美国道路交通安全现状及研究热点.pdf
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美国道路交通安全现状及研究热点严新平1?
黄合来2?
马?
明1,2（武汉理工大学?
水路公路交通安全控制与装备教育部工程研究中心1?
武汉430063）（中佛罗里达大学土木与环境工程系2?
佛罗里达奥兰多32816）摘?
要?
虽然美国的道路交通机动化水平非常高,但其安全事故各项指标却远优于中国。
这主要得益于美国在道路交通安全研究方面起步早、研究层次较高、基础研究项目较多、且理论与应用结合紧密。
为了全面了解美国道路交通安全研究现状,结合统计数据分析了美国的道路交通安全形势及变化趋势,归纳提出了道路交通安全研究的框架模型,并在此基础上介绍了美国道路交通安全研究的主要领域与实践成果以及美国主要的科研机构,同时还介绍了美国目前道路交通安全研究中的几个主要热点。
关键词?
美国;道路交通安全;现状;研究热点中图分类号:
U491.31?
文献标志码:
A?
DOI:
10.3963/j.ISSN1674?
4861.2009.05.001引?
言在美国,人口中持有驾驶证的比例相当高。
2007年,美国驾驶员人数为2.06亿,占全国人口总数的68.3%;一直以来,美国也是机动车保有量最多的国家,而且近年来这一数字仍在持续增加。
目前机动车保有量已接近2.6亿辆,相比1998年增加了约5000万辆;此外,机动车的使用也十分频繁,平均每天的出行人数逾10亿人?
次,年均车辆行驶总里程更是高达4.875万亿km（3.03万亿mi）1（注:
1mi=1.609km）。
美国近10a的道路交通机动化状况,见图1。
图1?
美国道路交通机动化状况（1998年2007年）?
如此高的机动车保有量和使用率不可避免会给道路交通安全形势带来沉重压力。
20世纪60年代中期之前,无论以万车死亡率还是以车辆公里行驶死亡率衡量,美国的道路交通安全形势在世界范围内一直处于最佳状况2。
这主要得益于美国在道路交通安全研究方面起步早,其于1930年成立的美国交通工程师协会（InstituteofTransportationEngineers,ITE）是世界上第1个交通研究机构,该协会的主要目标之一便是保障美国道路交通安全;之后一段时间,瑞典、澳大利亚等部分发达国家对道路交通安全的重视程度及资助力度逐渐甚于美国,以至于美国的道路交通安全形势开始相对下滑。
按车辆公里行驶死亡率衡量,2002年美国的交通安全状况在世界范围内已下滑到第102。
为了加快改善道路交通安全形势,美国于20世纪90年代中后期开始大幅增收稿日期:
2009?
09?
10通信作者简介:
马?
明（1983）,博士研究生.研究方向:
道路交通安全.E?
mail:
maming6191美国道路交通安全现状及研究热点严新平?
黄合来?
马?
明加在道路交通安全领域的科研投入,并通过国家公路交通安全管理局（NationalHighwayTrafficSafetyAdministration,NHSTA）、联邦公路管理局（FederalHighwayAdministration,FHWA）、交通运输研究委员会（TransportationResearchBoard,TRB）等专门的政府机构或行业协会实施项目的立项及管理。
近年来,虽然机动车保有量及车辆行驶总里程一直持续增加,但死亡事故绝对数并未增加,而是一直稳定在37000余起。
与此同时,每亿车辆公里行驶死亡率则由1998年的1.58下降到2007年的1.361（见图2）。
由此可见,美国道路交通安全形势好转明显。
图2?
美国道路交通事故安全状况变化趋势?
中国的道路交通安全形势远远落后于美国。
2007年,美国汽车保有量为2.56亿辆,交通事故死亡人数为41259人;而中国1.69亿辆的汽车保有量,竟有73484人死于交通事故3。
此外,美国在道路交通安全研究的层次较高,基础理论研究较多,且理论与应用结合紧密。
因此,美国道路交通安全研究的许多方面都值得我国学习和借鉴。
1?
