高速公路二次事故成因分析與預(yù)防對策

郭永樂,劉慧文,張衛(wèi)華,韋絲平,劉嘉茗

(1.安徽省交通控股集團有限公司,安徽 合肥 230009;2.合肥工業(yè)大學(xué),安徽 合肥 230009)

0 引 言

隨著車輛保有量和高速公路里程的日益增多,高速公路事故多發(fā)。高速公路事故不僅會造成嚴重的交通擁堵和通行延誤,而且還會導(dǎo)致二次事故,研究表明,高速公路二次事故的風(fēng)險是一次事故的6倍[1]。因此,高速公路上的二次事故的研究對于保障高速公路交通安全至關(guān)重要。

國內(nèi)外學(xué)者[2-6]對高速公路二次事故成因與特點進行了分析,確定了二次事故預(yù)警指標及范圍,但由于事故數(shù)據(jù)缺乏,大多數(shù)研究主要針對單條高速公路,對于區(qū)域高速公路二次事故研究相對較少。

基于安徽省高速公路事故數(shù)據(jù),深度挖掘二次事故歷史數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間、路況、天氣與交通流狀態(tài)等交通安全相關(guān)要素,分析造成二次事故的深層原因,探究其在高速公路的發(fā)生規(guī)律,并有針對性地提出有效解決措施。

1 數(shù)據(jù)描述與處理方法

1.1 數(shù)據(jù)描述

原始數(shù)據(jù)涵蓋2016年6月到2021年6月安徽省各高速公路共計143 660條事故數(shù)據(jù),記錄了事故發(fā)生的時間、地址、事故類型和事故處理情況等信息,如表1所示。

表1 高速公路原始一次事故數(shù)據(jù)格式

1.2 數(shù)據(jù)提取與處理

雖然原數(shù)據(jù)記錄了事故發(fā)生的時間、地址、事故類型與事故處理情況等信息,但數(shù)據(jù)信息均記錄在一起,無法清晰地用于研究分析,因此需要將數(shù)據(jù)進行拆分處理,并分類以便用于統(tǒng)計分析。傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)處理方法不僅任務(wù)量大而且耗時很長,因此采用編程自動化與人工輔助方法對原始數(shù)據(jù)進行處理。首先,為了提高效率采用多線程的方法將61份單獨的數(shù)據(jù)按照時間分布依次合并在一個表中,以便數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理;其次,將原始數(shù)據(jù)中的日期時間進行分割,以便研究事故發(fā)生的時間分布特征;再次,采用關(guān)鍵字分割和正則表達式結(jié)合的方法,提取原始數(shù)據(jù)中的事故所在高速公路、事故發(fā)生位置、事故類型等信息;最后,采用爬蟲方法爬取每一起事故對應(yīng)時間和地點的歷史天氣信息,以便研究天氣環(huán)境對高速公路事故的影響。

原始數(shù)據(jù)經(jīng)過融合、篩選、分割等預(yù)處理,最終剩下142 500條有效事故數(shù)據(jù),其中二次事故1 672起,統(tǒng)計出各管理單位負責(zé)的高速公路,其中包含蚌埠處、北環(huán)處、池州中心等共26個管理處的事故信息以及包含安東高速、蚌合高速、蕪合高速等共41條高速公路發(fā)生的事故信息,在表1基礎(chǔ)上增添新的數(shù)據(jù)格式,如表2所示。

表2 高速公路二次事故數(shù)據(jù)格式

2 高速公路二次事故時空特征分析

2.1 二次事故形態(tài)分析

如圖1所示,將二次事故數(shù)據(jù)分為翻車、碰撞、著火、撞護欄、撞障礙物、追尾和其他7種碰撞類型進行歸類計算,從而得到了不同碰撞類型的事故百分率及其相應(yīng)的事故數(shù)量。分析表明:車輛追尾事故和撞護欄出現(xiàn)最多,分別占事故總數(shù)的75.5%和10%,且涉及的分別為846起和112起;接下來依次為碰撞、撞障礙物、翻車和著火,分別占事故總數(shù)的4.19%、3.3%、2.58%和0.62%。

圖1 2016年6月至2021年6月二次事故類型統(tǒng)計

2.2 二次事故時間分布特征分析

(1)季度分布特征。

圖2為高速公路二次事故季度分布圖。分析表明:第一季度發(fā)生事故次數(shù)最多為684起,其次是第四季度事故數(shù)為379起,第三季度發(fā)生事故的數(shù)量最少為291起,分別占事故總數(shù)的38.7%、22.6%和17.4%。

