华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (7): 93-103.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240263
温惠英1, 马肇良1, 赵胜1, 巫立明2, 黄坤火1
WEN Huiying1, MA Zhaoliang1, ZHAO Sheng1, WU Liming2, HUANG Kunhuo1
摘要:
山区高速公路由于地形复杂、气候多变、道路条件受限,使得货车事故的发生具有更高的风险。为了深入探究山区高速公路货车事故严重程度的影响因素,并为交通事故的主动预防和精准防控提供科学依据,基于机器学习方法,构建不同分类模型对事故严重程度进行预测与分析。选择碰撞类型、车辆类型、路面结构、平面线形、纵断面线形、路侧防护措施、路表面状况、季节和事故时间等34个特征因素作为输入变量,以事故严重程度(轻微伤害/严重伤害)作为二分类输出变量,构建决策树(DT)模型、随机森林(RF)模型和支持向量机(SVM)模型等3种机器学习模型。为了评估模型的分类性能,采用准确率、精准率、召回率和F1分值等指标对模型进行对比分析。此外,为了深入剖析各模型的决策机制并识别关键影响因素,引入SHapley Additive exPlanations(SHAP)方法,对模型的预测结果进行解释性分析,以量化各输入变量对事故严重程度的贡献度。研究结果表明:RF模型的分类性能优于DT模型和SVM模型,在准确率、精准率、召回率及F1分值方面均具有较优表现。SHAP分析进一步揭示了影响山区高速公路货车事故严重程度的关键因素,包括 翻车、无坡度、水泥路面、转弯、正面碰撞、事故时间(19:00—06:59)以及路侧无防护措施等因素。
中图分类号: