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日本高速公路最大速度控制系统(MASCOS)的基本理念

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作者：Shunji Taniguchi, 发表于12th ICTCT workshop



摘要 
日本的最大速度控制系统最初由作者Taniguchi（1993b）提出，当汽车穿过高速公路和普通道路之间的门时，它会强制性地改变汽车的可能速度性能。普通道路上的速度限制为60或70公里/小时，高速公路上为80到140公里/小时。该系统作为对严重事故的威慑更为有效。其基本理论是，通过教育有效控制速度行为是非常困难的，因此对汽车速度性能的物理限制是最好的选择，即剥夺高速行驶的可能性本身。由于系统的简单性和日本交通情况的特点，该系统比其他限速系统更为现实。模拟效果表明，该系统每年至少可以减少10％的死亡人数。文章还讨论了该系统实施的一些问题。最后，讨论了该系统与瑞典版本ISA在隆德的差异。

1. MASCOS（最大速度控制系统）概述 
这是一种交通系统，汽车的最大速度性能在普通道路和高速公路之间的门口被强制性地控制（Taniguchi，1993b）。这个想法起源于作者在1991年受爱知县警察总部委托进行的研究（Taniguchi等，1992），旨在分析爱知县的致命事故数据并提出威慑措施。限速交通系统的结构简单。在普通道路上，最大速度限制为60或70公里/小时。该系统的主要目的是最小化主要由于过高速度造成的普通道路上的严重事故数量。大多数严重事故发生在普通道路上，而不是高速公路上。因此，高速公路上的最大速度限制不需要那么严格。

然而，有一个想法是，它们应该调整为80-100公里/小时，这是日本高速公路上的最高速度。在目前正在建设中的新的第二东名线上，速度可以调整到约140公里/小时。另一个想法是，限制速度可以更宽松，以适应实际的主流速度，有时比高速公路上的法定限速高出20公里/小时。系统所需的硬件如下：每个高速公路入口处都配备了一个控制器，该控制器向汽车发送最高速度的信号。汽车上安装了一个接收器和一个速度限制器，它们会检测到信号，然后将速度限制在限制范围内，使其无法以更高的速度行驶。

Taniguchi（1993c）对MASCOS对致命事故减少的影响进行了模拟。该模拟基于1991年爱知县的事故数据，其中包括事故发生前估计的车速数据。这些数据来自驾驶员或其他相关人员的口头证词，或者来自打滑痕迹。结果显示，如果普通道路上的最高速度设定为60公里/小时，全国每年可以挽救三千人的生命；如果设定为70公里/小时，则可以挽救两千人的生命。这些都是基于致命事故的推测，而且它们都是在或多或少严格的条件下进行的。还可能存在其他减少其他事故数量的因素。需要进行更详细的分析，并有足够的数据来进行准确估算。


2 理论背景

2.1. 时间和速度作为事故的决定因素 

驾驶行为的决定机制由两组因素组成，就像人类行为的一般机制一样。它们是一个人和围绕着他的环境。与行为的关系简单地表示为方程式B=f（P，E）。环境由两个部分组成，即汽车和道路（Taniguchi，1998a；Taniguchi，1999a）。适当的驾驶被定义为以不与行人、车辆或其他物体擦碰或碰撞的方式操作汽车。信息处理过程包括注意力、感觉、知觉、认知、判断、运动等。事故基本上起源于信息处理过程中的错误。这是因为在识别他的车辆可能与其他物体擦碰或碰撞的可能性方面出现了错误，或者在判断和操作以规避感知到的危险时出现了错误。时间是决定过程是否有效的关键因素。它涉及驾驶员信息处理速度和所处理对象的速度。重点放在移动物体的速度上，而不是信息处理的个体差异或情境差异。作为交通事故决定因素的速度因素与此关联紧密。很明显，高速移动的物体会导致信息处理中的一些错误。这是因为很难在视觉上捕捉到该物体，且处理时间很可能不足。另一个重要点是，汽车的速度决定了事故发生时的损坏程度。车辆行驶得越快，它所具有的能量就越大，碰撞造成的损害也应该更严重。这些关系在一项调查数据（Taniguchi等，1993）和实际事故（Taniguchi，1993）中得以揭示。因此，控制过高速度是有效预防交通事故的措施之一是显而易见的。传统的压制超速的措施形式为教育和警察执法。它们确实在某些条件下对某些人的超速行驶产生了一定影响。然而，效果有限。有些人通常以过高的速度行驶，也有许多情况是通常不以这种高速行驶的驾驶员进行短暂的高速行驶。因此，对于这些人和情况，严格控制速度是必要的。