道路交通安全研究框架模型一般来说,降低事故发生风险、减轻事故严重程度是道路交通安全研究的2个核心目标4,且其分别适用于交通事故发生的不同阶段。
对于事故发生前阶段,交通安全研究的目的旨在降低事故发生的风险,避免事故的发生;而对于事故发生时及事故发生后的阶段,道路交通安全研究的目的则着重于减少事故损失,减轻人员伤害程度。
道路交通安全研究的框架模型如图3。
图3?
道路交通安全研究框架道路交通系统中潜在的风险因素众多,影响事故发生及事故后果的原因有所不同。
对于事故发生风险,相应的影响因素主要为人、车辆及道路环境;而对于事故严重程度,相应的风险因素不仅包括人、车辆及道路环境,还包括事故发生后的急救。
道路交通安全研究的核心思想即为在不同阶段中识别影响事故发生或事故后果的风险因素,从而有针对性的提出安全改善措施,达到降低事故发生风险和减轻事故严重程度的安全目的。
目前,美国的道路交通安全研究范围非常广泛,涉及各种重要风险影响因素以及1个整合了各类手段和工具的安全应对体系。
2?
美国战略道路安全计划为了有效降低道路交通事故死亡率、彻底改善道路交通安全状况,美国制定实施了一系列的道路交通安全相关规划,如:
国家安全委员会（NationalSafetyCouncil,NSC）实施的国家安全记录项目,TRB在国家联合公路研究计划（na?
tionalcooperativehighwayresearchprogram,NCHRP）中实施的路侧安全改善战略规划,以及紧急医疗服务战略计划等。
在上述专项安全计划的基础上,美国国家公路与运输协会（AmericanAssociationofStateHighwayandTransporta?
tionOfficials,AASHTO）下属的道路交通安全常务委员会联合NHSTA、FHWA以及TRB下属2交通信息与安全?
2009年第5期?
第27卷?
总151期的交通安全管理委员会于1997年初召集全美交通安全专家制定了综合性的战略道路安全计划（strategichighwaysafetyplan,SHSP）。
SHSP涵盖了道路交通安全所有相关要素,包括驾驶员、其他交通参与者、机动车、公路、紧急医疗服务以及管理5。
以减少事故死亡率为目标,该规划明确列出22个研究专项,具体内容见表1。
表1?
美国道路交通安全计划相关要素、专项及应对措施要素实施目标主要安全应对措施（4E）工程教育执法急救驾驶员1.建立年轻驾驶员的驾照分步发放制度!
2.确保上路行驶的驾驶员持有合法驾照并具有充分的驾驶能力!
3.保障老年驾驶员的驾驶能力!
4.控制侵略性驾驶行为!
5.减少使用酒精或药物等能力削弱条件下的驾驶!
6.保持驾驶员在驾驶过程中处于清醒状况!
7.提升驾驶员的安全意识!
8.提高安全带使用率,提升全员对气囊的认识!
特殊交通参与者1.提高步行及穿行道路的安全性!
2.确保自行车旅行方式更安全!
车辆1.改善摩托车安全以及提升其驾驶员的安全意识!
2.提高卡车运营的安全性!
3.提高车辆安全性能!
公路1.减少机动车与火车之间的碰撞事故!
2.确保车辆不偏离正常行驶车道!
3.减轻车辆驶出道路的事故后果!
4.改善公路交叉口设计和管理!
5.减少正面碰撞以及跨越中央分隔带驶到对向车道所引起的碰撞!
6.设计更为安全的施工区!
急救1.提升增加交通事故存活率的医疗能力!
管理1.改进信息及决策支持系统!
2.建立更有效的安全管理系统!
?
