山区高速公路交通事故致因分析及预防方法研究

On the basis of typical mountainous area expressway, statistical analysis method and data mining technology were used to analyse the correlation characteristics of traffic accident and longitudinal temporal data, horizontal spatial data, temporal-spatial integrated data, and the potential influence factors of traffic accidents of mountainous area expressway were explored in the project. According to the statistical conformity degree and the model application, traffic accident frequency prediction model and traffic accident severity prediction model were constructed respectively, and the objective laws of the cause of traffic accident of mountainous are expressway was revealed from the mathematics level, then the method of identify key influence factors of traffic accident was put forward. The preliminary prevention alternative scheme set of traffic accident of mountainous area expressway were put forward. The prevention effects of different prevention schemes were forecasted by above mentioned traffic accident frequency prediction model and traffic accident severity prediction model. Based on the loss cost calculation of traffic accidents, the cost-benefit method was used to analyse the economic benefit of different prevention schemes. Finally, the sensitivity analysis method was used to analyse the influence degree of uncertainty factors on prevention effects and prevention benefits. The research findings have an important significance for the formation mechanisms and prevention methods of traffic accidents of mountainous area expressway, and lay the foundation for improving the safety operation management of mountainous area expressway.

本项目以我国典型山区高速公路为研究基础，采用统计分析方法和数据挖掘技术，分析交通事故与纵向时间数据、横向空间数据以及时空一体数据的相关特性，发掘山区高速公路交通事故的潜在影响因素。以统计学符合度和模型应用性为参照指标，分别构建山区高速公路交通事故起数预测模型和严重程度预测模型，从数学层面上揭示山区高速公路交通事故成因的客观规律，从而提出甄别交通事故关键影响因素的方法。初步提出山区高速公路交通事故预防备选方案集，运用构建的交通事故起数预测模型和严重程度预测模型，预测不同交通事故预防方案的预防效果；在交通事故损失成本计算方法的基础上，采用成本效益法分析不同预防方案的经济效益。最后，运用敏感性分析方法，分析不确定性因素对预防效果和预防效益的影响程度。研究成果对阐明山区高速公路交通事故形成机理及预防方法有重要意义，为完善山区高速公路安全运营管理奠定基础。

由于山区高速公路受到地形限制，很多路段为桥梁、隧道、连续下坡和急弯陡坡等高风险路段，这些路段的道路环境相对复杂，极易诱发交通事故。研究山区高速公路交通事故的发生规律和形成原因，不仅有助于减少交通事故的发生数量、伤亡人数，而且可以大大降低交通事故的预防成本。本项目以我国典型山区高速公路为研究基础，采用统计分析方法和数据挖掘技术，分析交通事故与纵向时间数据、横向空间数据以及时空一体数据的相关特性，发掘山区高速公路交通事故的潜在影响因素。分别采用定长法和不定长法对路段单元进行划分，对比分析2种路段单元划分条件下预测模型的预测准确性指标。分别采用负二项、广义负二项、随机参数负二项、随机效应负二项、零堆积负二项模型构建了交通事故起数预测模型，对比分析基于单变量回归模型的适用条件以及事故总数、典型事故形态的显著影响因素；采用基于双/多变量回归模型构建交通事故起数预测模型，不仅有效地发掘不同类型事故起数的影响因素，而且分析相同影响因素对不同类型事故的影响程度。分别采用有序logit、广义有序logit和部分优势比模型构建交通事故严重程度预测模型，对比分析上述模型的适用条件以及特定事故类型的显著影响因素。在所构建事故起数和严重程度预测模型的基础上，提出甄别交通事故关键影响因素的方法。在现有交通事故预防方法的基础上，初步提出4种山区高速公路交通事故预防方案，运用构建的交通事故起数预测模型，分别预测4种预防方案的预防效果；在交通事故损失成本计算方法的基础上，采用成本效益法分析4种预防方案的经济效益；运用敏感性分析方法，分析不确定性因素对预防方案的预防效果和预防效益的影响程度。研究成果对阐明山区高速公路交通事故形成机理及预防方法有重要意义，为完善山区高速公路安全运营管理奠定基础。