道路交通安全文獻的知識可視化綜述*

李 杰 曾敘砜 李 平 姜晨明

（1.上海海事大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院 上海 201306;2.上海海事大學(xué)安全科技趨勢研究中心 上海 201306;3.上海海事大學(xué)交通運輸學(xué)院 上海 201306;4.上海海事大學(xué)中國(上海)自貿(mào)區(qū)供應(yīng)鏈研究院 上海 201306）

0 引 言

道路交通事故一直是國際關(guān)注的熱點問題，世界衛(wèi)生組織發(fā)布的2018年國際道路安全狀況報告強調(diào)，國際每年道路交通死亡人數(shù)已達135萬人，道路交通事故已成為5～29歲人群的主要殺手[1]。對于中國而言，隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，道路里程和車輛的保有量都有巨大增長。據(jù)統(tǒng)計，道路交通事故已經(jīng)成為所有生產(chǎn)安全事故中的頭號殺手。

道路交通事故的研究通常包括交通事故影響因素研究、駕駛員行為特征研究、交通事故發(fā)生特征研究、交通安全評價等方面[2-5]。對道路交通事故進行研究分析對于制定有效的道路安全政策和舉措至關(guān)重要[6]。例如Castillo-Manzano等[7]研究發(fā)現(xiàn)西班牙的道路安全法改革對西班牙道路死亡人數(shù)的變化產(chǎn)生了積極影響。Wang Li等[8]認(rèn)為道路交通事故的發(fā)生通常會導(dǎo)致道路交通擁堵，因此，利用改進的中等流量模型模擬了交通擁堵的形成和傳播，研究了擁堵耗散的控制策略。

文獻綜述是對某一特定領(lǐng)域、主題的文獻進行搜集，通過整理、分析，提煉相關(guān)問題或者研究進展。然而通常文獻綜述只針對研究對象的研究內(nèi)容進行分類分析而缺乏對時間、空間、機構(gòu)等的綜合分析[9-10]?？茖W(xué)知識圖譜（mapping knowledge domains）分析是近年來被廣泛使用的文獻計量研究方法，它能夠?qū)ξ墨I的產(chǎn)出時序、空間分布、合作機構(gòu)進行全方面分析。2018年，Xin Zou等[11]運用VOSviewer及SCI2這2種軟件對道路安全研究領(lǐng)域進行文獻計量分析，且重點分析了道路安全領(lǐng)域的研究主題及趨勢。通過分析發(fā)現(xiàn)，Xin Zou采用的數(shù)據(jù)檢索策略過于寬泛，數(shù)據(jù)中存在大量非“road traffic accident”的論文。在其工作基礎(chǔ)上，筆者采用查準(zhǔn)率更高的數(shù)據(jù)檢索策略，并使用不同軟件的不同特性分別分析道路安全研究力量分布、經(jīng)典文獻以及研究方向?；诖?，通過知識圖譜分析方法對國際道路安全研究的文獻進行全面的梳理以及分析，發(fā)現(xiàn)國際道路交通事故的研究規(guī)律，為相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的研究提供參考。

1 方法與數(shù)據(jù)

文章應(yīng)用BiblioTools，CiteSpace及VOSviewer這3款文獻計量工具，結(jié)合數(shù)據(jù)特征，各取所長，對國際道路交通事故相關(guān)文獻進行了分析。CiteSpace是由陳超美教授基于Java語言開發(fā)的信息可視化軟件，筆者采用其構(gòu)建道路安全研究的合作網(wǎng)絡(luò)。BiblioTools是由里昂高等師范學(xué)院（ENS Lyon）研究員塞巴斯蒂安格勞溫（Sebastian Grauwin）基于Python語言開發(fā)的文獻計量工具箱，該軟件也可以對所采集的文獻數(shù)據(jù)進行知識圖譜可視化分析。2011年，Sebastian Grauwin和Pablo Jensen[12]以來源機構(gòu)為里昂高等師范學(xué)院的文獻作為研究對象，運用BiblioTools工具箱繪制了科學(xué)研究機構(gòu)地圖。VOSviewer是由荷蘭萊頓大學(xué)的Nees Jan van Eck和Ludo Waltman共同開發(fā)的文獻計量分析軟件。VOSviewer的主要特點在于以網(wǎng)絡(luò)聚類圖、密度圖等來作為可視化結(jié)果，并可以有效的進行主題挖掘、文獻共被引聚類等分析。

