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路口及路段肇事模式分析

第四章 基隆市肇事模式之構建

4.3 路口及路段肇事模式分析

本研究採用一般化的線性模式(Generalized Linear Model,以下 簡稱 GLM)的卜瓦松迴歸模式及負二項迴歸模式來構建基隆市路口 路段的肇事分析模式。本模式先採用卜瓦松迴歸模式進行構建,且假 設其平均數等於變異數。lnλi=βxi

當肇事資料之平均數不等於其變異數時,即資料的離散程度過 大,則以負二項迴歸模式分析。此時 lnλi=βxi+ε , ε(1.0,α2

模式的一般式為 Var[yi]=E(yi){1+αE(yi)}

則 Var[yi]/E(yi)= 1+αE(yi)

因此當α=0 時,平均數等於變異數,則其肇事模式之分配為卜 瓦松迴歸模式。當α≠0 時,平均數不等於變異數,表示資料有過度 離散之情形,則其肇事模式之分配為負二項迴歸模式。本研究採用計 量軟體 LIMDEP7.0 來進行卜瓦松迴歸模式及負二項迴歸模式之肇事 分析,二者皆使用最大概似法來估計檢定,以便找出基隆市路口及路 段之肇事最佳模式。

4.3.1 路口肇事模式

依據前章路口肇事要因變數因子分析之結果,得四個主要因子,

分別為路面狀況因子(雨天與非雨天、乾燥與濕濘)、能見度因子(白 天與晚上、日間自然光線與非日間自然光線)、視線因子(有無障礙、

視距是否良好)、交通量因子(假日與非假日、尖峰時間)。

本研究因變數為 89-91 年間路口發生之肇事次數(單位:次),

自變數則以上述四個因子、「道路型態(四岔路與非四岔路)」及「有

無號誌」六個變項進行分群,以便進行模式構建。六個變項之分群說 明如下:

(1) 能見度因子(X1):本因子由因子負荷量顯示其與時段白 天因素較相關,故以「白天與晚上」變數來進行分群,

以晚上為「0」白天「1」。

(2)

交通量因子(X2):本因子由因子負荷量顯示其與日期假 日因素較相關,故以「假日與非假日」變數來進行分群,

以非假日為「0」假日為「1」。

(3) 路面狀況因子(X3):本因子為地面乾溼程度由因子負荷 量顯示其與天候下雨與否較相關,故以「雨天與非雨天」

變數來進行分群,以雨天為「0」非雨天為「1」。

(4)

道路型態因子(X4):以「道路型態(四岔路與非四岔路)」 變數來進行分群,以四岔路為「0」非四岔路為「1」。

(5)

視線因子(X5):本因子由因子負荷量顯示其與「有無障 礙」因素較相關,故以「有無障礙」變數來進行分群,

以有障礙為「0」無障礙為「1」。

(6)

號誌因子(X6):以「有無號誌」變數來進行分群,以無 號誌為「0」有號誌為「1」。

表 4.6 卜瓦松迴歸模式以最大概似法估計路口肇事之輸出結果

種類 結果 種類 結果

因變數

(肇事次數)

Y 觀察值數目 64

Log likelihood function

-139.2086 Restricted log likelihood

-622.4556

最大概似比 966.5 自由度 6 Chi-squared 115.41616 G-squared 122.10102

R2 0.9236 R2 0.8878

最大概似比=2(Log likelihood function -Restricted log likelihood)

=2(-139.2086-(-622.4556))≒966.5

表 4.7 卜瓦松迴歸模式以最大概似法估計路口肇事之參數估計值 變數 參數估計值 參數標準誤 Z=β/Sβ P[︱Z︱/Z]

截距 -2.2928 0.2688 -8.529 0.0000 能見度因子 X1 0.3847 0.8924E-01 4.311 0.0000 交通量因子 X2 1.0208 0.9928E-01 10.281 0.0000 路面狀況因子 X3 1.2839 0.1063 12.077 0.0000 道路型態因子 X4 -0.6051 0.9266E-01 -6.602 0.0000 視線因子 X5 3.2742 0.2337 14.009 0.0000 號誌因子 X6 0.6051 0.9166E-01 6.602 0.0000

由表 4.7 可知,路口各變數與肇事次數之相關性,各因子之 顯著參數 P[︱Z︱/Z]皆為零,表示各變數與肇事次數皆為顯著相 關。

表 4.8 負二項迴歸模式以最大概似法估計路口肇事之輸出結果

種類 結果 種類 結果

因變數

(肇事次數)

Y 觀察值數目 64

Log likelihood function

-129.8446 Restricted log likelihood

-139.2086

最大概似比 18.7 Chi-squared 18.7291

最大概似比=2(Log likelihood function -Restricted log likelihood)

=2(-129.8446-(-139.2086))≒18.7

表 4.9 負二項迴歸模式以最大概似法估計路口肇事之參數估計值 變數 參數估計值 參數標準誤 Z=β/ Sβ P[︱Z︱/Z]

