Ｑ：塑 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 学术论坛 城市道路事故率预测模型研究① 庞瑾王洋洋宗聪聪吴炜光 （长安大学公路学院陕西西安７１ ００１ ８） 摘要：在道路事故率预测中，大都采用单一方法对事故率进行预测，且几乎没有专门涉及城市道路的事故率预测，预测精度不够。该文在以往 预测模型的基础上，针对城市道路交通量大的特点，将事故率分为有规律和随机部分，分别用回归分析和灰色模型进行预测，再通过二元线性 回归确定两者的比例系数，有效提高了预测精度，在其他类型交通事故和灾害中也可运用。 关键词：城市道路 事故率中图分类号：Ｕ４９１．３１ 灰色预测 回归分析 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—０９８Ｘ（２０１４）ＯＳ（ａ）－０２４８－０２ 目前，对事故率的预测中，大都是采用 预测，建立事故率与时间的关系，不能从事 相关，考虑到城市道路事故率的变化特点， 只采用一种预测方法描述的误差将增大。 警＋ 记 故发生因素方面考虑事故的发展态势，或者 本文采用灰色预测与回归预测方法组合的 只定性分析事故发生率与各因素的关系，预 方式预测城市道路事故率。 测精度低，且方向大都为隧道、飞机飞行或 Ｕ＝（ ，６） Ｙ＝（ 。 （２），Ｘ‘。 （３）… ‘。 （ ）） 高速公路等，没有专门针对城市道路事故率 ２组成 一Ｚ”Ｉ２）１ ｚＩ Ｉ３）１ ｚ（ Ｉ ｎ）１ 小一ｌ乘法，求使得 预测的文章。 基于以上现状，为提高城市道路了事故 ２．１灰色预测ＧＭ 灰色预测是指利用ＧＭ模型估计预测 －率预测准确率，针对城市道路事故发生特 系统行为特征的发展变化规律，估计计算 点，本文提出一种将灰色预测方法和回归预 行为特征异常情况发生的时刻，研究特定 测方法两种算法的优势组合的预测模型， 在充分挖掘城市道路事故率的变化特征的 基础上提高预测精度。 由最时区内发生事件的未来时间分布情况等等。 主要为灰色系统理论中的ＧＭ（１，１）模型， 实质上是将“随机过程”当作“灰色过程”， “随机变量”当作“灰变量”处理。 具体操作过程如下： （“）：（】厂一 “） （ｙ一 ）达到最小值的 Ｕ＝（口，６） ＝（Ｂ ） Ｂ Ｙ。 求解方程得 １原理 城市道路事故率预测是采用恰当的预 测方法对城市道路已有的事故数据进行建 ｘ（ （．ｊ｝＋１）：（ （。 （１）一旦）Ｐ ＋ ，ｋ：０，ｌ， 设已知参考数据列为ｘ‘。’＝（ｘ‘。 （１），ｘ‘ （２），． ｆＵ （ ）），做一次累加（ＡＧＯ）生成数列 ， 一ａ ａ １， 模分析，从而将预测到的未来可能发生的 事故数等结果应用于城市道路管理与决策 中。城市道路事故率的变化包括有规律性 和由不确定的未知因素导致的随机波动部 分。表示为如下模型： Ｘ‘ ’＝（ ‘ （１）， ‘ （２），．．． 其中， （，ｚ））＝（ （ ’（１）， ２．２回归分析 关于交通量大小与交通事故的关系， ‘ （１）＋ ‘。 （２），．．． ‘’ （ 一１）＋ ‘。 （ ）） 定性分析如下：（以交通饱和度衡量交通量 大小）饱和度小于０．２时，车辆处于自由流 阶段，交通量小，车头时距大，同向车辆干 扰小。随着交通量增多，交通事故数有降低 趋势。０．２～０．４时，车辆处于稳定流状态。 车头时距减少，事故数增加。０．４～０．５时， ‘ （ ）：∑ 。 （ ）（１（＝１…２．．，ｎ） 求均值数列 Ｘ（ｔ）＝Ｘ１（ｆ）＋Ｘ２（ｆ） 其中， ｚ‘ ’（尼）＝Ｘｄ）（七）＋ ‘ （七一１），ｋ＝ｌ…２．ｒｌ 则：‘ ＝（Ｚ‘ （２），Ｚ （３）…．