事故路段

事故路段（精选4篇）

事故路段 篇1

1 事故多发路段的主要集中路段

通过对各级道路的地形、线性、气候以及地质条件进行详细的分析和研究后, 得出交通事故多发的路段主要集中在长大纵坡路段、小半径急转弯路段、桥梁路段、容易塌方路段、容易产生泥石流路段、易出现大雾天气路段、积雪路段、路侧安全净区及视距不足等路段, 因此我们必须充分的分析这些事故多发路段出现安全事故的原因, 并针对这些原因制定合理的治理措施。

2 事故多发路段出现事故的主要原因

2.1 路段的地理环境十分复杂, 路况较差

这些交通事故的多发路段大都处于多弯、陡坡或是河崖等地势情况较为复杂的位置, 近些年来虽然我国城市道路工程以及公路工程的发展速度很快, 泥土路以及碎石路越来越少, 取而代之的是数量越来越多水泥路以及柏油路, 然而很多的路段却还是由于道路条件和地质环境的限制, 还是存在很多的不安全的因素, 在设计时设计人员又为了节约成本和时间, 坡度以及弯度等参数都不符合国家的相关要求, 所以还是存在着弯度过大以及坡度过陡的问题, 当驾驶员行驶到此路段时, 没有引起足够的重视, 再根据习惯性的驾驶行为就很容易导致交通事故的发生。另外, 我国对于道路建设工作的投入力度还并不够, 特别是一些乡镇公路存在着路面不平、弯度大、路况差、危险路段没有安全防护措施等问题, 也极容易出现交通事故。

2.2 道路交通管理工作做的不好

在认真的研究和分析大量的已发生交通事故原因的基础上, 我国相关部门的道路交通安全管理工作落实的不到位也是一个重要的原因。首先对路面的管理工作做的就不好, 当然这与交管部门的警力不足也是有一定关系的, 尤其是一些山村公路和乡镇公路, 基本上没有交通管理人员, 因此驾驶员经经常出现违规操作的问题;其次在一些事故多发路段和风险因素较大的路段, 交管部门在这些路段并未设置警示标志, 因此对驾驶员没能起到很好的警示作用;最后就是我国的交管部门对于驾驶员的违法和违规的操作的判罚力度还是比较轻的, 没有从“根”上触及违法人员的实际利益, 因此也就出现了很多驾驶员的违法和违规行为屡禁不止的现象。

2.3 驾驶员没有良好的交通安全的意识

道路交通客观条件的不完善是影响道路交通安全的重要因素, 而驾驶人员的交通安全意识差也是一个不可以忽略的问题, 很多驾驶人员安全意识淡薄, 落后的交通习惯也较为严重, 他们在驾车时根本就没有把交通安全问题放在心上, 因此他们的酒后驾车、超速、无证驾驶、超载以及所驾驶汽车的性能不良等违法行为都导致了大量交通事故的发生。

3 事故多发路段的治理措施

3.1 重视交通安全管理工作, 维护交通运行的正常秩序

只有从思想上重视了交通安全管理工作, 才能真正的降低交通事故发生的概率, 因此在交通安全管理上我们应做好以下几个方面的工作: (1) 在事故多发的路段, 应设置警示灯以及警示标志等, 在驾驶行驶到此路段时应做到能有效的引起驾驶人员的高度注意, 同时对于一些已经确定的交通事故的多发路段和危险路段, 交管部门应通过电视或是报纸等媒介形式告之公众, 从而他们的高度重视; (2) 做好对机动车的检查和检测工作, 实施岗位责任制, 一些已经到达报废期限的大、中型货车必须严格的执行报废, 不允许上道行驶, 同时为了有效避免因此汽车的机械故障而导致交通事故, 交管部门还应联合各部门严厉的打击组装车或是拼装车上道行驶的违规行为; (3) 做好巡查工作。对与交通事故多发路段和易发路段应采取定点、定时和定责的管理方式, 发现问题应及时制定治理措施, 有一些偏远的路段可能无法采取这种方式管理, 交通部门就应联合派出所以及交通站等部门进行管理, 争取把一切不安全的隐患都消灭在萌芽之中。

