事故数据,建立了实时交通流状态下的高速公路泊松分布预测模型和负二项分布预测模型,并给出了模型变量弹性系数的计算方法,用以确定高速公路交通事故的突出诱导因素。研究结果表明:广义线性模型能够很好的拟合高速公路交通事故,并且负二项分布预测模型的预测精度高于泊松分布预测模型;交通量、占有率、大车比例和速度标准差是高速公路交通事故的显著影响参数,并且与之呈正向关系;交通量是诱导高速公路交通事故发生最突出因素,交通量增长1%,可导致交通事故增长5.8%。     

山区公路路侧危险度评价模型研究

路侧危险度与道路线形、边坡、交通量等密切相关,目前国内尚无公认有效的计算方法.文中借鉴作业条件危险性评价方法(LEC法),根据发生路侧事故的可能性、暴露于路侧危险环境的频率和事故严重度建立路侧危险度评价模型,采用车辆碰撞仿真试验方法对碰撞事故严重度进行研究,根据工程经验将路侧危险度划分为4个等级.实例分析表明该方法评价结果符合现实,具有一定实用价值.     

Safety Characteristics of Two-lane Highway Sections Passing through Towns/villages in Mountainous Area Based on Negative Binomial Prediction Model

针对我国交通事故呈现出的在公路穿村镇路段聚集的趋势,在某山岭地形区域进行了双车道公路的交通事故、交通组成、道路和路侧等因素的大量数据采集,并对公路穿村镇路段的整体安全特性进行了分析,采用负二项模型等事故预测模型和相关检验理论对模型形式,以及公路穿村镇路段全部事故和追尾、碰撞、路侧等不同形态的事故规律特性进行了深入分析.研究结果发现,公路穿村镇路段的事故时空分布呈一定规律性;交通量、混杂率和道路横坡度为影响公路穿村镇路段交通安全的3个显著因素,且均呈正向影响.     

我国双车道公路普通路段路侧事故预测模型研究

针对双车道公路路侧事故的各种影响因素,建立适合我国国情的双车道公路路侧事故预测模型,探索双车道公路路侧事故的分布规律。研究中根据我国双车道公路两侧用地情况,把公路划分为普通路段、村庄路段和交叉口路段,并对普通路段进行了路侧事故预测模型研究,主要内容包括普通路段的划分、路侧事故的定义、路侧危险度的划分、模型的结果自检验以及应用检验等等。研究结果表明交通量、货车比例、平曲线用长度加权的弯曲度、所在地域对路侧事故率的高低有较大影响,模型验证结果表明路侧事故预测值和实际值呈现一致性。     

Modèles linéaires généralisés appliqués à l'étude des nombres d'accidents sur des sites routiers: Le modèle de Poisson et ses extensions

Models that link accident frequencies at road sites with traffic volumes and road characteristics provide reference values which are of value when carrying out diagnostic studies and deciding on preventive measures. Such models can be developed using generalized linear modelling techniques, which are able to take account of the Poisson properties of accident frequencies at road sites. The Poisson models obtained for road sites are frequently everdispersed, so extended forms of the Poisson model (quasi-Poisson, negative binomial a high percentage of the studied sites, in which case zero-inflated models also have to be considered. This paper presents an overview of these methods which are illustrated by modelling the relationship between accident frequency site characteristics and traffic volume on a large sample of bends.     

高速公路交通事故非线性负二项预测模型

以京港澳高速公路（G4）粤境北段3年发生的1 354起交通事故为研究对象,将基础数据根据路段长度一致、曲线半径一致和坡度一致划分路段单元对基础数据进行处理,从道路线形和环境条件2个方面选取13个自变量,分别采用负二项（Negative Binomial,NB）回归模型和非线性负二项（Nonlinear Negative Binomial,NNB）回归模型建立交通事故起数预测模型,根据模型的拟合优度和预测准确性对比分析负二项回归和非线性负二项回归模型的优劣,并找出影响交通事故起数的显著自变量,分析显著自变量对交通事故起数的影响程度。研究结果表明：无论采用上述何种路段划分方法,非线性负二项回归模型构建的交通事故起数预测模型均优于负二项回归模型;采用坡度一致划分方法明显优于路段长度一致和曲线半径一致划分方法,更适合应用于山区高速公路交通事故数预测研究;从显著变量相关性来看,路段长度、相邻路段坡度变化值、弯坡组合、曲率、是否存在隧道路段以及是否为易结冰和起雾路段均是非线性模型的显著影响因素。     

