我國道路交通事故現狀分析與預警體系搭建構想

鄭曉鴻

廈門安防科技職業學院，福建廈門 361102

2016年5月～8月期間，通過網絡國家統計局數據收集和實地考察的方式，先后走訪北京、上海、廣州、廈門等城市的公安交通管理部門，并與相關負責人對我國道路交通事故情況以及預防措施等進行了深入地交流探討。

此次調查的內容主要圍繞著公路通車總里程數、機動車保有量、道路交通事故數據（起數、直接經濟損失、死亡人數、萬車死萬率）、事故特點（原因分布、形態）以及預防對策等五大方面的情況。

1 背景調查

1.1 調查數據統計

在實地考察的相關城市公安交通管理部門，均獲得較好的配合，數據可以作為樣本進行分析。具體數據如表1～5所示。

表1 2011～2015年國民生產總值數據

表2 2011～2015年我國公路通車總里程數據（萬km）

表3 2011～2015年我國部分機動車保有量及駕駛員人數數據

表4 2011～2015年我國道路交通事故數據

表5 我國道路交通事故成因、形態數據（2011～2015年歷年平均數據）

根據我國目前現行的預防措施調查的數據分析，主要圍繞著以下4個主要方面展開。

（1）改善線形與交叉口設計。具體做法強調的是道路線形的幾何設計要素，均應認真考慮如何保證行車安全。交叉口要充分保證視距，交叉口范圍內樹木要注意修建，以不妨礙駕駛人和行人視線為原則。

（2）強化交通安全設施。要求在適當路段設置各種柔性和剛性護欄與安全帶，以期緩沖與保護車輛和乘客。做好分隔措施和渠化工作，以控制車輛行駛，防止沖撞和旁擦并保護行人。在車流和人流較多的路段設置人行橫道、過街天橋、地道。

（3）加強交通管理與控制。利用交通信號控制設施等智能化交通管理手段，隨交通變化特性來指揮車輛和行人的通行，使道路交通更安全、高效、便捷、環保。

（4）提高駕駛人員素質、水平和職業道德。采取多種形式，不斷加強職業道德教育。首先，通過公安交通管理部門，進一步強化管理，嚴格執法，加大處罰力度；其次，開展“暢通工程”“平安大道”創建活動，促進機動車駕駛員職業道德素質的提升；最后，加強自身修養，要求人人從我做起。

1.2 調查數據分析

（1）國民經濟的不斷發展在很大程度上促進了國民對機動車的需求與欲望，進而提高了機動車保有量。

（2）機動車保有量中，近5年民用汽車（尤其是私人汽車）保有量翻了一番，增長速度很快；機動車駕駛人數每年也在不斷的增加。

（3）我國公路通車總里程數逐年增加，尤其是高速公路2015年已突破12萬km，位居世界第一。

（4）我國道路交通事故發生次數總量有所下降，但降幅不是很大；交通事故傷亡人數和直接經濟損失居高不下；雖然近幾年交通事故萬車死亡率有所下降，但與其他國家相比（如日本0.6，美國1.4，德國0.8，英國0.7），我國形勢還是很嚴峻、不容樂觀。

（5）機動車駕駛員違章是造成交通事故的主要原因，從這點上應當要強化人（駕駛員和行人）的安全意識；事故形態主要分布在側面碰撞上比例較多，該事故主要發生在交叉口；而正面碰撞死亡率較高，主要發生在高等級的公路上。

（6）我國的預防措施絕大部分還停留在研究決策層面上，在具體的實施過程中注重道路基礎設施的完善和強調對交通的管理與控制，缺乏利用ITS技術在車輛安全性能方面的自主研究和應用，對交通參與者還是較注重執法，與國外民眾安全意識的教育普及程度還有一定的差距。

2 預警體系構建

針對我國道路交通安全現狀分析，結合我國目前道路交通預警技術的發展情況，根據道路交通預警系統設計的原則和目的，圍繞道路交通構成的四要素——人、車、路、環境，構建相應的道路交通事故預警體系。