ｚｄ）（月）） （ｆ）为城市道路总事故率，Ｘ．（ｔ）表示 有规律部分，Ｘ “１表示随机部分 则灰微分方程如下 （。 （七）＋ ｚ（ （ ）＝ ｂ，ｋ＝２，３…．，ｎ 交通量继续加大，交通处于不稳定流状态， 事故数进一步加大。０．５～０．６时，交通处丁 饱和流状态，交通密度大，车头间距小，交 通事故数有降低趋势。大于０．６时，交通处 使事故率具有随机性和规律性的原因 为城市道路事故率与许多相互联系的因素 相应的白化微分方程为 于阻塞流状态，车速很低，车辆发生交通事 故的比率进一步降低。 结合城市道路交通量大的特点，建立 城市道路事故率与城市道路交通量的一元 多项式回归分析模型，具体如下： 一元多项式回归方程的模型为 ｙ＝ ＋屈 ＋ ２ ４－・・・＋ｆｌｋｘ ＋ｓ 囊垃帽ｌ聪羹■ 式中Ｐ０， ．， ， ， 为回归系数， 是随机误差项，假设ｓ∈Ｎ（Ｏ， ），则 Ｙ∈ （ ＋ ４－ ２＋…＋ ，Ｏ－ ）。 ０ ２ ０．●氇５ ０．嚣 １ ０ 图１ 交通事故与交通饱和度的关系 若对ｙ和Ｘ分别进行了ｎ次观测，得 （下转２５０页） ①作者简介：庞瑾（１９９２．４一），女，陕西省兴平市，本科，主要研究方向：交通工程，工作单位名称：长安大学公路学院。 ２４８ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ！ ！ Ｑ：塑 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 学术论坛 省为例，山东是我国经济大省，加工业众多， 对产业工人需求量极大，亟需高层次的培训 以根据这一需求，设立相关的培训机构，服 赢得更多的发展空间。在高校融合地方经济 社会发展和高校人才教育模式的转变，开 地方经济社会有充分的合作发展前景，二者 展针对地方发展所需的职业技能教育成为 的融合对接能够充分发挥、弥补各自的科 研优势，增强科学研究的能力，提升在优势 有别于传统教育侧重学生综合素质的 科研方向上的竞争力。融入地方社会经济还 的教育，更注重对学生技能的培训和提高。 机构培养出合格的产业工人。山东高校可 培养应用型本科人才的重要途径。务地方经济社会的发展，同时，自身也可以 提高，职业技能教育不仅对学生进行知识 有利于高校围绕地方经济、社会的发展和特 色资源形成强有力的教学科研团队，促进高 为经济社会发展培养优秀的人才。 的过程中，实训基地问题，学生订单培养问 常见的职业技能教育有电脑技能方面的培 等院校教学科研特色的培育，从而更好地 题，学生就业问题等很多问题都可以得到 训，软件与动漫设计开发制作之类的培训， 很好的解决方案或者解决办法。 校可以试点部分专业采用工学交替的培养 汽修方面的培训，厨师电焊等专业技能方面 业一线工人或管理者考取的资格证书，普通 ［１】田国强．现代经济学的基本分析框架与 方［Ｍ】．经济金融论坛，２００５． 展…．经济论坛，２００７（２０）． 合［Ｊ］．高教发展与评估，２００５（１）。 再比如工学交替的人才培养模式。高 的培训等。过去，职业资格证书通常都是企 参考文献 模式。这种培养模式，非常有利干近年来 高校在校生考取的并不多。随着经济社会的 养，能使学生理论与实践相结合，毕业后更 正方兴未艾的应用型本科院校对人才的培 发展和转型，对高校职业技能教育的要求 【２］陈向荣．浅析高等教育与区域经济的发 越来越多，越来越高。高校可以通过开设职 程等方法，使在校的本科生也可以得到国家 好的为地方经济社会发展服务。 业技能教育，开展职业技能鉴定的相关课 ［３］郑存库．地方高校科研发展的区域化联 ４】邱瑜．