金治富

摘 要：經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法利用交通事故歷史紀(jì)錄以及交通事故預(yù)測(cè)的加權(quán)平均，直接處理了交通事故在研究期間的“均值回歸”問(wèn)題。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法作為對(duì)交叉口交通安全措施的效力進(jìn)行估計(jì)的主流方法，作者介紹了近些年來(lái)美國(guó)在運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的成功經(jīng)驗(yàn)，概略地歸納了交叉口交通安全措施，詳盡闡述了經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的步驟，強(qiáng)調(diào)了在運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，最后對(duì)經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法在我國(guó)的運(yùn)用前景做了展望。

關(guān)鍵詞：經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法；交叉口；交通安全措施；安全性能函數(shù)

Evaluation of safety strategies at intersections based on the Empirical Bayesian Method

JIN Zhifu

（School of Traffic Management， Peoples Public Security University of China， Beijing102623， China）

Abstract： The empirical Bayesian method takes advantage of a weighted average of the observed accident count and the predicted accident frequency， and thus directly addresses the “regression to the mean” problem of traffic accidents during a study period. The empirical Bayesian method is acted as a predominant method to estimate effects of safety strategies at intersections， the author introduced successful practices of using the empirical Bayesian method in the USA in recent years， outlined safety strategies at intersections， elaborated on the empirical Bayesian procedure， emphasized several key problems in applying the empirical Bayesian method， and finally looked toward the future application of the empirical Bayesian method in China. Keywords： Empirical Bayesian Method； safety strategy； intersection； safety performance function

近些年來(lái)，在美國(guó)的道路交通安全研究領(lǐng)域，經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法（the Empirical Bayesian Method）已經(jīng)成為一個(gè)主流評(píng)價(jià)方法，并得到了廣泛應(yīng)用。但是，該方法在我國(guó)的應(yīng)用還不普遍。道路交通安全措施的評(píng)價(jià)常用兩個(gè)響應(yīng)變量，交通事故數(shù)據(jù)和沖突點(diǎn)數(shù)據(jù)。從工程學(xué)角度來(lái)講，交叉口交通安全措施的效果應(yīng)當(dāng)基于工程設(shè)計(jì)要素及其參數(shù)的變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來(lái)講，交叉口交通安全措施實(shí)施前后交通事故起數(shù)的變化率，是最為直接地、最為簡(jiǎn)單地反映交叉口交通安全措施實(shí)施效果的指標(biāo)。交通安全措施大多是在事故高發(fā)時(shí)期實(shí)施的，由于“均值回歸”效應(yīng)的存在，憑借這種變化率來(lái)判斷交通安全措施的效力，往往會(huì)產(chǎn)生誤判。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法很好地應(yīng)對(duì)了“均值回歸”效應(yīng)問(wèn)題。

1經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法應(yīng)用現(xiàn)狀

這里，主要從以下兩個(gè)方面介紹經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的應(yīng)用現(xiàn)狀。

1.1 經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的主要研究文獻(xiàn)

近二十年來(lái)，基于經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的交叉口交通安全措施評(píng)價(jià)，美國(guó)研究人員提交了一系列研究成果。這里介紹幾個(gè)典型的研究文獻(xiàn)。

Raghavan Srinivasan等人（2011）在“燈控交叉口安全措施評(píng)價(jià)”中對(duì)燈控交叉口的五種安全措施評(píng)價(jià)進(jìn)行了闡述，其中，“燈控交叉口轉(zhuǎn)換為環(huán)行交叉口”“增加信號(hào)相位轉(zhuǎn)換時(shí)間”“將左轉(zhuǎn)相位從許可型相位轉(zhuǎn)換為保護(hù)-許可型相位”三種安全措施的評(píng)價(jià)使用了經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法[1]。

Thanh Le等人（2018）在“燈控交叉口多項(xiàng)安全措施評(píng)價(jià)”中，利用了經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法對(duì)包括基本的標(biāo)志設(shè)置、路面標(biāo)線和信號(hào)燈強(qiáng)化等在內(nèi)的燈控交叉口多項(xiàng)低成本安全措施（這些安全措施旨在通過(guò)提醒駕駛?cè)俗⒁馇胺浇徊婵诘拇嬖?、類型和交通渠化特征，達(dá)到減少燈控交叉口交通事故起數(shù)和嚴(yán)重程度的目的）進(jìn)行了評(píng)價(jià)[2]。