在驾驶员方面,无论以单位人口、单位驾驶员或单位里程事故数计,年轻驾驶员都最具安全隐患。
以2003年数据为例,美国共有6424个介于1520岁的年轻驾驶员死于道路交通事故。
虽然该年龄段的驾驶员仅占美国驾驶员总数的6.3%,但是其相对于死亡事故和所有事故驾驶员总数的比例竟高达13.6%和18%6。
为了改善年轻驾驶员的安全状况,全面建立和完善驾照分布发放制度是一个重要手段。
此外,确保上路行驶的驾驶员持有合法驾照并具有充分的驾驶能力也是一个重要的交通安全改善措施。
基于FARS数据的一个研究报告表明,约20%的死亡事故与无证驾驶有关7。
同时,人口老龄化现象让如何保障老年驾驶员的驾驶能力成为了一个重点课题,为此,FHWA还专门出版了老年驾驶员公路设计手册（olderdriverhighwaydesignhand?
book）。
在驾驶行为方面,控制侵略性驾驶一直是美国交通安全领域的一个关注热点。
据估计,50%以上的死亡事故与侵略性驾驶行为有关。
酒后驾车也是1个主要的事故致因,而且酒后驾车极易导致侵略性驾驶的发生。
据统计,在2003年由于交通事故死亡的42643人当中,血液酒精浓度超过0.08%的达到15630人。
分神或疲劳驾驶也是威胁道路交通安全的一个显著因素,因此如何保持驾驶员在驾驶过程中处于清醒状况也是重要的研究专项。
此外,提高驾驶员整体安全意识也是一个重要专项,主要包括提高对侵略性驾驶的安全认识,如超速、不遵守交通规则和信号灯以及酒后驾车等。
其他主要与驾驶员相关的研究专项还包括提高安全带使用率以及提升全员对安全气囊的认识。
在其他交通参与者方面,行人和自行车安全是2个重要的关注对象。
在机动化程度日益增加的状况下,步行和自行车的交通模式正在美国得到大力的推广和关注,节省能源和日常开支、降低汽车尾气排放以及保持健康等成为主要的目的。
然而,根据NHTSA安全统计数据,在19972007年间,平均每年有4890个行人和730个自行车骑手死于道路交通事故。
因此,给行人和自行车提供1个良好、安全的道路环境成为了1个重要课题。
3美国道路交通安全现状及研究热点严新平?
黄合来?
马?
明在车辆方面,目前交通安全计划主要着重于解决摩托车及卡车的安全问题以及由此给道路交通带来的安全隐患。
由于摩托车使用的日渐增多,摩托车骑手的死亡人数从1997年的2116人逐年增加到了2007年的5154人,而受伤人数更是从1997年的53000人上升到2007年的103000人8。
无论是以单位车辆数,还是以单位里程伤亡率来衡量,摩托车的安全形势都日趋严峻。
同样,卡车的安全问题也一直是美国道路交通尤其是高速公路安全的一个重要课题,每年由于卡车事故导致的死亡人数约为5000人,约占总交通事故死亡人数的12%。
另外,对于普通车辆来讲,也有相应专项用于提高车辆安全性能的要求,这主要表现在对防抱死制动系统的正确使用、车内一氧化碳探测技术、以及改善车辆和道路的协调性等方面。
另有6个重要研究专项涉及道路设计与管理。
针对事故类型,减少机动车与火车之间的碰撞事故、减少正面碰撞以及跨越中央分隔带行驶到对向车道所引起的碰撞,和确保车辆不偏离正常行驶车道为3个研究重点。
虽然机动车与火车碰撞事故数量相对较少（2003年死亡数为324人）,但其所带来的超常的严重性让其成为了1个重要安全改善专项。
同样,正面碰撞也是1个极为严重的事故类型,在2003年,3986起死亡事故导致了5063个死亡人数。
而在路段上,大部分的正面碰撞都是由于车辆驶离车道跨越中央分隔驶到对向车道而导致的。
此外,约40%的死亡事故涉及车辆驶离车道,在农村地区这个比例更是达到约2/3。
此类事故中,除了上述的与对向车辆正面碰撞外,驶出车道与路侧设施如电线杆或树干碰撞也是1个主要致因,因此减轻车辆驶出道路的事故后果也成为了1个重要的研究专项。