基于道路环境因素的公路隧道交通事故预测

为提高公路隧道交通事故预测准确率,以西汉高速秦岭某隧道群的496起交通事故作为研究对象,对影响公路隧道交通事故预测的道路环境因素进行相关性分析,针对不同预测类别选定具有显著影响的主要变量,通过贝叶斯模型、随机森林模型、BP神经网络模型和支持向量机模型分别对公路隧道交通事故形态、严重程度、伤亡情况和持续时间进行预测,根据准确率和稳定性确定出最优预测模型。研究结果表明： 1）随机森林模型在预测公路隧道交通事故形态时最为可靠,准确率约为84%; 2）在对公路隧道交通事故严重程度和伤亡情况进行预测时可优先考虑贝叶斯模型,其对重大或特大事故的预测准确率高达50%; 3）选择随机森林模型作为公路隧道交通事故持续时间的预测模型,绝对误差为20 min时模型准确率将超过70%。     

考虑第三方损失的城市道路交通事故严重程度评价方法

为了适应城市道路交通事故具有较少的伤亡人数、对周边交通运行状况影响较大等特点，对该类事故的严重程度进行评价方法研究。研究构建事故地点平均行车延误计算模型。基于社会劳动价值的计算，将事故伤亡人数换算为经济指标。利用单位时间劳动力价值，将由事故引发的其他车辆的行车延误损失时间换算为经济指标。将其与非必要燃油消耗一并计入事故第三方经济损失。借鉴现有交通事故等级划分标准，采用等价折算的方法，确定各评价指标的权重值。以哈尔滨市2007~2008年事故数据为例，计算其综合评价指标。依据综合评价指标的累积频率曲线，提出城市道路交通事故严重程度的等级界定阈值。以2017年6月发生于大连市高新园区的1起城市道路交通事故为例，分别采用现行分类标准和提出的评价方法评价其严重程度。研究表明：该评价方法综合考虑了事故伤亡人数、直接经济损失并包括非必要行车延误及燃油消耗的第三方经济损失，可以充分体现该类事故的特点，并能够合理划分其严重程度。     

高速公路交通事故数据分析方法研究

高速公路交通事故数据对管理部门提升道路交通安全具有重要意义。为研究贵州省某两条高速公路历史交通事故数据分布规律与事故发展趋势,首先利用邻近度与关联性分析方法,完善事故数据;然后分析道路特征对交通安全的影响,划分连续下坡路段、隧道路段单元范围;最后对路段单元进一步划分为区块,建立不同区块范围内的事故概率与区块位置的预测模型,其中连续下坡路段后半段符合线形关系,隧道进出口段符合二次函数关系,并根据事故分布特征提出改善方案,进而辅助管理者掌握不同特征路段未来可能发生交通事故的路段范围以及改善的优先级。     

基于贝叶斯空间相关模型的城市快速路安全影响因素研究

快速路是城市交通的主骨架,其运行安全态势直接影响整体通行效率的发挥。利用线圈检测器数据和由事故视频监控系统采集的2011~2013年共50069起事故数据,应用贝叶斯空间相关模型,对上海市南北高架、延安路高架、内环和中环4条快速路进行建模分析。为了反映路段间的潜在空间联系,在负二项模型的基础上,加入空间随机影响项建立相邻空间相关模型;进一步改进了该空间随机项的协方差矩阵,建立距离空间相关模型。通过贝叶斯回归方法比较3个模型的回归效果。结果显示,距离空间相关模型具有最优的拟合效果,其方差信息标准(DIC)较负二项模型降低6.04%。由此证明,事故在道路中的分布存在空间关联,且其相关性受距离影响。在道路几何特性影响因素中,路段前后1 km 内匝道数越多,每公里转角越大,事故风险越大;入口-出口型交织路段事故发生几率较高。日均交通量与事故风险显著正相关。不同快速路对比分析表明内环事故风险偏高,中环事故风险较低。      

基于GIS的区域道路交通安全管理系统研究

基于GIS的道路交通安全管理系统是将GIS、道路信息、交通事故信息及各类处置模型相集成的一个有机的整体。该整体利用GIS的可视性、空间分析能力和交通事故信息及相关资料的连续性、系统性通过相关的处置模型实现对系统所辖区域内各小区的道路安全水平的综合评价、预测,提出相应的区域道路网安全水平改善对策,从而达到提高整个区域道路网安全水平的目的。本文研究了基于GIS的道路安全管理系统的主要功能和对应于各功能的模块组成,提出了系统的建立程序。