מהירויות הנסיעה בארץ והקשר לתאונות דרכים

מחקר ניתוח מרחבי של מהירויות הנסיעה במדינת ישראל והקשר שלהן לתאונות דרכים

המחקר נערך בחסות קרן מחקרים שליד אגוד חברות הביטוח.

צוות המחקר מטעם עמותת אור ירוק: ד"ר ציפי לוטן

מטעם הטכניון: פרופ' שלמה בכור, פרופ' תומר טולדו, ד"ר ויקטוריה גיטלמן, ד"ר אטי דובא, סמדר מוריק וסונבלה זטמה

סיכום המחקר:

המטרה העיקרית של מחקר זה היא לחקור את הקשר בין מהירויות ותאונות דרכים בדרכים בינעירוניות בישראל. קיימים מחקרים רבים הקושרים בין מהירויות נסיעה ותאונות דרכים. כמו כן, קיימים מחקרים רבים ושיטות שונות לאיסוף נתוני מהירויות. אולם, מרבית המחקרים מתייחסים לניתוחי מהירויות נקודתיים. מחקר זה שייך לקבוצת המחקרים המתייחסים לניתוח מהירויות במרחב.

על מנת להשיג מטרה זו, צוות המחקר פיתח יכולת לניטור וניתוח של מידע הנוגע לבטיחות (כגון מהירויות נסיעה, תאונות דרכים ואירועי בטיחות שונים) על גבי מערכת מידע גיאוגרפית. לכן, לצורך המחקר הוקמה מערכת מידע גיאוגרפי שמאפשרת ניטור מרחבי רחב היקף של פרמטרים ונתונים הקשורים לבטיחות בדרכים, בפרט: נתוני מהירות ונתוני תאונות דרכים. המחקר מתבסס על טכנולוגיות מתקדמות לאיסוף נתוני מהירויות המאפשר להצליבן עם נתוני תאונות דרכים. הצלבה זו מאפשרת לחקור בצורה רחבה את הקשרים בין מהירות ותאונות דרכים ובכך לתת כלים לניהול רחב היקף וכולל של נושא המהירות.

חברת דסל טכנולוגיות הישראלית מפעילה בארץ מערכות ניטור תנועה המבוססות הן על נתוני מיקום של טלפונים סלולריים והן על נתוני מיקום של התקני GPS. לצורך מחקר זה נעשה שימוש בנתונים מבוססי GPS. דסל עיבדה את הנתונים הגולמיים שנצברו על-ידה עבור תקופת המחקר וחילצה מתוכם את המידע הדרוש לצורך הניתוח. בסה"כ כלל המחקר ניתוח של מעל 30,000,000 תצפיות מהירות של כלי רכב שנסעו לאורך כבישי הארץ (וזאת לאחר סינון המידע הרלוונטי בלבד).

על מנת לתקף את הנתונים, הושוו נתוני חריגות המהירות שהתקבלו מחברת דסל לנתונים הנאספים על-ידי גלאי לולאה לאורך נתיבי איילון, ונמצאה התאמה טובה. בנוסף, בוצעה התאמה של נתוני דסל לרשת ה-TMC – Traffic Message Channel , עליה נבנתה מערכת המידע הגיאוגרפי.

בסיס הנתונים המלא כלל 6 תקופות זמן של שישה חודשים כל אחת, החל מפברואר 2011 ועד ינואר 2014. כמו כן, נאספו נתונים לגבי 3 סוגי כלי רכב: כלי רכב פרטיים, אוטובוסים ומשאיות.

בכל תקופה, עבור כל מקטע של רשת ה-  TMC חושבו 5 מדדי מהירות: מהירות ממוצעת, סטיית תקן, מהירות אחוזון 85, אחוז תצפיות מעל המהירות המותרת וחריגת מהירות בה מחושב ההפרש בין מהירות אחוזון 85 והמהירות המותרת.

הנתונים הבסיסיים (מתקופת המדידה הראשונה) מצביעים על חריגות משמעותיות מהמהירות המותרת. במספר רב של קטעי דרך אחוז כלי הרכב הפרטיים הנוסעים מעל המהירות המותרת הוא מעל 50%. גודל חריגת המהירות נמדד גם הוא והוצגו קטעי דרך בהם החריגה מהמהירות המותרת היא למעלה מ-20 קמ"ש.  גם בקרב אוטובוסים נצפו חריגות מהירות גבוהות יחסית למהירות המותרת.

בוצעו השוואות מהירויות לאורך זמן. לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין שתי תקופות המחקר הראשונות (פברואר עד יולי 2011 ואוגוסט 2011 עד ינואר 2012). אולם בהסתכלות תלת שנתית – ניכרת ירידה בכל ערכי מדדי המהירויות בעיקר במהירות הממוצעת של כלי רכב פרטיים.