Scott Himes等人（2017）在“交叉口紅燈輔助照明的安全評(píng)價(jià)”中對(duì)安裝在信號(hào)燈、懸臂或燈桿上的“輔助照明裝置”的安全效力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。該裝置直接與交通控制信號(hào)相連。在紅燈開(kāi)啟時(shí)被觸發(fā)，并使得執(zhí)法人員從該交叉口的下游就可觀測(cè)到闖紅燈行為。該策略旨在通過(guò)向闖紅燈執(zhí)法警察提供更為安全的、更為有效的手段，來(lái)減少不遵守交通信號(hào)燈的駕駛?cè)怂鶎?dǎo)致的事故起數(shù)。幾何數(shù)據(jù)、交通量數(shù)據(jù)和事故數(shù)據(jù)是在佛羅里達(dá)州安裝該裝置的四路相交燈控交叉口獲得的?？紤]到可能的選擇偏差以及均值回歸，利用未安裝該裝置的四路相交燈控交叉口所形成的參照組數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)貝葉斯分析，這些參照交叉口組的特征與安裝該裝置的交叉口組相似。該分析還對(duì)交通量隨著時(shí)間的變化以及與該處置無(wú)關(guān)的事故觀測(cè)值的時(shí)間趨勢(shì)進(jìn)行控制[3]。

Bhagwant Persaud 等人（2009）在“左轉(zhuǎn)車道偏置改善措施安全評(píng)價(jià)”中使用了經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法對(duì)燈控交叉口左轉(zhuǎn)車道實(shí)施的偏置改進(jìn)措施進(jìn)行了評(píng)價(jià)[4]。

D.W. Harwood等人（2002）在“交叉口左轉(zhuǎn)車道與右轉(zhuǎn)車道的安全效力”中，使用三種截然不同的前后比較評(píng)價(jià)方法，即配對(duì)方法、對(duì)照組方法和經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法，對(duì)平面交叉口增加左轉(zhuǎn)車道、增加右轉(zhuǎn)車道、增加左轉(zhuǎn)車道或右轉(zhuǎn)車道長(zhǎng)度等安全改進(jìn)措施的安全效力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。該項(xiàng)研究不但對(duì)左轉(zhuǎn)車道或右轉(zhuǎn)車道改進(jìn)措施的安全效力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，而且也對(duì)三種評(píng)價(jià)方法的性能進(jìn)行了比較。在處理均值回歸效應(yīng)的能力方面，經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法要優(yōu)于配對(duì)方法和對(duì)照組方法，但是經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法要求更為完整的數(shù)據(jù)和更大的分析努力[5]。

1.2 以經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法為主導(dǎo)的專業(yè)軟件

1.2.1 “交叉口安全分析工具”簡(jiǎn)介

交叉口安全分析工具（Intersection Safety Analysis Tool，簡(jiǎn)稱“InSAT”）是專門用于對(duì)交叉口進(jìn)行安全分析評(píng)價(jià)的工具。“交叉口安全分析工具”提供了交叉口幾何特征與交通安全之間關(guān)系的信息。它以各種設(shè)計(jì)要素（例如，車道寬度）或設(shè)計(jì)部分（例如，左轉(zhuǎn)港灣）與期望平均交通事故起數(shù)之間關(guān)系的量化為基礎(chǔ)。在“交叉口安全分析工具”中提供的信息，旨在幫助工程師對(duì)備選設(shè)計(jì)方案的安全性能進(jìn)行明智的判斷。交叉口安全分析工具的開(kāi)發(fā)，尤其支持對(duì)交叉口交通控制類型變化（例如，從停車讓行控制轉(zhuǎn)換為信號(hào)燈控制）的評(píng)價(jià)。然而，它還可用于評(píng)價(jià)涉及幾何設(shè)計(jì)要素、交通控制特征的備選方案在交通安全方面的效力。

