山區(qū)城際公路客運(yùn)安全評價(jià)——以商洛市六縣一區(qū)為例

郭 琳，李傳博

（商洛學(xué)院 城鄉(xiāng)發(fā)展與管理工程系，陜西商洛 726000）

山區(qū)旅客運(yùn)輸由于環(huán)境惡劣、公路等級復(fù)雜等特點(diǎn)，往往會出現(xiàn)惡性交通事故，造成重大人員傷亡。我國道路交通安全管理對長途客運(yùn)車輛，特別是山區(qū)低等級公路，開始研究科學(xué)管理機(jī)制、措施和理念[1-2]。2008年1月頒布了《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》，城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的思想在交通管理體制、交通組織與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等方面起到指導(dǎo)意義[3]；其他部分省市在山區(qū)客運(yùn)方面也出臺了相關(guān)政策和條例[4]。但是，隨著高速路網(wǎng)與省道的高速化，這些地區(qū)的客運(yùn)線路有一部分可能是高速，也可能是其他等級公路或鄉(xiāng)村公路，使山區(qū)公路客運(yùn)線路復(fù)雜化，對運(yùn)輸車輛的要求也更加復(fù)雜。

山區(qū)客運(yùn)班線的客流單一集中，平時運(yùn)力過剩、客源缺少，高峰時客源猛增、運(yùn)力不足、超員現(xiàn)象屢禁不止。受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，人口密度低的區(qū)域班線較少，導(dǎo)致偏僻山區(qū)的群眾存在嚴(yán)重的乘車?yán)щy問題,因而國家應(yīng)該有社會補(bǔ)貼保障措施。影響交通安全的因素有很多，人是其中最重要的因素；道路是交通安全的基礎(chǔ)，是駕駛環(huán)境的主要組成部分，山區(qū)道路環(huán)境特別復(fù)雜，據(jù)統(tǒng)計(jì)有10%的交通事故源于道路條件；山區(qū)對車輛技術(shù)要求很高，關(guān)鍵是制動、轉(zhuǎn)向、動力性能等，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家車輛因素占5%左右，在我國和其他發(fā)展中國家占10%左右[5-6]；安全度是免于危險(xiǎn)的客觀程度，交通安全的程度可以用安全度來評價(jià)，通過使用各種影響指標(biāo)構(gòu)建評價(jià)體系，采用一定的運(yùn)算方式計(jì)算安全度，評價(jià)區(qū)域?qū)嶋H的交通安全狀況。

目前研究交通安全度的方法很多，比如Smeed R.J教授的 Smeed 模型[7]、車路偶合法[8]、基于事故黑點(diǎn)的山區(qū)公路模糊綜合評價(jià)法[9]、公路安全審計(jì)技術(shù)[10-11]等，常用的有模糊綜合評判法、層次分析法、關(guān)聯(lián)分析法等[12]，用模糊綜合評判法、層次分析法確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重，專家主觀性較強(qiáng)；而關(guān)聯(lián)分析法對評價(jià)指標(biāo)不分主次。本文采用層次分析法確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重，再利用灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)法，根據(jù)因素間發(fā)展趨勢的相關(guān)性程度來獲得因素間關(guān)聯(lián)程度，綜合評價(jià)山區(qū)城際公路客運(yùn)安全。

1 建立評價(jià)指標(biāo)集

山區(qū)公路客運(yùn)安全涉及因素比較多，人、車、環(huán)境和交通管理等環(huán)節(jié)的影響都不一樣。為了全面掌握山區(qū)道路客運(yùn)安全的影響因素，建立安全評價(jià)指標(biāo)體系，本文參照安全系統(tǒng)工程理論中“事故”的理論分析，即“4M(Man,Machine,Media,Management)因素[13]，根據(jù)已有的調(diào)查資料和商洛市的實(shí)際情況，建立分層評價(jià)指標(biāo)集。評價(jià)指標(biāo)集為影響客運(yùn)安全的主要因素，主要包括山區(qū)道路交通環(huán)境、車輛狀況、駕駛員和交通管理四個方面，如圖1所示。

圖1 客運(yùn)安全分層評價(jià)指標(biāo)集

2 利用層次分析法確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

2.1 構(gòu)造判斷矩陣

AHP分析法的首要環(huán)節(jié)是選擇合理的標(biāo)度系統(tǒng)來表示兩兩元素間的重要性程度。目前典型的標(biāo)度系統(tǒng)主要有指數(shù)標(biāo)度、分?jǐn)?shù)標(biāo)度、9/9-9/1標(biāo)度、10/10-18/2標(biāo)度等[14]。本文選擇1-9標(biāo)度，如表1所示，更適合反映目標(biāo)層判斷矩陣的一致性。

針對表1建立的客運(yùn)安全評價(jià)指標(biāo)，比較二級指標(biāo)相對于一級指標(biāo)的相對重要性和二級指標(biāo)兩兩相關(guān)性，構(gòu)造1個一級判斷矩陣A，以及4個二級指標(biāo)判斷矩陣B。以判斷矩陣A舉例

2.2 計(jì)算判斷矩陣的權(quán)向量與最大特征根

利用和法或者冪法[15]求出最大特征根λmax以及權(quán)向量W，如果應(yīng)用過程中的判斷矩陣階數(shù)更多，可利用MATLAB軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算。現(xiàn)求出判斷矩陣A的權(quán)向量和最大特征根