על מנת למפות ולחקור את הקשר בין מהירות ותאונות בוצעו ניתוחים על שלושה מסדי נתונים: (1) עשרת הכבישים האדומים, (2) קטעי הכבישים החד-מסלוליים ברשת הכבישים הבינעירונית, (3) כלל הכבישים ברשת הבינעירונית.

(1)  לשם בחינת הקשר בין מהירות ותאונות בעשרת הכבישים האדומים – הותאמומקטעי ביקורת לכבישים האדומים. מקטעי הביקורת נבחרו להיות המקטעים הסמוכים לכבישים האדומים על מנת להתאים מבחינת איזור, מהירות מותרת, סוג דרך ונסועה. ניתוח התוצאות בחן שלושה מדדים: חריגת המהירות, מידת ההומוגניות של מאפייני המהירות, ותאונות עם נפגעים בכבישים האדומים מול קטעי הביקורת. בכל אחד מהניתוחים, בוצעה השוואה בין קטעי הכבישים האדומים לבין קטעי ביקורת.

לגבי חריגת מהירות, לא נמצא שינוי משמעותי בחריגת מהירויות בכבישים אדומים לעומת קטעי ביקורת, ברוב תקופות זמן, למעט ימי חול בשעות היום. חשוב לציין כי חריגה הוגדרה כהפרש בין מהירות אחוזון 85 לבין המהירות המותרת. ייתכן וההסבר קשור בבחירה של קטעי ביקורת: הקטעים מהווים למעשה המשך (בסוף או בתחילה) של קטעי כבישים אדומים.

תוצאה מעניינת נמצאה בבחינת הומוגניות של מאפייני המהירות. כאן נמצא בבירור כי השונות בחריגות מהירות בכבישים אדומים גדולה באופן משמעותי לעומת קטעי ביקורת, בכל תקופות הזמן. כידוע מהספרות, רמת הסיכון לתאונות עולה ככל ששונות המהירות עולה.

בחינת התאונות בכבישים האדומים מול קטעי הביקורת בוצעה כאשר שיעור התאונות נורמל לאורך הקטע. ככלל נמצא כי שיעור התאונות בכבישים האדומים אינו שונה באופן מובהק לעומת קטעי ביקורת, למעט הסיכוי לתאונות קשות ולפצועים קשה אשר נמצא משמעותית גבוה יותר עבור הכבישים האדומים לעומת כבישי הביקורת.

(2)  הקשר בין מהירות ותאונות בקטעי הדרכים החד-מסלוליות הבינעירוניותנבחן בעזרת בסיס נתונים המשלב את מדדי מהירויות הנסיעה, מספרי תאונות הדרכים ומאפייני התשתית. נבנו והותאמו מודלים מסבירים לתאונות הדרכים, כאשר מדדי המהירות, מדדי החשיפה ומאפייני התשתית נמצאים בין המשתנים המסבירים במודל. התאמת המודל לקשר בין מהירות ובטיחות נערכה לאחר זיהוי קבוצות הומוגניות של קטעי הכבישים, כאשר לזיהוי קבוצות הכבישים שימש מדד מרוכב המשלב שיעור תאונות ורמת המהירות בקטע. בהמשך, הותאם מודל מסביר לקשר בין מהירות ותאונות, תוך כדי התחשבות בקבוצות הכבישים שזוהו, אורך קטע ונפח התנועה. בשלב האחרון של הניתוח, בוצע זיהוי של מאפייני התשתית המבדילים בין קבוצות הכבישים ששימשו לפיתוח המודל לקשר בין מהירות ובטיחות.

המודלים המסבירים לקשר בין מהירות ותאונות, הותאמו עבור שני מצבים: עבור שעות היום ועבור שעות הלילה, כאשר מדדי המהירות ומספרי תאונות הדרכים עודכנו בהתאמה.

המשתנים המסבירים במודלים הם: אורך הקטע, המהירות הממוצעת בקטע, נפח התנועה בקטע, סטית התקן של המהירות הממוצעת ומשתנה שייכות של קטע לקבוצות הקטעים שזוהו, כאשר כל קבוצת קטעים משקפת רמת תכן מסוימת של תשתיות הכבישים.

מבחינת המודלים המסבירים נמצא כי:

- כצפוי, מספר התאונות בקטע עולה עם עליה באורך קטע ובנפח התנועה;

- מספר התאונות בקטע עולה עם עליה במהירות הממוצעת, הן בשעות יום והן בשעות לילה;

- השפעת סטיית התקן של המהירות הממוצעת על התאונות לא הייתה עקבית, כאשר עליה בסטיית התקן מזוהה עם ירידה בתאונות בשעות יום ועם עליה בתאונות בשעות לילה; אם כי, בשני המודלים, השפעת סטית התקן לא הייתה מובהקת;

- על מספר התאונות הצפוי בקטע קיימת השפעה של קבוצת שייכות הקטעים, כאשר קבוצות קטעים עם רמת תכן טובה יותר כגון: פחות עקומים ושיפועי אורך, צפיפות נמוכה של צמתים משניים לאורך קטע, שוליים רחבים יותר, רמת בטיחות טובה יותר של צידי הדרך וכד', מזוהות עם שיעורי תאונות נמוכים יותר לעומת קבוצות הקטעים עם רמת תכן גרועה יותר.