1.2.2 “交通安全分析師”軟件工具簡(jiǎn)介

“交通安全分析師”（Safety Analyst）是美國(guó)開(kāi)發(fā)、供美國(guó)公路機(jī)構(gòu)用于輔助公路安全管理決策的一套軟件工具。交通安全分析師軟件工具利用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)技術(shù)，通過(guò)各種觀測(cè)性前后比較評(píng)價(jià)，對(duì)所實(shí)施的改進(jìn)措施的效力進(jìn)行估計(jì)。在該軟件工具中，可供使用的主要統(tǒng)計(jì)方法就是經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法用來(lái)估計(jì)由于實(shí)施這種改進(jìn)措施所產(chǎn)生的事故起數(shù)的變化百分比[6]。對(duì)交叉口安全措施進(jìn)行評(píng)價(jià)只是該軟件工具的主要功能之一。

1.3 為什么經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法得到了廣泛的應(yīng)用

經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法之所以得到廣泛地應(yīng)用，主要是因?yàn)樵摲椒軌驅(qū)?duì)均值回歸所產(chǎn)生的可能偏差得到有效的修正。

當(dāng)一個(gè)路段、交叉口或匝道在特定時(shí)期內(nèi)具有相對(duì)高的事故經(jīng)歷時(shí)，即使不采取改進(jìn)措施，其事故經(jīng)歷也很可能減少，這種現(xiàn)象作為“均值回歸”而出名。當(dāng)一個(gè)改進(jìn)項(xiàng)目在一個(gè)具有相對(duì)高的事故經(jīng)歷的地點(diǎn)實(shí)施時(shí)，由于均值回歸所產(chǎn)生的事故起數(shù)的自然下降，可能對(duì)于該改進(jìn)項(xiàng)目所產(chǎn)生的效果造成誤判。于是，均值回歸對(duì)于前后比較評(píng)價(jià)的有效性來(lái)說(shuō)，是一個(gè)主要威脅。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法是有能力彌補(bǔ)“均值回歸”這種現(xiàn)象的前后比較評(píng)價(jià)的唯一的、為大家所熟知的方法。因此，經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法是主要的評(píng)價(jià)技術(shù)[7]。

大多數(shù)前后比較研究普遍使用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法來(lái)考慮均值回歸偏差。均值回歸就是在一個(gè)時(shí)期內(nèi)記錄的非常高或非常低的值在下一個(gè)時(shí)期返回到更為接近長(zhǎng)期平均值的趨勢(shì)。這在大多數(shù)交通安全研究中是非常重要的。這是因?yàn)?，交通機(jī)構(gòu)通常在事故高發(fā)地點(diǎn)采取對(duì)策，并且必須考慮在下一階段的均值回歸現(xiàn)象[8]。長(zhǎng)期以來(lái)，交通管理部門多是利用交通事故歷史記錄中的事故率或事故起數(shù)變化幅度，來(lái)表示交通安全措施的效力。相比之下，經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法是較為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、可靠的交通安全措施評(píng)價(jià)方法。

2交叉口交通安全措施的分類

交叉口交通安全措施多種多樣。美國(guó)“國(guó)家合作公路研究計(jì)劃”中針對(duì)燈控交叉口、無(wú)燈控交叉口交通安全措施分別發(fā)布了專項(xiàng)研究報(bào)告，即《減少燈控交叉口交通事故指南》《減少無(wú)燈控交叉口交通事故指南》。這兩個(gè)指南系統(tǒng)性地闡述了交叉口交通安全措施。在這兩份指南中，將燈控交叉口交通安全措施劃分為七個(gè)類別，合計(jì)28種具體安全措施；將無(wú)燈控交叉口交通安全措施劃分為九個(gè)類別，合計(jì)49種具體安全措施，如表1所示。這兩份指南所列舉的交叉口交通安全措施，都是較為常規(guī)的交通安全措施，不一定包含近些年來(lái)不斷涌現(xiàn)出來(lái)的創(chuàng)新型交通安全措施。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意到，在我國(guó)的交叉口交通中，非機(jī)動(dòng)車交通和行人交通占有很大的比重。針對(duì)機(jī)動(dòng)車交通與非機(jī)動(dòng)車交通、行人交通之間的交通沖突，應(yīng)當(dāng)采取的交通安全措施也是不能輕易忽視的。因此，表1所列舉的交叉口交通安全措施，只能作為參考，可以在該表所顯示的交通安全措施類別以及種類上進(jìn)行大幅度的拓展或充實(shí)。

