所羅門(mén)曲線(xiàn)對(duì)車(chē)速控制的啟示
——重溫人類(lèi)研究車(chē)速與事故量化關(guān)系的起點(diǎn)

文 官 陽(yáng)

所羅門(mén)曲線(xiàn)對(duì)車(chē)速控制的啟示
——重溫人類(lèi)研究車(chē)速與事故量化關(guān)系的起點(diǎn)

文 官 陽(yáng)

速度控制，一直是交通安全管理領(lǐng)域的一個(gè)多維度熱門(mén)話(huà)題，不僅交通工程專(zhuān)業(yè)談?wù)擃H多，社會(huì)公眾也是見(jiàn)仁見(jiàn)智，爭(zhēng)議頗多。到底應(yīng)該以什么樣的速度控制原則來(lái)規(guī)范設(shè)計(jì)和管理，國(guó)內(nèi)也始終看不到太多的研究和令人信服的結(jié)論。為了探尋個(gè)中原委，讓更多的交通從業(yè)人員獲得啟示，輔助研究思路，本文介紹一個(gè)在車(chē)速研究領(lǐng)域頗受推崇，也頗有爭(zhēng)議的技術(shù)概念——所羅門(mén)曲線(xiàn)。

美國(guó)人大衛(wèi)·所羅門(mén)發(fā)現(xiàn)的“所羅門(mén)曲線(xiàn)”（Solomon Curve），是世界交通安全研究歷史上第一個(gè)針對(duì)車(chē)速與事故量化關(guān)系的研究，也是最著名的研究。該研究報(bào)告發(fā)表于1964年，引起了不小的爭(zhēng)議，但其影響卻十分巨大和深遠(yuǎn)。因?yàn)闀r(shí)間過(guò)于久遠(yuǎn)，筆者沒(méi)能找到報(bào)告本身，只能從一個(gè)后期的研究報(bào)告里所引用的內(nèi)容，進(jìn)行初步的介紹。

在上世紀(jì)50年代后期開(kāi)始，所羅門(mén)就開(kāi)始研究碰撞事故、駕駛?cè)撕蛙?chē)輛的關(guān)系，他記錄了近1萬(wàn)名有事故記錄的駕駛?cè)说拿嬲勄闆r、車(chē)速測(cè)量情況，并與29000名無(wú)事故記錄的駕駛?cè)说那闆r進(jìn)行比對(duì)。在這個(gè)比對(duì)中，涉及11個(gè)州35段的農(nóng)村公路，總長(zhǎng)度超過(guò)600英里。這些路是美國(guó)公路網(wǎng)中最具代表性的公路：四分之三是雙車(chē)道公路，其他是有中央隔離設(shè)施的四車(chē)道公路；平均長(zhǎng)度是17英里，最長(zhǎng)的一段是91英里；其中28段路白天的限速值在時(shí)速55到70英里之間，兩段路是45英里，其他的路段沒(méi)有數(shù)據(jù)記錄，只能憑司機(jī)的判斷取值；這些公路，平均每3英里有2個(gè)商區(qū)入口、4個(gè)交叉口。為了進(jìn)行比對(duì)研究，每段路上都裝了隱形測(cè)速設(shè)備，地點(diǎn)是每段路的典型車(chē)速區(qū)間。研究過(guò)程中，會(huì)不時(shí)攔停被記錄了車(chē)速的司機(jī)。

對(duì)應(yīng)區(qū)域的事故數(shù)據(jù)采集時(shí)間是1958年6月30日之前的三到四年。為比對(duì)事故發(fā)生時(shí)的車(chē)速，記錄了司機(jī)開(kāi)始意識(shí)到即將發(fā)生車(chē)禍時(shí)的速度。在事故報(bào)告里，這個(gè)車(chē)速數(shù)據(jù)來(lái)自司機(jī)本人、警察或目擊證人的估計(jì)；大約20%的事故記錄里沒(méi)有這一車(chē)速數(shù)據(jù)。