3.2 加大对道路各方面的投入力度

首先应加大对事故多发路段的养护力度, 加大对维修和养护工作的投入费用, 确保其运行畅通;其次对事故多发和易发的路段, 还应做好安全防护工作, 一些靠近悬崖或是靠近江河的险要路段应设置金属波形防护栏, 在弯度过大的路段应安装红白相间的标志水泥桩, 从而最大限度的防止交通事故的发生, 保证驾驶人员的财产和生命的安全;最后就是做好一些职能部门的管理工作, 提高对监测设备的投入费用。在不断改善交通条件的基础上, 还应加强道路的管理和监测的力度, 而怎样才能做好管理和监测工作呢?这就要求了政府相关部门必须对职能部门加大投入的力度, 职能部门人力、物力以及财力等方面都得到了保证, 那么交通安全管理工作的有效运行也就得到了保障。

3.3 重视宣传工作, 提高全民的交通安全意识

道路交通客观条件的不完善是影响道路交通安全的重要因素, 而汽车驾驶人员的交通安全意识差也是一个不可以忽略的问题, 因此我们必须加大宣传的力度, 提高全体驾驶人员的交通安全的意识。现阶段, 我们在进行交通安全工作的宣传和教育工作时, 我们最应该重视的应是安全宣传的效益, 完善交通安全宣传的模式, 重视宣传内容以及宣传对策的实用性、针对性以及合理性, 从而加快我国交通安全宣传社会化的进程。 (1) 交通安全意识的培养和教育工作应从娃娃抓起, 在小朋友的中小学的学习阶段就应交通安全的宣传和教育的内容; (2) 执法机关以及执法主体的公安机关的交通管理部门以及交通警察, 都应高以身作则, 严格的遵守交通安全相关的法律和法规; (3) 借助媒体以及社会的力量向全体市民宣传交通安全行为, 吸取先进国家的成功经验, 大力的推广公益广告主渠道, 并且在安排宣传内容时应多提起人文内涵的内容。

通过以上的论述, 我们对事故多发路段的主要集中路段、事故多发路段出现事故的主要原因以及事故多发路段的治理措施三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。事故多发和易发路段的交通管理工作是一项复杂并且系统的工作, 要想真正的杜绝我国道路多发路段交通事故的发生, 不仅仅在于人的管理工作, 同时各级政府以及相关部门也应高度的重视此工作, 积极的分析引发交通事故的原因, 并调动一切可利用的因素做好交通安全管理工作并制定合理的治理措施, 从而真正的从根本上杜绝事故多发路段以及易发路段交通事故的发生, 从而促进我国交通运输行业的快速发展。

参考文献

[1]沙爱敏.道路交通事故分析及其预防对策研究[J].东南大学学报, 2006.[1]沙爱敏.道路交通事故分析及其预防对策研究[J].东南大学学报, 2006.

[2]孙运臣.浅谈对公路事故易发路段的安全管理措施[J].交通企业管理, 2011.[2]孙运臣.浅谈对公路事故易发路段的安全管理措施[J].交通企业管理, 2011.

[3]黄宝安.浅谈事故多发点鉴别及其成因分析[J].交通信息与安全, 2009.[3]黄宝安.浅谈事故多发点鉴别及其成因分析[J].交通信息与安全, 2009.

[4]李爱军.交通事故易发路段的识别及速度控制[J].交通标准化, 2012.[4]李爱军.交通事故易发路段的识别及速度控制[J].交通标准化, 2012.

[5]周立增.浅谈当前高速公路交通事故多发原因及对策[J].交通企业管理, 2005.[5]周立增.浅谈当前高速公路交通事故多发原因及对策[J].交通企业管理, 2005.

事故路段 篇2

（作者：漳州高速交警支队甘长木）

【摘要】山区高速公路连续长下坡路段是重特大恶性交通事故的多发路段，本文结合厦蓉高速和溪长下坡路段的交通事故预防工作实践，主要研究了高速公路长下坡形成的原因，剖析了引起高速公路长下坡路段事故频发的深层次原因，并针对高速公路长下坡交通事故特点提出了预防对策。

【关键词】高速公路 长下坡 事故原因 预防对策

随着高速公路的不断建成和投入运营，如何加强高速公路道路交通安全，发挥高速公路快捷高效的优势，很好的服务于经济建设，已成为我们高速交警部门交通安全管理工作刻不容缓一个的重要课题。但是，高速公路存在的交通安全隐患却成为了制约和影响高速公路交通安全管理的“拦路虎”，特别是在山区高速公路的建设过程中，由于设计标准、地形因素、经济条件等因素的影响，出现了很多的长下坡路段。而长下坡对行车安全产生的影响是比较大的，其引发的交通事故多为重大伤亡事故，笔者在本文中将结合厦蓉高速和溪长下坡路段的交通管理工作实践，对长下坡交通事故频发的原因进行分析，针对长下坡交通事故的特点提出相应的预防对策。