圖2 2016年6月至2021年6月二次事故季度分布

(2)周分布特征。

如圖3所示,從對高速二次事故星期分布的數(shù)量情況進行統(tǒng)計的結(jié)果來看,二次事故在星期日的數(shù)量是最多的,達到277起,在星期一數(shù)量是最少的,為219起。二次事故發(fā)生在星期日的數(shù)量占比就達到16.57%,二次事故發(fā)生在星期一的數(shù)量占比為13.1%。

圖3 2016年6月至2021年6月事故星期分布

(3)日分布特征。

受人們生活規(guī)律的影響,高速公路上的交通量在每月的各天中各不相同。即使同樣在上旬,交通量也有很大的差別。因此,高速公路交通事故的分布隨日期不同有著明顯的區(qū)別。通過對安徽高速二次事故日分布的數(shù)量及占比情況進行統(tǒng)計的結(jié)果來看,如圖4所示,在這六年期間,二次事故在每月的1日數(shù)量是最少的為17起,在每月的2日數(shù)量是最多為94起,分別占總事故1.13%和6.23%。

圖4 2016年6月至2021年6月事故日分布

(4)時段分布特征。

受人們生活規(guī)律的影響,高速公路上的交通量在一天的24 h中各不相同。即使同樣在白天,交通量也有很大的差別。因此,高速公路交通事故的分布隨時間段不同有著明顯的區(qū)別。如圖5所示,事故每天的8∶00～11∶00的數(shù)量最多,下午15∶00～20∶00也是事故高發(fā)時間段,而0∶00～5∶00點事故數(shù)量少。

圖5 2016年6月至2021年6月事故小時分布

2.3 二次事故空間分布特征

二次事故發(fā)生最多的G3京臺高速二次事故數(shù)461起,其次是G40滬陜高速二次事故數(shù)296起和G50滬渝高速二次事故數(shù)141起,分別占總事故的27.5%、17.7%和8.4%。根據(jù)表3提供的信息,關(guān)于高速公路交通事故的數(shù)據(jù)分析揭示了幾個關(guān)鍵點,這些點對于了解高速公路事故發(fā)生的規(guī)律和預(yù)防策略都具有重要意義。

表3 橋梁、隧道及特殊點事故統(tǒng)計

2.4 二次事故天氣分布特征

如圖6所示,為不同天氣類型情況下發(fā)生二次事故的數(shù)量,其中晴天、陰天、雨天、冰雪天和霧天,分別占總事故的25.80%、42.74%、24.27%、5.73%和1.46%。

圖6 2016年6月到2021年6月各類天氣條件下的事故數(shù)量

3 高速公路二次事故成因分析及預(yù)防措施

施行二次事故的預(yù)防措施需要從一次事故因素、交通流因素、道路環(huán)境因素等方面綜合考慮。

3.1 一次事故因素成因及預(yù)防措施分析

在二次事故中,追尾事故占比較大,追尾事故通常是由于一次事故的處理措施不到位,一次事故的持續(xù)時間、嚴重程度以及所在車道數(shù)均會影響二次事故的發(fā)生概率。高速公路一次事故的持續(xù)時間越久,二次事故發(fā)生的可能性越大,事故現(xiàn)場上游的交通需求越大、車速越高、車間距越小,就越容易發(fā)生二次事故。一次事故的嚴重程度會對高速公路的運營會產(chǎn)生不同的影響,交通事故的嚴重程度可依據(jù)高速公路各車道的功能與通行能力、占用車道數(shù)及車道所在位置進行分級。高速公路上的事故嚴重程度越大,影響范圍越廣,造成交通堵塞的概率就越大,二次事故發(fā)生的可能性也越大,由于一次事故引發(fā)的擁擠和偶發(fā)性擁擠也是造成二次事故的重要因素。

一次事故對二次事故的影響也體現(xiàn)在一次事故發(fā)生后的人為處理上,肇事司機、交警和醫(yī)護人員的不恰當行為都易誘發(fā)二次事故。事故發(fā)生后,肇事司機沒有及時采取預(yù)警措施,未按照規(guī)定設(shè)置危險警告標志以及未啟用機動車危險警告燈;事故當事人因利益糾紛不及時撤離,路人聚集圍觀等行為均會導(dǎo)致交通阻塞;交警和醫(yī)護人員缺乏經(jīng)驗,事故處理及現(xiàn)場疏散緩慢,都增加了二次事故發(fā)生的風(fēng)險。