2.2. 动机、激励和可用性 
以下是关于决定超速行为的心理机制的讨论。这种方法应该有助于改善对速度物理控制的必要性和有效性的理解。该机制由三个部分组成：动机、激励和激励的可用性（Taniguchi，1999b）。动机指的是一个人选择驾驶的速度水平。速度水平会受到驾驶目的、教育等因素的影响。并且也会根据驾驶员的特征而有所不同。有些特征可能是生物学基础的。典型的例子是与本能机制有关的性别和年龄因素。这意味着超速的动机像食欲和睡眠的驱动力一样强大，以至于它们可以足够强大地控制人类行为。激励是汽车本身或汽车的速度性能，它可以满足一个人的动机。而可用性是一个物理条件，动机可以与激励联系起来。因此，可用性最终决定了动机希望出现的实际超速行为的可能性。在一个人内部控制动机是相当困难的。动机是不稳定的，总是波动的。有时，可能会出现对高速的强烈需求的突然爆发，无论是有意识的还是无意识的。另一方面，激励也可以很容易地被控制。就速度行为而言，为了控制速度行为，应该同时关注激励和可用性。在这一点上，防止车辆的危险高速性能可以被视为与激励本身以及其可用性有关。或者它们之间可能存在轻微的差异。驾驶员即使在暂时限制性能的情况下也能意识到汽车具有高速性能。他的超速行为受到激励可用性的限制。驾驶员可能会满足于在其他条件下能够更快地行驶的可能性。在这个意义上，可用性的概念应该是有用的，作为与激励有所区别的东西。

2.3. 以攻击性行为为隐喻，一种无法控制的冲动
以下是关于将攻击性行为视为隐喻以改善对超速行为机制的理解的讨论。攻击性是一种生物学上为了生存而必需的本能驱动力。可以认为，尽管在许多情况下人类不能直接表达这种驱动力，但它仍然被保留下来，因此必须通过其他方式进行重新引导，例如通过昇华和压抑，这些被弗洛伊德确定为自我防御机制的一部分。尽管存在这种机制，仍然有一种罕见的情况，即一个人几乎已经死了，但仍然会对某人发动暴力攻击，尽管这不是大多数人或在许多条件下的常见现象。无法控制的攻击性驱动被认为对应于超速的动机，而具有足够速度性能的汽车，足以满足动机，对应于武器，例如刀子或枪支。当后者武器被利用时的攻击性当然与超速的动机不同，其突然性，即强度和持续时间的特征也是不同的。如果一个人在强烈的攻击性情绪下有杀人武器可用，他肯定会使用它。与激励可用性的互动也会加速攻击性驱动力。因此，武器的可用性是决定是否实际发生严重攻击，如谋杀的关键条件之一。就控制个人行为的措施而言，可能会有一些选择。一种是通过谈话劝说他不要这样做，或者可能有一些关于道德或道德的教育计划。然而，一旦类似于FAP（生物学中本能机制的固定行为模式）的机制发挥作用，这些都不太可能有效。另一种选择是防止使用有效的武器。剥夺武器的可用性将使其无法使用。最后剩下的选择可能是他自己的拳头，但那可能不会产生像杀人或严重伤害另一个人的同样关键的效果。当一个人想将自己的身体部位用作武器时，似乎也存在一种犹豫，也许是因为他想象中的暴力身体接触会是怎样的。正如上面的隐喻所揭示的那样，如果出现了无法控制的强烈驱动或动机，行为控制被认为是无效的，而最成功的控制措施应该基于物理操作。

2.4. 过度的速度性能 
在日本的高速公路上，法律规定的最高速度是100公里/小时。简而言之，没有人可以以比这更快的速度行驶。尽管事实如此，几乎每辆车的速度表上都标有180公里/小时的最高速度。最高速度由“速度限制器”控制。日本的汽车制造商在过去十年中独立限制了汽车的最高速度为180公里/小时，功率为280马力。直到那时，汽车的速度性能没有限制。由于一个由因交通事故而丧生的父母的子女组成的协会的社会压力，触发了这种自我调节。然而，仍然存在一个问题，即180公里/小时的限制是否足够。这样的过度速度性能有什么目的？关于速度的交通法律的目的是什么？后者难道不仅仅是一种形式吗？真正的意图是什么？更令人惊讶的是最近有一种消除180公里/小时限制器提供的自我调节的运动（1999年2月）。 