一、高速公路长下坡路段形成的原因

高速公路长下坡路段主要是集中在山区修建的高速公路上，山区高速公路由于地形、地貌、地质条件等因素的限制，在一些特殊困难路段不得不采用连续长下坡。从目前已建成的高速公路运营情况看,连续长下坡对公路的设计通行能力、服务水平都有很大影响,特别是在行车安全方面存在较大隐患。

在山区高速公路上，连续长下坡路段的频繁出现，大型货车因刹车失灵导致的重特大事故显著增加，长下坡路段往往成为“死亡之路”或“死亡谷”，严重威胁驾乘人员的生命财产安全。以厦蓉高速为例，为了便于连接闽西与闽南金三角，特别是连接江西、贵州等内陆地区与沿海的大通道，加快促进内陆地区的经济发展，厦蓉高速的全线贯通无疑加快了这一步伐，但由于厦蓉高速公路处于龙岩适中、漳州和溪两市交界处的地形属山区地貌，在高速公路修建的过程中因地 1

形、资金等因素的限制，只能在此修建长达14公里的连续下坡，纵坡度极值达

5.8%，落差达486米。

二、高速公路长下坡路段事故频发的原因分析

相关资料表明，年来高速公路交通事故死亡人数大幅攀升，远高于普通公路的交通事故死亡人数。据统计，自2005年以来，厦蓉高速连续14公里长下坡末端的5公里即和溪长下坡路段共发生事故1306起，其中一般事故106起，简易及当场处置的事故1200起，造成83人死亡，135人受伤，相当于每月死亡1人、受伤1.5 人。其中，还发生了一次死亡3人的重大交通事故5起。

（一）道路因素。由于道路设计、施工质量、设施配置等诸多方面原因，高速公路长下坡的部分点段道路环境不能完全满足安全的行车条件。通过分析高速公路长下坡事故发生规律可以发现，道路设计缺陷是形成事故频发的重要原因。高速公路长下坡路段常见的设计缺陷包括：直线段过长、平曲线半径过小、视距不合理、坡面曲率与坡长不合乎规范、道路线形设计符合标准但不符合实际安全行驶要求等等。

以厦蓉高速和溪长下坡为例：和溪长下坡路段位于厦蓉高速公路龙岩往漳州方向121KM——107KM连续14公里长下陡坡的坡底5公里路段（即石崆山隧道至和溪收费站），14公里的长下陡坡中前9公里属龙岩行政区，途经3个隧道、2个急弯，3个弯道，1座高架桥，坡底5公里属漳州行政区，是全路段最陡的路段，最大纵坡度为5.8 %已接近极限（允许的最大纵坡度为6%），并途经3个弯道，沿途设有１处加水点，3处用于失控车辆冲入避险的紧急停车处（亦即通常所说的“避险车道”），全路段属典型的山区陡坡路段。载重货车经过连续9公里的长期制动，进入和溪路段的最后5公里时，大部分车辆的刹车片、轮毂等制动设施的有效性已大幅降低。

（二）车辆因素。高速公路车速较快，对车辆的性能要求相对较高，对于部分车辆车况性能差，不能满足高速公路对行驶车辆动力性、制动性、操纵稳定性的要求，一旦进入高速公路行驶，将形成巨大的事故隐患。同时，车辆的装载是否符合规定，也会直接关系到行车安全。一些车主为谋求利益而忽视交通安全，随意超载，从而导致车辆动力性、制动性、操纵稳定性下降，引发交通事故。特别是连续长下坡的过程中，由于大、中型货运车辆因严重超载超限，必须长时间

