基于有限混合模型的高速公路事故影响因素分析

深入理解高速公路的事故影响因素是进行安全改善的基础.单车(SV)和多车(MV)事故的发生机理不同,2类事故在空间分布上也存在显著差异,需要分别分析道路几何设计、交通运行和2类事故数的关系.数据异质性导致不同路段上同一变量对事故数的影响不一致的情况存在,仅通过事故分类难以解决,有限混合建模技术通过分组且允许各组数据服从不同分布来捕获数据的异质性.事故数据建模表明,单车、多车事故的影响因素有显著差别,后者的影响因素更复杂.将研究路段分为2组的有限混合模型最优,单车事故模型中划分的2组路段在纵坡变化值上有显著差异,纵坡变化值较小的1组中,随着中央分隔带变窄和大车比例减小,事故数增加;另1组中2个变量对事故数则无显著影响.多车事故模型中划分的2组路段在缓和曲线长度上有显著差异,缓和曲线较短的1组中,随着平曲线半径减小和竖曲线比例增大,事故数增加;另1组中随着变量的变化事故数减少.      

基于时空交互模型的高速公路季节事故频次影响因素分析

为了深入了解影响高速公路事故频次的显著因素，采集2014年广东省开阳高速公路的事故、道路、交通和气象数据，以曲率和坡度同质性为原则将整条公路划分为154条路段，采用时空交互模型拟合路段季节事故数和道路设计参数、交通特征、气象因素间的内在关系。该模型不仅解释了相邻路段间的空间效应和相邻季节间的时间效应，而且还考虑了时空效应间的相互作用，有助于提高模型的拟合预测性能、减少参数估计偏倚。基于贝叶斯推断的模型估计和评价结果显示：事故数据中存在显著的时空关联和交互效应；时空交互模型比传统层级泊松模型的拟合优度更高；路段长度与事故频次线性相关，而交通量则与事故频次间存在非线性关系；高速公路交通安全性随着中、大型客、货车（三类车）比例的增加而显著提高；路段曲率、坡度越大，交通事故风险越高；风速越高、降水量越多的季节，事故频次将显著上升。研究结果可为高速公路交通安全改善方案的制定提供理论依据。     

二级公路交通流特征对事故严重程度的影响

为有效管控二级公路的交通安全,定量刻画二级公路事故严重程度与交通流特征之间的关系,以元(谋)-双(柏)公路为研究对象,基于长期监测的交通事故数据及交通流数据,利用结构方程中的测量模型实现事故严重程度的量化计算,并运用Spearman分析法、决策树算法及随机森林模型选取影响事故严重程度的关键交通流参数,进一步采用多变量多项式比率法建立关键交通流参数与事故严重程度之间的关系方程,获取二级公路交通流特征对事故严重程度的影响关系。研究结果表明:①相比于事故率、受伤人数、死亡人数等指标,事故规模更能准确且全面地表征事故严重程度;②大车(指大客车、中型货车、大型货车、特大型货车、拖挂货车、集装箱车)平均日交通量、轻型车(指拖拉机、摩托车)平均日交通量、v/c、车速变异系数是影响二级公路事故严重程度的4个关键交通流参数;③各交通流参数之间存在相互作用关系,且不同参数对事故规模的影响程度不同;④当大车平均日交通量、轻型车平均日交通量、v/c、车速变异系数分别取200~340veh·d-1,200~380veh·d-1,0~0.1及0.7~0.77,0~0.15及0.6~1时,二级公路的事故规模较小;当大车平均日交通量、轻型车平均日交通量、v/c、车速变异系数分别取0~200veh·d-1,0~190veh·d-1,0.32~0.63,0.16~0.2及0.4~0.6时,二级公路事故规模较大。     

山区高速公路伤亡事故故障树模型及事故成因分析

为了研究山区高速公路伤亡事故的成因,依据多事件链原理,建立了以伤亡事故为顶上事件,驾驶员、车辆、道路、交通环境等因素为中间事件,25项具体事故原因为基本事件的山区高速公路伤亡事故故障树模型,确定了故障树模型的结构函数,并据此找到了事故发生的47条事故链。采用自顶上事件至基本事件的定量分析方法,计算得到各条事故链的概率,并确定出了诱发伤亡事故的6条关键事故链。研究结果表明,山区高速公路伤亡事故发生的6项主要原因:1)驾驶员判断失误且未与前车保持安全距离;2)公路照明设施不足且能见度较低;3)驾驶员判断失误且操作不当;4)大型车所占比例较大且超载行驶;5)道路纵坡较大;6)长大下坡坡底车辆制动失效。其中,驾驶员、车辆、道路、交通环境各因素所占比例分别为34.3%、25.5%、28.1%、12.1%。     