在交叉路口问题上,信号灯交叉口和非信号灯交叉口都是重点关注对象。
虽然交叉口在整个道路系统中仅占很小一部分,而与交叉口相关的事故却占到事故总数的50%以上9。
与路段相比,交叉口事故的严重性相对较轻,但其死亡人数在所有交通事故死亡人数中仍占有相当比例。
例如,2008年间共有8797人死于交叉口交通事故,占全年道路交通事故死亡总人数的21%10。
此外,道路施工区交通事故的严峻现状使其安全问题也日益得到重视,如2007年间,道路施工区的交通事故共造成835人死亡、约4万人受伤的严重后果。
道路交通事故发生后的急救服务能力也是安全计划中一个重要研究专项,该部分将在随后的安全改善措施中予以着重介绍和说明。
此外,改进信息及决策支持系统以及建立更有效的安全管理系统也是2个重要研究课题。
如同道路交通运输行业中的其他领域,道路交通安全在美国也正在被作为一个涉及多个部门和机构的综合领域,其主要包括制定远景规划、具体的目标和行动计划、以及相应的组织结构形式等。
除了上述道路交通安全计划之外,智能交通系统（intelligenttransportationsystem,ITS）计划的实施同样在改善安全方面起了显著的积极作用。
但其与战略公路安全计划的侧重点有所不同,ITS所关注的是利用先进的信息、计算机及控制技术开发智能车辆、实现车路协调,从而避免事故的发生。
3?
美国道路交通安全改善措施实施为了将SHSP的研究成果有效地应用到实践中,NCHRP专门出版了第500号（1-23卷）和501号研究报告。
该报告详尽介绍了22个研究专项的基础数据、策略、改善措施以及支撑材料。
目前,道路交通安全的改善主要通过4大途径实施,即工程（engineering）、教育（education）、执法（enforcement）和急救（emergentmmedicalservices）。
由于这4个词的英文首字母均为E#,因此又称之为4E科学策略。
这一概念是世界上的交通专家们为预防和减少交通事故,经过多年研究与实践而总结出的成果。
4E的具体内容简介如下:
1）工程。
指交通工程建设,主要研究三方面的内容。
车辆在公路上的运动规律及特征;%道路等基础设施安全设计以及交通管理与控制;&安全辅助驾驶,乘员保护、行人保护等车辆安全性设计;2）教育。
主要指以学校和社会为主的交通安全教育。
在美国,教育主要包括驾照分步发放系统、驾驶员培训、驾驶员教育计划等;3）执法。
由交通管理部门按照相关交通法规对交通参与者的管理。
美国的交通法规包括道路交通法、交通安全对策基本法、道路法、道路运输法等;4）急救。
（括非住院的紧急医疗护理以及救4交通信息与安全?
2009年第5期?
第27卷?
总151期护运输服务）。
在4E的框架下,表1列出了针对各个研究专项的主要安全应对措施。
可以看出,工程、教育和执法三大措施的联合实施几乎贯穿着绝大多数实施目标,尤其是在与交通参与者（包括驾驶员、行人和自行车）相关的领域。
例如,在确保上路行驶的驾驶员持有合法驾照并具有充分驾驶能力的方面,SHSP提出了一系列涉及工程、教育及执法的应对措施,其中包括增强驾照吊销及暂停的执法效应、严禁无证驾驶员上路、开发科学的问题驾驶员#识别系统以及驾驶能力自我评测系统、整合和建立州际驾驶记录数据库、为驾驶员驾驶能力自我评测和提高提供模拟驾驶器等技术辅助手段。
另外值得强调的是,紧急医疗救助服务作为一个单独的专项得到了特别的重视。
在该专项中,为了提升增加交通事故存活率的医疗能力,提出了一系列科学的应对措施,其中包括开发和实施交通事故急救的及时应对方法、实施对紧急医疗救助相关人员的培训、建立有效的针对城区、农村及野外州际公路的医疗急救应对体系、在至少25个州建立外科创伤应对系统（traumasystem）等。
4?