2制动，致使刹车片与轮毂磨擦过热，烧毁，制动失效；或因长时间制动，致使刹车气压耗尽而失控，进而引发事故，危及行车安全。

（三）人的因素。在道路交通事故中人的因素也起着决定性作用，许多交通事故都是由于人的原因造成的，抓好道路交通事故预防工作就必须抓住对人的教育和管理，所以说交通事故没有人的参与就谈不到交通事故。在长下坡路段的事故中，事故的发生有一部分就是因机动车驾驶员的疏忽大意、违章行驶、操作失误引起的，特别是不熟悉路况或过于自信的驾驶员驾驶超载货车在下长坡过程中，未按驾驶操作规范挂低速档低速行驶，导致车辆制动失灵或失效，一旦出现险情，危险点接近速度极快，与驾驶人员反应时间的延长形成致命反差，极易形成车辆失控，从而引发交通事故。

三、高速公路长下坡路段事故的预防对策

（一）加强交通安全宣传，强化交通参与者的安全意识。宣传是交通安全管理的基础和前提，只有加大宣传力度，才能使交通安全意识深入人心，只有行经长下坡路段的驾驶员绷紧了弦，真正按照长下坡的驾驶操作规范行车，他们的安全才能有保障。道路交通事故预防工作是一项社会化的工程，交通安全宣传教育同样是一项社会化的工程，仅仅依靠交警部门来做好宣传工作还是不够的，要依靠全社会的力量。针对辖区长下坡路段的特点，加大宣传教育力度：一是要继续深入到农村、社区、单位和学校，深入到运输企业，进行交通安全宣传“五进”活动，宣传交通法规和长下坡的安全行车常识，使长下坡的交通安全宣传渗透到社会的每个角落，提高广大交通参与者的交通安全意识和自防意识；二是加大动态宣传力度，使过往的司乘人员了解到长下坡路段行车的交通安全法律法规教育；三是加大静态宣传力度，民警要对行经长下坡的货运车辆所在的车队、驾驶人实行包片宣传，要宣传到位。

（二）积极争取各方支持，形成综合治理格局。各级部门领导应对高速公路长下坡路段的交通安全形势引起高度重视，切实增强责任感和使命感，建立健全道路交通安全联席会议制度，形成综合治理格局。首先，要积极将长下坡路段情况及整治困难向当地党委、政府进行汇报，要取得上级管理部门的支持，把长下坡事故多发路段道路运行情况，重大不安全因素及国家与上级部门要求落实的安全隐患排查治理工作的有关通知精神，形成文件，汇报上级管理部门，引起主要领导对相关路段排查治理工作的重视，形成齐抓共管的合力，把责任和任务落实

3到具体部门；其次，要会同路政、养护等职能部门，相互配合，通力协作对长下坡日常的安全隐患进行排查治理，提出整改建议和落实整改措施，确保取得实实在的效果。通过采取多种行之有效地宣传手段，使广大交通参与者从认识上有所提高，使长下坡隐患路段的排查治理工作深入人心，形成长下坡路段的安全隐患排查与治理工作的常态化；第三，在促成了多部门联动防事故工作机制形成后，要及时促成上级部门落实已定措施，加快整改力度和步伐。

（三）加大道路成本投入，改善道路交通条件。高速公路管理部门是道路交通安全的重要职责部门，也是道路安全隐患治理的业主单位，我们要积极与高速公路运营部门建立起一套完善的道路交通安全管理机制。首先，在施工设计方面，要充分论证道路安全系数，尊重科学技术，尊重客观规律，充分考虑到高速公路道路通行后容易出现的安全隐患，从第一环节予以消除，减少后续整改，如可以在道路上拓宽弯道有效路面、增加转弯视距，增设减速带和下坡减速板，整修弯道和坡道路面，增加路面附着系数，增加弯道外侧高度，修建避险车道等。其次，要及时修复损坏的道路设施，加大资金投入，增设警醒作用强的标志标牌，完善被损被盗防护设施，确保道路安全有序。同时，在后续路面维修保养过程中，要规范施工，安全施工，杜绝施工隐患，消除施工事故。要加强清障施救，及时排除路障，排除路障隐患，确保道路平安畅通。

（四）有效整合资源，建立联勤联动的应急反应体制。快速的应急反应机制有利于防止长下坡路段“二次事故”的发生，主要要做到：一要与路政、收费站、服务区等部门积极协调，大力实施“联合指挥、联合巡逻、联合执法、联合施救”机制，实行区域联动、警路联勤、警民共建、群防群治，及时发现、制止、处置高速公路上的一切违法车辆及突发情况。二要与气象部门配合，进一步完善雾、雨、雪等恶劣天气下的交通事故的预防、控制、处理工作，一旦遇到“雪、雨、雾”等影响行车安全、不够通行条件的天气，要迅速启动应急预案，果断采取交通管制、限制车速、改道分流等措施。三要建立起一个高效运作的高速公路快速救援联动机制，确保接到事故报警后，医疗、消防、抢险等部门与现场勘察、现场清理工作有效配合、高度协调，达到及时抢救受伤人员、及时勘察现场、快速撤除现场恢复交通的目的，避免连锁事故的发生。