因此,一次事故的有效處理對二次事故預(yù)防十分重要。應(yīng)加強公路應(yīng)急部門的建設(shè),并完善高速公路的服務(wù)巡邏規(guī)劃,實行完備的事故處理流程,建立和完善事故現(xiàn)場處置規(guī)范,確保事故現(xiàn)場的安全。要加強對交警實施事故現(xiàn)場處置的培訓(xùn)教育,提高交警預(yù)防二次事故的意識和自身安全防范意識,規(guī)范交警事故現(xiàn)場的行為。明確規(guī)定事故現(xiàn)場交警要穿著反光背心,夜間必須攜帶主動發(fā)光或反光器具等。其次要規(guī)范現(xiàn)場的安全警戒設(shè)施和對現(xiàn)場進行分級處置,實行完備的事故處理流程,在二次事故發(fā)生概率較高的高速公路阻塞點上提高服務(wù)巡邏和拖拽服務(wù)的覆蓋范圍,縮短一次事故的處理時間。

3.2 交通流因素成因及預(yù)防措施分析

在二次事故的時間分布中,事故發(fā)生在第一季度和周末的頻率較高,特別是在9∶00～11∶00的時間段內(nèi),究其原因,在這段時間道路通行量大,交通流密集,尤其是在節(jié)假日期間,各主要道路上均存在較嚴重的擁堵現(xiàn)象;在二次事故的空間分布中,事故多發(fā)生在橋梁以及復(fù)雜交通節(jié)點上,這些地點多位于瓶頸路段,交通流發(fā)生突變,且存在較多的交織現(xiàn)象,由于交通流的復(fù)雜性,加上交通管控措施不到位,沒有及時做出擁堵預(yù)警,二次事故發(fā)生較多。

交通管理部門需建立完善的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng),實時監(jiān)測車道擁堵程度、車輛急加速急減速行為以及交通流量和車隊中大型車比例等,將不同因素賦以相應(yīng)的權(quán)重,計算各因素的綜合效應(yīng),并確定相應(yīng)的閾值,及時向駕駛員發(fā)布預(yù)警信息,重點做好事故高發(fā)時段的交通引導(dǎo)與管控。

3.3 道路環(huán)境因素成因及預(yù)防措施分析

雨天尤其是夏季出現(xiàn)的暴雨會在很大程度上影響駕駛員行車視線,但雨水又較好地降低了輪胎溫度,在客觀上防止了剎車片過熱影響制動效果,同時雨天駕駛員相對能保持較為冷靜的情緒。降雪天氣道路易結(jié)冰,輪胎在冰面行駛時極易因側(cè)滑導(dǎo)致事故,而且這種側(cè)滑除了安裝防滑鏈及緩慢通行外,幾乎沒有更好的預(yù)防辦法。目前國內(nèi)國外比較好的做法是在積極除冰除雪上做工作。霧天是導(dǎo)致二次交通事故的重要因素,其主要原因是駕駛?cè)艘暰€因霧受阻,待發(fā)現(xiàn)前方事故或阻礙等情況時來不及做出應(yīng)對,致使二次事故發(fā)生。

交通管理要結(jié)合具體的天氣和路況,面對雪天、霧天等惡劣天氣時要實行更嚴格的管理措施,控制流量以及車輛速度;改善道路環(huán)境條件,在高速公路上多設(shè)置服務(wù)區(qū),定期維護道路,在急轉(zhuǎn)彎等事故易發(fā)路段設(shè)置提醒標志。

4 結(jié) 論

基于安徽省高速公路交通事故數(shù)據(jù),深入分析了高速公路二次事故的特征與成因,并提出了相應(yīng)的預(yù)防對策。研究發(fā)現(xiàn),高速公路二次事故以追尾為主,且多發(fā)于月初、每年第一季度及每周最后一天,尤其在復(fù)雜交通節(jié)點如交通樞紐、服務(wù)區(qū)出入口等。此外,天氣條件,特別是霧天,對二次事故的影響顯著。一次事故發(fā)生現(xiàn)場沒有及時清理,與二次事故的發(fā)生有較大關(guān)聯(lián)性。針對上述發(fā)現(xiàn),提出了針對性的預(yù)防策略:強化一次事故的快速處理與現(xiàn)場清理,減少事故現(xiàn)場滯留時間;優(yōu)化交通流管理,降低交通擁堵風(fēng)險,提高道路通行效率;改善道路環(huán)境,包括增設(shè)安全設(shè)施與警示標志,提升道路安全性;加強駕駛?cè)税踩逃c培訓(xùn),提高駕駛?cè)说陌踩庾R和應(yīng)急處理能力。

通過實施這些預(yù)防對策,有望有效降低高速公路二次事故的發(fā)生率,提高道路交通安全性。未來研究可進一步關(guān)注這些對策的實施效果,并探索新技術(shù)在預(yù)防二次事故方面的應(yīng)用,為高速公路的安全運營提供更有力的保障。