基于道路线形的智能汽车事故多发路段预判模型

分析了道路线形对智能汽车行驶安全性的影响,分别使用数据驱动的机器学习方法和模型驱动的经典数学建模方法,建立了以道路线形技术指标为输入的神经网络模型和多元数学模型,预测事故多发路段;计算了各个道路线形技术指标与事故率之间的偏相关系数,从中挑选出与事故率相关程度较大的道路线形特征,使用T检验和F检验验证了道路线形特征组合和单个特征对事故率的影响。结果表明：基于机器学习的神经网络模型和基于数值逼近理论的多元数学模型预测正确率基本相近,大约为90%;2种模型对道路安全影响较大的道路线形相关不利因素组合相同,均为平曲线转角、横向力系数和纵坡坡度;各种不利因素组合中,平曲线转角、横向力系数和纵坡坡度出现的频率分别为100.0%、91.7%和83.3%,远远大于其他因素;事故多发路段道路线形因素不仅与平曲线转角、横向力系数和纵坡坡度有关,而且与其线形组合有密切关系,组合不当亦会导致事故增加;2种模型可相互验证,考虑计算速度及参数的可解释性,实际中应优先选择多元数学模型进行事故预判。     

MS-2型微表处抗滑处治应用效果

通过对13段已进行MS-2微表处处治,但交通荷载等级、纵坡坡度不同的路段开展处治效果问卷调查,定性分析抗滑处治效果与交通荷载等级、纵坡坡度的关系;选取2条交通荷载等级分别为中等、重的高速公路,对已进行过MS-2型微表处处治且纵坡坡度为1.0％～4.5％的路段开展抗滑性能跟踪检测,定量分析抗滑处治效果与交通荷载等级、纵坡坡度的关系.结果 表明:交通荷载等级为中等、纵坡坡度小于3.8％的路段,MS-2型微表处可有效改善路面抗滑性能,寿命一般为2.5年左右;交通荷载等级为重级的高速公路,纵坡坡度小于2.8％的路段,MS-2微表处进行抗滑处治寿命一般为1.0～1.5年.     

影响长大纵坡沥青路面车辙的荷载因素分析

为了找到影响长大纵坡沥青路面车辙的最不利荷载因素,从交通荷载的角度提出车辙防治措施,对坡度、车速和超载对长大纵坡路面车辙的影响进行了计算分析和比较。研究表明,坡度对长大纵坡的路面车辙的影响较小;与坡度相比,较低的车速更易导致车辙病害的产生;车辆超载是导致车辙产生和进一步恶化的最不利因素。     

高速公路大区段交通事故预测模型研究

针对交通事故记录位置精度较低和路段划分过短可能引起的分析结论偏差问题,探讨了大区段划分条件下高速公路交通事故预测模型的构建方法。结合辽宁省5条高速公路的交通事故数据和道路交通条件数据,提出了基于高速公路天然节点(互通式立交和服务区)的大区段划分方法。构建了处理大区段内指标异质性的模型变量,应用积分-微分方法确定了变量模块,进而利用负二项回归方法建立了高速公路交通事故预测模型。研究表明:在大区段条件下,年平均日交通量、累积纵坡和标志密度等变量的事故预测模块为Hoerl函数,累积曲率为幂函数,而挖方段比例为指数函数;路段长度、年平均日交通量、累积纵坡和标志密度等因素对大区段上的交通事故发生具有显著影响,且考虑这些变量的模块式模型具有较高的预测精度。     

北京国道G110拟建线方案连续下坡路段制动失灵风险分析

为减少连续下坡路段货车制动失灵的风险,设计人员有意将坡度放缓.连续下坡路段设计展线放坡到何种程度为宜,是公路行业非常关注的问题.笔者以国道G110(北京延庆县城-昌平德胜口)拟建线连续下坡方案为例,采用货车制动毂温升模型定量分析不同坡度、坡长条件下货车制动失灵风险,为设计人员、管理人员在连续下坡纵坡技术指标选择或方案决...     

