车速对交通安全的干扰

我国因道路交通事故而死亡的人数已居非自然因素死亡人数之首，这不仅严重影响了国民经济的快速增长，而且还增加了社会的不安定因素，因此，减少道路交通事故的发生，降低道路交通事故的死亡率，已成为全社会共同关注的焦点和亟待解决的重大课题。目前我国道路安全研究多从人和道路条件这2方面入手，但道路交通事故是由多种因素共同作用所致。国内外相关研究资料表明，在所有交通事故中，由车速引起的事故占事故总数的1/3［1］，车速被认为是仅次于驾驶员人为因素的事故第二诱因。因此有必要从车速入手，研究车速与交通安全之间的关系，以便今后能够科学管理车速，改善道路交通安全现状并预防交通事故发生。

目前关于车速与交通安全之间的关系主要表现在以下2方面:1)车速越大，驾驶员遇到危险时的反应时间越短，其他驾驶员、非机动车辆或者行人对该车可利用的反应时间也就越短;2)发生事故时的能量大小与车速有关，前者可用不同车速下的事故率来说明，后者可用车速与事故严重程度之间的关系来描述。本文将从上述2方面对车速与交通事故之间的关系进行深入研究。

1车速与事故率的关系

早在1964年，Solomon［2］就对车速与事故进行了深入研究，发现2者之间的关系可用“U”形曲线来阐明，并建立了最初的车速模型，公式如下:I=100．0006062ΔV2－0．006675ΔV+2．23。式中，I为路段事故率，次/10万车公里;ΔV为车速梯度，即断面运行车速与平均运行车速的差值，km/h。相应的模型研究曲线表明，当车速接近交通流的平均车速时，事故率最低;超过或低于平均车速的差值越大，事故率都呈增加趋势。1993年，Monash大学事故研究中心对车速和平均车速的差值与事故率之间的关系进行了相关研究［3］。结果表明，车速与平均车速的差值越大，事故率越高，其与Solomon的研究结论基本一致。2004年，裴玉龙等人［4］根据国内部分高速公路车速标准差与事故的统计数据，对车速标准差和亿车公里事故率进行了回归分析，得到车速标准差与亿车公里事故率之间的关系曲线，如图1所示，并得出具体的关系模型:AR=9．583e0．0553s。式中，AR为事故率，次/亿车公里;s为车速标准差，km/h。模型表明，车速标准差与事故率之间是指数关系，车速分布越离散，事故率越高，即事故率随车速离散程度的提高以指数增长率增长。一直以来，研究人员都强调车速差，而不认为绝对车速是引起交通事故的主要原因。车速差是指车速偏离自由状态时平均车速的大小(低于平均车速取负值，高于平均车速取正值)。不论从交通流、车辆，还是驾驶员的角度进行分析，车速离散程度与事故率之间都存在正相关的关系，车速差越大的地方，其安全性能也越差。通过对国内某条设计车速为100km/h的高速公路进行研究分析，发现不同车速差下所对应的事故发生率也不尽相同，如图2所示(低于平均车速取负值，高于平均车速取正值)。由图2可知，车速差越大，相对事故率越大，当速车差在－10～10km/h时，相对事故率最低;当车速低于平均车速时，车速差越大，相应发生事故的概率也就越大，而车速高于平均车速时，同样车速差下，相对事故率会低得多。究其原因，一方面是由于慢车较多时，易频繁地发生超车现象，快车会加快速度变换车道以便超车，被超车辆就会相应地调整车速，在这一过程中存在冲突干扰，故事故发生率随之增加;另一方面，当慢车由于某种原因突然减速或停车时(如避免撞上已经停下来的车辆或其他障碍物)，其相应的制动停车时间较短，后面车辆由于跟车距离太近或车速太快根本没有办法及时停下来，以致发生交通事故。由此可见，在一定速度范围内，低速行驶比相对以较高速度行驶更易发生事故，因此需用一种均衡方式强调快速和慢速行驶的危险性，而不是一味强调快速行驶的危险性。

2车速与事故严重程度的关系

我国根据人身伤亡或财产损失的程度和数额，将交通事故分为轻微事故、一般事故、重大事故和特大事故4类。本文分析事故严重程度时，主要根据相关人员伤亡情况进行分析研究。国外很早就开始研究车速与人身伤亡之间的关系。1964年，Solomon［2］对车速和事故人身伤亡之间的关系进行了相关调查研究，指出随着道路上车速的提高，交通事故人身伤亡情况也随之增加，并认为当车速超过96km/h时，人身伤亡情况迅速增加;当车度超过112km/h时，造成死亡的概率会急剧增加。Bowie和Waltz［5］对相关道路7年的交通事故进行了研究分析，指出事故人身伤亡发生的几率取决于交通事故冲撞前后车速的变化△V，2者之间的关系见表1。由表1可知，当△V＜16km/h时，轻伤或重伤的风险小于5%;事故中人员伤亡的几率随△V的增大而不断增加，尤其是当△V＞48km/h时，发生伤亡的可能性达到并超过50%，且重伤的可能性加大，事故严重程度加重。分析可知，事故发生伤亡的几率和伤亡严重程度均与△V之间呈指数关系增长，其中涉及的人员伤亡主要有驾驶员、乘客和行人等。下面对事故中所涉及的驾驶员、行人和乘客伤亡情况进行研究分析。

2．1车速对驾驶员伤亡的影响

交通事故中，驾驶员的伤亡除与事故本身有关外，还与车辆的防撞性能、安全带的使用和紧急救援措施等因素有关，但此次研究忽略这些因素的影响，只考虑△V与驾驶员伤亡之间的联系。经对相关事故中车速变化及驾驶员伤亡情况进行研究分析，发现事故中驾驶员伤亡的几率随△V的大小呈4次方增长，如图3所示。由图3可以发现，当△V超过40km/h时，死亡率开始上升;当△V超过90km/h时，死亡概率可能会超过50%;△V为80km/h时，死亡的可能性是△V为40km/h的15倍。由此可见，驾驶员在事故中的伤亡情况取决于△V，车辆冲撞前后速度消散得越快，对驾驶员造成的危害就越大。

2．2速度对行人、乘车人员伤亡的影响

车速与事故严重程度之间的关系对最弱势的道路使用者—行人来说至关重要。1994年，Limpert［6］提出行人受伤的严重性与车速的平方成正比。1995年，欧洲交通安全委员会指出，在车辆碰撞行人的事故中，当车速为32km/h时，行人死亡率只有5%;车速达到48km/h时，死亡率增加到45%;当车速达到64km/h时，死亡率为85%［7］。2005年，乔维高等人［8］提出用头部伤害指数HIC、胸部加速度、胫骨加速度等来描述事故对行人和乘车人员的人身伤害程度，并指出行人、乘车人员伤亡与两车碰撞时的车速度变化率成正比。