為了形成事故和非事故司機(jī)的數(shù)據(jù)比對(duì)，并使比對(duì)方式包含有對(duì)應(yīng)車(chē)速的元素，研究使用了百萬(wàn)車(chē)英里事故數(shù)據(jù)的元素。也就是推算每段道路的對(duì)應(yīng)時(shí)間段的百萬(wàn)車(chē)英里數(shù)據(jù)，包括了車(chē)輛數(shù)據(jù)行駛里程等，然后將車(chē)英里數(shù)據(jù)按速度區(qū)間做分布統(tǒng)計(jì)，再進(jìn)一步比較每一速度段的事故數(shù)據(jù)，從而推導(dǎo)出每個(gè)速度區(qū)間的百萬(wàn)車(chē)英里的事故狀態(tài)。

所羅門(mén)發(fā)現(xiàn)，白天的事故與車(chē)速之間，形成了一個(gè)U型曲線(xiàn)，在時(shí)速是22英里（35公里）或者更低時(shí)，事故率最高（每百百萬(wàn)車(chē)英里43,238起），并隨著車(chē)速的上升而下降，到時(shí)速65英里（104公里）時(shí)最低（每百百萬(wàn)車(chē)英里84起事故），然后隨著車(chē)速的上升開(kāi)始翻轉(zhuǎn)，也就是車(chē)速越高事故越多，到73英里（117公里）時(shí)速時(shí)，每百百萬(wàn)車(chē)英里事故達(dá)到139起；夜間事故率的趨勢(shì)也是如此，只是除了在最低速時(shí)事故率小于白天，其他速度段都高于白天，特別是車(chē)速高于60英里（96公里）時(shí)速時(shí)，夜間事故明顯增多。這就是為什么世界上普遍最高限速在100公里時(shí)速左右的依據(jù)建立的起點(diǎn)。（見(jiàn)圖1，這是原始圖表的復(fù)印件貼圖，可以看到其當(dāng)年制作受到打印設(shè)備的限制的痕跡）

由于公路上往往存在限速范圍和平均車(chē)速的概念，因此所羅門(mén)的研究還展現(xiàn)了與平均車(chē)速有差異時(shí)的事故率情況。這也是一條U型曲線(xiàn)，數(shù)值顯示，在低于平均時(shí)速以下35英里（也就是同向車(chē)輛速度差在每小時(shí)56公里）時(shí)，事故率最高，在高于平均時(shí)速5到10英里（8-16公里）時(shí)，事故率最低。曲線(xiàn)也是白天和夜間兩條，反應(yīng)的趨勢(shì)相同（見(jiàn)表1）。

所羅門(mén)的報(bào)告是1964年正式發(fā)布的，引起了不小的震動(dòng)和爭(zhēng)議，特別是在低速時(shí)的高事故數(shù)據(jù)，有些出乎人們的想象。而且因?yàn)樗_門(mén)對(duì)事故前的車(chē)速統(tǒng)計(jì)，很多是來(lái)自于駕駛?cè)说淖晕颐枋?，這就導(dǎo)致了人為偏見(jiàn)存在的可能。但所羅門(mén)也就此提出，即使剔除一半的偏見(jiàn)數(shù)據(jù)，這個(gè)U型曲線(xiàn)的形式依舊存在，不影響趨勢(shì)性結(jié)論。

圖1：所羅門(mén)結(jié)論一（1964年報(bào)告）

表1曲線(xiàn)的數(shù)據(jù)表格具體事故數(shù)據(jù)(From Solomon, 1964)