2.1 道路交通事故預警系統總體架構

隨著通信、信息、電子、控制和人工智能等技術的發展與不斷成熟，利用信息化、智能化來解決道路交通各種問題已成為智慧城市發展的必然趨勢。為增強道路和車輛的安全性，提高道路交通舒適、便捷、高效和環保性，打造一個全方位立體的事故綜合預警體系，該系統的總體架構由人、車、路和環境4大方面的預警子系統組成，即包括駕駛員預警子系統、車輛碰撞預警子系統、車輛狀況預警子系統、道路安全預警子系統和環境氣象預警子系統。每個預警子系統又由前端信息采集、信號傳輸處理以及控制和顯示等所組成。道路交通事故預警系統總體架構如圖1所示。

圖1 道路交通事故預警系統總體架構

2.2 人防預警子系統設計

從以上事故成因調查分析的結果可以看出，要想預防和減少道路交通事故發生，最根本的是要及時發現和避免駕駛員、乘客和行人在交通參與過程中的潛在危險性。

如圖2所示，人防預警子系統是結合傳統和現代的檢測傳感技術，首先采集駕駛員酒精濃度、安全帶張緊、指紋及臉部表情等生物體特征的信息，然后將信息傳輸至駕駛員預警系統處理器進行分析判斷，最后由控制和顯示機構（聲光報警和點火開關系統）發出預警信號，以防范人在交通參與活動中存在的潛在危險。

圖2 人防預警子系統設計

目前市面上上市的車輛中，僅有少部分品牌高配豪華型的汽車才配置人防預警子系統中的某一部分功能，其主要原因還是集中在成本上。所以，作為車企，當前應加速對人防預警子系統的研發和應用力度，降低系統研制的成本；從國家層面上，應在政策和制度上加大對車企在高新智能化、信息化領域研制的扶持及鼓勵推廣力度。如此，相信未來的汽車，必將會更智能、更安全和更高效。

2.3 車輛預警子系統設計

2.3.1 車輛碰撞預警子系統設計

車輛碰撞預警子系統主要是用于協助駕駛員避免在道路交通行駛過程中發生車輛車道跑偏、車輛與車輛之間追尾碰撞、車輛與行人碰撞等交通事故。

其工作原理是利用前端視頻動態檢測、雷達微波、紅外線及激光燈檢測和傳感技術、圖像處理技術等，通過防撞預警系統處理器進行圖像、數據的分析、比對和處理，使車輛在駕駛員無意識或操作失誤的狀態下避免或減少車輛碰撞事故。

該預警子系統由前端采集設備、信號傳輸處理設備及控制和顯示設備組成。如圖3所示，前端采集設備主要包括傳感器、檢測器和高速數據采集卡等，類似于車輛的眼睛；信息傳輸處理設備主要包括防撞預警子系統處理器，主要負責將前端采集到的信息進行分析處理并輸入控制指令，類似于人類的中樞神經大腦；而執行機構主要包括車輛本身的油門控制系統、制動系統、轉向系統和語音報警設備等，類似于人類的手和腳。這3個組成部分相輔相成，不可分割。

圖3 車輛碰撞預警子系統設計

2.3.2 車輛狀況預警子系統設計

目前，在我國轎汽車市場上，很大一部分的車輛還是通過加裝外置胎壓監測裝置和行車記錄儀等設備，雖然在某一程度上能夠實現對胎壓、胎溫的實時監測以及行車視頻的實時錄像等功能，但這些外置的設備無法實現與車輛執行結構進行數據反饋輸出（脫機），即車輛無法對監測數據分析的結果做出相應合理的規避，這就無法從根本上減少和規避車輛因自身問題引起的事故。車輛狀況預警子系統設計如圖4所示。

圖4 車輛狀況預警子系統設計

該預警子系統是指通過對車輛設備和系統的運行情況進行自動實時監測，協助駕駛員對突發異常車輛自身缺陷引起的故障進行避讓，從源頭上減輕或避免因車輛狀況引起的道路交通事故。

該系統是車輛本身主動防御的系統之一，能夠實現對日常車輛出現的輪胎壓力檢測、胎溫監測、車燈故障檢測以及車輛其他常見的故障檢測，并根據檢測分析結果，通過車輛自身的執行機構作出相應的有效規避處理動作。