交叉口交通安全措施大體可以分為兩類：一類是針對(duì)交叉口交通事故多發(fā)的交通安全措施；一類是旨在提高交叉口交通運(yùn)行效率或緩解交通擁堵的交通組織措施。針對(duì)交叉口交通事故多發(fā)的交通安全措施又分為針對(duì)交叉口多種類型交通事故多發(fā)所采取的多種交通安全措施；針對(duì)某種類型交通事故多發(fā)所采取的多項(xiàng)交通安全措施；針對(duì)某種類型交通事故多發(fā)所采取的單項(xiàng)交通安全措施；旨在減少交叉口交通事故頻次或嚴(yán)重程度的單項(xiàng)交通安全措施，等等。旨在提高交叉口運(yùn)行效率或緩解交通擁堵的交通組織措施，除了進(jìn)行交通運(yùn)行效率評(píng)價(jià)，往往也需要進(jìn)行交通安全評(píng)價(jià)。交叉口交通組織措施的交通安全評(píng)價(jià)結(jié)果不一定取得令人滿意的結(jié)果。例如，Abdolreza Shikholeslami和Leila Azizi在“利用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法對(duì)掉頭轉(zhuǎn)換的安全效果進(jìn)行觀測(cè)性前后比較研究”中，交叉口原有燈控方式被遠(yuǎn)端掉頭交通組織措施所替代，評(píng)價(jià)結(jié)果表明，交通事故增加了大約13.57%[11]。

3經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法及其運(yùn)用要點(diǎn)

基于經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的交叉口交通安全措施評(píng)價(jià)是一種宏觀性評(píng)價(jià)，它不僅依托已經(jīng)采取某種交通安全措施的交叉口組的數(shù)據(jù)，同時(shí)還要依據(jù)與已經(jīng)采取交通安全措施的交叉口各項(xiàng)特征相似、僅僅是未采取該交通安全措施、在數(shù)量上數(shù)倍于已經(jīng)實(shí)施交通安全措施交叉口數(shù)量的參照交叉口組的數(shù)據(jù)。

3.1 經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的基本思想

經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法評(píng)價(jià)交叉口交通安全措施的基本思想，可以通過(guò)如下三個(gè)主要步驟來(lái)體現(xiàn)：首先，基于經(jīng)驗(yàn)貝葉斯公式，將通過(guò)安全性能函數(shù)計(jì)算得出的交通安全措施實(shí)施之前交通事故預(yù)測(cè)值與同期交通事故歷史記錄值進(jìn)行加權(quán)和（經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法，就是通過(guò)這種加權(quán)機(jī)制，來(lái)修正由于均值回歸現(xiàn)象導(dǎo)致的可能偏差）；然后，對(duì)該加權(quán)和進(jìn)行修正，得出交通安全措施實(shí)施之后（假定該交通安全措施并未實(shí)施）交通事故預(yù)測(cè)值；最后，將交通安全措施實(shí)施之后的交通事故記錄值與同期（假定該交通安全措施并未實(shí)施）交通事故預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而得出交通安全措施的效力指標(biāo)，還可將該效力指標(biāo)轉(zhuǎn)換為人們常用的交通事故變化率。

3.2 經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的基本步驟

概略地講，經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法可以描述為以安全性能函數(shù)的開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)，以經(jīng)驗(yàn)貝葉斯公式計(jì)算為核心，以求得效力指標(biāo)為最終目的的計(jì)算過(guò)程。安全性能函數(shù)的開(kāi)發(fā)作為經(jīng)驗(yàn)貝葉斯分析方法的基礎(chǔ)，就是首先在道路網(wǎng)中找到未實(shí)施交通安全措施、且與實(shí)施交通安全措施交叉口特征相似的若干交叉口，以此來(lái)構(gòu)成參照交叉口組，利用參照交叉口組數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的核心是利用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯公式，通過(guò)安全性能函數(shù)所獲得的交通事故預(yù)測(cè)值與交通事故記錄值的加權(quán)平均來(lái)得到實(shí)施交通安全措施交叉口在實(shí)施之前的交通事故起數(shù)期望值，然后再利用交通量和時(shí)間長(zhǎng)度修正系數(shù)對(duì)其進(jìn)行修正，進(jìn)而獲得實(shí)施交通安全措施之后交叉口的交通事故起數(shù)期望值。交通安全措施效力指標(biāo)是衡量交通安全措施是否有效的標(biāo)尺。效力指標(biāo)的基本計(jì)算，是交通安全措施實(shí)施之后一個(gè)時(shí)期的交通事故起數(shù)記錄值與同期交通事故起數(shù)期望值的比值，然后再借助交通安全措施實(shí)施之后交通事故起數(shù)期望值及其方差對(duì)該比值進(jìn)行修正，得到修正后的效力指標(biāo)。