美国发布的主要指南、工具及分析软件为了有效而科学的实施各种安全改善措施,NHSTA、FHWA以及TRB等主要交通安全管理和研究机构发布了一系列针对道路交通安全的指南、标准及分析软件工具,其主要成果如表2所列。
表2?
美国道路交通安全改善主要指南、标准及分析软件主要成果简要说明NCHRPReport500?
针对AASHTO的SHRP行动计划发布的23个实施指南,其中卷1-20,22及23详尽介绍了22个研究专项的基础数据、策略、改善措施以及支撑材料;卷21着重提出面向所有研究专项的安全数据处理及分析的方法指南NCHRPReport501面向实施机构的交通安全计划实施的综合管理过程指南HSM:
HighwaySafetyManual?
道路安全手册,与传统的道路通行手册并行的道路设计指南。
将成为评价和预测各种道路设施设备安全效应的主要依据HFG:
HumanFactorsGuidelinesforRoadSystems?
道路系统人性因素指南,提供道路设计和交通工程中对人性因素考虑的工具及标准MUTCD:
ManualonUniformTrafficControlDevices全国统一的交通控制设施设计标准MMUCC:
ModelMinimumUniformCrashCriteria事故数据记录及管理的标准化指南DHMS:
DigitalHighwayMeasurementSystem?
电子化的道路数据收集系统。
该系统用装备了高速三维数据收集系统的货车自动收集道路路侧、路面及路基相关数据MMIRE:
ModelMinimumInventoryofRoadwayElements面向交通安全的道路及交通数据标准化指南IHSDM:
InteractiveHighwaySafetyDesignModel?
交互式安全设计模型,提供一系列面向安全的道路几何设计的决策支持软件。
包括六大模块:
事故预测、设计一致性、交叉路口评价、交通政策评价、交通流分析和驾驶员及车辆评价SafetyAnalyst?
安全分析师软件,提供面向具体交通地点的安全分析和管理工具。
包括六大工具:
道路网络筛选工具、安全诊断工具、应对措施选择工具、经济评价工具、优先性排序工具、及应对措施评价工具SHRP2-Safety:
StrategicHighwayResearchProgram2?
美国国会批准的第2个战略性公路研究计划,旨在研究导致交通事故及拥堵的主要原因。
安全领域在该计划中排在首位,其着重研究基于车辆和基础设施的各种先进技术,以及对事故前、事故后以及事故风险敞口等数据进行收集和整合分析NCHRPproject17-46:
ComprehensiveAnalysisFrame?
workforSafetyInvestmentDecisions?
安全投资抉择综合分析框架,将作为各级相关机构进行安全分析、投资和实施的蓝皮书5?
美国道路交通安全主要研究机构高等学校是推动美国交通科技进步的重要力量。
为了促进交通相关领域的技术革新、保障交通行业的可持续发展,美国通过一系列的法案制定了一项大学交通运输中心计划（universitytransportationcenters,UTC）。
该计划最早是在1987年美国国会批准通过的路面交通和补助法案#中所发起,该法案允许在10个标准联邦区域中择优选取高校资助成立交通运输中心;1991年和1998年批准的路面协调联运效率法案#和21世纪交通运输公平法案#又分别允许建设4个国家级以及23个其它级别的交通运输中心;随后,2005年所批准的安全、负责、灵活、高效的交通5美国道路交通安全现状及研究热点严新平?
黄合来?
马?
明平等法案（Safe,Accountable,Flexible,Effi?
cientTransportationEquityAct:
ALegacyforUsers,SAFETY-LU）,又将该项计划的资助范围扩大到60个大学交通运输中心,每年的资助金额高达7670万美元,每2a为1个阶段,实施期限为4a11。
SAFETEA-LU指出UTC计划以及各大学交通运输中心的具体目标为研究、教育以及技术转让。
该法案更是明确强调无论基础研究或应用研究的成果均应由同行专家或交通领域的其他专家所评议,以便提高整个交通行业的知识层次;并且,通过以课程作业和实践学习为主要形式的多学科教育计划增强中心的交通主题;此外,法案还要求研究成果需具备实用性,可由用户直接操作或实施11。
该计划现由美国交通运输部下属的研究与创新技术管理局（ResearchandInnova?
tiveTechnologyAdministration,RITA）负责管理实施。
20052009年间,美国共资助了67所大学交通运输中心。
其中,七所第一阶段（20052007）年所资助的大学交通运输中心在资助期满后由其他学校替换。
目前,美国正在资助的国家级及区域性大学交通运输中心各有10个,又在另外3个批次中分别资助了10个、22个及8个大学交通运输中心。
67个大学交通运输中心在UTC计划中所确定的研究主题各有不同,其中,主题以道路交通安全为主的大学交通运输中心如表3所列。
表3?
以道路交通安全主题为导向的美国大学交通运输中心资助级别大学名称UTC计划主题国家级阿拉斯加大学寒冷地区交通安全及技术革新UniversityofAlaska明尼苏达大学UniversityofMinnesota利用以人为本的技术提高安全及机动性区域性田纳西大学交通安全UniversityofTennessee普度大学机动性、安全性及基础设施更新的集成解决方案PurdueUniversity内布拉斯加大学UniversityofNebraska?
通过在道路运输系统中增加多模式货物运输方式来提高安全性第一批次爱荷华州立大学通过改进管理信息系统提高交通运输安全性IowaStateUniversity密歇根大学年轻人与老年人的安全性与机动性UniversityofMichigan中佛罗里达大学先进的交通仿真技术UniversityofCentralFlorida南佛罗里达大学使公共运输更加安全、高效UniversityofSouthFlorida第二批次克利夫兰州立大学公路施工区安全与效率ClevelandStateUniversity堪萨斯州立大学KansasStateUniversity乡村交通运输系统及基础设施的可持续性及安全性马萨诸塞大学安默斯特分校UniversityofMassachusetts-Amherst通过创新技术及策略提高交通运输灵活性与安全性第三批次阿拉巴马大学伯明翰分校交通安全及伤害控制UniversityofAlabama,Birmingham阿拉巴马大学塔斯卡鲁萨分校交通运输系统管理及安全UniversityofAlabama,Tuscaloosa田纳西大学诺克斯维尔分校重型车辆安全、高效UniversityofTennessee-Knoxville?
交通参与者是道路交通系统中惟一具有主观能动性的要素。
有研究表明,大约90%的道路交通事故与人因有关12。
密歇根大学的交通运输中心针对老年驾驶员的感知与认知等能力的变化以及年轻驾驶员的高事故风险等安全主题开展了大量研究工作;此外,作为中西部交通运输中心成员单位的爱荷华州立大学与爱荷华大学同样致力于通过研究人为因素来改善交通安全,爱荷华大学利用其全美最先进的汽车驾驶模拟器重点研究了驾驶员分神、驾驶员行为表现以及药物作用下6交通信息与安全?
2009年第5期?
第27卷?
总151期的驾驶行为等安全问题。
在各种类型车辆的安全问题中,运输车辆安全是研究的重点。
田纳西大学诺克斯维尔分校参与创建的重型卡车研究中心利用先进的车辆辅助设计技术提高卡车的安全性,以及研究如何调整交通控制策略（如信号控制等）来保障卡车的运营安全性问题;此外,内布拉斯加大学交通运输中心的主题也是围绕卡车展开,主要研究包括分析风、其他交通参与者（如摩托车）、以及施工区等因素对卡车事故的影响;南佛罗里达大学则侧重利用先进技术减少公共运输车辆事故发生的风险,如利用基于摄像头的车载系统减少公交车辆侧面碰撞风险等。
道路环境因素也可能成为交通事
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