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1994 - 2012年美国的恶劣天气条件
和致命的机动车事故
Shubhayu Saha1*，Paul Schramm1，Amanda Nolan2 and Jeremy Hess3
1Climate and Health Program, Division of Environmental Hazards and Health Effects, National Center for Environmental Health, Centers for Disease Control and Prevention, 4770 Buford Hwy, MS F59, Atlanta, GA 30341, USA. 2College of Public Health, Rhodes Hall, Health Sciences Campus, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA. 3Department of Global Health, Division of Emergency Medicine, Department of Environmental and Occupational Health Sciences, University of Washington, 4225 Roosevelt Way NE #100, Seattle, WA 98105, USA
摘要：
背景：机动车碰撞是导致交通事故发生的主要原因。恶劣的天气情况和道路状况可能会通过多种途径影响机动车辆的事故率。但是，现在仍缺少将恶劣天气条件与美国致命事故相联系的评估。因此我们评估了与恶劣天气相关的机动车事故死亡率的趋势，并将各州死亡率的空间变化呈现出来。
方法：我们分析了1994年至2012年，由美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）制作的死亡率分析报告系统（FARS）数据集，其中包含了每次致命事故发生时的天气信息报告。每年，我们都会估计与恶劣天气条件相关的致命车祸。我们将这些死亡事故以月为单位，用来检查事故的季节性模式。我们使用每年车辆行驶里程的所有的交通死亡数据与恶劣天气相关的气象数据，计算国家特定税率，并用来计算死亡率的空间变化。为了研究恶劣天气作为独立的危险因素对事故的影响作用，我们计算了已知的与恶劣天气相关的危险因素（例如酗酒和吸毒，无限制使用，不良驾驶记录，弱光条件，高速公路驾驶）的比值比。
结果：1994-2012年期间，与天气相关的死亡总数与恶劣程度有所下降。在研究期间，与天气相关的死亡事件平均占总死亡人数的16%。平均而言，在11月至4月之间发生了65%的与天气有关的死亡事件，报道的降雨/潮湿天气条件比降雪/结冰状况更频繁。与国家恶劣天气有关的死亡人数的空间分布不同于总死亡人数的分布。在恶劣的天气条件下，酗酒或吸毒、无节制使用和超速驾驶的几率更小。
结论：尽管美国报道了大量机动车辆交通死亡事故与恶劣天气有关，但是恶劣天气和相关的死亡率在地里位置上各不相同。在恶劣的天气条件下，可以通过修改速度限制，改善路面状况，清除道路结冰和积雪，并提供运输替代方案，从而避免这些死亡事故的发生。但是，对潜在的干预措施的影响需要进一步的研究。
关键词：天气；致命车祸；受伤；降水
背景
从1999年到2012年，所有年龄组的数据合并后，机动车死亡人数是导致美国意外伤害死亡的主要原因[1]。 疾病控制和预防中心（CDC）计算2005年致命和非致命性机动车伤害造成的医疗支出和生产率损失超过990亿[2]。 鉴于这种疾病的负担和成本，疾病预防控制中心单独将减少机动车伤害作为公共卫生的高优先级“胜利战役”[3]。