本研究文獻來源于Web of Science（WOS）核心庫，選取“road traffic accident*”O(jiān)R“road traffic safety”為檢索主題，交通事故往往造成人員傷亡，因此，此類主題中包含大量醫(yī)學(xué)相關(guān)文獻。為避免對研究結(jié)果產(chǎn)生影響，筆者篩選并去除了醫(yī)學(xué)類別的文獻，例如psychiatry（精神病學(xué)）、clinical neurology（臨床神經(jīng)病學(xué)）等。保留的研究類別中排名前5的是：transportation（運輸）、transportation science technology（運輸科學(xué)技術(shù)）、multidisciplinary sciences（多學(xué)科科學(xué)）、law（法律）、engineering industrial（工程工業(yè)），將時間區(qū)間設(shè)置為1996—2019年（經(jīng)檢索，1996年以前不存在滿足本文檢索條件的文獻，故將時間區(qū)間設(shè)置為1996—2019年），最終得到418篇有效文獻。

2 結(jié) 果

2.1 時序產(chǎn)出分布

按照時間序列對道路安全研究的年度文獻數(shù)量進行統(tǒng)計分析，可以從時間角度發(fā)現(xiàn)特定主題的發(fā)展歷程以及受關(guān)注程度見圖1。由圖1可知，WOS收錄的道路交通事故相關(guān)文獻數(shù)量整體保持增長趨勢。1996—2011年間，WOS收錄的道路交通事故相關(guān)文獻均在20篇以下，說明該時段國際上對道路交通事故的研究還未具規(guī)模化。在2012—2019年間，2014年和2018年達到2次峰值，年度發(fā)文量分別為51篇和57篇。2019年的文獻統(tǒng)計截至3月底，文獻數(shù)量達到16篇，因此這里2019年的數(shù)據(jù)僅僅作為截止到2019年3月的產(chǎn)出參考。

2.2 空間產(chǎn)出分布

文獻研究力量分布包括對文獻來源國家或地區(qū)的分析以及文獻來源機構(gòu)的分析。在1996—2019年間，研究道路交通事故領(lǐng)域的地區(qū)中，英國占14.35%（60篇），位列第1；中國占11.96%（50篇），排名第2?？梢娪椭袊菑氖碌缆钒踩芯款I(lǐng)域的主要國家，美國（38篇）、法國（21篇）、澳大利亞（20篇）、西班牙（20篇）、德國（19篇）依次位列3～8位。由BiblioTools生成的道路交通安全研究國際分布圖分析可知，全球領(lǐng)域道路交通安全研究主要集中在歐洲、北美、亞洲（中國、印度）、澳大利亞等地區(qū)，見圖2。通過統(tǒng)計分析道路交通安全研究機構(gòu)，發(fā)現(xiàn)國際道路交通事故研究發(fā)文量前5的機構(gòu)分別是維爾紐斯格迪米納斯技術(shù)大學(xué)（Vilnius Gediminas Tech Univ）、挪威科技大學(xué)（Norwegian Univ Sci&Tech）、昆士蘭大學(xué)（Univ Queensland）、里昂第一大學(xué)（Univ Lyon 1）、吉林大學(xué)（Jilin Univ）。運用CiteSpace生成的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模前5的研究機構(gòu)子網(wǎng)絡(luò)見圖3，可以看出，第1大子網(wǎng)絡(luò)是由吉林大學(xué)（Jilin Univ）、沙特國王大學(xué)（King Saud Univ）為代表的研究團隊，其中還包括同濟大學(xué)（Tongji Univ）、長安大學(xué)（Changan Univ）等國內(nèi)高校，NAVTEU（綜合電子地圖信息供應(yīng)商）、TOYOTA（豐田汽車）等企業(yè)；第2大子網(wǎng)絡(luò)包括澳洲昆士蘭大學(xué)（Univ Queensland）、昆士蘭科技大學(xué)（Queensland Univ Technol）、新加坡國立大學(xué)（Nati Univ Singapore）、倫敦帝國學(xué)院（Imperial Coll London）等國際眾多知名高校；第3大子網(wǎng)絡(luò)包括里昂大學(xué)（Univ Lyon）、里昂人民醫(yī)院（Hosp Civils Lyon）等法國高?；驒C構(gòu)；第4大子網(wǎng)絡(luò)的核心為衛(wèi)生部門（Minist Hlth），包括英國蘇塞克斯大學(xué)（Univ Sussex）、以色列海法大學(xué)（Univ Haifa）；第5大子網(wǎng)絡(luò)包括西班牙的巴塞羅那大學(xué)（Univ Barcelona）、塞維利亞大學(xué)（Univ Seville）等高校。由此可見道路交通事故的研究機構(gòu)間的合作多發(fā)生于同一個國家或者地區(qū)，但也形成了多個跨區(qū)域的國際間合作。研究機構(gòu)主要包括高校、交通相關(guān)企業(yè)以及衛(wèi)生機構(gòu)，圖中節(jié)點越大的機構(gòu)在道路交通事故領(lǐng)域的發(fā)文量越大。

