Voronezh, Voronezh, Russian Federation
UDK 656.142 Движение пешеходов
Pedestrians crashes on federal roads are characterized by increased severity of consequences, and therefore their study is an urgent task. The study is devoted to modeling the influence of 5 periods of the day (night, astronomical, navigational, civil twilight, day) on the risk of a pedestrian crashes. The modeling was performed based on the theory of relative risk.
PEDESTRIAN CRASHES, DAY PERIOD, RELATIVE RISK, TWILIGHT TIME, RISK OF PEDESTRIAN CRASHES
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Исследование различных вопросов формирования дорожно-транспортной аварийности является актуальной задачей в связи с государственной целью, заключающейся в стремлении к нулевой смертности в ДТП к 2030 году [1,2]. Для достижения поставленной цели необходим комплекс различных мероприятий, направленных на совершенствование организации дорожного движения, приведения в нормативное транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог, повышение культуры водителей, внедрение интеллектуальных транспортных систем и пр. Для подготовки и дальнейшей корректировки планов по реализации мероприятий необходим научный подход, основанный на детальном качественном анализе показателей и факторов аварийности, определению соответствующих зависимостей и закономерностей.
Одним из направлений исследований в данной сфере является анализ аварийности, связанной с повышенной тяжестью последствий ДТП, к которой относятся наезды на пешеходов на федеральных автомобильных дорогах (ФАД). По данным Алтайского края эти ДТП занимают около 10 % от всех ДТП на ФАД, но при этом их тяжесть последствий выше в среднем 2-3 раза в сравнении с другими видами ДТП на ФАД и в 6 раз выше в сравнении с ДТП на всех дорогах региона.
Наезды на пешеходов на ФАД обычно характеризуются тяжелыми травмами пешеходов или летальным исходом, кроме того, в ряде случаев травмы получает и водитель [3]. Ранения, полученные в результате наезда, могут иметь длительные последствия для здоровья и качества жизни пострадавших [4-6]. Кроме физических травм, психологические последствия наездов на пешеходов также могут быть значительными как для участников ДТП, так и для родственников, свидетелей, что также может потребовать специальной помощи.
Среди факторов, способствующих наездам на пешеходов многие авторы выделяют темное время суток [7 – 13]. Отмечается, что травмы пешеходов при наезде в темное время суток отличаются более высокой тяжестью [14] и числом погибших [15, 16]. В [17, 18] указывается, что вероятность возникновения наезда в темное время суток в три раза выше, чем днем. В работе [19] приводится информация о том, что в первый час сумерек обычно наблюдается наибольшая частота смертельных наездов на пешеходов. Таким образом, большинство исследований, направленных на оценку взаимосвязи наездов на пешеходов и периода суток, подтверждают гипотезу о том, что темное время суток оказывает негативное влияние на частоту и тяжесть наездов на пешеходов. При этом недостаточно изученным остается вопрос о количественной оценке влияния сумеречного и ночного периодов суток на риск возникновения наезда на пешехода.
Целью работы является оценка влияния периодов суток на риск возникновения наезда на пешехода на ФАД.
2 Материалы и методы
Для проведения исследования получены и обработаны данные о наездах на пешеходов, которые произошли на ФАД Алтайского края в период с 2018 по 2022 год. В качестве исходных данных выступили сведения о времени и месте (координатах) аварий. На их основе, с использованием специализированного сервиса [20], определен период суток, в течение которого произошел наезд. Принято классическое астрономическое деление суток на 5 периодов: ночь (Н), астрономические сумерки (АС), навигационные сумерки (НС), гражданские сумерки (ГС), день (Д). Более детальное разделение сумерек обосновано значительным снижением освещенности [21].
