基于GIS 的城市道路隔離帶安全性影響分析

劉梅 劉陽

(1.同濟大學交通運輸工程學院，上海 201804; 2.河南廣播電視大學，河南鄭州 450046)

0 引言

隨著車輛性能的提高與道路條件的改善，車輛運行速度不斷提高，交通事故量也隨之增加。中間分隔帶作為城市道路主要的交通安全設施之一，其應用發展經歷了相當長的時間。中央分隔帶已不僅僅是最初的起分離對向車流的作用，而且要肩負起防眩、保護行人過街、為設置路燈及標志標牌提供空間等作用。中央分離帶設置在避免一部分交通事故發生的同時，也會給交通安全帶來一定的不利因素。本文采用GIS工具，對美國拉斯維加斯城市道路交通事故進行采集、處理和分析，評價中央隔離帶的類型對道路交通安全性的影響。

1 中央隔離帶概述

中央隔離帶是分隔高速公路、一級公路以及城市高等級道路對向行車道的地帶，一般來說，道路有“通過性”和“服務性”的雙重功能。所謂“通過性”，即保證車輛快速、無延誤地通過道路斷面，在保證行車安全的前提下，盡量減少干擾;“服務性”是指在車輛的出發地和目的地之間能夠建立起方便、直接和便捷的通道，盡量減少車輛無謂的繞行。不同類型中央分隔帶的設置，就起著平衡“通過性”與“服務性”的作用［1］。從國內外已有的中央分隔帶類型來看，主要有以下幾種:

1)雙黃線為禁止標線的一種，即在道路中央劃兩條規定寬度的黃線，表示嚴格禁止車輛跨線超車或壓線行駛。這種設置方式在城市道路上比較常見。

表1 選擇路段數據采集

2)雙黃線配合護欄，即在雙黃線上添加設置護欄硬隔離。這種設置方式在我國城市道路中是主要的中央分隔帶型式，在國外較為少見。

3)連續雙向左轉車道分隔帶(Two-Way-Left-Turn-Lane，TWLTL)即在路中央設置1條車道，作為兩側左轉車輛的輔助車道，而直行和右轉的車輛不允許進入。這種中央分隔帶型式，最早出現在美國密西根州，目前在我國還沒有得到應用［2］。

4)綠化帶式的中央分隔帶通過設置一定寬度的綠化帶，起到隔離對向車的作用。由于對用地有一定的要求，所以主要應用在高等級道路或景觀道路上。

2 數據采集及分析

運用GIS采集美國拉斯維加斯城市市區27條干道，包括395個路段(兩個信號交叉口之間)的事故數據，如表1所示。

利用GIS所采集交通流量Annual Average Day Traffic(AADT);中央隔離帶的類型(模型中“1”代表凸起式中央分隔帶，“0”代表雙向左轉車道(TWLTL));城市的車道數從2車道到8車道。

3 模型建立及求解

通過STATA軟件，建立線性回歸模型，計算所選擇路段的事故率。事故率的計算公式為:

式中:CRseg——路段事故率;

N——年事故數;

Vseg——AADT(年平均日交通流量);

L——路段長度，m。

從GIS結果顯示，選擇路段交通事故數均大于零，特將事故線性回歸模型轉換為:

式中:Xi——i路段因變量k的價值系數;

β——可估計參數的矢量;

εi——平均值和方差α2的分散函數的誤差項。

4 結果分析評價

通過運行STATA軟件，得到參數統計及估計見表2。

表2 參數統計及估計

表3 線性回歸分析的典型輸出結果

從表3回歸分析中得到平均預測誤差為0.6811，Prob＞F=0.0001表明自變量和因變量之間存在顯著的線性關系。R2=0.0526在［0，1］之間，但數值比較小，是因為安全性的影響因素不僅包括模型中涉及的參數，還包括其他變量，如信號密度、連接車道密度等。如果把這些因素考慮在內，模型擬合會更好。在α=0.05的顯著水平下，根據AADT/10000medty lanes和y的截距系數(0.000的結果意味著p＜0.005，即參數選取較好)以及 t的值可以拒絕虛無假設［3］。

從表2得到多元回歸方程:lncr=9.63－0.064AADT/10000－0.251medty+0.121lanes。

從公式可以得知:

1)lncr和AADT/1000有一定的負線性相關關系，lncr隨著AADT/1000的增加而成比例的倍數減少。2)lncr和medty有一定的負線性相關關系，lncr隨著medty的增加而成比例的倍數減少。3)lncr和lanes有一定的正線性相關關系，lncr隨著lanes的增加而成正比例的倍數增加。

5 結語

采用GIS采集交通事故，并與交通流量和隔離帶類型整合，用STATA建模，并對結果進行分析。從分析得到的結果看出，道路交通事故率的影響因素比較多，本文主要選取了車道數、隔離帶類型、交通流量這3個自變量進行研究。交通流量較小的時候，車輛行駛主要取決于道路條件和車輛本身的性能，隨著交通流量的不斷增加，車輛之間相互干擾、超車等常導致交通事故。當交通量增加到一定程度時，道路的通行能力下降，車速降低，車輛超車可能性減少，從而使事故率下降。隔離帶的設置總體上減少了交通事故數，特別是凸起式中央隔離帶的設置要比雙向左轉車道的設置對降低事故率的作用更加突出，也就是說凸起式隔離帶要比TWLTL安全。建議在交通流量比較大、用地較為寬松的環境下采用凸起式中央隔離帶的形式。鑒于我國交通事故量仍在不斷上升，交通傷害程度比較嚴重，我國應該加大基礎設施投入、提高管理人員和交通參與者的素質，同時加大交通安全配套設施的建設，改善交通環境，以達到減少交通事故的發生量，減輕由于交通事故產生的人員傷亡。

［1］張 寧.城市道路中間分隔帶對比分析及設計［J］.城市交通，2007，5(3):86-91.

［2］National Cooperative Highway Research Program.NCHRP Report 420:Impacts of Access Management Techniques［R］.Washington，D.C.:Transportation Research Board，1999.

［3］勞倫斯·漢密爾頓.應用STATA做統計分析［M］.第5版.郭志剛，譯.重慶:重慶大學出版社，2008.