לסיכום, המודלים שפותחו במחקר ממחישים קשר ישיר בין גובה מהירות הנסיעה בקטע לבין התרחשות התאונות עם נפגעים, הן בשעות יום והן בשעות לילה, כאשר קשר זה נמצא לאחר ניכוי השפעה של משתני חשיפה ומשתני תשתית. המודלים מראים שבהינתן רמה מסוימת של מאפייני התשתית, ערך גבוה יותר של מהירות הנסיעה הממוצעת מזוהה עם מספר גבוה יותר של תאונות עם נפגעים בקטע.  כמו כן, לפי המודלים, הסתמן אפקט ממתן של שונות המהירות על התרחשות התאונות בשעות יום ואפקט מחזק של שונות המהירות על התרחשות התאונות בשעות לילה (אם כי, השפעת השונות לא הייתה מובהקת).

(3)  הקשר בין מהירות ותאונות בקטעי הדרך הבינעירוניים נבדק על מסד נתונים גדול ומקיף הכולל את מפת המהירויות ברשת הכבישים הבינעירונית המפולחת לפי קטעי דרך ביחידות מדידה של יום ושעה. בסיס נתונים זה הינו יחודי והתאפשר תודות לשיתוף פעולה עם חברת דסל המנטרת מהירויות על סמך נתוני כלי רכב המאובזרים במכשירי GPS.   

חמישה מדדי מהירות חושבו עבור כל קטע (778 קטעים), כל יום (7 ימים) וכל שעה (24 שעות) במשך 4 חודשים (פברואר, מרץ, יולי ואוגוסט 2012). חמשת מדדי המהירות שחושבו הם: מהירות ממוצעת, סטית תקן של המהירות, מהירות האחוזון ה-85, אחוז כלי הרכב מעל המהירות המותרת וחריגת המהירות (ההפרש בין אחוזון 85 והמהירות המותרת). בסיס הנתונים לניתוח, לאחר נקוי, כלל 372,807 תצפיות. נתוני תאונות הדרכים הותאמו לקטעים הנ"ל ולאחר סינון וניקוי כללו 720 תאונות עם נפגעים. חשוב לזכור שמשום שהתופעה אותה אנו מנסים למדל היא נדירה – ברוב הקטעים בחלוקה המפורטת לשעות לא התרחשה תאונה, ולכן יש צורך בבסיס נתונים רחב היקף על מנת ליצר מודל תקף.

  משלושת המודלים שהותאמו ותוארו לעיל עולות התובנות הבאות:

-   מספר התאונות בקטע עולה עם עליה במהירות הממוצעת (אם כי לא בכל המודלים ההשפעה היתה מובהקת);

-    מספר התאונות בקטע עולה עם עליה בסטיית התקן של המהירות;

-    מספר התאונות בקטע יורד משמעותית במידה והכביש דו-מסלולי (לעומת חד-מסלולי);

לסיכום, המודלים שפותחו במחקר ממחישים קשר ישיר בין מאפייני מהירות הנסיעה בקטע לבין התרחשות התאונות עם נפגעים, כאשר קשר זה נמצא לאחר ניכוי השפעה של משתני חשיפה ומשתני תשתית. המודלים מראים שבהינתן רמה מסוימת של מאפייני התשתית, ערך גבוה יותר של מהירות הנסיעה הממוצעת מזוהה עם מספר גבוה יותר של תאונות עם נפגעים בקטע. התוצאות המובהקות ביותר התקבלו עבור קטעי דרכים בינעירוניות חד-מסלוליים דו-נתיביים. תוצאה זו תואמת גם ממצאים של מחקרים קודמים בארץ ובעולם.

הנתונים והשיטות ששימשו בסיס למחקר הנוכחי מהווים מקור ייחודי שנבנה בהשקעה רבה. חשוב להמשיך ולתחזק את בסיסי הנתונים אשר יאפשרו ניטור מהירויות ותאונות אשר יאפשרו לזהות מגמות ושינויים לאורך הזמן. כמו כן, חשוב לציין כי המחקר התמקד בקטעי דרכים בין-עירוניות, ולא התייחס לצמתים ולדרכים עירוניות. נושאים חשובים אלה יטופלו במחקרי המשך.