基于駕駛員感受的城市立交交通安全綜合評(píng)價(jià)方法研究

袁方

(同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

基于駕駛員感受的城市立交交通安全綜合評(píng)價(jià)方法研究

袁方

(同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

根據(jù)長(zhǎng)沙市城市立交運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，以駕駛員的主觀感受為基礎(chǔ)，應(yīng)用層次分析模型提出了城市立交綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并用改進(jìn)的TOPSIS法建立城市立交交通安全綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該方法可廣泛地應(yīng)用于城市立交安全評(píng)價(jià)，為城市立交的交通安全設(shè)計(jì)和改造提供重要的參考依據(jù)。

城市立交;安全評(píng)價(jià);層次分析模型

1 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

城市立交的行車安全性，受到幾何線形、交通工程、附屬設(shè)施等諸多因素共同影響。因此，對(duì)城市立交安全性的評(píng)價(jià)是一個(gè)多因素決策問(wèn)題。層次分析模型因其簡(jiǎn)單實(shí)用、可操作性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用在多因素決策問(wèn)題中。本項(xiàng)目從駕駛員的主觀感受入手，依據(jù)層次分析模型，結(jié)合長(zhǎng)沙市區(qū)互通立交的運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建城市立交交通安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

本指標(biāo)體系共分為三層，第一層為目標(biāo)層，第二層為一級(jí)指標(biāo)層，其中包含3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，第三層為二級(jí)指標(biāo)層，共包含11個(gè)二級(jí)指標(biāo)。如圖1所示:

圖1 基于AHP的城市立交交通安全綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

“幾何設(shè)計(jì)”是指被評(píng)價(jià)對(duì)象的幾何設(shè)計(jì)是否滿足交通安全需求，而幾何設(shè)計(jì)在駕駛員主觀感受上的反映主要包括運(yùn)行速度連續(xù)性，車道的平衡性和連續(xù)性，停車視距以及匝道曲線的曲率半徑變化率這幾個(gè)方面。車輛的加速度過(guò)大是交通事故的一大誘因，相鄰路段的運(yùn)行速度必須符合協(xié)調(diào)性原則，道路設(shè)計(jì)應(yīng)避免可能引起車速劇烈變化的線形組合。車道連續(xù)是指駕駛?cè)藛T無(wú)需變更車道保持連續(xù)行駛。而車道平衡是指道路出入口必須滿足和諧運(yùn)營(yíng)，使車道變化最小，同時(shí)能清楚顯示前方道路的去向。立交匝道的豎曲線應(yīng)滿足技術(shù)要求，以保證停車視距，通視三角區(qū)內(nèi)應(yīng)避免有障礙物。匝道平曲線的曲率半徑不宜劇烈變化，在陰雨天或路面摩擦力不足的情況下，轉(zhuǎn)彎半徑變化率過(guò)大可能會(huì)造成車輛產(chǎn)生橫向滑移。

“交通工程”是指在現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和交通流的基礎(chǔ)上增設(shè)的用于交通誘導(dǎo)的標(biāo)志標(biāo)線或其它附屬基礎(chǔ)設(shè)施。近些年的事故數(shù)據(jù)顯示，立交橋頭未設(shè)置警示標(biāo)志或警示標(biāo)志不明顯，會(huì)造成大量的車輛沖撞橋頭護(hù)欄。因此，橋頭警示標(biāo)志的位置必須合理且易辨性良好。另一方面，車速控制是保證交通安全的有效手段，除了加減速車道要有足夠的長(zhǎng)度之外，限速標(biāo)志應(yīng)醒目且配以相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備。匝道的出入口往往車速變化較大，是事故的易發(fā)點(diǎn)，在匝道的出入口應(yīng)視情況設(shè)置減速設(shè)施，如減速標(biāo)線等。

道路附屬設(shè)施也應(yīng)當(dāng)滿足交通安全的需求，照明設(shè)施應(yīng)當(dāng)滿足駕駛員在自然光線不足的情況下對(duì)前方道路出入口和障礙物進(jìn)行辨識(shí)的需要，過(guò)亮、過(guò)暗或亮暗分布不均勻都有可能導(dǎo)致駕駛員對(duì)前方路況的判斷產(chǎn)生偏差。立交的排水設(shè)施必須保證路面無(wú)積水，使得在陰雨天輪胎與鋪面之間有足夠的摩擦力。

2 AHP與TOPSIS相結(jié)合的算法應(yīng)用實(shí)例

本項(xiàng)目針對(duì)長(zhǎng)沙地區(qū)的交通狀況，運(yùn)用層次分析模型建立指標(biāo)評(píng)價(jià)體，采用專家評(píng)分法對(duì)各個(gè)二級(jí)指標(biāo)的相對(duì)重要性進(jìn)行評(píng)分，并構(gòu)造出成對(duì)比較矩陣，得出權(quán)向量并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。同理，各地可結(jié)合實(shí)際情況確定本地區(qū)的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值。限于篇幅，計(jì)算過(guò)程從略。各成對(duì)比較矩陣計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1:

經(jīng)一致性檢驗(yàn)，所有的成對(duì)比較矩陣都滿足一致性要求。

根據(jù)上表數(shù)據(jù)可確定各指標(biāo)對(duì)總目標(biāo)層的組合權(quán)重值見(jiàn)表2:

表1 各成對(duì)比較矩陣計(jì)算結(jié)果

表2 各指標(biāo)對(duì)總目標(biāo)的組合權(quán)重值

本項(xiàng)目以桔園立交為例，于2014年12月15日至2014年12月19日對(duì)本地54位機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行隨機(jī)問(wèn)卷調(diào)查，收到有效問(wèn)卷47份。使用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到評(píng)分的平均結(jié)果見(jiàn)表3:

傳統(tǒng)的模糊數(shù)學(xué)法只能評(píng)價(jià)方案之間的相對(duì)優(yōu)劣，無(wú)法得到單一評(píng)價(jià)對(duì)象離理想點(diǎn)之間的距離。傳統(tǒng)的TOPSIS法沒(méi)有考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要性，缺乏實(shí)用價(jià)值。因此，本文選用一種改進(jìn)的TOPSIS算法對(duì)評(píng)分結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。

表3 各指標(biāo)的權(quán)重值及評(píng)分值

離最優(yōu)理想點(diǎn)的距離為:

離最差點(diǎn)的距離為:

相對(duì)接近度:

以上各式中ωj為各指標(biāo)權(quán)重;aj為各指標(biāo)評(píng)分值;為各指標(biāo)最優(yōu)點(diǎn)得分，本算例令為各指標(biāo)最差點(diǎn)得分，本算例令

預(yù)先規(guī)定評(píng)分與安全性的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表4:

表4 評(píng)價(jià)結(jié)果與安全性的對(duì)應(yīng)關(guān)系

因桔園立交的綜合交通評(píng)價(jià)結(jié)果為60.2，安全性屬“不良”，因此建議進(jìn)行系統(tǒng)的交通安全改造，這與長(zhǎng)沙市桔園立交的實(shí)際情況相吻合，說(shuō)明本評(píng)價(jià)方法具有合理性。

3 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目用層次分析模型建立城市立交交通安全評(píng)價(jià)綜合指標(biāo)體系并計(jì)算出各指標(biāo)權(quán)重，再用改進(jìn)的TOPSIS模型得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

［1］ 郭忠印.道路安全工程［M］.北京:人民交通出版社，2012.

［2］ 劉啟波，劉士鐸.改進(jìn)的Topsis方法在綠色建筑綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.基建優(yōu)化，2001，(5):30－32.

U415.1

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1008－3383(2015)10－0189－01

2015－03－15