В качестве основного метода оценки влияния периода суток на увеличение риска возникновения наезда на пешехода принята теория относительного риска. Основная идея использования этого подхода заключается в расчете отношения частот (частостей) исходов в группе, на которые оказывал влияние изучаемый фактор (распределение ДТП по периодам суток), к частоте исходов в группе, не подвергавшихся влиянию этого фактора (среднее географическое распределение периодов суток) [22]. Другими словами, выбранный подход можно выразить следующей формулой:
, (1)
где 
– относительный риск возникновения ДТП (наезда на пешехода) в t-ый период суток;
– относительная частота (частость, %) t-ого периода суток в выборке ДТП;
– средняя относительная частота (частость, %) t-ого периода суток согласно географическому расположению региона.
Общая выборка ДТП – наездов на пешеходов составила 144 ДТП. Для обеспечения проверки адекватности модели по определению относительного риска в зависимости от периода суток исходная выборка была разделена на 2 части: обучающую и тестовую. Обучающая выборка содержала в себе данные о наездах на пешеходов, которые произошли в 2018, 2020 и 2021 годах; тестовая – которые зафиксированы в 2019 и 2022 годах. Соотношение элементов (ДТП) обучающей выборки к тестовой: 54/46 (%).
Поскольку моделирование основано на отношении частот в двух выборках (дискретное распределение), то в качестве метода проверки адекватности выбран расчет критерия χ2. На первом этапе проведена проверка гипотезы о согласованности распределения в тестовой и обучающей выборках. Далее проведена проверка гипотезы о различии распределения группы ДТП к распределению согласно географическому расположению региона.
3 Результаты исследований
Согласно географическому расположению региона, более половины времени в году занимает день (51,13 %), более четверти – ночь (28,36 %) и менее четверти суммарно сумерки (табл.1). Распределение наездов на пешеходов по периодам суток показало, что большая часть этих ДТП происходит ночью (29,87 % и 32,84 % в обучающей и тестовой выборках соответственно).
Полные результаты распределений представлены в табл.1.
Таблица 1 – Распределение наездов на пешеходов по периодам суток, географическое
распределение периодов суток, %
|
|
День |
Гражданские сумерки |
Навигационные сумерки |
Астрономические сумерки |
Ночь |
|
Географическое |
51,13 |
5,47 |
6,91 |
8,12 |
28,36 |
|
Обучающая выборка |
25,97 |
7,79 |
20,78 |
15,58 |
29,87 |
|
Тестовая выборка |
25,37 |
7,46 |
20,90 |
13,43 |
32,84 |
Результаты расчета относительного риска по обучающей выборке представлены формулой (2):
(2)
Результаты расчета относительного риска возникновения наезда на пешехода в различные периоды суток по тестовой выборке представлен формулой (3):
(3)
Проведена проверка согласованности результатов в тестовой и обучающей выборках с помощью приведения к единому масштабу частот и расчету критерия χ2. В качестве нулевой гипотезы выдвинута согласованность частот, в качестве альтернативной – расхождения статистически значимы. В результате расчетов установлено, что 
, в связи с чем принята нулевая гипотеза. Это позволяет сделать вывод о согласованности результатов, полученных в обучающей и тестовой выборках, что дает основание рассчитать относительный риск возникновения наезда на пешехода в различные периоды суток по общей выборке. Результаты представлены формулой (4):
(4)
Далее проведена оценка различия распределения наездов на пешеходов по периодам суток и распределения продолжительности периодов суток согласно географическому расположению региона путем расчета, масштабирования частот и расчета критерия χ2. В результате расчетов установлено, что 
, в связи с чем отвергнута нулевая гипотеза.
Таким образом доказано, что различия в распределениях неслучайны, что доказывает влияние периода суток на изменение риска возникновения наезда на пешехода, который можно оценить с помощью модели, представленной формулой (4).
4 Обсуждение и заключение
Проведенное исследование показало, что различные периоды суток оказывают отличающееся влияние на изменение риска возникновения наезда на пешехода. Наибольший риск отмечается в период навигационных сумерек – риск возникновения наезда на пешехода увеличивается в 3 раза. В период астрономических, гражданских сумерек и ночи риск также повышается. Такая разница с навигационными сумерками вероятно связана с освещенностью: ночью и в период астрономических сумерек на ряде участков включено искусственное освещение, что повышает видимость пешехода. Однако следует учитывать, что искусственное освещение на пешеходном переходе не является единственным условием безопасности перехода: для повышения безопасности необходимо освещение на подходах к пешеходному переходу, а также светоотражающие элементы на одежде пешеходов.
