道路交通安全控制與預(yù)警的模糊綜合評價

陳海峰，郭 劍

（1.浙江省紹興市公路管理處，浙江 紹興 312000；2.浙江省紹興市市政公用工程質(zhì)量監(jiān)督檢測中心，浙江 紹興 312000）

0 引言

伴隨著我國高等級公路的長足發(fā)展，公路網(wǎng)和道路運輸業(yè)也得到了逐步完善，但道路安全事故的發(fā)生頻率卻呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。國外的研究表明，一起交通安全事故的誘發(fā)因素平均約為1.5～1.6個[1]。在對道路行車安全構(gòu)成影響的諸多因素中，有些因素對安全的影響結(jié)果是隱性表現(xiàn)，這給安全事故進行危害預(yù)測及評價帶來了較大難度。適用于交通安全評價的方法有很多，如敏感度評價法、層次分析法和模糊綜合評判法等[2-3]?，F(xiàn)階段的模糊綜合評價法能簡化計算，能夠比較全面地對道路交通安全控制和預(yù)警做出快速評價。

1 道路交通安全控制和預(yù)警

道路交通的安全控制和預(yù)警主要從“人員、環(huán)境、設(shè)備和管理”四要素著手，在構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代高速公路安全管理控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從信息采集、信息傳輸、信息處理、預(yù)測分析和智能決策方面，將前期采集和后期反饋進行動態(tài)耦合，實現(xiàn)對影響道路交通安全的相關(guān)因素的實時監(jiān)控，結(jié)合模糊綜合評價分析，找出安全事故發(fā)生的主要原因，進而構(gòu)建智能決策系統(tǒng)，實現(xiàn)道路交通安全控制和預(yù)警。

道路交通安全控制和預(yù)警系統(tǒng)是一項綜合各種應(yīng)用的系統(tǒng)工程，通過對道路系統(tǒng)的環(huán)境狀況和出現(xiàn)事故的可能性進行提前分析預(yù)測和綜合評價，針對整個道路運輸系統(tǒng)中的人員、環(huán)境、設(shè)備和管理（4M）要素，采取提前的預(yù)防和控制措施，將可能發(fā)生的事故提前消除[4]。

車輛在道路系統(tǒng)的運營過程中，受到多種因素的共同影響，其安全問題也是各個因素共同作用的結(jié)果。由于目前大多數(shù)高速公路均已配備路面管理系統(tǒng)，管理機構(gòu)通過計算機系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和中央調(diào)度控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)路況、車況、車流、故障和事故等運輸綜合信息的實時、自動采集與傳輸，為道路安全運輸?shù)念A(yù)防、控制和管理提供了便利的條件和可靠的保證[5]。

2 模糊綜合評價

道路交通安全的控制過程中，各個影響因素的主次關(guān)系很難劃清，不同因素之間存在一定的模糊性，因此，對道路交通安全的控制和提前預(yù)警是一個模糊過程。傳統(tǒng)層次分析法（AHP）是一種對非定量事件進行定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析的方法，可以有效合理解答復(fù)雜的模糊問題，從而為選擇決策方案提供依據(jù)[3]。為使其判斷矩陣在開始階段就滿足一致性要求，避免后期的一致性檢驗從而直接求出權(quán)重值，需要對AHP法引入最優(yōu)傳遞矩陣進行改進。

由于道路運營過程中的安全控制和預(yù)警是一個模糊過程，諸多因素之間很難分清明確分清主次關(guān)系，因此，對于該過程的評價顯得尤為重要。通過推導(dǎo)出的單層次模糊評判矩陣[6，7]R＝（rij）n×m（其中rij表示關(guān)于第i個指標的第j級評語的隸屬度），得到權(quán)重向量集ω，某層的模糊評價矩陣R及評價模型F=f（ω，R），就可進行最終評價。

將模糊綜合評價用于分析道路交通的安全性，可以得到比較對象的相對優(yōu)劣程度，能夠用在不同道路或同一條道路的不同路段，進而計算出各條道路或不同路段的安全程度和不同因素對道路安全的影響情況。