（五）加强成因调研，积极探索创新预防措施。为了将长下坡路段的事故预防工作做到位，必须坚持强化研判分析，加强成因调研，坚持“管住重点，控

4大防小”事故预防思路，全力预防重特大事故发生。要在成因调研的基础上，创新预防新举措，比如云南省在蒙新高速长下坡的治理上，该省公路开发投资有限责任公司联合省交通规划设计院等3家单位，研究山区高速公路危险路段交通安全应用技术，初步形成了一套行之有效的成果。其中包括了三项核心技术：搅拌式阻尼（也叫“网索式自救匝道”，长度在70米左右，由网索和阻尼器组成，就像航空母舰上的拦阻网一样，当货车冲到网索时，网索通过被动牵引阻尼器产生连续反作用力，由此阻碍钢绳伸长，把货车拉住）、车辆专用强制减速垄（是一种表面凸起的橡胶方块，并列几排地安装在自救匝道的引道入口范围，当车辆驶进入引道入口时，通过主动摩擦作用，达到消能减速作用）和混凝土消能减速护栏（这种护栏顶部不是平滑的，而是呈波浪形的钢筋混凝土护栏，通过车辆的主动贴靠，达到降低动能，减小冲击力的效果），通过这些技术的应用开发，在蒙新高速公路上形成了一个较为系统的交通安全设施。同时，蒙新高速公路系统还设置了4条失控车辆自救匝道及4个停车加水检修站，整个长下坡路段的桥梁护栏全部设置为消能减速护栏，可供失控车辆贴靠摩擦达到消能减速的目的；在危险及重要标识地段，设置了具有防滑、减速及警示功能的彩色路面等措施，确保了长下坡路段事故大幅下降的成效。

（六）依法查处各类交通违法行为，遏制长下坡事故频发的态势。高速交警是高速公路道路交通安全的责任部门，认真做好道路交通安全隐患的排查治理、依法查处各类交通违法行为是交通警察的重要职责。高速交警部门应进一步端正执法指导思想，把消除道路交通隐患、确保交通安全作为执法工作的出发点和落脚点，警力、精力和组织领导力都必须围绕安全做文章，坚决纠正以罚代法、以罚代管、以罚代教、以罚代拘、以罚代刑的执法偏差。同时，要丰富执法手段，坚持科技强警，动态布警，及时查处和纠正交通违法行为，有效消除安全隐患，保障高速公路长下坡的通行安全。还要，加大宣传教育，细化教育内容，强化宣教阵地，突出受教群体，提高安宣效果；推行警力下沉，责任到路，定期开展安全形势分析，全面掌握长下坡路段的道路安全动态，有效排查各类交通安全隐患，及时提出整改意见，并抓好道路隐患整改情况的跟踪管理。

高速公路长下坡的交通安全管理工作，没有现成的模式可循，我们只有在不断地研究和探索，不断总结经验，改进我们的交通管理工作，积极争取全社会的 5

事故路段 篇3

贵遵高速公路是国家高速网兰海高速 (兰州—海口, 高速编号G75) 的组成部分。贵遵高速公路于2007年12月建成通车。

兰海高速公路贵遵段属于山岭重丘区高速公路, 因地形条件所限, 部分路段坡度达《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) 所规定的最大值5%, 且多处曲线采用圆曲线最小半径的一般值400米。因此, 在纵坡大于4%的下坡路段及曲线半径小于700米的小半径曲线路段较易发生交通事故。

主要是通过对兰海高速公路贵遵段进行安全设施强化设计, 达到优化道路通行条件, 降低交通事故发生率, 降低交通事故严重度, 保障高速公路的安全畅通的目标。

2 现状及存在问题

通过对兰海高速贵遵段的现场安全调研情况, 并结合高速公路目前管理运营状况, 对贵遵段的现状及存在问题简述如下。

2.1 标志问题

久长停车区由于后期服务区功能增加, 在原来已有标志的基础上, 增加了相应服务区功能提示标志, 使现有标志设置较密, 致使驾乘人员不易辨识;

