基于主成分分析理论的交通事故成因的研究.pdf

第14卷　第1期　 山东交通学院学报 Vol. 14 No. 1 2006 年3 月　 　 　 　 　 　 　 JOURNAL OF SHANDONG J IAOTONG UNIVERSITY 　 　 　 　 　 　Mar. 2006 基于主成分分析理论的交通事故成因研究 林　忠 ,宇仁德 ( 山东理工大学 交通与车辆工程学院, 山东 淄博　255049) 摘要 :研究了道路交通事故的各种成因 ,用主成分分析理论对引起道路交通事故的主要因素进行分析 ,得出影 响交通安全的主要矛盾 ,并采取适当的安全措施 ,从而达到降低交通事故发生的次数和强度的目的。 关 　键 　词 :交通违章 ;交通安全 ;交通事故 ;主成分分析 ( ) 中图分类号:U491. 31 　　　　　　　文献标识码 :A 　　　　　　　文章编号 :1672 - 0032 2006 01 - 0055 - 03 1 　交通事故的成因 交通事故的成因分析是交通事故研究的主要内容之一 ,是采取预防交通事故对策的根据。交通事 故是随机事件 ,原因错综复杂 ,即交通事故是多因素互相作用影响的结果 ,很难用一个固定的模式或数 学公式来精确的描述交通事故的原因。道路交通事故的发生、发展和变化有其自身内在的规律性 ,挖掘 道路交通事故分布规律的目的在于通过对事故资料的搜集、整理、统计和分析 ,找出道路交通事故分布 的规律 , 以便有针对性地提出改善我国道路交通安全状况的方法和措施。 按传统的交通事故分析 ,交通事故的原因一般有三点 :人的因素、车辆因素、道路环境因素[1 ] 。如果 继续往下分 ,则有 :超速行驶、措施不当、违章超车、疏忽大意、疲劳驾车、违章会车、违章停车、转向性能 不佳、转向失效、制动失效、灯光失效、轮胎爆裂、路面湿滑、线形不合理、路面病害等等[2 ] 。 2 　主成分分析基本理论 传统的交通事故原因分析方法往往罗列一些简单的数据或图表 ,或者只是对道路事故数据进行简 单的统计分析 ,如绝对指标、相对指标、平均指标等等 ,无法从本质上或者说从联系的角度处理这些数 据 ,而且也找不到交通事故的主要矛盾。而多元统计分析中的主成分分析理论运用数学中降维的思想 , 对道路交通事故进行研究 ,全面、准确地反映出交通事故的特征及发展规律。运用主成分分析理论可以 ) 完全避免传统分析方法遇到的如下问题 :1 为了避免遗漏重要的交通事故信息而考虑尽可能多的指标 , 增加了研究的复杂性 ;2) 随着考虑指标的增多而增加了交通事故问题的复杂性 , 同时由于各指标均是同 一事故的反映 ,不可避免地造成交通信息的大量重叠 ,这种交通信息的重叠有时甚至会抹杀交通事故的 真正特征与内在规律。 对交通事故的研究中涉及 n 个指标 ,分别用 X 1 , X 2 , …, X n 表示 ,这 n 个指标构成的 n 维随机向量 为 X = ( X 1 , X 2 , …, X n ) ,设随机向量 X 的均值为 u ,协方差矩阵为 Σ。对 X 进行线性变换 ,可以形成新 的综合变量 ,用 Y 表示 ,也就是说 ,新的综合变量可以由原来的变量线性表示 ,即满足 Y1 = U11 X 1 + U12 X 2 + …+ U1 n X n Y = U X + U X + …+ U X 2 21 1 22 2 2 n n . ( 1)