3 實例分析

將此評價方法應(yīng)用于道路交通安全分析與預(yù)警中，選取道路條件相似的某高速公路的事故頻發(fā)路段作為研究對象，將影響道路交通安全的主要因素分為天氣情況、路面狀況和地形情況等3大類，道路交通是否安全的評價從“事故發(fā)生的可能性、對駕駛員造成的危害程度、事故后的嚴重程度、預(yù)防事故的難易程度”4個方面進行考察。通過引入最優(yōu)傳遞矩陣AHP法，直接求出權(quán)重值以避免后期的一致性檢驗，然后采用德爾菲法獲得不同評價因素的權(quán)重，并進行歸一化處理，結(jié)果見表1。對道路交通發(fā)生事故后的嚴重程度等級按照“大、較大、中等、較小、小”進行歸類。在影響因素和安全評價因素確定的基礎(chǔ)上，采用專家咨詢法對其屬于的等級進行評定，最終評定結(jié)果見表2。

表1 系統(tǒng)分層及權(quán)重分配

表2 影響因素的評價值

根據(jù)既得的數(shù)據(jù)進行模糊綜合評價，通過計算得到的具體結(jié)果如表3所示。

表3 模糊綜合評價后各指標的識別值

上述綜合計算分析顯示，在對該高速路段的道路交通安全控制和預(yù)警過程中，“事故發(fā)生的可能性”達到了51%，“天氣情況”和“路面狀況”的影響達到了50%和31%，說明該路段相對來說偏不安全，通行車輛出現(xiàn)事故危險性的可能性相當(dāng)大。過往司機和監(jiān)管部門需要時刻關(guān)注當(dāng)?shù)氐摹疤鞖馇闆r”和“路面狀況”，對于出現(xiàn)極端天氣或路面明顯損壞的信息應(yīng)特別注意。該評價方法的結(jié)果與路段的統(tǒng)計資料具有很好的相關(guān)性，也證明了模糊綜合評價在道路安全和預(yù)警評價中的準確可行，為道路交通安全控制和預(yù)警提供了一個新思路。

4 結(jié)語

應(yīng)用“4M要素”理論，針對當(dāng)前道路交通管理模式的不足，將前期采集和后期反饋進行動態(tài)耦合，實現(xiàn)對影響道路交通安全的相關(guān)因素的實時監(jiān)控，具有更好的超前性、實時性和可靠性。應(yīng)用道路交通安全控制和預(yù)警的模糊綜合評價模型，結(jié)合改進AHP法和德爾菲法的應(yīng)用，對造成安全事故的諸多因素進行綜合評價，對定性的道路安全問題進行定量化研究，提高了預(yù)測及評價結(jié)果的科學(xué)性和合理性。模糊綜合評價在實際操作中，方法操作簡單，評價結(jié)果直觀、準確、易于掌握，可以為交通管理部門的安全控制和預(yù)警提供必要和可靠的輔助決策參考，進而實現(xiàn)快速評價和實時調(diào)整。

[1]劉志強，王文錦，李亞強，茅荃.論道路交通安全環(huán)境[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2005，12（4）：29.

[2]吳必虎，李咪咪.小興安嶺風(fēng)景道旅游景觀評價[J].地理學(xué)報，2001，56（3）：214-222.

[3]郭亞軍.綜合評價理論與方法[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[4]謝振華.礦山安全管理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].工業(yè)安全與防塵，2000，（10）：27.

[5]劉濤.基于GIS的區(qū)域道路交通安全管理系統(tǒng)研究[J].公路交通科技，2004，21（3）： 93-96.

[6]李海濱，沙愛民.改進層次分析法在路面施工過程控制中的應(yīng)用[J].長安大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，28（5）：23-26.

[7]陳文玲，趙法鎖.基于模糊一致矩陣理論的邊坡穩(wěn)定性評價[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2007，29（4）：404-405.