圖1 道路安全研究年度論文產(chǎn)出分布Fig.1 Annual outputs of international road traffic safety research

圖2 道路安全研究地理分布Fig.2 Geographic distribution of international road traffic safety research

2.3 期刊分析

從Web of Science導(dǎo)出的文獻中可以看出，共有157種期刊或出版物發(fā)表了道路安全研究相關(guān)文獻。其中，在Accident Analysis&Prevention上發(fā)表的文獻數(shù)量最多，達到49篇，占總數(shù)的11.72%，其次分別是Traffic Injury Prevention（35篇），PLOS One（24篇），Safety Science（17篇），Transport Research Part F（16篇）。這些期刊可被視為道路安全研究領(lǐng)域的權(quán)威期刊。此外，本研究還創(chuàng)建了道路交通事故的期刊共被引網(wǎng)絡(luò)見圖4。其中Accident Analysis&Prevention在網(wǎng)絡(luò)中處于核心位置，被引頻次達到1 635次，其次是Journal of Safety Research（215次），Transport Research Part F:Traffic Psychology and Behaviour（320 次），Safety Science（188次），Traffic Injury Prevention（145次），這個結(jié)果與前文的期刊分析結(jié)果基本一致，也進一步驗證這些期刊在道路安全研究領(lǐng)域的權(quán)威性。

圖3 道路安全研究機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)Fig.3 Institute collaboration network of international road traffic safety research

圖4 國際道路交通安全研究的期刊共被引密度圖Fig.4 Journal co-citation density map of international road traffic safety

2.4 研究主題分析

表1為道路安全研究出現(xiàn)頻次排名前20的主題。通過VOSviewer生成的國際道路安全研究領(lǐng)域的主題共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，見圖5，節(jié)點表示各主題詞，節(jié)點越大表示該主題詞出現(xiàn)的頻次越高。由表1和圖5分析得出，國際道路交通事故的主要研究方向如下。

1）駕駛員行為特征研究。其中包含的高頻主題詞有questionnaire（問卷）、sample（樣本）、self（自身）、error（過失）、perception（認(rèn)識能力）等。駕駛員行為特征的研究通常采用駕駛行為調(diào)查問卷（DBQ）獲得原始數(shù)據(jù)。駕駛員自評報告（self）、基礎(chǔ)設(shè)施（infrastructure）的研究是這類研究中比較主流的研究方向。例如在2018年，Hezaveh等[13]通過向632名駕駛員分發(fā)擴展版的DBQ，確定了“超速駕駛”“注意力不集中”等5項影響伊朗道路交通事故的主要指標(biāo)。

表1 道路安全研究頻次前20的研究主題Tab.1 op 20 topics of international road traffic safety

圖5 國際道路交通安全研究主題的聚類Fig.5 Topic clusters of international road traffic safety

2）交通系統(tǒng)與安全研究。其中包含的高頻主題詞有system（系統(tǒng)）、road traffic safety（道路交通安全）、application（應(yīng)用）、algorithm（算法）、performance（性能）。交通系統(tǒng)的研究依賴科技（technology）的發(fā)展，算法（algorithm）是優(yōu)化交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)，同時，智能交通系統(tǒng)（intelligent transport system）的研究也是交通系統(tǒng)與安全研究的重要組成部分。例如在2019年，Chui等[14]構(gòu)建了一種分心駕駛算法來模擬影響駕駛員注意力的場景，并通過頭部運動分析儀來檢測駕駛員的注意力，并及時提供響應(yīng)和警告。

3）交通事故傷亡程度以及交通事故致因的研究。其中包含的高頻主題詞有age（年齡）、patient（患者）、association（關(guān)聯(lián)）、male（男性）、database（數(shù)據(jù)庫）。這類研究的主要研究方法是流行病學(xué)調(diào)查方法（Epidemiology），數(shù)據(jù)來源通常為醫(yī)院或者交管部門的數(shù)據(jù)庫（database），通過調(diào)查道路交通事故受害者（victim）的性別（gender）、年齡（age），交通事故發(fā)生的日期、月份（month），交通事故的致因，例如是否飲酒（drunk driving）等特征來為相關(guān)管理者提供決策建議。例如Lam等[15]整理總結(jié)了中國臺灣關(guān)于道路交通傷害（RTI）嚴(yán)重程度的數(shù)據(jù)來源，提出了關(guān)于RTI嚴(yán)重程度的分類方法，并建立模型，該模型可以記錄醫(yī)療人員及時記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)，為道路交通事故預(yù)防做出貢獻。