此后，美國(guó)人希瑞羅（Cirillo）在1968年也發(fā)表了類(lèi)似的研究報(bào)告。不同的是，他選用的是州際公路數(shù)據(jù)而不是農(nóng)村公路。研究覆蓋了20個(gè)州的交通局?jǐn)?shù)據(jù)，并采用一些指標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)路段的一些特性（如交叉口等）進(jìn)行了均勻性修復(fù)，時(shí)間點(diǎn)選在早9點(diǎn)到下午4點(diǎn)之間，事故都是同向行駛的車(chē)輛發(fā)生的追尾、側(cè)撞等。希瑞羅在速度差和事故關(guān)系的曲線(xiàn)上，得出了與所羅門(mén)近似的U型曲線(xiàn)結(jié)論（圖2），他發(fā)現(xiàn)事故率最高的是發(fā)生在速度低于平均時(shí)速32英里時(shí)，而事故率最低的時(shí)候，是高于平均時(shí)速12英里的時(shí)候，此后的事故率會(huì)隨著速度差加大，逐步正向上升。而且他還發(fā)現(xiàn)，在城市快速路上，當(dāng)互通區(qū)相鄰距離短的時(shí)候事故率高，互通區(qū)越遠(yuǎn)，事故率越低。

圖2：所羅門(mén)結(jié)論二平均車(chē)速差速幅度與事故率曲線(xiàn)，白天和夜間

看到這些內(nèi)容，可以想象，在“到底什么是科學(xué)和安全的行車(chē)速度”的問(wèn)題上，并不是一個(gè)想當(dāng)然的過(guò)程，需要大量的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析。美國(guó)的這些研究，奠定了其近650萬(wàn)公里公路網(wǎng)在速度控制方面的理論基礎(chǔ)。其后，又有一些關(guān)于上述研究的比對(duì)和驗(yàn)證，也有些其他國(guó)家和地區(qū)出現(xiàn)的結(jié)論，對(duì)低速時(shí)的事故率產(chǎn)生了顛覆性的結(jié)論，認(rèn)為事故率還是與速度成正比關(guān)系，低車(chē)速更安全，但對(duì)夜間高于白天，速度差越大事故越多等趨勢(shì)性結(jié)論，看不到太多的質(zhì)疑聲音

就低速時(shí)的高發(fā)事故率，伴隨此后的三四十年里出現(xiàn)的人因和應(yīng)變視距等技術(shù)研究結(jié)論，可以從駕駛?cè)蝿?wù)難度的角度，發(fā)現(xiàn)更多支撐性理論，因?yàn)槁窙r條件，導(dǎo)致駕駛?cè)艘呀?jīng)意識(shí)到了駕駛?cè)蝿?wù)難度在增加，換言之，也就是在自由流速的基礎(chǔ)上，當(dāng)車(chē)速降低時(shí)，往往是駕駛?cè)蝿?wù)難度加大的時(shí)候，比如在路口或者路況復(fù)雜的路段，車(chē)速低但事故率高，是符合邏輯的；特別是當(dāng)駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使用比設(shè)計(jì)速度要低很多的速度行進(jìn)時(shí)，說(shuō)明這條路的最初的交通控制措施與實(shí)際需求存在明顯差異。在路況非常簡(jiǎn)單的地方，高速行駛，在一定范圍內(nèi)，事故率不高，也與駕駛?cè)蝿?wù)輕松有關(guān)。再者在同向車(chē)道上，如果大家都是勻速前進(jìn)，事故率是最低的，如果能在平均速度之上略微提速，說(shuō)明這里的道路安全條件是優(yōu)良的，駕駛?cè)溯p松而安全，這也恰恰符合人因技術(shù)中提到的自詮釋道路，也叫做道路使用者友好型道路。

所羅門(mén)曲線(xiàn)還給了我們一個(gè)重要的啟示，我國(guó)目前的高速公路，在同向車(chē)道上，有時(shí)會(huì)設(shè)置三種行車(chē)限速規(guī)則，導(dǎo)致各車(chē)道車(chē)輛并不在同一速度區(qū)間上行駛，更有標(biāo)志直接提示同一車(chē)道的速度差有40公里之多。從安全性的角度講，這種措施應(yīng)該是非常值得進(jìn)一步探討和研究的。

圖3：我國(guó)某高速路上設(shè)置的限速標(biāo)志，單車(chē)道時(shí)速差留了40公里，同向相鄰車(chē)道的速差直接提示可以高達(dá)60公里，而這正是所羅門(mén)曲線(xiàn)所揭示的事故率高發(fā)速度差區(qū)域

圖4：我國(guó)某高速公路山區(qū)段的限速標(biāo)志