В связи с тем, что большая часть наездов на пешеходов происходит вблизи городов и населенных пунктов рекомендуется включение искусственного освещения с началом гражданских сумерек в вечернее время (заход Солнца) до восхода Солнца (окончание утренних гражданских сумерек). Кроме того, рекомендуется размещение предупреждения на информационном табло переменной информации о повышенном риске наезда на пешехода в период навигационных сумерек. В качестве дополнительных мер рекомендуется проведение профилактических мероприятий сотрудниками ГИБДД по контролю за соблюдением ПДД пешеходами, в том числе в области необходимости ношения светоотражающих элементов на одежде.
Также полученные результаты имеют теоретическую значимость, развивая теорию в области безопасности дорожного движения и применения теории относительного риска. Полученные значения могут также использоваться при комплексной оценке риска возникновения наезда на пешехода в совокупности с другими факторами.
1. Kadyrmetov, A. M. Prospects of obtaining multicomponent coatings by atmospheric plasma spraying / A. M. Kadyrmetov, D. A. Popov, A. V. Vikulin, V. I. Voronetsky, R. V. Ste-gantsev // Voronezh scientific and technical Bulletin. - 2018. - Vol. 4 (26). - p. 46-54.
2. Zagorodnih, N. A. Informacionnaya sistema vyyavleniya ochagov koncentracii DTP: itogi realizacii i perspektivy razvitiya / N. A. Zagorodnih, A. N. Novikov // Upravlenie deyatel'nost'yu po obespecheniyu bezopasnosti dorozhnogo dvizheniya: sostoyanie, problemy, puti sovershenstvovani-ya. - 2019. - № 1(2). - S. 183-187..
3. William Agyemang A latent class multinomial logit analysis of factors associated with pe-destrian injury severity of inter-urban highway crashes / William Agyemang, Emmanuel Kofi Ada-nu, Jun Liu & Steven Jones // Journal of Transportation Safety & Security. - 2022. DOIhttps://doi.org/10.1080/19439962.2022.2153952.
4. Nikolaeva, R. V. Issledovanie naezdov na peshekhodov na ulichno-dorozhnoj seti g. Ka-zani / R. V. Nikolaeva, I. I. Popova // Tekhnika i tekhnologiya transporta. - 2022. - № 1(24).
5. Simul', M. G. Vliyanie nekotoryh faktorov na soblyudenie voditelyami pravil proezda peshekhodnyh perekhodov / M. G. Simul', S. M. Porhacheva // Nauka i tekhnika v dorozhnoj otrasli. - 2017. - № 1(79). - S. 8-9.
6. Murashev, P. M. Metodicheskie aspekty ustanovleniya mekhanizma DTP, svyazannogo s naezdom na peshekhoda / P. M. Murashev // Vestnik Moskovskogo universiteta MVD Rossii. - 2021. - № 3. - S. 30-33. - DOIhttps://doi.org/10.24412/2073-0454-2021-3-30-33.
7. Hossain A. Exploring association of contributing factors to pedestrian fatal and severe in-jury crashes under dark-no-streetlight condition // A. Hossain, X. Sun, R. Thapa, et al. // IATSS Re-search. -2023. DOI:https://doi.org/10.1016/j.iatssr.2023.03.002.
8. Sullivan J.M. Characteristics of Nighttime Pedestrian Crashes: Implications for Headlight-ing, University of Michigan, Ann Arbor / J.M. Sullivan // Transportation Research Institute. - 2007.
9. Zongni Gu Investigation into the built environment impacts on pedestrian crash frequen-cies during morning, noon/afternoon, night, and during peak hours: a case study in Miami County, Florida / Zongni Gu & Binbin Peng // Journal of Transportation Safety & Security. - 2019. DOI:https://doi.org/10.1080/19439962.2019.1701164.