部分小半径曲线路段 (半径小于700m) 路段需增设线形诱导标志, 以满足视线诱导要求;

因后期增设部分沿线设施 (如K1337+500处加油站) , 需增设必要的预告及指示标志;

因《道路交通标志和标线》 (GB 5768-1999) 于2009年进行修订, 致使沿线部分标志不满足《道路交通标志和标线》 (GB5768-2009) 的要求, 如K1295+900避险车道等标志, 需重新设计更换;

部分路段由于事故多发, 交警部门为减少交通事故对部分车辆重新设置限速标志, 致使现有限速标志种类较多, 容易产生歧义, 因此需对现有限速标志进行整合, 重新设置分车型分车道限速标志;

2.2 标线问题

部分路段因补修路面, 未重新施划标线;

在纵坡坡度大于4%及曲线半径小于700m的的路段需增加设置标线种类 (如减速标线, 振动式车道边缘线等) , 以为驾驶员提供更准确全面的信息。

3 事故多发路段

3.1 事故多发路段及事故类型

贵遵段事故多发路段主要集中在下行 (K1283+000~K1307+000、K1271+000~K1275+000) , 上行 (K1256+500~K1261+500) 等路段内, 路段特点及事故类型见表1。

3.2 事故原因分析

通过现场调研, 事故原因可归纳为:车辆制动失效、车辆超速、冬季路面凝冻及团雾。

1) 对事故发生形态分析表明, 大部分事故发生是由于车辆制动失效, 尤其是重型车。重型车在连续下坡路段持续下坡行驶中, 驾驶员为控制车速而频繁采用刹车制动, 刹车制动时产生的大量热量被制动器吸收, 引起制动器温度升高, 当制动器温度过高时会出现“热衰退”现象, 使得车辆制动能力下降, 甚至失效, 最终导致车速无法控制而引起交通事故;

2) 在下坡路段, 小型车辆车速较快、易超速;

3) 本项目处于山岭重丘区, 部分路段为纵坡坡度大于4%的下坡路段和曲线半径小于700m的小半径曲线路段 (如K1283+000~K1307+000下行、K1271+000~K1275+000下行) 。

参考文献

[1]《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) .

[2]《公路交通安全设施设计规范》 (JTG D81-2006) .

[3]《公路交通安全设施设计细则》 (JTG/TD81-2006) .

[4]《道路交通标志和标线》 (GB 5768-2009) .

[5]《公路波形梁钢护栏》 (JT/T 281-2007) .

[6]《路面标线涂料》 (JT/T280-2004) .

[7]《突起路标》 (GB/T24725-2009) .

[8]《公路交通标志反光膜》 (GB/T18833-2002) .

[9]《轮廓标》 (GB/T24970-2010) .

[10]《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》 (GB/T18226-2000) .

事故路段 篇4

关键词：道路交通事故,多发路段鉴别,遗传算法,神经网络,多层次灰色评价

1研究背景

近年来,伴随着西部大开发的深入和国家对新疆经济发展的大力支持,乌鲁木齐市经济建设迅速发展,机动车保有量急剧增加。据统计,2007— 2012年,乌鲁木齐市发生在城市道路上的交通事故数为2 941起,占本市事故总数的71% 。乌鲁木齐市的万车事故率是北京万车事故率的2. 1倍,是上海万车事故率的1. 3倍[1]。可见,乌鲁木齐市城市道路交通安全形势十分严峻。

长期以来,我国和世界上大多数国家均应用传统的事故统计方法进行道路交通事故多发路段的鉴别,由于传统鉴别方法考虑因素单一,并且事故统计数据自身存在不完整性,往往导致评价结果欠真实,因此有必要对事故多发路段的鉴别方法进行讨论研究。

人工神经网络 ( ANN) 具有全局性和处理复杂非线性问题 的能力。误差反向 传播 ( Error Back Propagation) 网络是一种多层前馈网络[2,3],通过向后传播误差和修正误差的方法来不断调节网络参数, 以实现所希望的输入输出映射关系。传统BP神经网络的主要缺陷是收敛速度慢、易陷入局部极值点[4]。 遗传算法 ( GA) 是一种高度并行、随机、自适应搜索算法[5],具有较好的全局寻优能力,而BP算法在用于局部搜索时比较有效,为此,可以将GA算法改进为GA - BP混合学习算法,综合了上述两种算法的优点而摒弃其缺点。

