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城市交通消散期事故高峰现象及成因

时间:2012-06-13作者:周素红 郑重 柳林来源:中国论文库
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  摘要:学界对于交通事故高峰出现在交通高峰期还是之后的消散期存在争论,以惠州市中心城区为例,对城市交通事故进行研究,判别交通消散期事故高峰现象的存在性。以交通事故空间点数据为研究

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  摘要:学界对于交通事故高峰出现在交通高峰期还是之后的消散期存在争论,以惠州市中心城区为例,对城市交通事故进行研究,判别交通消散期事故高峰现象的存在性。以交通事故空间点数据为研究对象,使用核心密度估算法,分析交通事故的结构性特征和时空分布特征,并针对三个交通消散期研究其事故的具体特征及其成因。研究表明:惠州市中心城区交通消散期存在事故高峰现象,主要发生在上午和下午;机动车在交通事故中占主导地位;临近商业设施的交通消散期事故高峰现象最为明显;支路事故在晚间交通消散期后段出现了事故高峰;从上午到晚上,交通事故黑点从交通相关设施转移到商业设施。交通消散期事故高峰现象的形成与居民集中在交通消散期的非通勤交通行为、特定路段的小时交通量高峰出现在交通消散期,以及交通消散期内松懈的交通管制和驾驶行为等有一定的关系。

  关键词:城市交通事故;交通消散期;时空间分析;地理信息系统;惠州

  交通事故是现代社会威胁人身安全和造成经济损失的重要因素,随着中国近年来机动车数量的急速增长,城市交通事故的数量也随之不断上升,因此如何减少交通事故的发生成为城市研究关注的话题之一。为了提出交通事故的预防措施和制定有效的交通管理制度,理解交通事故发生的原因、时空间分布特征等方面是至关重要的内容。

  城市交通事故研究是国内外研究的热点主题之一,研究的重点包括两类,其一是对交通事故研究方法的研究探讨,尤其是空间分析方法,其二是和对交通事故影响因素的研究。交通事故数据通常是具有社会经济属性的空间点事件,目前国内外学界已有大量点事件的空间分析方法,www.lwkoo.com 包括样方分析、最近临近距离、核心密度估算、K函数等[1~5]。对交通事故影响因素的研究包括行人、机动车、道路状况、自然环境和人文因素等方面,其中被提及的因素从多到少依次是个人行为、机动车行驶速度和路面状况等[6~10]。诸多研究中隐含了不同的尺度,如交通个体的微观尺度、特定路段的中观尺度和整个城市的宏观尺度,其中城市的宏观尺度最能够说明城市交通事故的总体特征,理解整个城市的交通事故时空间分布特征是归纳事故影响因素的关键。

  针对城市交通事故的时空间分布特征学界有着大量的研究,主要关注于时间分布特征和空间分布特征两方面。在时间分布特征上,一般认为城市交通事故在白天高于夜间、下午高于上午、出行高峰时段多于非高峰时段[11],弱势群体死亡事故多发生在夜间[12],并且在交通流量高峰时段,交通事故与交通流量呈正相关关系[13]。在空间分布特征上,有学者认为城市道路交通事故高发点多集中在城乡结合部位的出入口道路上[14],也有学者针对城市边缘区进行研究发现愈接近城区事故愈多,愈远离城区事故愈少[11],且普遍同意交通干线的事故高于交通支线。但是,上述研究仅分别对时间和空间分布进行研究,鲜有二者相结合的真正意义上的交通事故时空间特征研究,且对空间的关注要重于时间,时间只是相关要素中的其中一个。因此,本文将重点研究城市交通事故的时空间关系和特征。

  学界普遍接受的观点是,城市交通事故的时间分布特征是交通事故高峰会出现在交通流量高峰时段,即交通事故数量与交通流量成正相关关系。如Kingham等[15]在对新西兰克里斯特彻奇市2000~2004年的交通事故研究中显示,交通事故高峰出现在8:00,15:00和17:00,这3个时间段分别为早上班高峰,下午放学高峰和晚下班高峰。这种“常识性”的认识是交通事故时间分布特征未被重视的原因之一。但有研究发现了一个与普遍观点相反的结论,即交通事故的高峰并没有出现在上下班的交通高峰时段内,而是稍晚于上下班高峰时段,即出现在交通由拥挤到消散的时期(交通消散期)。造成这种现象的原因包括交通消散期内驾驶员谨慎程度放松、情绪烦躁、出行匆忙等方面[14]。

  该解释从个人行为的角度进行分析,但并未结合事故高发时段的空间特征以及相关的空间因素进行研究,且以主观的描述为主,实证支持不足。

  针对城市交通事故高峰出现在交通消散期这一现象尚未有更多的研究,在西方依赖于高速公路通勤交通的背景下,交通事故数量确实与交通流量正相关[16,17]。但受众多因素的影响的城市交通是开放的系统,与封闭的高速公路事故情况不同。国内学者也少有进一步的研究。因此本文以惠州市惠城区中心城区为例,首先验证城市交通消散期内交通事故高峰现象是否存在,其次以城市交通消散期事故的特征为切入点,置于整个城市交通事故的时空间过程之中,总结交通消散期事故高峰的时空间特征,最后分析交通消散期事故高峰现象的形成原因。