地方高校应彰显为地方服务的功 ４高等院校教学要针对地方经济发展 认可的各类技能证书，这既有利于毕业生 ［所需人才类型实施相关职业技能教育 职业技能教育是针对某种职业，开展该 职业所需的知识、技能培训，以实训为主， 培养专业人才的特色教育，职业教育与国家 就业，也有利于企业选择合适的人才。由于 在校期间就有针对职业技能的各种培养， 能［Ｊ】．航海教育研究，２００６（３）． 社会上常常诟病的大学毕业生眼高手低现 这样的学生，出门就能为企业创造价值，到 辅以职业所需的专业课程知识，在实践中 象在这些毕业生身上将大大减少。可以说， 基础教育、普通高等教育和成人教育并列为 我国四大教育类型。 单位就能立刻上手，大大加强了大学生的竞 争力，也让企业在选择人才时更有的放矢。 综上所述，高校与地方经济融合发展的 高等院校传统上以培养学术型人才为 主，技能教育有所欠缺。近年来，随着经济 前途是光明和广阔的，高等院校的产学研与 （上接２４８页） 到如下ｎ对观测值 ａ，ｂ分别为回归系数 ２．４补充说明 当城市道路交通事故数据不全时，通 过对已获取的数据进行插值，实现交通量 插值，主要插值方法如下： 其他交通事故率的预测，亦可作为事故死亡 人数的预测，可靠性高。 随着科技的发展，预测的精度要求将 （．ｙ，，ｘ ），ｆ＿１，２，…，ｎ 这ｎ对观测值之间的关系符合模型 越来越苛刻。只有不断的创新预测方法，实 需求。 Ｙ＝８ｎ＋ｐＩＸ＋ｆ１２ｘＺ＋・・・＋ｐｋｘｋ＋ｓ ， ｆ＝Ｌ２，…，ｎ 和事故的一一对应关系。此处采用多项式 现不同方法的交互融合，才能满足预测的 这里，五是自变量在第ｉ次观测时的取 值，它是一个非随机变量，并且没有测量误 差，对应于Ｘｉ，Ｙ，是一个随机变量，它的 已知函数ｆ（ｘ）在区间［ａ，ｂ］上有 １３＋１个不同点Ｘｏ，ｘ１，…， 处的函数值 参考文献 【ｌ】戴蓉，黄成．飞机飞行事故率预测建模与 Ｙｉ＝ｆ（ｘ）（ ０，１，… ）），求一个至多ｎ次多 随机性是由ｓ 造成的，￡∈Ｎ（Ｏ １。 对于不同的观测，当 ≠Ｊ时，ｓ 与ｓ 是相互的。 项式 （ ）：ａｏ＋ａｌＸ＋…＋ 值条件 仿真研究【Ｊ】．计算机仿真，２０１１，２８（７）： １２０—１２３． 使其在给定处与＿厂（ ）同值，即满足插 ［２】马壮林．高速公路隧道交通事故分析及 预防对策【Ｄ】．西安：长安大学，２００６． 用最小二乘法观测 ， ，卢 ，……， 的值，即取估计值，）＝ｆ（ｘ ）＝Ｙｉ（，＝０，１，… ） ）称为插值多项式，Ｘ （ｆ＝０…１．．ｎ） 称为插值节点，【ａ，ｂ】称为插值区间。 ｏ， ， ，…… ６ ｋ使Ｙｌ与 ｜＝８ｏ＋８。ｘ＋８２ ＋…＋，Ｓｋｘｋ 的误差平方和达到最小。 ２．３组合模型 组合模型即分别采用代表随机部分的 灰色预测模型和代表有规律部分的一元回 ３结语 目前关于事故率的预测，从笼统的事故 率预测到将事故细致的分为隧道、飞机、公 归模型对城市道路事故率预测，再用二元 线性回归方法得出每个模型的权值，于是得 到组合的城市道路事故率预测模型，即： 路等多种类型，精度逐渐提高。预测模型也 从原来的一种方法变为多种方法融合，进 一步提高预测精度。本文在以往预测方法 的基础上，针对城市道路交通量大的特点， 对城市道路事故率分别采用灰色模型和回 归分析分别进行预测，之后通过二元线性回 ｘ（ｔ）： １（ｆ）＋ｂｘ２（ ） 其中： ２（０一一组合模型事故率 归方式将两者融合，得到最终的预测模型， 有效减少误差，提高精度。同时，针对数据 量不足的情况，采用数据差值的方法，扩大 蜀（ｆ）一一灰色模型事故率 ２（ｆ）一一回归模型事故率 数据范围。该文方法具有普适性，既可用于 ２５０ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