基于 MOVES的上坡路段载重车碳排放规律研究

二氧化碳是造成温室效应的主要气体,上坡路段显著影响载重货车的碳排放。为研究上坡路段对载重车碳排放的影响特性,基于汽车动力学模型,通过计算重量功率比为148kg/kW的载重车在不同坡度路段上坡行驶过程中的瞬时速度,作为MOVES模型的基础数据,预测得到10~90km/h共9档初速度和0~8%共9个纵坡组合条件下的碳排放量数据,采用SPSS分析了坡度和初速度对碳排量的影响,建立了以坡度和初速度为自变量的载重车碳排放模型,利用该模型得到了碳排放量等高线图。结果表明:载重车上坡过程中碳排量随坡度的增加而增大,随初速度的增加而减小;载重车爬坡初速度越大,碳排量对坡度的敏感性越低,低坡度条件下碳排量对初速度的敏感性比陡坡更低;环保型的公路纵坡设计建议采用高坡度和短坡长组合。研究成果可以直观地分析纵坡和初速度对载重车碳排放的影响,指导环保型道路建设。     

高速公路夜间最高车速限制研究

为了合理确定高速公路夜间最高车速限制值,保障高速公路夜间行车安全,进行了驾驶人夜间距离识别与车速感知试验研究.分析了行驶速度、平曲线半径和纵坡坡度对高速公路驾驶人夜间识别距离与感知速度的量化影响,并建立了高速公路驾驶人夜间识别距离模型与感知速度模型.基于驾驶人夜间识别距离与反应制动距离间的安全行驶判别条件及驾驶人夜间感知速度模型,给出了高速公路夜间最高理论限速值与修正限速值的确定方法,并进行实际案例分析.研究结果表明:驾驶人夜间识别距离与行驶速度呈负线性相关,与平曲线半径呈正对数相关,与公路纵坡坡度呈负指数相关;驾驶人夜间感知速度与纵坡坡度无关,与实际行驶速度呈正线性相关,与平曲线半径呈负对数相关.     

连续下坡道路事故率与纵面参数关系研究

为研究连续下坡道路的纵坡坡度、坡长与事故率的关系,采集了6条连续下坡路段的事故数据和纵面线形参数,选取事故地点坡度、事故地点向上坡方向长度为N(N=1,2,3,4,5 km)的平均坡度为纵面参数,绘制散点图观察不同纵面参数对事故率分布的影响,并对事故率与各纵面参数进行指数回归和相关性分析.结果表明:事故率与平均坡度呈指数上升关系,与不同纵面参数之间的相关性差异是显著的;连续下坡道路某点的事故率取决于该点向上坡方向2～3 km路段的平均坡度.     

基于广义线性模型的干线公路交通事故预测

为掌握干线公路交通安全状况,探究影响其事故发生的显著影响因素,收集国道主干线昌金(昌傅—金鱼石)高速公路K905—K982段2010年发生的240起交通事故数据和交通流数据,按照定长法对路段进行划分,共获得77个样本路段,建立了基于广义负二项线性回归的干线公路事故预测模型,并引入弹性系数概念对影响因素的影响程度进行量化分析。结果表明交通量、道路平均占有率、大车比例和速度标准差对干线公路交通事故的发生影响显著,且均与之呈正相关关系;应用该模型对该路段2011年事故数进行预测,总体相对误差为7.6%,预测精度满足要求。     

基于Tobit回归的山区高速公路事故率分析模型

以事故率为因变量来建立事故分析模型或预测模型时,由于事故率是连续型随机变量,传统的泊松分布、负二项分布及零堆积类分布模型已不再适用。加之,当统计年限较短或路段划分较短时,统计样本中的事故率会出现较多"0"值的情况,此时,事故率就属于受限的连续型变量,即受限因变量。通过对比分析可适用于受限因变量建模的Truncated回归和Tobit回归方法,基于Tobit回归建立了山区高速公路事故率分析模型并计算了模型中自变量的边际效应。模型的因变量为路段上的亿车公里事故率,自变量为路段上的年平均日交通量、路段长度及几何线形指标变量。研究结果表明:针对事故率这样一个受限因变量,采用Tobit回归来建立事故率分析模型是适宜的,所建立的事故率分析模型较好地反映了年平均日交通量、路段长度、几何线形条件等对事故率的影响。模型标定结果及边际效应数值表明:纵坡类型对山区高速公路事故率的影响最大;其次是纵坡坡度、路段长度和年平均日交通量;最后是竖曲线曲率。若设竖曲线曲率对事故率的影响程度为1.0,则年平均日交通量、路段长度、纵坡坡度、纵坡类型的影响程度分别为3.1、4.1、9.1、和9.7。     