截距 -2.2330 0.4766 -4.685 0.0000 能見度因子 X1 0.4728 0.2310 2.047 0.0407 交通量因子 X2 0.9950 0.2328 4.273 0.0000 路面狀況因子 X3 1.2343 0.2721 4.536 0.0000 道路型態因子 X4 -0.5926 0.2419 -2.450 0.0143 視線因子 X5 3.2395 0.3649 8.879 0.0000 號誌因子 X6 0.5424 0.2321 2.337 0.0194 α值 0.2089 0.9051E-01 2.308 0.0210

由表 4.9 可知,可知各變數之顯著參數 P[︱Z︱/Z]值很小,

表示各變數與肇事次數皆為顯著相關,結果顯示負二項迴歸模式 中之參數估計值與卜瓦松迴歸模式相近。但在負二項迴歸模式中 有過度離散參數α值,其值之 P[︱Z︱/Z]值為 0.02<0.05,表 示顯著,即表示資料有過度離散的情形,顯示基隆市路口之肇事 分析模式以負二項迴歸模式為佳。由上述可得,基隆市路口之肇

事分析模式如下:

Y=exp(-2.2330+0.4728X1+0.9950X2+1.2343X3-0.5926X4

+3.2395X5+0.5424X6

各變數與肇事之關係如下:

1. 能見度因子之參數估計值為(0.4728),表示「白天」對肇事 有正相關,可能是白天通勤旅次為了趕時間,常有爭道搶先、

闖紅燈之行為,故白天發生事故次數頗多。雖然夜間能見度不 佳所造成的肇事次數也很多,但其肇事次數之所以較白天少,

原因可能是受駕駛人夜間對時間較不急迫,車速相對較慢,且 旅次數較少所影響,故使其肇事次數不如想像中多。

2. 交通量因子之參數估計值為(0.9950),表示「假日」對肇事 有正相關,可能是因為假日以外地遊憩者為多,對路況較不熟 悉所致。

3. 路面狀況因子之參數估計值為(1.2343),表示「非雨天」對 肇事有正相關,由中央氣象局資料顯示,89 年雨天天數 221 天,90 年雨天天數 215 天,91 年雨天天數 172 天,以一年 365 天計算,平均雨天天數約佔 56%,非雨天只佔 44%,但結果顯 示非雨天肇事次數較高,可能是因為雨天部分機車族改搭公車 或小客車通勤及非必要之旅次減少所致。

4. 道路型態因子之參數估計值為(-0.5926),表示「四岔路」對 肇事有正相關,然而基隆市路口型態以三岔路口為多(大部份 為巷道),四岔路口較少,但結果顯示四岔路口較易肇事,可 能是因為四岔路路口較大且衝突點較多所致。

5. 視線因子之參數估計值為(3.2395),表示「無障礙」對肇事

有正相關,主要是因為大部分的路口均無障礙物影響,故此類 情況較多。

6. 號誌因子之參數估計值為(0.5424),表示「有號誌」對肇事 有正相關,主要是因為基隆市區道路大部份為號誌化路口,故 此類情形較多。

4.3.2 路段肇事模式

依據前章路段肇事要因變數因子分析之結果,得四個主要因子,

分別為路面狀況因子(雨天與非雨天、乾燥與濕濘)、能見度因子(白 天與晚上、日間自然光線與非日間自然光線)、視線因子(有無障礙、

視距是否良好)、道路限制因子(有無標誌、速限)。

本研究因變數為 89-91 年間路段發生之肇事次數(單位:次),

自變數則以上述四個因子、「道路型態(直路與非直路)」、「快車道數」

及「有無分向設施」七個變項進行分群,以便進行模式構建。七個變 項之分群說明如下:

(1) 路面狀況因子(X1):本因子為地面乾溼程度由因子負荷量 顯示其與天候下雨與否較相關,故以「雨天與非雨天」變 數來進行分群,以雨天為「0」非雨天為「1」。

(2) 能見度因子(X2):本因子由因子負荷量顯示其與時段白天 較相關,故以「白天與晚上」變數來進行分群,以晚上為

「0」白天「1」。

(3) 視線因子(X3):本因子由因子負荷量顯示其與「視距是否 良好」較相關,故以「視距是否良好」變數來進行分群,

以視距不良為「0」視距良好為「1」。

(4) 道路限制因子(X4):本因子由因子負荷量顯示其與「有無 標誌」較相關,故以「有無標誌」變數來進行分群,以無 標誌為「0」有標誌為「1」。

(5) 道路型態因子(X5):以「道路型態(直路與非直路)」變 數來進行分群,以非直路為「0」直路為「1」。

(6) 分向設施因子(X6):以「有無分向設施」變數來進行分群,

以無分向設施為「0」有分向設施為「1」。

(7) 快車道數因子(X7):以「快車道數」變數之分群,以二個 快車道數為「0」四個快車道數為「1」。

表 4.10 卜瓦松迴歸模式以最大概似法估計路段肇事之輸出結果

種類 結果 種類 結果

因變數

(肇事次數)