本文综合考虑道路交通安全的各影响因素,构建了针对事故多发路段鉴别的城市道路交通安全评价指标体系,在应用多层次灰色评价方法[6]的基础上建立了基于GA - BP神经网络的乌鲁木齐市道路交通事故多发路段鉴别模型。

2神网络与遗传算法

2.1BP神经网络

BP神经网络即误差回转神经网络 ( Back - Propagation Natural Network) ,由输入层、输出层和若干隐含层组成,每层由许多并行运算的简单神经元组成,层与层之间的神经元采用全互联方式。BP神经网络采用有导师学习规则[7],每层神经元的输出均传送到下一层,由连接权值来控制增强、减弱或抑制这种传送输出作用。除输入层的神经元外,隐含层和输出层神经元的净输出都是前一层神经元的加权和,每个神经元的激活程度都是由输入、传递函数、阈值来决定的。BP算法网络设计步骤如下:

( 1) 输入层和输出层的设计。输入层和输出层的作用是接受数据和给出最后处理结果。

( 2) 网络数据的预处理。常采用归一化处理, 即将输入、输出数据映射到一定范围内训练结束后再反映射到原数据范围。

( 3) 网络初始化。对权值和阀值赋随机值,定义网络收敛误差,选取合适的动量常数和学习效率。

( 4) 依次施加输入矢量和期望输出;

( 5) 计算各隐含层和输出层单元Opj:

( 6) 输出层和隐含层的误差信号 δpj:

( 7) 计算各权值修正量,进行权值修正:

( 8) 计算全局误差E:

2.2遗传算法

遗传算法是模拟生物在自然环境中遗传和进化过程形成的一种自适应全局优化概率搜索算法,主要包括选择、交叉和变异等操作,具有简单通用、 鲁棒性强、适于并行处理的优点[8]。其基本操作步骤如下:

( 1) 选择,从旧群体中以一定的概率选择个体到新群体中,个体被选中的概率与适应度值有关。 每个个体的选择概率为Pi:

式中,Fi为个体i的适应度值,k为系数,N为种群个体数目,n为BP神经网络输出节点数,yi为网络第i个节点的期望输出,oi为第i个节点的预测输出。

( 2) 交叉,同时对两个染色体操作,组合两者的特征产生新的优秀个体,从而使新群体中的个体具有多样性,交叉的发生概率由交叉率来控制。第k个染色体ak和第l个染色体al在第j位的交叉操作如下:

式中,b是 [0,1] 之间的随机数。

( 3) 变异,选择染色体中的一点产生随机变化,为种群提供新内容,以产生更优秀的个体,变异发生概率由变异率来控制。选取第i个个体的第j个基因aij进行变异,变异操作方法如下:

式中,amanx为基因aij的上界,amann为基因aij的下界,r2为一个随机数,g为当前迭代次数,Gmanx为最大进化次数,r为 [0,1] 之间的随机数。

2.3GA-BP神经网络

GA - BP神经网络的训练分为两步: 首先采用GA训练神经网络,使其定位在权空间全局最优附近,然后BP算法局部搜索,使其快速收敛到最终优化值。GA - BP神经网络的具体实现过程为:

( 1) 初始化有限个数群体的染色体,作为当前代P ( 0) ,t = 0;

( 2) 计算P ( t) 中染色体适应度,根据适应度选择交配的父母染色体;

( 3) 根据交叉概率Pc和变异概率Pm将交叉、 变异两操作应用到父母染色体,由此产生下一代P ( t + 1) ,t = t + 1;

( 4) 如果P ( t) 中的染色体不满足GA训练终止条件,则转入步骤 ( 2) ,否则转入 ( 5) ;

( 5) 如果满足整个算法的终止条件,则结束; 否则采用群体中适应度最大的染色体初始化网络权值,t = 0;

( 6) 计算网络实际输出和期望误差值,修正网络权值。

3多层次灰色评价

3.1指标体系的确定

针对乌鲁木齐市不同路段的道路交通安全评价, 通过大量的实际调查资料,并广泛吸收有关专家的研究成果,主要从道路、环境和管理3个方面出发[9],建立城市道路交通安全评价指标体系,如表1所示。