2.5 經(jīng)典文獻分析

對國際道路交通事故領(lǐng)域經(jīng)典文獻進行統(tǒng)計，見表2，表中50%的文獻為事故統(tǒng)計報告或者事故分析報告，這也說明道路交通事故的研究需要真實事故數(shù)據(jù)的支撐。同時，圖6給出了道路安全研究領(lǐng)域的文獻共被引密度聚類圖。圖6中被聚為同一類的文獻往往具有類似的主題，密度越大的點代表了該文獻的共被引頻次越高。圖5將道路交通事故文獻共被引網(wǎng)絡(luò)分為3類。其中，類別1包括了研究道路交通事故傷亡程度、死亡風(fēng)險的文獻。例如，Elizabeth Kopits等[16]通過估算1963—1999年的面板數(shù)據(jù)，探討了道路交通事故死亡風(fēng)險與人均收入的關(guān)系，并在最后預(yù)測到2020年交通事故死亡率和機動車庫存量。Michel Bedard[17]使用了美國致命事故報告系統(tǒng)中的自行車碰撞數(shù)據(jù)，確定了對駕駛員死亡風(fēng)險貢獻度較高的變量。Peter T.Savolainen[18]通過對機動車損傷嚴(yán)重程度的統(tǒng)計分析，總結(jié)了有關(guān)降低機動車碰撞造成傷害的嚴(yán)重程度的研究進展以及一些思路。類別2包括了研究駕駛員行為的文獻。例如，Reason[19]等通過向駕駛員發(fā)放問卷，研究發(fā)現(xiàn)了違規(guī)、高危險性錯誤和無害的操作失誤都與駕駛員不同的心理調(diào)節(jié)機制有關(guān)。Parker等[20]基于Reason研究的基礎(chǔ)，對1 600多名駕駛員進行問卷調(diào)查，驗證了Reason得出的結(jié)論，并且發(fā)現(xiàn)事故責(zé)任是由違法行為作為導(dǎo)向，而不是由犯錯誤或失誤造成。Elander等[21]研究發(fā)現(xiàn)駕駛技巧和駕駛風(fēng)格的方面似乎都會導(dǎo)致碰撞風(fēng)險。Turker Ozkan等[22]研究了駕駛員行為調(diào)查問卷（DBQ）的三因素結(jié)構(gòu)（嚴(yán)重違規(guī)、普通違規(guī)、操作失誤）的適用性，并針對不同國家作了評估，結(jié)果表明，駕駛風(fēng)格調(diào)節(jié)了交通文化與事故數(shù)量之間的關(guān)系。類別3包括了研究駕駛員人格特質(zhì)對交通事故影響的文獻。例如，Pal Ulleberg等[23]試圖整合人格特質(zhì)方法和社會認(rèn)知方法對駕駛員的冒險行為進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)人格特質(zhì)與風(fēng)險駕駛行為的關(guān)系是通過態(tài)度來調(diào)節(jié)的。Hilde iversen[24]為了確定風(fēng)險行為和影響交通事故的決定因素，抽取部分挪威司機代表樣本完成問卷，研究發(fā)現(xiàn)，駕駛員態(tài)度和風(fēng)險行為的變化與年齡和性別有關(guān)。

圖6 國際道路交通安全文獻共被引網(wǎng)絡(luò)密度圖Fig.6 Clusters density map of road traffic safety documents co-citation network

表2 國際道路交通安全研究中的高被引文獻Tab.2 High cited documents in international road traffic safety research

3 結(jié) 論

筆者從文獻計量的角度分析了國際道路交通事故的研究現(xiàn)狀，并得到以下結(jié)論。

1）國際道路安全研究文獻呈增長趨勢，研究道路交通事故的國家中，英國、中國是主要力量，合計產(chǎn)出超過國際道路交通事故文獻量的25%。國際研究道路交通事故最高產(chǎn)的機構(gòu)是挪威科技大學(xué)。

2）道路交通的研究成果主要發(fā)表在Accident Analysis& Prevention,Journal of Safety Research,Transport Research Part F:Traffic Psychology and Behaviour,Safety Science,Traffic Injury Prevention，且在具體的道路交通安全研究中也主要引用來自這些期刊的論文，反映了這些期刊已經(jīng)成為道路交通安全研究的核心期刊。

3）道路交通事故的主題分析結(jié)果顯示，國際道路交通事故的研究方向主要包括：駕駛員行為特征；交通系統(tǒng)的研究和交通事故傷亡程度以及交通事故致因的研究。經(jīng)典文獻的分析結(jié)果顯示，道路安全研究的經(jīng)典文獻包括由世界衛(wèi)生組織出版的道路交通事故研究報告、Elvik主編的道路安全措施手冊，以及主題包含交通事故傷亡程度、風(fēng)險研究，駕駛員行為分析研究，駕駛員人格特征研究的文獻。