道路养护作业时的交通事故风险度预测

故 及交 通量 统计 数据 中分 析 出 特定 环 境 条件下 的
事 故风 险度 。 有 了若 干 同类环 境条 件下 的这 种统
计数据 , 运用 预 测技 术 , 即可对 此类 环境条 件 下的
养 护作 业预 测其 未来 的 事故风 险度 。
事 实上 , 交通事 故统 计 , 一 般多 定期统 计整 条
年份
19 89 19 90 19 91
衰 1 某路段统计事故率
事故率
2 8 . 9 7 只 1 0 一 ` ( 便于 运 算 , 简化 为 2 8 . 9 7 )
1 8. 46 X 10一 6
( 18. 4 6)
10 . 97 X 10一 “
( 10 . 9 7)
美国 .
.
EJ
亨 利认为 川 :
当 事故 风 险度 在
险度 时 , 得设 法 借用 已有整 条路 线 或路段 的事故 统 计数 据 , 把 它 们化 为相 当于 养护作 业 区 交通 事
故 的统 计数据 。 比较简 单 易行 的方法 如 下 : 设 : 已有道 路整 个 路段 的 交 通 事故 率 为 rR ,
则 相 当于养 护作业 区 的统计 事故 率 , 即 事故风 险
k~ 4 ,
(1 ) ( 4 ) = 6 4 . 6 5 X 10 一 “
k= 5,
( , ) ( 5 ) = 6 8 . 6 4 X 1 0一 “
k= 6
X (`〕 ( 6 ) = 7 1 . 0 4 X 1 0一 “
k= 7
X ( , ) ( 7) = 72. 4 9 X l o一 6
( 5) 计算累减数列 , 还 原成原 始数列 的预 测 数列
统计值 工0一 `
28. 9 7
180.742 1326786497
预测值
1 0一 `
绝对误差 相对误差
1 0一 `
%
.
28
97
18. 14
10. 94
6. 60
3. 99
2. 40 1. 45
.
0
50
.
0
03
.
0
53
0. 27
.
0
38
.
2
68
.
0
27
7. 4 3
6. 77 15. 83
计数 据列 于表 3 的最后 3 列 。 从表 3 的 比较 来看 , 预 测误 差 是较 小的 , 但
DOI : 10. 13837 /j . i ssn. 1006 -8309. 1995. 02. 009
人 类 工效 学 1 9 9 5 年 12 月 第 1 卷第 2 期
道路养护作业 时的交通事故 风 险度预测
吴 兵 杨佩 昆 ( 同济 大 学道 路 与交 通 工 程 系 上 海
20 0 9 )2
1 0一 6
a
( 4) 微分 方 程及 其解 微 分方程模 型为 :
d x( 1)
_
_ _ _ _ 』
, ,、
, 二- - -
一
。
U
匕U 勺4 匕X 、 ` ’
=
Ot
--
一、
J 了。 I 匕 入
, 八一。
IU
由公式 ( 9) 生成数 列 的预测 数列 为
X ( ( ’ ) ) =
` 的 ( ) 一 竺 + 竺 一 己 ` , 一 ` ,
X
(o) ( 1) =
.
28
97 X
1 0一 `
X
(0) ( 2 ) =
.
18
14 X
1 0 一“
X
(o) ( 3 ) =
.
10
94 义 10 一`
X
(o) ( 4 ) =
.
6
60 X
10一 6
X (o) ( 5 ) = 3. 99 X 10一6
X
(o) ( 6 ) =
.
2
40X
10 一“
X (o) ( 7 ) = 1. 4 5 X 10一6
一 卜 =
.