关于这一点，警察对超速的控制提供了一个重要的提示。警察巡逻车有时会在普通情况下以比限速更快的速度行驶。他们不会停止明显超速的私家车。另一方面，如果不幸碰到速度陷阱，一些只超速10公里/小时的车辆会突然被拦下，驾驶员必须支付不太小的罚款。更令人惊讶的是自动“速度监视”摄像机的速度标准。只有当车辆超速20到30公里/小时时，它们才起作用。因此，在一些路段，许多车辆的速度远远超过限速。因此，日本官方对超速违法的政策似乎非常复杂。

3 要解决的问题 
3.1. 正确定义合适的法定速度限制的必要性 
所有道路上的法定速度限制都必须检查其适当性。这些限制是否真的适合安全目的？如果引入了强制速度限制系统，应重新考虑这些限制。因为这些限制现在已经决定了在驾驶员大部分时间都可以超速的情况下。因此，可以认为这些限制已经被设置为相对较低的值，而不是实际安全水平。此外，汽车速度表显示的速度并不完全正确。一般来说，误差范围被认为在10%以内，而且速度表通常被设置为显示比事实更低的值。因此，当实际引入新系统时，应考虑到这种差异。理想情况下，所有由法律、限制器和表显示的速度值都应该是正确的，或者参考公正的标准。 

3.2. 经济影响 
据预测，引入“限速器”系统将给交通服务带来不小的冲击。卡车和出租车不仅是公司的代表，也是为公司工作的人的代表。可能会有一些人根据旅行业绩（在一定时间内运送多少货物或载客）获得收入，他们可能会直接受到影响。事实上，一些人深夜在普通道路上高速行驶。而且不可否认的是，深夜高速交通对日本的繁荣做出了贡献。然而，一家出租车公司进行的一项现场实验表明，该系统可能会产生积极效果（1993年出租车）。实验中严格将速度限制在60公里/小时。出租车的速度由转速表记录，并在事后进行检查。事故数量减少了一半，收入增加到该地区公司中的最高水平。

3.3. 通过过高速度进行回避和超车 
关于高速度在回避危险情况和超车方面的瞬时必要性存在一些争论。根据Hyd∴n（1987）的说法，在城市交通中，只有约2%的驾驶员使用这种策略来摆脱关键情况。有17.2%的驾驶员通过加速汽车来避开风险（Taniguchi，1998c），尽管它不区分城市和乡村道路，也不区分普通道路和高速公路。正如Almqvist & Nyg℘rd（1997）所指出的，当驾驶员达到速度限制时，在城市交通中进行这种操作的比例是未知的。对于已经达到限速的车辆来说，超车尤其困难。尽管许多驾驶员（62.9%）认为他们需要高速性能来安全通过（Taniguchi，1998c），在高速环境中这可能是有根据的，但在城市交通中可能不是这样（Almqvist & Nyg℘rd，1997）。在城市地区以高速度超车应该是危险的，而且希望通过速度限制器来抑制超车行为。另一方面，在乡村交通中，尤其是在没有超车道的道路上超车时，可能需要高速性能。可以修改速度限制系统，使车辆可以短时间内使用高速度。

3.4. 也要控制摩托车 
日本的摩托车数量庞大。1998年，有886人（9.6%）在骑摩托车时丧生。显然，包括脚踏车在内的所有摩托车应该在普通四轮车辆的同时装备SL。虽然他们需要一些特殊的修改，但使SL系统适用于摩托车应该并不困难。此外，还需要进行一些使用摩托车的现场实验，以找出任何特殊现象或需要解决的问题。

3.5. 在偏远农村地区的规定 
在日本的偏远农村地区，如北海道的东部，应如何实施使用SL系统的规定？至少在今天，没有交通法律允许在这些地区的行驶中享有任何特殊的速度特权。这些地区的实际速度似乎要高于平均水平。这些道路不像日本一般道路那样狭窄、弯曲或拥挤。即使在这些地区关闭系统或将限速提高到某个水平，也不应该有任何问题。借助GPS的帮助，这种技术的创建可以变得可能，这与隆德实验中使用的ISA是一样的。

