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超速行为研究：基于得州海量数据的分析方法与策略建议
作者：Keya Li | Kara M. Kockelman
美国德克萨斯大学奥斯汀分校土木、建筑与环境工程系
摘要
在美国，超速驾驶导致了三分之一的机动车死亡事故，因此了解超速行为对于保障交通安全至关重要。本研究将2024年11月3910万辆车辆的行驶速度与德克萨斯州104万个道路节点上的标示限速（PSL）进行了比较，并探讨了非基础设施措施在提高限速遵守率方面的效果。通过加权最小二乘（WLS）和空间加权二项逻辑回归模型，控制了设计变量、交通拥堵和土地利用等因素，分析了平均行驶速度以及超速车辆的比例如何随时间、工作日等因素变化。研究结果表明，超速行为在夜间和周末最为普遍，尤其是在限速较低的道路上（如30英里/小时或40英里/小时），有43%的驾驶员超速行驶。每天凌晨3点到5点之间，几乎有一半的被监测车辆超速，其中20%的车辆超速幅度超过15%（例如，在限速60英里/小时的区域内超速超过9英里/小时）。限速水平和道路所处的农村环境是影响平均行驶速度的主要因素：在其他条件不变的情况下，限速每提高1英里/小时，平均行驶速度会增加0.72英里/小时。通行控制和周末因素与超速行为的关系最为密切，周末的超速率比平日高出7.7%，而实行通行控制的道路超速率则高出5.7%至9.8%，具体取决于通行控制的严格程度。本文还评估了非基础设施速度管理措施（如自动速度检测）的有效性，并将超速行为与相应的非基础设施策略相结合，强调了在高速热点区域加强执法以及在限速较低的本地道路采取社区或运营措施的重要性。这项研究为交通管理部门提供了有价值的参考，有助于确定执法重点并实施更有效的速度管理政策。
部分内容摘录
背景
在全球范围内，驾驶员在公共道路上超速驾驶是一种普遍现象（Alonso等人，2013年；世界卫生组织，2019年）。Pires等人（2020年）对32个国家的35,000多名道路使用者进行了调查，发现美国人和加拿大人在高速公路上的超速率最高（71.6%），而亚洲国家（日本、韩国和印度）的超速率最低（46.4%）。美国汽车协会（AAA，2022年）的调查表明，63%的美国驾驶员认为如果以15英里/小时的速度行驶会被罚款。
数据描述
本节概述了本研究使用的PSL数据集、INRIX速度数据以及事故数据，并总结了这些数据的关键特征。
方法
车辆速度数据来源于个体行驶轨迹记录，并根据车辆进入特定路段的时间进行分段处理。INRIX数据库中的所有德克萨斯州道路路段都与限速信息进行了整合，以量化车辆的超速行为。超速行为在路段层面进行衡量，通过超过限速的车辆比例以及超速幅度超过15%和30%的车辆比例来表示。
为了解决空间自相关问题，本研究采用了空间权重方法。
结果
本节分析了工作日和周末不同时间段的车辆行驶速度，以及超速行为随时间和工作日的变化情况，以更好地理解德克萨斯州道路网络中的超速现象。随后提出了预测速度和超速车辆比例的模型，展示了道路特征和土地利用属性对车辆速度及超速行为的影响。研究还识别出超速高发区域，并将其与事故数据进行了对比，以突出风险较高的路段。
超速结果与非基础设施对策的综合分析
由于限速较低的道路上超速行为尤为普遍（30英里/小时或40英里/小时，超速比例为43%），且超速路段分布广泛，因此在所有这些路段上实施基础设施对策（如减速带、蛇形路口）将耗费大量资源和时间。相比之下，非基础设施对策可以更快地部署，易于调整，可能是一种更实用的处理方式。
结论
本研究利用2024年11月的3910万辆车辆行驶数据，对德克萨斯州的车辆速度和超速行为进行了全面分析。速度数据与详细的限速信息和土地利用信息相结合，用于构建速度模型和超速模型。加权最小二乘（WLS）及空间加权二项逻辑回归模型揭示了时间、几何形状和环境因素对驾驶速度选择的影响。研究发现，限速水平和道路所处的农村环境是影响超速行为的最关键因素。
作者贡献声明
Keya Li：撰写初稿、方法论设计、数据分析。
Kara M. Kockelman：审稿与编辑、撰写初稿、方法论设计、数据分析。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
致谢
本研究由德克萨斯州交通部（TxDOT）资助，项目编号为0-7220。作者感谢INRIX提供的车辆速度数据，以及Caliper工程师提供的限速信息。同时，作者也感谢Kay Fitzpatrick博士、Boniphace Kutela博士和Helena Chandy博士提供的宝贵建议。