在南加利福尼亚分析交通量与道路交通伤害之间的关系时，天气变化性被证明是一个重要因素[4]。William Haddon开创了伤害流行病学，将病因系统分为阶段性（事件前，事件和事件后）以及影响道路交通伤害的因素（宿主，代理人和环境），以促进预防计划[5,6] 。然而，隔离和与环境因素有关的管理风险，特别是天气，一直以来是一个挑战。根据天气和其他因素之间的潜在相关性（如道路利用率，驾驶员行为，道路状况以及事件后因素，包括紧急情况下的延迟响应时间[8,9]），可能难以准确地确定暴露天气的暴露程度[7]。
联邦公路管理局将与天气有关的撞车定义为在恶劣天气（例如，雨，雪，冰雪，雾或其组合）或光滑路况（例如潮湿，雪，泥泞或结冰）中发生的撞车事故[10]。这些条件可以通过对主机产生多重影响（例如能见度降低），代理（例如增加的停车距离）和环境（冰冷或潮湿路面）[11]影响道路交通伤害发生的所有阶段。
恶劣的天气和机动车辆的死亡率之间的关联没有明确定义，因为研究表明，在某些恶劣天气条件下，碰撞可能性或严重程度都会增加[12-14]和减少[15,16]。由于恶劣天气导致的机动车辆死亡事故国家估计数量有限。有份报告估计，从1995年到2005年，美国所有撞车事故中有24％与天气有关，年平均死亡人数为7,400人，伤亡人数为673,000人[17]。 皮萨诺等人（2003年）报道，美国恶劣天气和恶劣路面条件相结合导致了18％的致命车祸和22％的伤害事故[11]。
这项研究是新颖的，因为它可以连续19年（1994 - 2012年）对整个美国大陆的天气相关机动车辆死亡率信息进行分析，比较与不同类型的恶劣天气状况和恶劣天气（例如降雪/结冰和降雨）下相关的死亡事故，并检查这些死亡率的空间和时间变化。该研究使用确定的流行病学方法来确定恶劣天气对此类疾病的潜在贡献。国家特定的死亡率信息可以帮助州卫生部门确定其辖区的伤害负担的性质和程度，并采取适当的干预措施。
方法
我们使用了美国国家公路交通安全管理(NHTSA)1994-2012年的死亡率分析报告系统（FARS）数据集[18]。FARS包含美国公共道路（包括摩托车，客车，卡车和行人）在所有交通事故中的数据，这些数据在事故发生后30天内至少导致一起死亡。数据记录包含参与坠机事故的个人和行为信息，以及表明坠机地点的物理因素和坠机时的环境因素的相关变量。我们从NHTSA网站下载了每年的数据集，并使用SAS 9.2（Cary，NC）编译和分析数据。
识别恶劣气象条件
对于每次撞车事故，FARS都包含从警方报告中收集的关于报道的环境和道路状况的信息。随后这些条件不会与观测到的气象数据交叉参考。每个记录都表示在发生坠毁事故时的天气状况：晴朗，阴天，下雪，下雨，雨夹雪或雾。对于道路情况，每条记录都指示干燥，潮湿，降雪/泥泞，结冰或沙尘/污垢/油。潮湿，降雪/泥泞和结冰的不利道路条件被定义为具有环境前兆。用于表明这些条件的具体标准在研究年份中在FARS中发生了变化，我们修改了标准以相应地确定不利的环境和道路状况（参见附加文件1，了解从FARS数据手册http：//获得的变量定义的详细信息www-nrd.nhtsa.dot.gov/Pubs/811855.pdf）。我们专注于四个特定的天气相关条件——针对恶劣环境条件的雨雪（因此涵盖了所有与恶劣环境条件相关的撞车事故的86％），以及不利道路条件下的湿滑和结冰（因此覆盖了所有不利道路撞车的98％，其余条件多为“未指定条件”）。除非明确说明，否则当报告这四种情况中的至少一种时，我们使用术语“恶劣天气”来描述碰撞事故。我们还将（i）雨水和潮湿路面条件和（ii）降雪路面和结冰路面条件进行子分析，因为这些情况的发生率在地理和季节上会有所不同。
我们统计了1994-2012年所有车祸中涉及的死亡人数以及报告恶劣天气情况的人数。 这些年使用美国[19]的年度车辆行驶里程（VMT）信息，我们估算了每十亿VMT中，每年的总死亡率和与恶劣天气条件相关的年度死亡率。然后，我们通过几个月的时间来分析这些死亡事件，以确定季节性模式。
在与致命事故可能性相关的多种风险因素中，我们希望检查恶劣天气作为风险因素的重要性。如果其他危险因素与致命事故时恶劣天气条件系统相关，那么恶劣天气和死亡之间的潜在关联就会很脆弱。对于每次事故，我们都会收集有关死亡人员年龄和性别的信息。我们确定了每次致命事故是否涉及酗酒，吸毒，无限制使用，超速驾驶或事先驾驶的侵权事件。根据每次撞车的位置和时间，我们确定撞车是在高速公路上还是在光线不足的情况下发生（请参阅附加文件1了解从FARS数据手册获得的变量定义的详细信息http://www-nrd.nhtsa.dot .GOV /酒吧/ 811855.pdf）。上面提到的男性驾驶员和其他风险因素被二元化以表明他们的存在或缺席。我们计算了每次发生致命性事故时，恶劣天气条件下报告的每个危险因素的Mantel-Haenszel比值比（OR）。这种配对比较有助于确定致命碰撞的任何已知风险因素是否与恶劣天气相关，从而混淆了不利天气与致命碰撞之间的潜在关联。如果OR小于1，则表明与非恶劣天气情况相比，不利天气期间崩溃报告的风险因素的可能性较低。我们分别评估了所有天气条件下的这些OR，以及降雨/潮湿路面和降雪/结冰路面条件。由于担心二分风险因素之间的多重共线性，我们避免将这些风险因素的逻辑回归用作解释变量。
为了检查不利天气相关死亡事件的空间变化，我们创建了特定于国家的（i）总死亡率和（ii）与1994-2011年每万英里行驶的恶劣天气（VMT）相关的死亡率[19]。我们对1994 - 2011年间每个州的年度VMT估算值进行了估算。不幸的是，VMT估算值对于恶劣天气无法单独提供。我们使用ARCGIS 9.2（Redlands，CA）为这两个死亡率创建了州级地图。然后，我们估计这两个比率之间的等级相关性，以评估中国的空间格局与恶劣天气相关的死亡率与总体死亡率不同。
结果
我们观察到机动车辆死亡人数从1994年的40,716人减少到2012年的33,561人（表1）。尽管研究期间车辆行驶总里程增加，但每十亿VMT的机动车辆总死亡率从1994年的17.3下降到2012年的11.3。与恶劣天气相关的死亡人数类似，死亡人数从1994年的7,152人下降到2012年的4,401人。与每十亿VMT的恶劣天气相关的死亡率从1994年的3.0下降到2012年的1.5。与恶劣天气相关的总死亡人数比例从2012年的17.6％ 1994年为13.1％，2012年总体呈下降趋势。平均而言，与恶劣天气相关的死亡率有78％报告了降雨/潮湿条件，其余为冰雪条件。对于每年不同年龄组死亡人数的百分比，我们没有观察到与不利天气条件相关的死亡率与没有死亡率的统计显着差异。我们观察到，所有月份的降雨/潮湿路况均有报道，而10月至4月期间主要报道的降雪/结冰路面状况（图1）相比较。在1994年至2012年期间，平均死亡人数最高的是12月份（953.3,95％CI：884,1022），而最低的是7月份（305.3，95％CI：309,393）。 平均而言，与恶劣天气相关的死亡事件中有65％发生在11月至4月。优势比表明，与未报告不利天气时的死亡人数相比，致命死亡的已知风险因素是否更有可能报告为天气条件恶劣（表2）。酒精参与（OR = 0.83,95％CI：0.82,0.84）或药物（OR = 0.74,95％CI：0.71,0.78），不使用束缚（OR = 0.93,95％CI：0.92,0.94），超速行驶（OR = 0.96,95％CI：0.93,0.98）和城市道路上行驶（OR = 0.84,95％CI：0.83,0.86）当报告恶劣天气情况时，报告发生致命事故。男性驾驶员具有较高的比值比（1.16，95％CI：1.14,1.17）与恶劣天气相关的死亡率。不良驾驶记录的比值比为1.01（95％CI：1.00,1.02），降雨/潮湿和降雪/结冰条件之间略有差异。高速公路上发生致命碰撞的几率（OR = 1.10,95％CI：1.09,1.11）和在恶劣天气条件下，在光线不好的条件下（OR = 1.11,95％CI：1.09,1.13）较高。
所有机动车辆死亡率均高于西南地区恶劣天气的死亡率；太平洋西北部和东北部的一些州则观测到相反的模式（图2和图3）。Spearman等级相关系数为0.35（p值= 0.01），表明与不良天气相关的死亡率空间分布模式与
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