45
72
X
10 一 6 ` 一 “ · 50 5 (
l)
+ 7 4 . 6 9 X 1 0一 6
由上式 : k 一 1 ,
XX八( ( ’ ) ( l ) = 2 8 . 9 7 X 10 一 6
k= 2,
(` ) ( 2 ) ~ 4 7 . 1 1 X 10 一 `
k= 3,
(` ) ( 3 ) = 5 8 . 0 5 X 10 一 `
摘 要 高 速 公 路 养护 时 的 风 险 性 受到 诸 如 交 通 流 状 态 、 作 业 位 置 、 作 业 环 境 、 操 作 水 平 等 多 种 因 素的 影 响 。 由于 这些 因素中 的 有些是 可 以通 过 一 定 的方法 加 以确 定的 , 而 有些 则 是 难以 确 定 的。 这 给高速 公 路 养护 的 风 险 预测 带 来 了 困难 。 本 文运 用灰 色 系 统 理 论 , 通 过 分 析 历史 事故 数 据 , 建 立 了风 险 预 测模 型 , 其 预 测 结果 具 有令 人 满 意 的精 度 。
纳 解 得参 数 。 , 。 后 , 则预 测
为:
交 竺 竺 ( 1 ) ( k ) 一 ( x (。》 ( 1 ) 一
) e 一 `“ 一 : 》 +
a
a
( 9)
因灰色理 论建 立 的不是原 始 数据模 型 , 而 是
生成数 据模型 , 所 以 这 里所得 的是 生 成数 列 预 测
值 。 要 得到 原 始数 列 的预测 值 , 尚须 取得 从这 生
k
X x `。 , ( n )
(4 )
一 一 ·
--
则 M G 外 . 幼
` ,`
` 卜,
,、
、
一 _ d ,
的 微 分方 程 为 汽d于 ( 1 l ) 抚 、 二 ’ 人 ` 目 J “
/J /J
、.
工 ,
/J `
x“ ,
一一 + t
ax“ , =
一` ’
u
其待 定参 数列 为 : 〔a 〕 u T = [ 〕 B T B 一 ’ B T Y N
ūJ
月.
leswel
lǎ土,土.
一 38. 20 一 52. 92
飞…]1 Jj汾八 1 `.
1`、 `.
[ Y N = x ` o , ( 2 )
x `o ,
= 〔 、声r 一J . lT
18 . 4 6
〕 .
10
97
T
( 3 ) 用公式 ( 6 )计 算参 数 a , u
」 [ 〕 u T = B T B 一 ` B T Y N
…!es 喜 一 尸 l..J
〔x ( 1 ) ( 1 ) + x ( l 》 ( 2 ) 〕
乙
( 5)
式屯 B 一
冬 一
〔x 〔 1 》 (。 一 1 )
+
x
《 1)
(n ) 〕
乙
(7 )
`」
[ Y N = x `o , ( 2 )
… … ] ( 3 ) x (o ,
· ··
x (o, (n )
(8 )
必 要 的 防 护 措施 来 降低 风 险度 。
用 G M (l , l) 预 测 模 型 按 以 下步骤 计算 :
( 1) 按 原 始统 计数 据 生成一 次 累加 序列 , 列 于
表 2; ( 2) 构造 数据矩 阵
表 2 原始数据 及其 一次累加序列
n
X留
1
28 . 9 7
X {二}
2 8. 9 7
2
18 . 4 6
4 7. 43
3
10 . 9 7
58 . 40
用公式 ( 7 ) 、 ( 8 ) 和表 2 数据 , 有
… 冬 厂 !!.lesLF.wwe!ú
( x ( 1) ( 1 ) + x (1 ) ( 2 ) )
乙
B一
喜 一 ( x ( 1 ) ( 2 ) + x ( 1 ) ( 3 ) ) 乙
成预 测 数列 还原后 的数 列 , 即 对 生 成 数 列 的 G M
模型 所得预 测值 , 必须 再作逆 生成 处理 ( 即逆 累加
生 成或 累减生成 ) , 才能得到 所求 的预 测数 列 。
4 应用 某 新建高 等级道 路 1 9 5 9 年 、 1 9 9 0 年和 1 9 9 1
年养 护作业 区统计事故 率如 表 1 所 示 , 预 测 1 9 9 2 一 1 9 9 5 年 事故风 险度 。
关 扭词 风 险 度 高速 公 路 养 护 预测 灰色 理 论
1 前言 维持 通 车条 件下 的道路 养护作 业 , 具有 受交
通事 故之 害 的风 险 , 特 别是 在具备 高速 行车条 件 的 高等级 道 路上 , 如果 养 护作业安 全 的防护措 施 不够 完备时 , 则 发生交 通 事故 的风 险程度更大 。 这种 交通 事 故 的风 险度 越大 , 给 养护 作业人 员与 行车 驾驶 员 的生 命安全 及 养护 设 施 的毁 损造 成 的 威胁 也越 大 , 使 养护作 业 的效 率大 大 降低 。 因 此 , 研 究在特 定 环境 条件 下预测 养护 作业 时发生 交通 事故 的风 险 程度 , 研究如何 降低这 种 事故 的风 险 程度 , 采 取合 理 的安全 防护对 策和 措施 , 对于 保 障 道路 养护 作 业 的安全 和顺 利进展 具有重 要 的现 实 意义 。 2 风险度