Y 觀察值數目 128

Log likelihood function

-326.3710 Restricted log likelihood

-1638.665

最大概似比 2624.6 自由度 7 Chi-squared 397.57486 G-squared 342.66116

R2 0.9350 R2 0.8845

最大概似比=2(Log likelihood function -Restricted log likelihood)

=2(-326.371-(-1638.665))≒2624.6

表 4.11 卜瓦松迴歸模式以最大概似法估計路段肇事之參數估計值 變數 參數估計值 參數標準誤 Z=β/ Sβ P[︱Z︱/Z]

截距 -1.3268 0.1457 -9.105 0.0000 路面狀況因子 X1 1.2270 0.7080E-01 17.331 0.0000 能見度因子 X2 0.1267 0.5941E-01 2.133 0.0329 視線因子 X3 2.4309 0.1087 22.354 0.0000 道路限制因子 X4 -1.9641 0.9025E-01 -21.763 0.0000 道路型態因子 X5 0.8616 0.6487E-01 13.281 0.0000 分向設施因子 X6 1.3090 0.7245E-01 18.069 0.0000 快車道數因子 X7 0.3867E-01 0.5930E-01 0.652 0.5143

由表 4.11 可知,路段各變數與肇事次數之相關性,大部分的變 數之P[︱Z︱/Z]值很小,表示各變數與肇事次數為顯著相關,只有快 車道數因子較不顯著。

表 4.12 負二項迴歸模式以最大概似法估計路段肇事之輸出結果

種類 結果 種類 結果

因變數

(肇事次數)

Y 觀察值數目 128

Log likelihood function

-273.7534 Restricted log likelihood

-326.3710

最大概似比 105.23 Chi-squared 105.2353

最大概似比=2(Log likelihood function -Restricted log likelihood)

=2(-273.7534-(-326.3710))≒105.23

表 4.13 負二項迴歸模式以最大概似法估計路段肇事之參數估計值 變數 參數估計值 參數標準誤 Z=β/ Sβ P[︱Z︱/Z]

截距 -0.9405 0.2578 -3.649 0.0003 路面狀況因子 X1 1.2041 0.1710 7.043 0.0000 能見度因子 X2 0.1691E-01 0.1669 0.101 0.9193 視線因子 X3 2.2050 0.1761 12.520 0.0000 道路限制因子 X4 -1.9323 0.2221 -8.700 0.0000 道路型態因子 X5 0.4515 0.1727 2.615 0.0089 分向設施因子 X6 1.2517 0.1744 7.179 0.0000 快車道數因子 X7 0.3143 0.1717 1.830 0.0672 α值 0.3428 0.9671E-01 3.544 0.0004

由表 4.13 可知,可知大部分的變數之顯著參數 P[︱Z︱/Z]值很 Log likelihood

function

-139.2086 -129.8446 -326.3710 -273.7534 AIC 值 292.42 273.69 668.74 563.51

適合度 不佳 較佳 不佳 較佳

由上述可得,基隆市路段之肇事分析模式如下:

Y=exp(-0.9405+1.2041X1+2.2050X3-1.9323X4

+0.4515X5+1.2517X6+0.3143X7

各變數與肇事之關係如下:

1. 路面狀況因子之參數估計值為(1.2041),表示「非雨天」對 肇事有正相關,由中央氣象局資料顯示,89 年雨天天數 221 天,90 年雨天天數 215 天,91 年雨天天數 172 天,以一年 365 天計算,平均雨天天數約佔 56%,非雨天只佔 44%,但結果顯 示非雨天肇事次數較高,可能是因為雨天部分機車族改搭公車 或小客車通勤及非必要之旅次減少所致。

2. 能見度因子之參數估計值為(0.0169),其 P[︱Z︱/Z]值大於 0.05,表示此因子與肇事次數之關係較不顯著。

3. 視線因子之參數估計值為(2.205),表示「視距良好」對肇事 有正相關,主要是因為大部分的路段多為視距良好,故此類情 況較多。

4. 道路限制因子之參數估計值為(-1.9323),表示「無標誌」對 肇事有正相關,可能是因為有標誌之路段,路旁標誌將提供駕 駛人該路段之危險訊息或指示,駕駛人警覺性提高,小心駕駛 所致。

5. 道路型態因子之參數估計值為(0.4515),表示「直路」對肇 事有正相關,可能是駕駛人對直路駕駛過份自信而輕忽危險所 在,且車輛在直路行駛時,駕駛人易忽略速度之控制及超車與 被超車的情形較頻繁所致。

6. 分向設施因子之參數估計值為(1.2517),表示「有分向設施」

對肇事有正相關,有分向設施包括交通島、雙向禁止超車線、

單向禁止超車線、行車方向線等。因為基隆市區道路大多設有

單向禁止超車線、行車方向線等。因為基隆市區道路大多設有