我国特大道路交通事故事故树分析

1我国特大道路交通事故事故树分析李姝莹（四川师范大学工学院09级6班，成都610101）摘要：通过对多起我国特大道路交通事故案例进行研究，运用安全系统工程学原理，从驾驶员、车辆、环境三个方面总结出导致特大道路交通事故发生的直接因素。并采用事故树（FTA）分析方法，将特大道路交通事故作为顶事件，一层一层寻找顶事件的各个基本事件，绘制出事故树模型，求得最小割集和最小径集，并根据结构重要度的分析原则得到各基本事件的结构重要度排序，最后结合管理等间接因素制定出特大道路交通事故的预防控制措施。关键词：特大；道路交通事故；事故树分析；控制措施0引言有资料显示，交通事故已经成为世界的第一害，而中国是世界上交通事故死亡人数最多的国家之一。全国每年发生人员伤亡交通事故数十万起，造成10万人左右死亡。交通事故是非正常死亡的第一原因，也是我国人口死亡的主要原因之一，占总人口的近万分之一。同时，每年导致数十万人受伤，直接经济损失超过10亿元，间接损失至少在百亿元以上。对2006年—2010年五年的全国道路交通事故情况进行统计（如表1所示），数据显示出在各级公安机关不断加大管理力度，全国道路交通事故伤亡人数近年来持续下降（如图1所示），但交通事故的发生率依然很高，特别是特大交通事故频繁发生（如图2所示），严重威胁了人类生命财产安全，造成了巨大的损失。所以，必须找出导致重特大交通事故发生的原因，制定出相应预防控制措施坚决遏制重特大道路交通事故发生。表12006年—2009年全国道路交通事故情况年份事故起数死亡（人）受伤（人）直接经济损失一次死亡10人以上（亿元）特大事故起数20063787818945543113914.938200732720981649327209122620082652047348430491910.1292009238351677592751259.12420103906164652252540759.3342图12006年--2010年道路交通死亡人数05101520253035402006年2007年2008年2009年2010年图22006年—2010年10人以上特大道路交通事故数量（起）1我国特大道路交通事故案例列举1.1我国的道路交通事故分类根据《中华人民共和国道路交通安全法》，道路交通事故是指车辆在道路上因过错或者意外造成的人身伤亡或者财产损失的事件。分为轻微事故、一般事故、重大事故和特大事故。轻微事故，是指一次造成轻伤1至2人，或者财产损失机动车事故不足1000元，非机动车事故不足200元的事故。一般事故，是指一次造成重伤1至2人，或者轻伤3人以上，或者财产损失不足3万元的事故。重大事故，是指一次造成死亡1至2人，或者重伤3人以上10人以下，或者财产损失3万元以上不足6万元的事故。特大事故，是指一次造成死亡3人以上，或者重伤11人以上，或者死亡1人，同时重伤8人以上，或者死亡2人，同时重伤5人以上，或者财产损失6万元以上的事故。31.2案例列举（1）2006年2月24日上午6时30分许，贵州省贵阳市境内的贵新公路12公里处发生一起特大交通事故，一辆从广东方向开往四川的双层卧铺大客车失控撞破护栏冲出路基，翻下7米多高的路坎，坠入一条小河中。车内45名乘客，23人当场死亡，22人受伤。（2）2007年4月23日上午8：15分，重庆渝运集团北碚分公司一辆北泉牌中型客车（准载25人，实载32人）由渝北区开往北碚区，行至北碚区水土镇长生桥处冲断左侧护栏翻到12米高的桥下，造成26人死亡、6人受伤的特大道路交通事故。（3）2008年3月28日9时40分，桑植县两河口乡潭口村路段(省道S305线158km+46m处)发生一起特大道路交通事故，一辆大型普通客车驾车进入弯道路段，越过道路中心黄色分道线超车，超过道路设计时速行驶，撞向对面来车，发生碰撞后撞毁右前方防护墩，翻入河中，造成13人死亡，10人受伤。（4）2009年12月23日16时，临淄区境内309国道附线路口发生一起特大道路交通事故，一辆重型半挂罐车与一辆大型客车相撞，4人当场死亡、17人受伤。