陳學(xué)剛　徐晨曉　王思棋

摘要 為降低高速公路交通事故的發(fā)生頻率、提高高速公路的安全風(fēng)險(xiǎn)防控能力與通行能力，對成渝高速公路的道路風(fēng)險(xiǎn)程度評估展開研究。通過統(tǒng)計(jì)成渝高速公路（含谷至永川段）的事故數(shù)據(jù)，從人、車輛、道路、環(huán)境四個(gè)方面對事故多發(fā)路段的沿線交通事故風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行分析，運(yùn)用粗糙集算法確定各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重，提出道路風(fēng)險(xiǎn)評估模型，并對道路事故風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行聚類分析，從道路技術(shù)設(shè)計(jì)方面為成渝高速公路原路改擴(kuò)建工程改造方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 交通安全;高速公路;風(fēng)險(xiǎn)評估;粗糙集算法

中圖分類號 U491.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）06-0084-03

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通需求持續(xù)增長，原有高速公路的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及路線規(guī)范設(shè)計(jì)不足以滿足目前不斷增加的交通需求[1]，導(dǎo)致原有高速公路服務(wù)水平差、交通擁堵、事故頻發(fā)。為減少此類高速公路的交通事故發(fā)生率，降低事故嚴(yán)重程度，亟須通過提高公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來提高原有高速公路的服務(wù)水平。

該文以成渝高速公路（含谷至永川段，事故樁號K8+000～K53+694.607）為研究對象，對成渝高速事故多發(fā)路段的沿線交通事故風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行分析，從人、車輛、道路、環(huán)境四個(gè)方面構(gòu)建事故風(fēng)險(xiǎn)評估模型，為成渝高速公路的原路改擴(kuò)建工程提供依據(jù)。

1 風(fēng)險(xiǎn)評估模型構(gòu)建

1.1 事故風(fēng)險(xiǎn)評估模型

事故概率由事故因素風(fēng)險(xiǎn)程度與權(quán)重決定，通過采用綜合評價(jià)加法合成法建立以多因素風(fēng)險(xiǎn)程度為自變量的線性函數(shù)[2]，從人、車輛、道路、環(huán)境四個(gè)維度選取事故預(yù)警指標(biāo)，計(jì)算所有路段的行車事故概率。公式（1）為特定時(shí)間與特定路段事故行車風(fēng)險(xiǎn)度P模型：

式中：Pi——道路i行車風(fēng)險(xiǎn)度;αn——第n個(gè)事故因素的作用權(quán)重;Kin——道路i對應(yīng)的第n個(gè)事故因素風(fēng)險(xiǎn)值。

1.2 事故成因體系構(gòu)建

事故成因權(quán)重分析功能通過對大量歷史事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，確定不同潛在因素作用于事故的權(quán)重，為搭建事故風(fēng)險(xiǎn)模型提供依據(jù)[3]。該研究從人、車輛、道路、環(huán)境四個(gè)方面構(gòu)建事故成因體系，然后利用粗糙集方法分析得到事故成因權(quán)重[4]，如表1所示。

1.3 事故因素風(fēng)險(xiǎn)值

由于安全事故頻率可以表征不同事故因素的行車風(fēng)險(xiǎn)度，因此根據(jù)事故評價(jià)分析子系統(tǒng)中事故成因進(jìn)行函數(shù)擬合，采用群決策專家意見集結(jié)法確定不同事故成因風(fēng)險(xiǎn)值。由于目前重慶市高速公路安全事故數(shù)據(jù)采集不全，且數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，因此該文事故發(fā)生概率模型借鑒國內(nèi)外研究成果[5]，確定各事故成因在不同取值下的行車風(fēng)險(xiǎn)值，表2、表3分別為車輛和道路因素下的風(fēng)險(xiǎn)值。

1.4 事故風(fēng)險(xiǎn)評估模型檢驗(yàn)

