印度北方邦两轮车道路事故的天气驱动风险评估模型:解锁事故与天气的隐秘关联

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  为解决天气条件对两轮车道路事故影响难以精准评估的问题,印度理工学院 Roorkee 分校的研究人员开展了相关主题研究,得出天气显著影响事故发生,不同地区、人群和道路类型受影响各异等结果,对制定道路安全政策意义重大。

  在印度北方邦的大街小巷,摩托车和电动车如潮水般穿梭,它们是人们出行的得力助手,却也隐藏着不小的安全隐患。道路交通事故一直是全球关注的重大安全问题,印度作为人口和车辆大国,道路安全形势更为严峻。北方邦不仅人口众多,而且两轮车数量庞大,在这里,道路事故频发,严重威胁着人们的生命安全。
以往的研究试图找出导致道路事故的各种因素,可这些因素的影响在不同地区、不同研究中差异很大,尤其是气象条件对事故的影响,更是难以捉摸。比如,温度和降水与事故风险的关系,时而正相关,时而负相关;不同国家和地区,两轮车在不同季节的事故风险也大不相同。传统的事故风险分析方法,像统计建模和配对分析(MPA),都存在各自的缺陷,难以全面、精准地评估事故风险。因此,迫切需要一种新的方法,来深入探究天气与两轮车道路事故之间的复杂关系,为制定有效的道路安全政策提供有力依据。

为了攻克这些难题,印度理工学院 Roorkee 分校的研究人员展开了一项意义非凡的研究。他们聚焦北方邦,收集了 2013 年 1 月至 2018 年 12 月期间 954,941 起两轮车事故数据,这些数据来自 GVK 应急管理和研究机构(GVK-EMRI),同时还获取了世界天气在线(WWO)的历史气象数据。通过一系列深入分析,研究人员得出了一系列重要结论。

研究发现,北方邦两轮车事故的发生受到多种因素的交织影响。社会人口因素方面,虽然农村人口占比大,但城市地区的两轮车事故占比近 40%,且男女在事故风险上存在差异,25 - 35 岁的人群最易发生事故,未成年人事故参与率也较高。时间环境因素上,一天中事故多发生在下午 4 点到 8 点,夏季和季风季节事故率较高,冬季较低。

在相对事故风险(RAR)分析中,研究人员发现,不同季节和天气条件下,事故风险变化明显。冬季,北方邦西部多数地区事故风险变化不大,北部部分地区有所下降,但个别地区如 Banda 和 Chitrakoot 有所上升;季风季节,无雨或小雨时事故风险下降,暴雨时不同地区表现各异,部分地区因降雨事故风险增加,部分地区则减少。此外,事故风险在不同性别、道路类型和时间段也存在差异。例如,女性在暴雨时事故风险较高,尤其是在西部北方邦;农村和城市道路在不同降水条件下事故模式不同;夜间事故风险总体低于白天,但部分地区夜间因降水事故风险会增加。

研究人员还对提出的天气影响聚类和随机抽样(WICRS)模型进行了验证,与配对分析(MPA)相比,该模型能更全面地考虑天气变量的聚类特性,评估结果更可靠。

这项研究意义重大,它揭示了天气与两轮车事故之间复杂的关系,为制定有针对性的道路安全政策提供了关键依据。例如,基于研究结果,相关部门可以在事故高发时段和地区加强监管,对不同性别和年龄段的人群开展特定的安全教育,在恶劣天气条件下采取相应的交通管制措施等,从而有效减少事故发生,保障人们的出行安全。

在研究方法上,研究人员主要采用了以下关键技术:首先是数据收集,从 GVK - EMRI 获取两轮车事故数据,从 WWO 获取气象数据;然后运用聚类分析,通过 k - 均值聚类算法结合肘方法对气象变量进行聚类;最后进行相对事故风险(RAR)计算,通过随机抽样计算不同聚类的平均事故数,进而得出 RAR 值。

下面详细介绍研究结果:

  1. 初步分析:通过时间序列聚类分析,研究人员发现北方邦不同地区的两轮车事故风险存在明显差异,可分为低风险(每日事故数 1 - 10 起)、中风险(10 - 25 起)和高风险(约 25 起及以上)区域,这有助于相关部门确定重点监管区域。
  2. 社会人口因素对事故模式的影响:城市地区虽然人口占比相对较小,但事故占比近 40%,且城乡事故死亡率相近;男性事故风险高于女性,但女性在事故中的脆弱性不容忽视;25 - 35 岁人群事故风险最高,未成年人事故参与率高,这些结果表明需要针对不同人群制定差异化的安全策略。
  3. 时间环境因素对事故模式的影响:一天中,下午 4 点到 8 点是事故高发时段,这与晚高峰交通流量大、光线条件差有关;夏季和季风季节事故率较高,分别与高温、疲劳和道路湿滑等因素有关,冬季较低;空间 - 时间聚类分析显示,夏季高风险地区集中且范围扩大,说明道路安全形势严峻,需要季节性的干预措施。
  4. RAR 分析
    • 总体 RAR:与夏季相比,冬季部分地区事故风险下降,部分地区上升;季风季节无雨或小雨时事故风险下降,暴雨时部分地区上升,部分地区下降,如 Hapur 在暴雨时事故风险大幅增加,而 Gorakhpur 则下降。
    • 按事故严重程度分层的 RAR:冬季和低降水季风期,致命和非致命事故风险均下降,但国家首都地区(NCR)部分地区冬季致命事故风险上升;暴雨时,东部北方邦部分地区事故风险下降,NCR 地区则上升。
    • 按骑手性别分层的 RAR:冬季性别差异不明显,低降水时男性事故减少,女性部分地区有增有减,暴雨时男性事故显著减少,但女性在西部北方邦事故风险增加,如 Gautam Buddha Nagar 和 Meerut 地区。
    • 按道路类型分层的 RAR:冬季城乡道路事故风险均下降;降雨时,农村道路事故风险因基础设施原因下降更明显,城市道路小雨时事故减少,暴雨时部分地区风险增加,如 Hapur - Meerut - Muzzafarnagar - Ghaziabad 地区。
    • 按时间分层的 RAR:夜间事故风险总体低于夏季,白天事故模式与夏季相似;轻微降雨时白天事故减少,但 NCR 地区除外,暴雨时部分地区白天事故增加;夜间降雨时,部分地区事故风险增加,尤其是西部北方邦。

  5. WICRS 模型验证:以 MPA 为基准,研究人员对比了 WICRS 模型在高降水和低降水聚类中的 RAR 结果。结果显示,多数地区两种方法计算的 RAR 值差异较小,但部分地区差异较大,这是因为 WICRS 模型考虑了天气变量的聚类特性,能更全面地评估事故风险。

研究结论和讨论部分再次强调了天气、社会人口、道路基础设施等因素对两轮车事故的重要影响。不同地区、事故类型、时间和人群受天气影响各异,如 Gautam Buddha Nagar 在暴雨时致命事故风险大幅增加,Hapur 地区暴雨时非致命事故增加,且该地区女性骑手在暴雨时事故风险极高。这些结果为制定精准的道路安全政策提供了科学依据,相关部门可以根据不同地区、不同人群的特点,采取针对性的安全措施,如加强头盔佩戴管理、改善道路排水系统、实施可变限速等,从而有效降低事故发生率,提高道路安全性。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号