  1数据与方法

  1.1数据

  本研究选择惠州市中心城区作为研究区域。惠州位于广东省东南部,珠江三角洲东北端,是惠州市中心城区是惠州市,交通事故集中发生的区域。

  交通事故和路网数据来源于惠州市公安局,选取2010年的50 823条交通事故记录,按5%抽样率等距抽取2 541条数据,经过自动地址匹配得到交通事故的有效空间数据1 972条,其中位于中心城区的数据有1 469条,再经过人工校核排除错误信息,最终确定1 143条空间点数据。这些数据包括事故发生地点、发生日期、发生时间、严重程度和碰撞车辆类型等属性。路网数据包括了公路、主干道、次干道和支路的9 659条多段线。

  2城市交通消散期事故高峰的验证及结构性特征

  2.1交通消散期事故高峰的验证

  图3显示了惠州市中心城区交通事故量随时间呈双峰的特征,即10:30~11:30为上午的事故高峰,14:30~15:30为下午的事故高峰,12:30~13:30为中午的事故低谷。从实地调研中了解到,惠州市中心城区交通高峰时段为早上班高峰(7:30~9:30)、晚下班高峰(17:30~19:30)和中午的上下班次高峰(11:30~12:30,13:30~14:30);与此相对的交通消散期包括上午(9:30~11:30)、中午(12:30~13:30)、下午(14:30~16:30)和晚上(18:30~23:30)。

  惠州市中心区的交通事故高峰均非上下班时间段内,上午10:30~11:30之间的交通事故量大于交通流早高峰时段,下午14:30~15:30的交通事故量远大于交通流午间次高峰,在这两个时间段内证实了交通消散期事故高峰的存在。但晚间交通消散期并未出现交通事故高峰。

  2.2交通消散期事故高峰现象的结构性特征2.2.1交通方式结构在抽样得到的1 143次交通事故中,机动车/摩托车、自行车和行人相关的事故数量分别为969次、214次、190次和85次。事故的交通方式按发生冲突的交通主体双方的车辆类型共同判断,如机动车和摩托车碰撞的事故分别统计到机动车事故量和摩托车事故量中,因此4种交通方式事故量的加总值大于全部交通事故量。图4显示,机动车事故的时间变化趋势与全部事故的时间变化趋势基本一致,说明机动车事故在城市交通事故中占据了主导位置,即交通消散期事故高峰现象的形成主要由机动车造成。摩托车事故在上午、下午和晚上出现3个高峰,而自行车和行人事故未显现出明显的高峰。

  图4不同交通方式事故样本量时间变化Fig.4 Traffic accidents one-day-sample by traffic modes2.2.2设施结构设施密度矩阵反映了商业设施、工作地、主干道交叉口和交通设施对交通事故的影响,计算某类设施(如商业设施)的全部设施点在某个时段(如7:00~8:00)密度的平均值,从而得到不同设施事故平均密度的时间变化图(图5)。由于交通设施仅有两个点,密度变化的随机性较大,不具有一般规律性,故未将其纳入对比中。影响事故的重要程度依次为商业设施、主干道交叉口和工作地;

  7:30~22:30之间3类设施的平均密度最低值均出现在交通流午间高峰期12:30~13:30,事故高峰期都出现在交通消散期,其中,商业设施和主干道交叉口的平均密度最高值出现在消散期中的14:30~15:30,工作地的平均密度最高值则出现在16:30~17:30;商业设施在20:30~22:30出现了夜晚消散期的峰值,工作地和主干道交叉口则未出现。

  2.2.3道路等级结构

  将惠州市中心城区城市道路分为主干道(包括公路和城市主干道)、次干道和支路,选择距事故距离最近的路段并确定所在道路等级,分别统计各等级道路的事故量,并显示其时间变化(如图6)。从变化趋势看,主干道事故在交通消散期出现事故高峰现象明显,且出现在早上和下午;

  次干道事故最高值出现在下午消散期中的16:30~17:30,次高值为15:30~16:30,而上午的事故最高值为9:30~10:30,是典型的早交通消散期事故高峰;支路交通事故的波动性较大,早交通流量高峰和晚交通流量高峰都出现支路事故高峰,但最高值出现在下午的14:30~15:30,同时注意到支路上的交通事故出现了晚交通消散期高峰现象,即20:30~22:30间的交通事故量多于晚交通高峰期的事故量。

  2.2.4时空关系

  为使惠州市惠城区交通事故的时空分布特征更为清晰直观,基于24张所有时间段的设施点密度分布图,将全天的交通事故的空间分布进行抽象性简化,形成交通事故时空分布示意图(图7)。

  以距离为横轴、时间为纵轴构造坐标系,横轴的正方向分布与交通有关的设施(主干道交叉口和交通设施),横轴的负方向分布商业设施;横轴上设施点按距离依次排列在横轴上,并分为内圈层、中圈层和外圈层;最后将每个时间段内各个设施点的密度在坐标系中显示。

  图7惠州市中心城区交通事故时空分布示意Fig.7 Spatial-temporal pattern of traffic accidentsin the inner City of Huizhou从早上7:30开始,交通事故显示出集聚的特征,主要发生在城市外围的河南岸汽车站和连接新老城区的合生大桥。9:30~11:30的上午交通消散期中,事故主要集中发生在惠州汽车总站和圆通桥南。惠州汽车总站是行人和车辆汇集的和公共交通和过境交通枢纽,同时也存在摩的等非正规交通方式,交通流复杂,因此在立交桥的桥上和桥下都成了交通事故多发地。圆通桥是行人从惠州汽车总站进入城区内部的交通要道,本交通消散期内的事故密度略高于惠州汽车总站。11:30~14:30为事故数量的低谷时段,且分布较为分散。转贴于中国论文库 http://www.lwkoo.com

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