10. Pugachev I.N. Osveshchenie kak prichina DTP na peshekhodnyh perekhodah / I. N. Pu-gachev, A. I. YArmolinskij, T. E. Kondratenko, I. D. CHerevko // Dal'nij Vostok: problemy razviti-ya arhitekturno-stroitel'nogo kompleksa. - 2017. - № 1. - S. 96-101.
11. Ahmed Hossain Investigating pedestrian crash patterns at high-speed intersection and road segments: Findings from the unsupervised learning algorithm / Ahmed Hossain, Xiaoduan Sun, Niaz Mahmud Zafri, Julius Codjoe // International Journal of Transportation Science and Technolo-gy. - 2023. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2046043023000369?via%3Dihub.
12. Sivak, Michael Moon Phases and Nighttime Road Crashes Involving Pedestrians / Sivak, Michael, Schoettle, Brandon & Tsimhoni, Omer// LEUKOS: The Journal of the Illuminating Engi-neering Society of North America. -2013. - pp. 129-131. DOI:https://doi.org/10.1582/LEUKOS.2007.04.02.004.
13. Bhagavathula, Rajaram Lighting Strategies to Increase Nighttime Pedestrian Visibility at Midblock Crosswalks / Bhagavathula, Rajaram & Gibbons, Ronald// Sustainability. - 15. - 1455. -2023. DOI:https://doi.org/10.3390/su15021455.
14. Sullivan M. The role of ambient light level in fatal crashes: inferences from daylight sav-ing time transitions / M. Sullivan, M.J. Flannagan, // Accid. Anal. Prev. - 34 (4). -2002. - pp. 487-498. DOI:https://doi.org/10.1016/S0001-4575(01)00046-X.
15. Loparev, E. A. Vliyanie vneshnih faktorov na uroven' dorozhno-transportnyh proissh-estvij, svyazannyh s naezdami na peshekhodov / E. A. Loparev, A. S. Sergunova // Bezopasnost' dorozhnogo dvizheniya. - 2022. - № 1. - S. 28-34.
16. Kemnitzer CR An investigation of driver, pedestrian, and environmental characteristics and resulting pedestrian injury / Kemnitzer CR, Pope CN, Nwosu A, Zhao S, Wei L, Zhu M. // Traf-fic Inj Prev. - 2019. - 20(5). - pp. 510-514. DOI:https://doi.org/10.1080/15389588.2019.1612886.
17. Denisov, G. A. Identifikaciya dejstvij uchastnikov naezda na peshekhoda v temnoe vremya sutok pri rassledovanii i ekspertize proisshestviya / G. A. Denisov, V. A. Zelikov, N. I. Zlo-bina // Byulleten' transportnoj informacii. - 2019. - № 9(291). - S. 31-33.
18. Romanov A. N. Avtotransportnaya psihologiya. M.: Izdatel'skij centr «Akademiya», 2002. - 224 s.
19. Griswold, J. Visual assessment of pedestrian crashes / Griswold, J., Fishbain, B., Wash-ington, S., Ragland, D. R. // Accident Analysis & Prevention. - 43(1). - pp. 301-306. - 2011. DOI:https://doi.org/10.1016/j.aap.2010.08.028.
20. Voskhod Solnca [Elektronnyj resurs]. - URL:https://voshod-solnca.ru/sun
21. Pechatnova, E. V. Vliyanie vremeni sutok na dorozhno-transportnuyu avarijnost' / E. V. Pechatnova // Mir transporta. - 2016. - T. 14, № 2(63). - S. 194-200
22. Pechatnova, E. V. Ocenka vliyaniya kolichestva osadkov na avarijnost' na dorogah vne naselennyh punktov / E. V. Pechatnova, K. E. Safronov // Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta. - 2020. - T. 17, № 4(74). - S. 512-522. DOI:https://doi.org/10.26518/2071-7296-2020-17-4-512-522.