在運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法在估計(jì)交通安全措施的效力時(shí)，可以參照表2的完整步驟來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

3.3 經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法運(yùn)用中的幾個(gè)要點(diǎn)

3.3.1 安全性能函數(shù)的開(kāi)發(fā)思路

（1）基于交叉口特征類型的安全性能函數(shù)的開(kāi)發(fā)

用于交叉口交通安全措施評(píng)價(jià)的性能函數(shù)，通常是基于交叉口特征類型來(lái)開(kāi)發(fā)的。交叉口特征類型主要通過(guò)交叉口幾何特征、交通控制方式以及所處區(qū)域特征來(lái)體現(xiàn)。美國(guó)《公路安全手冊(cè)》（HSM）就是根據(jù)交叉口所在區(qū)域類型、交叉口控制方式以及相交道路條數(shù)將交叉口劃分為10種類型，如表3所示。

表3中所表現(xiàn)的特征組合的交叉口類型只是較為常見(jiàn)的，也是較為典型的交叉口特征類型，但并不全面。作為一個(gè)地區(qū)的道路交通安全管理部門，應(yīng)當(dāng)對(duì)本轄區(qū)內(nèi)所有交叉口進(jìn)行全面系統(tǒng)地梳理，基于區(qū)域類型、相交道路幾何特征、交叉口幾何形式、交通渠化特征、交通控制類型、交通方式構(gòu)成等特征，進(jìn)行各種可能的組合，使轄區(qū)內(nèi)所有交叉口都能夠系統(tǒng)地歸入到某種特征組合類型。特別是在我國(guó)，非機(jī)動(dòng)車交通和行人交通在交叉口交通安全管理中占有很大的比重，如何在開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)時(shí)充分考慮到非機(jī)動(dòng)車交通和行人交通因素，是安全性能函數(shù)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。

交叉口特征類型劃分的越細(xì)，針對(duì)特定類型交叉口實(shí)施某項(xiàng)交通安全措施的“效力指標(biāo)”可信度越高。相反，交叉口特征類型劃分的越粗糙，針對(duì)特定類型交叉口實(shí)施某項(xiàng)交通安全措施的“效力指標(biāo)”可信度越低。這是因?yàn)?，交叉口類型特征描述越精?xì)，交通事故特征越趨于一致，面向交通事故特征的交通安全措施針對(duì)性越強(qiáng)。從公安機(jī)關(guān)交通管理部門決策層面上講，某項(xiàng)交通安全措施的“效力指標(biāo)”可信度越高，實(shí)施該項(xiàng)交通安全措施的決心越大且該項(xiàng)交通安全措施實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果的可能性越大，或者說(shuō)，越有利于該項(xiàng)安全措施的推廣使用，甚至可將該項(xiàng)措施作為某特征類型交叉口交通組織標(biāo)準(zhǔn)化的要素。

（2）當(dāng)前流行的交叉口安全性能函數(shù)形式

當(dāng)前流行的交叉口安全性能函數(shù)形式多是以交叉口主要道路和次要道路上的年均日交通量作為交叉口交通事故預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)變量。顯然，交叉口交通事故的發(fā)生受到多種因素的影響，特別是交叉口區(qū)域特征、幾何特征和交通控制類型。由于開(kāi)發(fā)交叉口安全性能函數(shù)之前，已經(jīng)將交叉口區(qū)域特征、幾何特征和交通控制類型等特征進(jìn)行了各種可能的組合，所以針對(duì)上述特征組合所形成的交叉口，在開(kāi)發(fā)交叉口安全性能函數(shù)時(shí)，可以不將區(qū)域特征、幾何特征和交通控制類型等特征參數(shù)作為預(yù)測(cè)變量來(lái)考慮。這樣，就大大降低了模型的開(kāi)發(fā)難度，特別是當(dāng)在模型中預(yù)設(shè)多個(gè)預(yù)測(cè)變量時(shí)，還需要處理多個(gè)預(yù)測(cè)變量間的共線性問(wèn)題。當(dāng)然，從模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性考慮，在解決共線性問(wèn)題的前提下，還是應(yīng)當(dāng)盡可能地將幾何特征和交通控制等參數(shù)體現(xiàn)在預(yù)測(cè)變量體系中。