（5）2010年2月17日15时50分，四川雅安发生一起死亡10人的特大道路交通事故。一辆小型客车，乘载17人（核载7人），行驶到一条正在施工路段处，车辆撞击道路左侧山体后，坠入距路面70米的山崖，造成2人当场死亡、8人经抢救无效死亡、7人受伤。2事故树定性分析2.1事故树分析法事故树分析（FaultTreeAnalysis，简称FTA）是安全系统工程的重要分析方法之一，它是从一个可能的事故（顶事件）开始，自上而下，一层一层寻找顶事件的直接原因事件和间接原因事件，直到基本原因事件。并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。它能对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潜在原因。用它描述事故的因果关系直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析。事故树定性分析主要是按事故树结构，求事故树的最小割集或最小径集，以及基本事件的结构重要度。事故树定量分析包括：根据基本事件的发生概率，计算顶事件发生的概率；计算各基本事件的概率重要度和临界重要度。本文主要采用事故树分析法对事故进行定性分析。2.2特大道路交通事故的事故树构造从安全系统工程学的角度看，影响事故是否发生的主要因素有人、物、环境、管理和事故处置。当人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展的过程中，在一定时间、空间发生了接触，伤害事故就会发生。人的不安全行为和物的不安全状态是造成事故的直接原因，管理的缺陷是造成事故的间接原因也是本质原因。而不安全的环境是引起事故的物质基础。采取有效的事故处置措施可以防止事态恶化和扩大事故。运用安全系统工程学原理结合全国近年来特大道路交通事故案例对导致特大道路交通事故发生的原因可以从司机、车辆、环境、管理因素和事故处理是否及时有效五个人方面进行分析。现建立事故树模型，对特大道路交通事故的影响因素进行分析，以发生特大道路交通事故作为顶事件T。自上而下，一层一层寻找顶事件的直接原因事件和间接原因事件，并对各个影响因素的结构重要度进行分析，从而提出相应预防控制措施。特大道路交通事故的事故树如图3所示。4图3特大道路交通事故事故树分析2.3事故树的最小割集计算割集是指由事故树某些基本事件构成的集合，且当集合中的事件都发生时，顶事件必然发生。最小割集是指如果某个割集中任意除去一个基本事件就不再是割集，则称该割集为最小割集。每一个最小割集都表示顶事件发生的一种可能，事故树中有几个最小割集，顶事件发生就有几种可能，所以最小割集越多，说明系统的危险性越大。掌握了最小割集，对于掌握事故的发生规律，调查事故发生的原因有很大的帮助。用布尔代数法对事故树进行化简,可得到75个最小割集：K1=｛X1，X6，X9｝，K2=｛X2，X6，X9｝，K3=｛X3，X6，X9｝，K4=｛X4，X6，X9｝，K5=｛X5，X6，X9｝，K6=｛X1，X7，X9｝，K7=｛X1，X8，X9｝，K8=｛X1，X6，X12｝，K9=｛X2，X7，X9｝，K10=｛X2，X8，X9｝，……，K74=｛X5，X8，X10｝，K75=｛X5，X8，X11｝。每个最小割集代表一种导致事故发生的模式，根据最小割集可以得出导致顶事件发生的原因组合。2.4事故树的最小径集计算径集是事故树某些基本事件的集合，当这些基本事件都不发生时，顶事件必然不发生。最小径集是指如果在某个径集中任意去掉一个基本事件，它就不再是径集，则称这个径集为最小径集。一个最小径集中所包含的基本事件都不发生，就可防止顶事件发生。所以最小径集越多，防止事故的途径也越多，说明系统的安全性越大。求取最小径集是利用它与最小割集的对偶性，先将事故树转换为成功树，再求取成功树的最小割集，即可得到对应的原事故树的最小径集。