2.4 道路安全預警子系統設計

如圖5所示，道路安全預警子系統是道路交通事故預防體系的有機組成部分，是指依托交通主管部門的智能交通管控平臺（ITS），通過對前端各種交通信息的收集并加以綜合分析，作出相應的預警判斷，并通過可變情報板、動態車載導航和車載交通廣播等互聯互通設備有效地對交通車輛進行誘導，提高道路的通行能力，為車輛保駕護航并提供人性化的優質服務。

在發生道路交通事故時，該預警子系統還可以實現交警、消防和醫療多部門的聯動協調功能，真正做到對道路交通事故及早防范、及時發現、及時救援、及時處理、及時恢復。

圖5 道路安全預警子系統設計

2.5 環境氣象預警子系統設計

當今氣候變化問題日益突出，諸如霧霾、低溫、積雪、暴雨、能見度低等氣候條件日益頻繁，這對道路交通的行車是極其不利的。對于交通的參與者，在出行的過程中如何及時有效地獲取氣象條件和氣象變化等信息是非常重要的。

如圖6所示，環境氣象預警子系統主要由信息收集整合、信息分析診斷和預警信息發布三部分組成。

首先，信息收集主要是依托氣象臺的氣象預報、氣象觀測站和路政巡查，信息收集整合后匯總傳輸至環境氣象預警處理平臺。其次，環境氣象預警平臺將整合后的氣象和道路交通環境等信息進行進一步分析診斷，并給出具體的預防處置措施。最后，平臺通過車載動態導航、車載交通廣播和可變情報板等視頻設備將預防處置的信息傳遞給駕駛員，引導駕駛員安全行駛。

圖6 環境氣象預警子系統設計

3 預計具體成效

道路交通事故預警體系搭建的核心在數據的采集、信息處理以及相關技術可靠性、合理性方面，預警體系設計完成后，主要優勢有以下幾點：

（1）可以大幅度地預防和降低道路交通風險，可以做到提前預防、及時發現，及時避免。通過人防、物防和技防等多種防范手段的綜合應用，構建一個人、車、路、環境四位立體防范堡壘，從根源上對道路交通事故的發生進行了行之有效地綜合治理。

（2）提高道路和車輛的安全性，進而縮短運輸各階段所花費的時間成本。隨著預警系統的構建和深入應用后，道路交通會變得愈加安全可靠，行車速度和通行能力方面會得到極大的提升，交通出行者在交通活動過程中花費的時間成本將得到有效合理的縮減。

（3）提高交通通行效率，降低運輸成本。道路交通的運輸成本主要包括固定成本和可變成本，普通大眾出行關注更多的是燃油費和車輛保養維修費用，而對于企業來說更關心的是運輸車輛的周轉速度（周轉速度越快，其時間價值就越大）。所以，也只有從根本上預防和減少道路交通事故，使道路交通變得更順暢高效，才能降低普通大眾和企業的運輸成本。

（4）促進和諧社會、幸福家庭的精神文明和物質文明建設。我國對于道路交通事故造成的損失目前還是很難直觀全面地統計出來，但我們都知道事故背后意味著勞動力和生產力的喪失，生活質量的降低、家庭的支離破碎、社會負擔的增加……而道路交通事故預防體系的搭建和應用，從源頭上減少和根治道路交通事故，這對整個社會的和諧發展和創建幸福家庭將起到積極地推進作用。

（5）此外，可作為汽車制造商在完善和提升車輛安全技術應用方面的設計參考。道路交通事故預防體系中的各子系統的建設意義非常重大，需要國家層面和車企等諸多方的通力協作。在汽車制造商方面，車輛安全性方面將做大幅度、全面地提升和革新。

4 結語

我國道路交通事故預警系統的技術尚處于分析研究階段，與國外先進的發達國家相比，我們在實踐應用上還存在一定的不足，這主要是由我國的基本國情所決定的。所以，要減少和預防我國的道路交通事故，應采取綜合治理的方案。一方面，正視我國道路交通事故的現狀，認真分析成因，總結經驗；另一方面，利用現代化的聲、光、電等傳感技術、計算機信息處理技術、網絡通信技術等，不斷完善道路交通事故預警體系，并應用與于踐中。相信未來的中國道路交通將是順暢、高效、便捷、綠色和智能化的。