表1 1-9比例標(biāo)度

2.3 一致性檢驗(yàn)

對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，由公式

當(dāng)CR＜0.1時，認(rèn)為判斷矩陣滿足一致性要求，否則需重新調(diào)整判斷矩陣。

CIA=0.0104，CRA=0.0115＜0.1，滿足一致性要求，判斷矩陣A的權(quán)向量可作為一級指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)使用。其他4個二級矩陣同樣求得權(quán)重向量，作為二級指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，如表3所示。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)數(shù)值

表3 客運(yùn)安全評價(jià)指標(biāo)權(quán)重集

2.4 求組合權(quán)向量

將上面求得的一級權(quán)向量與二級權(quán)向量對應(yīng)相乘，得到各因素的組合權(quán)向量，即可得綜合指標(biāo)權(quán)重系數(shù)結(jié)果見表3。

3 灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)法在客運(yùn)安全評價(jià)中的應(yīng)用

灰色關(guān)聯(lián)法用以計(jì)算出關(guān)聯(lián)度之后，對各影響因素間的關(guān)聯(lián)度大小進(jìn)行比較，可得到各因素與參考的理想變量相關(guān)程度的次序，關(guān)聯(lián)度越大其影響越大。下面是利用灰色關(guān)聯(lián)度法進(jìn)行分析的步驟：

3.1 建立理想對象集Z0

Z0=(U01,U02,U03,…,U0r)=（1，1，1，…，1）

3.2 建立權(quán)重集矩陣

根據(jù)表3的綜合權(quán)重系數(shù)，建立權(quán)重集矩陣:V=（C1,C2，…,C20）。

3.3 建立決策矩陣

將各評價(jià)指標(biāo)分為五個等級，定義W={W1,W2,W3,W4,W5},在實(shí)際調(diào)查中以每項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際情況對應(yīng)各評價(jià)等級進(jìn)行賦值，指標(biāo)等級見表4。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)商洛市至各縣區(qū)的客運(yùn)交通數(shù)據(jù)，評價(jià)人員可根據(jù)評價(jià)等級表4和評價(jià)對象的實(shí)際情況在相應(yīng)等級內(nèi)給出合適分值。

表4 客運(yùn)安全評價(jià)等級及分值

假設(shè)有n個專家對第i個指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，其中第j個專家的評價(jià)分值為yij，則第i個指標(biāo)的賦值得分yi為

根據(jù)表1所列的綜合權(quán)重系數(shù)，某條路線客運(yùn)安全關(guān)系評價(jià)的綜合得分可按照如下公式計(jì)算：

本文對商洛市至所屬六縣一區(qū)的七條客運(yùn)線路進(jìn)行安全評價(jià)，參與評價(jià)人員包括大學(xué)該領(lǐng)域研究學(xué)者14名、道路設(shè)計(jì)施工專家10名、交管執(zhí)法人員12名、站場安全技術(shù)人員12名和76名駕駛員。他們對因素U的重要程度系數(shù)a確定的權(quán)重分別為 0.25，0.2，0.2，0.2，0.15。共收集了124份有效原始數(shù)據(jù)，采用SPSS13.0分析優(yōu)化后得到初步評價(jià)數(shù)據(jù)匯總情況，見表5。然后建立決策矩陣 Z20×8。

表5 商洛市六縣一區(qū)初步評價(jià)表

3.4 決策矩陣初值化

（求兩級最大差值與最小差值）

3.5 求關(guān)聯(lián)矩陣

先求關(guān)聯(lián)度系數(shù)

式中的0.5為分辨系數(shù)取值。

通過Matlab軟件[16-17]輸入數(shù)據(jù)計(jì)算得多目標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)度矩陣，如表6所示。

表6 灰色關(guān)聯(lián)矩陣數(shù)據(jù)表

3.6 求灰色關(guān)聯(lián)值

由指標(biāo)集得到一權(quán)重矩陣V，輸入灰色關(guān)聯(lián)矩陣可求得表7關(guān)于對象集的投影值。

表7 灰色關(guān)聯(lián)投影值

4 結(jié)論

如表7所示的商洛市各區(qū)縣客運(yùn)安全現(xiàn)狀的評價(jià)結(jié)果，數(shù)據(jù)越接近理想值0.2611，表明安全狀況越好?？傮w看各地區(qū)的客運(yùn)安全狀況都有待提高，由于同屬于秦嶺山區(qū)，地域相鄰、管理類似，投影值差別不是很明顯。從排序結(jié)果來看，商洛市六縣一區(qū)客運(yùn)安全情況是，商州區(qū)＞丹鳳縣＞山陽縣＞洛南縣＞柞水縣＞商南縣＞鎮(zhèn)安縣。各條客運(yùn)專線在提高客運(yùn)安全時，可以參照表6和表7的評價(jià)結(jié)果采取應(yīng)對措施。本文根據(jù)山區(qū)城際公路客運(yùn)安全問題，建立安全評價(jià)模型，計(jì)算出區(qū)域安全評價(jià)結(jié)果和關(guān)聯(lián)投影值，得到各區(qū)縣客運(yùn)安全狀況的差別，由此可以對客運(yùn)安全的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。本文為山區(qū)城際公路客運(yùn)的安全行駛提供了一種綜合安全評價(jià)方法，有利于提高山區(qū)公路客運(yùn)的安全水平。

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