3.6. MASCOS的可接受性 
人们的态度是决定新交通系统是否能够实现的最重要因素。Taniguchi（1998c）对普通人对交通速度和某些速度限制交通系统的态度进行了调查。结果显示，79.0%的驾驶员试图遵守限速。尽管有这样的态度，但44.2%的人已经在无意识中超速。至于速度限制交通系统，56.7%的人对MASCOS的可取之处表示肯定，32.2%的人持否定态度。48.3%的人对在每一段道路上实施强制性限速系统的想法持肯定态度，34.3%的人持否定态度；20.0%的人对实施非强制性手动系统的想法持肯定态度，66.8%的人持否定态度。对于非强制性系统的高比例的负面态度归因于他们认为这不会产生任何效果。当附加信息表明MASCOS每年可以挽救2000人的生命时，肯定的比例增加到74.1%，否定的比例减少到8.8%。这几乎与以前的研究结果相同（Taniguchi，1994；Taniguchi，1998b）。从这些态度可以得出结论，这种类型的限速系统很可能会实现。说服技巧应该侧重于伦理推理，即通过该系统可以挽救一定数量的人的生命。

4 日本的MASCOS和瑞典隆德的ISA之间的区别

4.1. 瑞典和日本的交通环境和事故的差异 
瑞典和日本的交通环境存在一些差异。差异的主要原因可以在于交通密度的不同。截至1998年底，瑞典的人口为8,854,000，使用中的车辆数量为4,145,000（平均每2.14人拥有一辆车），持有驾驶执照的人数为5,489,000（占人口的62.0%）。1998年，瑞典交通事故中死亡人数为540人，每10万人口中有6.1人死亡（瑞典国家公路管理局，1999年）。另一方面，日本的人口截至1996年10月为125,864,000，注册车辆数为86,550,000（平均每1.45人拥有一辆车），1996年底持有驾驶执照的人数为69,870,000（占人口的55.5%）。1996年，交通事故受伤人数为942,203人，事故发生后24小时内死亡的人数为9,942人，尽管最终可能有约13,000人死亡（日本管理和协调局，1997年）。因此，按人口计算的死亡率可能在7.90到10.3之间。影响交通环境的因素中最大的差异是人口密度。瑞典的面积约比日本大19%。与总面积和人口数量的简单比例相比，日本的人口密度是瑞典的16.9倍。然而，如果计算不包括人们不居住的地区，则应该小得多。如上所示，两国之间最基本的差异是人口和交通密度。在实际驾驶后，人们对瑞典交通环境的普遍印象是，车辆很少，没有可怕的交通堵塞，道路宽阔而笔直，乡村和城市之间有明显的界限。日本的交通环境则相反。就速度而言，瑞典的乡村道路几乎像高速公路一样，其限速与日本相同；显然，人们以这样高的速度行驶是自然的。在瑞典，死亡人数与受伤人数之比为2.56%，而在日本为1.04%至1.36%。另一方面，在车内死亡的人数比例在瑞典（64.8%）高于日本（43.1%）。这可能意味着在瑞典有更多的高速度事故，因为除了速度之外似乎没有其他原因会导致驾驶员或乘客在车内死亡。还可能推测评估受伤事故的标准在日本和瑞典是相同的。然而，无法确认，因为在事故发生前估计的速度统计数据不可用。

4.2. MASCOS和Lund ISA之间的差异 
Lund ISA的现场实验使用GPS和包括每段道路最高速度数据的数字地图。实验区域的每个最高速度都根据法定限速进行调节。另一方面，MASCOS基本上意在统一设置普通道路的限速。对高速公路的限制可能比对普通道路更加灵活。因此，车辆的最高速度性能与法定限速之间的速度差由驾驶员决定。驾驶员有责任在速度差范围内调整自己的速度。Lund ISA无疑是一种理想的速度调节系统。然而，鉴于日本庞大的道路网络，MASCOS在日本比Lund系统更为实际，可作为速度控制系统的第一步。作为通往绝对完美速度控制的第一步，MASCOS的目标是消除普通道路上极高速度造成事故的可能性。在日本狭窄、蜿蜒和拥挤的道路上，过高的速度会产生比瑞典更多的危险情况。减少低速度事故的数量并不是该系统的关注点。这些事故的原因可能是其他因素，如注意力不集中或判断错误。

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参考文献
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2024-04-29 11:59
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