人类 工 效 学 1 9 9 5 年 12 月 第 1 卷 第 2 期
模 G M
,
(l
1)
型 〔` 〕 。
有 原始统 计数 列 :
{ … } X `0 , ( n ) =
( ) ( ) 1 2 x ` 0 ,
, x `0 ,
,
( ) , x ` o , n
(3 )
其 一次 累加生 成数列 :
x `, ’ 、k) 一
( 6) 精 度检验
. 学术动态 ·
人 类 工 效 学 1 9 9 5 年 12 月第 1 卷第 2 期
为 了考察预测值的 有效性 , 需要将 预测值与 实 际统计 值 加 以 比较 。 现 将 1 9 9 2 ~ 1 9 9 4 年 的统
衰 3 预测值与统计值的比较
年份
1 989 1 990 1 99 1 1 992 1 993 1 994 1 995
10 一 6 / 年 的下 时 , 人 们 一般不 会 十分关 心 ; 而 当风
险度大 于 1 -0 6 / 年 时 , 就 会 引起 人 们 的重视 了 。
此路 3 年统计 风险 度均大 于 1 0 一 6 / 年 , 但在 逐年
降低 , 有 必要 预测 其以 后各年 份的 风 险度 , 并 采取
等 。 在 众多 因 素 中 , 有 些是可 以 了 解和 明确 的 , 有
些 是 尚未 了 解而 难于 确 定的 , 即 可把 道 路 交通 事 故 的发 生看作一 种“ 灰色 系统 ” , 因此 , 可采 用灰色
系统预测 方法来 预测养 护作 业 区 的交通事故风 险
度。
灰色理 论 中宜于 用 作预 测 的微分方 程模 型 是
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E.
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J
亨 利 , 吕应 中译 .
可 靠性 工 程 与 风 险分 析 .
原子 能
出版 社 , 1 9 8 8
吴 兵 , 杨 佩 昆 , 刘 开 半 . 高速 公 路 养 护时 的 安 全 评价 与
对 策 . 研 究报 告 , 1 9 9 2
〔收 稿 日 期 1 9 9 5 一 0 2 一 1 0 〕
把在养 护作业 区发 生 的交通 事故率 看成 养护 作业的交 通 事故 风险度 , 则 :
— 式 中 : R
养护作 业的交 通事 故风 险度 ;
— A
养护 作业 时发 生 的交 通 事故次 数 ;
— v
养 护作 业期 间驶 过作业 区的车辆 数 。
按 以 上 定 义 , 可十分 简便 地从 过去 的交通 事
中国人类工效学学会南京分会举行第 3 次学术年会
南 京 分 会 第 3 次 学 术 年 会 于 1 9 9 5 年 12 月 8 日 在 南 京 玉 环热 水器 总公 司举 行 。 出席会 议的有 分会 理事长 陈毅然 教 授、 市劳动局副局长倪通 源高工 、 市二轻 局副局长 贺珍珠 女士、 玉环总公 司董事长王定吾先 生、 副 总经理 宋光平硕 士 、 51 3厂 副 厂 长 刘 新 安 先 生 、 南 京师 大 余嘉 元 教 授 、 电力 自动 化研 究 院 童 时 中高 工 等 专 家 41 人 。 《人 类 工 效 学 》杂 志 社 和 《南 京 劳 动 》杂 志社 的编 辑 部 代 表 也 列 席 了会 议 。
路 线 、 道路 整个 区段 或针对 某 一事故 多发 地 区的
交通事故 , 即多统计确定路段或 地点的交通事 故 。 道 路养 护作 业 区随时在 路上 移动 , 是 个不 定
期 、 不 定点 的地 区 , 一般 过去 不会 有 专 门的交通 事
故 统计 数据 。 因此 , 要 预测 养 护 作业 区 交通 事故 风
从预 测结 果看 , 至少 到 1 9 9 4 年 , 事故风 险度 仍大 于 1 0 一 ` / 年 , 还 是相 当大 的 , 在养 护 作 业 时采取 安全 防护 措施 是完 全必 要 的 。
参 考文献
邓 聚 龙 . 灰 色 预 策 与 决 策 . 华 中理 工 大 学 出 版 社 , 1 9 8 6
度
_
_
I
t
K K 一
r . 二 - . 下言
L
1
— 式 中 : l
养护作 业 区 的路 段长 度 ;
— L
已 有交 通事 故率统计数 据 的路 段 长
度;
t
养护作 业期 ;
—— T
已有交通事 故率的统计期 。
3 预测方法
导 致养 护 作业 区 发 生交通 事故 的因 素多 种多 样 , 有 人的 因素 、 车的 因素、 路 的因素及 环境 因素