運(yùn)用粗糙集算法得到各因素權(quán)重α，以及采用事故成因特征分布函數(shù)與群決策專家意見集結(jié)法得到的風(fēng)險(xiǎn)值K，根據(jù)公式（1）計(jì)算得到行車風(fēng)險(xiǎn)度P。為校核該事故風(fēng)險(xiǎn)評估模型的精確度，在該文中，若事故發(fā)生時(shí)刻該路段事故風(fēng)險(xiǎn)比例較高，則判定該事故風(fēng)險(xiǎn)度評估模型精準(zhǔn)度較好。從成渝高速的含谷-永川段2018年1月—2018年12月的630起交通事故數(shù)據(jù)中，隨機(jī)選取20個(gè)交通事故數(shù)據(jù)，計(jì)算事故發(fā)生時(shí)刻人、車輛、道路、環(huán)境等多種因素下的風(fēng)險(xiǎn)度，結(jié)果見表4。

從表4中可以看出，該20個(gè)事故潛在發(fā)生概率達(dá)到了17%～20%，事故發(fā)生概率偏高，說明事故風(fēng)險(xiǎn)度評估模型考慮事故因素比較全面，準(zhǔn)確度較高。

2 道路因素風(fēng)險(xiǎn)評估

為研究事故與道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相互關(guān)系，將事故風(fēng)險(xiǎn)評估模型簡化為只包含道路因素的模型，即得到道路事故風(fēng)險(xiǎn)度評估模型[公式（2）]，其中道路因素下的指標(biāo)體系權(quán)重如表5所示。

（2）

式中：P——道路行車風(fēng)險(xiǎn)度;Kn——道路對應(yīng)的第n個(gè)事故因素風(fēng)險(xiǎn)值。

在成渝高速公路中，選擇事故多發(fā)路段（含谷-永川段，事故樁號K8+000～K53+694.607），計(jì)算各路段事故風(fēng)險(xiǎn)度，發(fā)現(xiàn)沿線道路事故風(fēng)險(xiǎn)度比例較高的路段有K17、K20、K24、K25、K28、K29、K32、K33、K34、K41、K42、K47、K48、K49，事故風(fēng)險(xiǎn)度達(dá)到了9.8%～20%。由于該路段平曲線半徑較小，且坡度較大，導(dǎo)致該路段事故風(fēng)險(xiǎn)度較高。通過對事故風(fēng)險(xiǎn)度聚類分析，如圖1所示，可以主要分成三類：低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)，其中上述路段均為高風(fēng)險(xiǎn)路段，圖2為道路因素下的事故風(fēng)險(xiǎn)度空間分布。

3 結(jié)論

為提高成渝高速的安全風(fēng)險(xiǎn)防控能力與通行能力，降低含谷-永川路段的事故發(fā)生頻率，該文采用收集資料、閱讀文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)分析等方法，對成渝高速公路的道路風(fēng)險(xiǎn)程度評估展開研究，主要結(jié)論如下：

（1）從人、車輛、道路、環(huán)境四個(gè)方面構(gòu)建事故成因體系，然后利用粗糙集算法判斷出各風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重，確定了各事故成因在不同取值下的行車風(fēng)險(xiǎn)值，最終得到事故風(fēng)險(xiǎn)度。

（2）根據(jù)道路事故風(fēng)險(xiǎn)度評估模型，通過對成渝高速公路（含谷-永川段）道路事故風(fēng)險(xiǎn)度聚類分析，可以主要分為三類：低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)，其中K17、K20、K24、K25、K28、K29、K32、K33、K34、K41、K42、K47、K48、K49為高風(fēng)險(xiǎn)路段，并且K20、K24～K25、K32～K34、K47～K49路段風(fēng)險(xiǎn)度最高，超過10%，需要對此路段著重進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)防控。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2022-01-15

作者簡介：陳學(xué)剛（1976—），男，本科，正高級工程師，從事交通土建相關(guān)工作。