城郊公路交通事故多元致因分析方法研究

With the continuous development of urbanization, the situation of traffic safety on suburban highways is becoming a critical issue. However, there is short of systematic research on suburban highway safety. In light of the serious traffic safety concerns on suburban highways, this research analyzes the complex features of suburban highways and traffic crashes, and proposes a framework for analyzing suburban highway crashes. Firstly, with the purpose of crash prevention, with individual sites (i.e. intersection or road segment) as the analysis unit, we develop hierarchical temporal-spatial models for analyzing the significant effects of traffic-related factors on suburban highway crashes. In the model, risk exposure is controlled, and the spatial correlations between adjacent sites and the temporal correlations between multiple observations are both considered. Especially, the interaction effects between potential countermeasures and objective factors are explored. Secondly, in order to lessen crash outcomes, with individual crashes as analysis unit, we develop models to associate crash severity with crash patterns, demographic characteristics, vehicle characteristics, and other related factors. Moreover, the effects of non-compliant behaviors are investigated. Thirdly, by taking traffic participants as analysis units, we analyze the effects of traffic violations on crash occurrence, and explores the influential paths between psychological characteristics and traffic violations. Subsequently, a causal chain model is developed to integrate these three types of factors. Finally, safety countermeasures could be proposed to improve the safety condition of suburban highways.

随着城市化进程持续推进，城郊公路的交通安全问题日益突出。然而，目前对城郊公路交通安全的系统研究匮乏。本项目以城郊公路为研究对象，剖析其复杂交通特征和事故特点，构建城郊公路事故分析体系框架。首先，围绕减少事故数，以单个路口或路段为分析单元，在控制风险敞口的条件下，综合考虑相邻路口或路段之间的空间相关性和事故数据的时间序列特征，构建面向事故发生频次致因分析的层级时空模型，识别显著致因并估计其定量效应，重点对可调控因素与客观因素的交互效应进行分析；并且，围绕减轻事故严重程度，以单起事故为分析单元，研究事故形态、人口特征、车辆特点等多元因素与事故严重性的关系模型，并剖析责任方违法行为对事故的影响；此外，以单个交通参与者为分析单元，分析各种风险行为对事故发生的影响，研究心理特征与风险行为的因果关系，建立"心理-行为-事故"影响链模型。本项目研究成果将为改善城郊公路交通安全状况提供决策支持。

在国家大力推进新型城镇化的背景下，城郊公路的交通组成、交通量以及交通流特性等交通特点发生了明显变化，交通安全形势较为严峻，需要对其事故致因进行深入分析。课题组成员围绕研究内容，选择城市距离相近、城镇化水平较高的长株潭城市群作为研究对象，对城郊公路交通事故特点进行了分析，通过对大量事故数据的分析，明确了影响城郊公路交通事故发生频次和严重程度的显著因素，提出了有针对性的改善对策。主要工作包括：（1）开展了城郊公路交通事故特征分析，明确了城郊公路的突出交通安全问题，此部分是开展事故致因分析的基础；（2）收集了四年的事故历史数据，分别以区域、路口/路段为建模单元，充分考虑了区域之间、路口/路段之间的时空相关性，利用空间贝叶斯方法，建立了交通事故发生频次与公路、经济、人口等风险因素的关系模型，明确了各显著致因对事故频次的影响效应，并提出了减少事故发生频次的改善措施；（3）对城郊公路上交通事故的严重程度致因进行了分析，以单起事故作为建模单元，采取有序Logistic模型，建立了事故严重程度与人、车、路、环境等各种风险因素的关系模型，研究发现高峰小时出行时间、天气状况、道路类型、车辆类型、事故形式、性别、驾龄、不良驾驶行为等因素对事故严重程度具有显著影响；（4）设计了调查问卷，对在城郊公路上通勤出行为主的驾驶员进行了问卷调查，利用二项logit 模型分析驾驶员人口统计特征、驾驶行为具体维度等因素对该驾驶员在城郊公路上发生交通事故的影响，识别出对事故发生具有显著影响的驾驶行为维度，在此基础上，利用通径模型研究了驾驶员风险感知和态度的具体测量维度与上述两类危险驾驶行为的因果结构关系，并提出了相应的改善对策。