（3）基于交通事故類型的交叉口安全性能函數(shù)開(kāi)發(fā)

開(kāi)發(fā)交叉口安全性能函數(shù)時(shí)，普遍關(guān)注對(duì)交叉口全部交通事故起數(shù)的預(yù)測(cè)，許多研發(fā)機(jī)構(gòu)更多地關(guān)注人身傷害或傷亡事故的預(yù)測(cè)。不同國(guó)家，可能有不同的交通事故統(tǒng)計(jì)要求。我國(guó)在開(kāi)發(fā)交叉口安全性能函數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)兼顧到我國(guó)交通事故記錄或統(tǒng)計(jì)時(shí)的交通事故分類特征，便于從交通事故統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中獲得交通事故類型數(shù)據(jù)。

從交叉口交通事故特征方面的考慮，可以分為（包含所有類型或所有嚴(yán)重程度交通事故的）全部交通事故、（包含死亡、重傷、輕傷及輕微傷的）傷亡事故、各種角度碰撞事故、追尾事故、涉及非機(jī)動(dòng)車或行人的事故、重型車事故（郊區(qū)）。單純從受損對(duì)象或受損程度上考慮，交通事故類型大體可分為三類：全部交通事故、傷亡事故以及物損事故。在開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)時(shí)，不一定對(duì)所有的交通事故類型都開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)。一般地，傾向于選擇主要交通事故類型來(lái)開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)。例如，在“交通安全分析師”軟件中，重點(diǎn)針對(duì)全部交通事故和傷亡事故開(kāi)發(fā)了安全性能函數(shù)，并未針對(duì)于死亡/重傷事故、物損事故開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)。對(duì)于死亡/重傷事故起數(shù)的估計(jì)，是利用傷亡事故的安全性能函數(shù)乘以“死亡/重傷事故”起數(shù)在傷亡事故起數(shù)中的比例，這種計(jì)算功能很容易在“交通安全分析師”軟件內(nèi)實(shí)現(xiàn)。類似地，當(dāng)需要估計(jì)物損事故起數(shù)時(shí)，就按照全部交通事故起數(shù)與傷亡事故起數(shù)之間的差值來(lái)確定。

（4）交叉口安全性能函數(shù)的建模方法

美國(guó)的一系列相關(guān)研究報(bào)告顯示，負(fù)二項(xiàng)回歸建模是開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)的主流方法。使用負(fù)二項(xiàng)回歸建模，是因?yàn)樗m用于當(dāng)數(shù)據(jù)（交叉口交通事故不是每天都發(fā)生）很小且過(guò)離散（交通事故數(shù)據(jù)的方差大于均值）的情形。在模型估計(jì)過(guò)程中，同時(shí)需要對(duì)過(guò)離散參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。

3.3.2經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的數(shù)據(jù)要求

經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法作為一種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，只有確保足夠的數(shù)據(jù)量，才能發(fā)現(xiàn)交通安全措施在交通安全方面所產(chǎn)生的預(yù)期變化。“交通安全分析師”認(rèn)為，交通安全措施效力統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性的概率，隨著被評(píng)價(jià)地點(diǎn)的增多而提高，并建議一般需要10～20個(gè)交叉口在實(shí)施交通安全措施之前和之后3～5年的數(shù)據(jù)。