列出布尔代数式：T’=M1’+M2’+M3’=X1’X2’X3’X4’X5’+X6’X7’X8’+M4’M5’=X1’X2’X3’X4’X5’+X6’X7’X8’+X9’X10’X11’X12’X13’5即原事故树有3组最小径集，分别为｛X1,X2,X3,X4,X5｝,{X6,X7,X8},{X9,X10,X11,X12,X13}。每个最小径集都指示了防止顶事件发生的一个方案。根据最小径集可选取确保系统安全的最佳法案。2.5基本事件的结构重要度求解结构重要度分析，是从事故树结构上分析各事件的重要程度，即在不考虑基本事件的发生概率，或者说假定各基本事件的发生概率都相等的情况下，分析各事件的发生对顶事件发生所产生的影响程度。基本事件的结构重要度越大，它对顶事件的影响程度就越大。由于该事故树的最小径集少于最小割集，所以用最小径集分析较为方便，根据结构重要度分析原则：在同一最小径集中出现且在其他最小径集中不再出现的基本事件，结构重要度相同；低阶最小径集中基本事件的结构重要度大于高阶最小径集中的基本事件的结构重要度。得各基本事件的结构重要度排序如下：I(6)=I(7)=I(8)I(2)=I(3)=I(4)=I(5)=I(1)=I(9)=I(12)=I(13)=I(10)=I(11)，即制动失效=车轮爆胎=转向系统失灵无证驾驶=酒后驾驶=严重超载=违规占道行驶=超速行驶=道路线性骤变=下雨路滑=大雾挡住视线=交通标识不明=长陡坡。3特大道路交通事故的预防控制措施根据以上事故树分析得，导致特大道路交通事故发生的直接因素有驾驶员违章、车辆“带病”、环境不良。而管理上的缺陷是导致事故发生的间接原因，也是本质原因。该事故树的最小径集为P1=｛X1,X2,X3,X4,X5｝,P2={X6,X7,X8},P3={X9,X10,X11,X12,X13},只要防止各最小径集中的基本事件都不发生，那么顶事件就必然不会发生。从结构重要度的显示结果可以看出基本事件对顶事件的影响程度，从而能够找到影响安全的关键因素。所以，结合事故树的分析结果，制定出预防控制特大道路交通事故发生的措施。3.1严格控制车辆的上路条件事故树的分析结果显示，车辆的上路条件是否优良对事故发生与否的影响程度很大。所以应严格控制车辆的上路条件。车辆是现代道路交通中的主要元素，影响汽车安全行驶的主要因素是转向、制动、汽车构件等。我国机动车种类多，动力性能差别大，安全性能低，管理难度大。机动车在长期使用过程中处于各种各样的环境，承受着各种应力，如外部的环境应力、内部功能应力和运动应力，汽车技术状况参数将以不同规律和不同强度发生变化，或性能参数劣化，导致机动车的性能不佳、机件失灵或零部件损坏，最终成为造成道路交通事故的直接因素。而一些车主为了贪图一时的利益，对安全技术检测状况差或已经报废的车辆仍在使用，也有一些车主对车辆使用率高，但疏于对车辆的保养及修理，导致车辆技术性能差，故障多，机件很容易失灵。这些情况都容易引发交通事故。所以，为增强车辆的安全性能，应采取的措施有（1）对车辆应完善安全设施并进行定时保养。（2）实行机动车检验社会化。（3）完善机动车强制报废制度。3.2保证驾驶员的安全上路状态事故树的分析结果显示，驾驶员的状态及安全意识也是影响事故是否发生的重要因素，所以必须保证驾驶员安全上路状态。6交通是人类生存的四大根本需求之一，在特大道路交通事故中驾驶员的因素起着决定性作用，许多事故都是由于驾驶员的原因造成的。由于机动车驾驶员数量增长速度过高，群体文化素质不高，安全驾驶技术水平不高，部分驾驶员缺乏职业道德，交通违法行为严重，是发生交通事故的重要原因。引发事故发生的驾驶员的违章行为包括超速行驶、无证驾驶、酒后驾驶、严重超载、违规占道行驶等，这些违章行为都有可能导致事故发生。所以，为了保证驾驶员的安全上路状态，应做到（1）对驾驶员的上岗资格进行严格考察，杜绝无证驾驶的情况。（2）提高驾驶员的驾驶技能。（3）对驾驶员加强安全教育以提高驾驶员的的安全意识，使驾驶员能够自觉遵守交通法规。（4）定期进行安全考察评估，对做得好的驾驶员给予奖励，对有过违章行为的驾驶员进行处罚。3.3优化