3.2评价指标的评分等级标准和指标权重

考虑到思维的最大可能分辨能力,确定二级评价指标C1j~ C5j的优劣等级为4级,给出4,3,2,1分的评分标准,其中 “4”代表 “优”、 “3” 代表 “良”、“2”代表 “中”、 “1”代表 “差”。指标等级介于两相邻等级之间时,相应评分值为3. 5,2. 5, 1. 5分。本文中各指标权重的确定采用层次分析法 ( AHP)[10],计算得到评价指标的权重向量:

3.3构建样本矩阵

邀请5位业内专家对乌鲁木齐市14条城市主干路按评分标准进行评分。专家成员包括教授、高级工程师、交通工程师,分别是交通管理、道路桥梁设计、交通安全研究等工作领域的权威人士。根据5位专家的打分结果,得到各评价路段的评价样本矩阵。 以七道湾路为例 ( 以下称X1) 其评价样本矩阵D( 1):

3.4评价灰类、灰色评价系数和评价权矩阵

根据评价指标等级,将评价灰类定为5个,其相应的灰数及白化权函数[11]如下: 第1灰类为 “优” ( e =1) ,灰数←1∈ [4,∞ ],白化权函数为f1; 第2灰类为 “良”( e = 2) ,灰数←1∈ [0,3,6],白化权函数为f2; 第3灰类为 “中” ( e = 3) ,灰数←1∈ [0,2,4],白化权函数为f3; 第4灰类为 “差” ( e = 4) ,灰数←4∈ [0,1,2],白化权函数为f4。

对于指标C11,X1属于第e个评价灰类的灰色评价系数,

可得,X1属于各个评价灰类的总灰色评价数:

对于指标C11,X1属于各个评价灰类的灰色评价权向量:

同理可得综合后可得到X1的一级评价指标对于各评价灰类的灰色评价权矩阵

3.5对A作综合评价

由的总灰色评价权矩阵:

X1的综合评价结果:

3.6综合评价值

各评价灰类等级值化向量U = ( 4,3,2,1) , 则X1的综合评价值:

同理可求得其余13条路段的综合评价值。

3.7GA-BP神经网络的训练和检测样本

选取乌鲁木齐市14条城市主干路,道路交通安全评价的二级指标共有18个,对于每个二级指标均5位业内专家评分的均值,由此可以构成18 × 14的GA - BP神经网络建模样本矩阵,各个路段的综合评价值已由多层次灰色评价法求出。GA - BP神经网络的训练和检测样本如表2所示。

4基于GA-BP神经网络的道路交通事故多发路段的鉴别模型

4.1网络模型的建立

乌鲁木齐市道路交通安全评价二级指标共有18个,网络模型的输入层选为18个节点,分别为X1、 X2、X3…X18。输出层只有一个神经单元,取各个路段的多层次灰色综合评价值作为输出变量Y。本文中隐含层节点数取为7个,网络拓扑结构为18 - 7 - 1。 网络模型结构如图1所示。

4.2网络模型的训练

采用14条城市主干路数据中的11组数据进行网络模型训练。经试验选取遗传算法种群规模为N = 30,进化代数m = 10,交叉概率Pc = 0. 6,变异概率Pm = 0. 4。神经网络取学习率lr = 0. 1,步长epochs = 1 000,控制误差goal = 0. 2e - 3。在MATLAB软件中编程来实现非线性仿真拟合,遗传算法优化过程中最优个体适应度值[12]变化如图2所示。网络训练误差分布曲线如图3所示,网络模型训练结果见表3所示。由图3可知网络模型训练误差均低于0. 04% ,GA - BP网络模型拟合良好。

4.3网络模型的仿真预测

为检测已训练好网络模型的泛化能力,采用训练集以外的3组城市主干道路数据进行检测,网络模型预测误差分布曲线如图4所示,网络模型仿真预测结果见表4所示。由图4可知,网络模型预测误差均低于0. 8% ,预测值与多层析灰色评价结果已经非常接近。通过与传统BP网络模型的对比可知, GA - BP网络模型的预测误差明显减小,预测精度提高较大。本文所建立的GA - BP神经网络模型具有良好的精度和泛化能力,可以用来对乌鲁木齐市道路交通事故多发路段进行预测和鉴别。

5结语