經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的數(shù)據(jù)要求主要是從安全性能函數(shù)所涉及到的響應(yīng)變量和預(yù)測(cè)變量方面考慮。考慮目前主流形式的安全性能函數(shù)中的預(yù)測(cè)變量?jī)H有交通量，經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的基本數(shù)據(jù)要求就是各個(gè)交叉口的交通事故歷史數(shù)據(jù)，以及交叉口主要道路、次要道路的交通量歷史數(shù)據(jù)。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法中，開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)是基于參照交叉口組的系統(tǒng)性數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)施交叉口組進(jìn)行交通事故預(yù)測(cè)和交通安全措施效力指標(biāo)估計(jì)，需要對(duì)研究期間實(shí)施交叉口組的交通量與交通事故的歷史記錄。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的運(yùn)用，需要設(shè)定一個(gè)研究期間，研究期間的時(shí)間跨度為實(shí)施安全措施前后各3～5年的每年數(shù)據(jù)。而且，還要根據(jù)開(kāi)發(fā)安全性能函數(shù)或交通事故預(yù)測(cè)時(shí)所針對(duì)的交通事故類型，采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，也有一些研究人員開(kāi)發(fā)的安全性能函數(shù)中包含多種預(yù)測(cè)變量（多是交叉口幾何特征變量、交通控制變量等），如果依據(jù)這類安全性能函數(shù)進(jìn)行交通事故預(yù)測(cè)，就需要采集更多的數(shù)據(jù)。在 J. Bonneson和 K. Laustsen編寫的《交叉口交通安全分析工具指南》中以列表的方式提供了模型開(kāi)發(fā)過(guò)程中的數(shù)據(jù)需求。

3.3.3 經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的適用性

經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的可用性取決于交通事故歷史數(shù)據(jù)的可獲得性以及正在被評(píng)估的交通安全措施類型。如果交通事故歷史數(shù)據(jù)不可獲得，那么 EB 方法的應(yīng)用是不可行的，且不應(yīng)考慮。如果交通事故歷史數(shù)據(jù)可以獲得，EB方法的可用性，取決于正在被評(píng)估的交通安全措施類型。只要交通事故歷史數(shù)據(jù)可以獲得，EB 方法就可以用于除了被評(píng)估的交通安全措施類型以外，其它幾何特征與交通控制特征未被改變的交叉口。經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法是以特定交叉口特征類型為背景，針對(duì)特定類型或多種類型交通安全措施進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。影響交叉口交通安全性的任何特征因素的變化或者未得到控制，都會(huì)影響到交叉口交通安全評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度。

4經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法在我國(guó)的應(yīng)用展望

基于經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法對(duì)某類交叉口的某種或多種交通安全措施的效力進(jìn)行估計(jì)，應(yīng)當(dāng)作為公安機(jī)關(guān)交通管理部門對(duì)轄區(qū)某類交叉口在選擇某種或多種交通安全措施時(shí)進(jìn)行決策的一個(gè)抓手，也是道路交通安全宏觀性決策的一個(gè)科技支撐手段。因此，應(yīng)當(dāng)基于經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法，在特定轄區(qū)范圍內(nèi)積極推動(dòng)科研院所（重點(diǎn)任務(wù)是模型開(kāi)發(fā)）和公安實(shí)戰(zhàn)部門（重點(diǎn)任務(wù)是提供模型開(kāi)發(fā)所需要的系統(tǒng)性數(shù)據(jù)）的合作，共同開(kāi)發(fā)一套科學(xué)的、可靠的、好用的交叉口交通安全措施決策支持系統(tǒng)。

無(wú)論是實(shí)施交叉口組，還是參照交叉口組，要滿足經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法的運(yùn)用要求，都需要滿足交叉口數(shù)量的要求。如果交叉口類型分類越細(xì)，那么某類交叉口在特定轄區(qū)的數(shù)量將會(huì)越小。特別是在道路網(wǎng)密度小、規(guī)模小的行政轄區(qū)，由于交叉口總數(shù)小，實(shí)施某類交通安全措施的交叉口數(shù)量很難滿足對(duì)交叉口樣本量的要求。因此，開(kāi)發(fā)這樣一種系統(tǒng)，可以由具有較大路網(wǎng)密度和規(guī)模的地市級(jí)公安局交通警察支隊(duì)來(lái)主持，最好是由省級(jí)公安機(jī)關(guān)交通管理部門來(lái)主持。

從我國(guó)道路交通安全決策現(xiàn)狀來(lái)看，交叉口交通安全隱患的治理，多傾向于個(gè)案，分類別、成批次的治理模式還不夠完善。如果能夠借助一套完善的決策支持系統(tǒng)，積極地、科學(xué)地運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯方法對(duì)交叉口交通安全措施進(jìn)行評(píng)價(jià)，必將使交叉口交通安全隱患的治理以及交叉口交通組織逐步走向模式化、標(biāo)準(zhǔn)化。

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