基于Ordered Probit模型的追尾事故严重性影响因素分析

为了减少机动车事故带来的人身财产损失,给相关管理部门提供决策意见的理论支持,分析追尾事故的独特规律,以及研究环境因素、道路因素、车辆因素和驾驶员因素等影响因素与追尾事故严重程度之间的致因关系至关重要。通过对北卡罗来纳州2010—2014年的交通事故数据进行筛选分析,最终得到1 315条具有完整信息的追尾事故数据,并对数据重新编码。考虑到事故严重性的分类具有次序的特性,研究拟采用Ordered Probit模型(ORP)对影响追尾事故严重程度的各种因素进行回归分析。为了找出具有统计学显著的影响因素,采用向后删除变量法筛选变量,从而得到了包含全部显著因素的模型。最终对模型进行了平行线检验和似然比检验,分析模型的统计学合理性,并选取指标进行了模型数据拟合度优劣的评价。研究结果表明:使用安全带、光照条件、道路线型条件、交通控制条件以及道路交通量这5个方面的因素与追尾事故严重程度的相关度较大。模型的边际影响值显示,正确使用安全带、良好的光照条件、合理的道路线型条件、适宜的交通控制措施能够显著降低追尾事故的严重性;而过大的交通量由于易产生多车追尾事故,事故严重性程度增加。显著性检验结果显示ORP模型对于分析追尾事故严重性及其影响因素具有明显作用。     

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.     

加入中国保险汽车安全指数指标的车险索赔次数研究

在车险定价模型已改进、汽车碰撞测试结果已发布的背景下,研究不同模型以及纳入模型中解释变量的组合方式对索赔次数预测效果的影响。由于广义线性模型（Generalized Linear Models,GLM）存在局限性,仅包括线性预测部份,对连续型变量解释性较差,所以采用了广义线性可加模型（Generalized Linear Additive Models ,GAM）对车险数据进行拟合,同时研究中国保险汽车安全指数 （China Insurance Automotive Safety Index,C-IASI） 指标的3种不同风险因子组合方式对模型效果的影响。结果表明,广义线性可加模型对车险索赔次数的拟合效果优于广义线性模型;维修经济性得分与耐撞性得分作为自变量时的拟合效果优于其他组合。     

货车挂挡下坡速度变化特征仿真研究

为使驾驶员在长大下坡时能根据货车负荷和路况合理利用发动机制动,减少因制动器失效导致的事故多发现象,开展货车挂挡下坡速度变化特征仿真研究,通过Trucksim建立车辆模型和不同道路场景,对挡位、载重量、路面附着系数、道路坡度与货车挂挡下坡速度之间的关系及影响机理进行分析。结果表明,坡度、挡位、载重量与货车挂挡下坡速度成正相关,其中挡位的正相关性最强;货车挂挡下坡速度与路面附着系数通过地面给轮胎的反切向力发挥作用,低路面附着系数与货车挂挡下坡速度成负相关,货车空载时表现更显著。     

高速公路交通畅通性判别研究

在客货混行尤其是货车占比较大的高速公路运行过程中,货车比例对于交通状态判别有着较大的影响.为了更加准确地判别高速公路基本路段的交通状态,构建了一种基于车速的估算模型,并考虑货车比例因素的交通状态判别方法.以西安市绕城高速某路段进口处的实测交通量为数据流,采用VISSIM仿真软件进行仿真分析,以获取不同货车比例及交通流参...     

公路工程设计准则若干问题解说(五)

1、为什么要折减纵坡(1213)? 当小半径的平曲线位于大的纵坡上时,对行车条件来说是不利的。因为在这种情况下,路线纵坡与超高横坡度的综合坡度(在对角线方向上)将大于路线纵坡,如果纵坡为该级路的最大纵坡,那么纵合坡度将大于该级路的最大纵坡。从下表所列数值可以看出由于横坡度的影响而综合坡度超过各级路最大纵坡的数值: