基于TOPSIS的車隊(duì)運(yùn)輸安全性評(píng)價(jià)研究

李武陽(yáng)

（軍事交通學(xué)院 學(xué)員旅，天津 300161）

基于TOPSIS的車隊(duì)運(yùn)輸安全性評(píng)價(jià)研究

李武陽(yáng)

（軍事交通學(xué)院 學(xué)員旅，天津 300161）

在對(duì)軍交運(yùn)輸安全工作現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了駕駛員的情況、車輛情況、部隊(duì)管理和道路環(huán)境狀況等影響運(yùn)輸安全的相關(guān)因素。在此基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法和TOPSIS方法等，構(gòu)建汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)體系，對(duì)軍交運(yùn)輸安全進(jìn)行定量評(píng)估，為有效預(yù)防汽車分隊(duì)安全事故提供了理論依據(jù)。

道路環(huán)境；運(yùn)輸安全；評(píng)價(jià)方法；模糊綜合評(píng)價(jià)法；TOPSIS

1 引言

近年來(lái)，根據(jù)部隊(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，軍車安全事故出現(xiàn)的頻率和范圍呈逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)，這不但對(duì)軍交運(yùn)輸工作產(chǎn)生了一定的影響，還在地方產(chǎn)生了不良后果，發(fā)生了眾多軍民糾紛，影響了軍車形象。當(dāng)前，預(yù)防軍車事故應(yīng)成為各單位安全事故預(yù)防的首要抓手。軍車事故從一定程度上講，存在偶然因素，但背后更多的是人和車的因素。因此，有必要對(duì)眾多軍車事故進(jìn)行深入研究，為預(yù)防軍車事故提供理論和現(xiàn)實(shí)支撐。

2 軍交運(yùn)輸安全工作現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，我軍的分隊(duì)運(yùn)輸?shù)玫搅搜杆侔l(fā)展，分隊(duì)運(yùn)輸事故較之以前有了大幅降低。隨著近幾年車輛裝備的更新?lián)Q代和部隊(duì)管理工作的滯后，一方面，新型車輛裝備裝配部隊(duì)的周期縮短，駕駛員對(duì)新車型的掌握不足，另一方面，地方道路交通網(wǎng)的發(fā)展滯后，造成了分隊(duì)運(yùn)輸安全隱患，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）地方道路交通發(fā)展滯后。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，汽車保有量迅速增加，雖然我國(guó)的各級(jí)別公路發(fā)展迅速，但已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足車輛發(fā)展要求。道路交通發(fā)展呈現(xiàn)出諸多矛盾。而在此環(huán)境下，軍車運(yùn)輸不可避免地受到道路條件制約，發(fā)生安全事故的概率大大增加。

（2）平時(shí)機(jī)動(dòng)運(yùn)輸任務(wù)繁重，駕駛員駕駛水平亟待提高。和平時(shí)期，部隊(duì)遂行多樣化軍事任務(wù)十分繁重，車輛運(yùn)輸頻次增加，部隊(duì)管理難度增大，駕駛員實(shí)訓(xùn)時(shí)間減少，駕駛水平難以估測(cè)，很多時(shí)候存在單獨(dú)執(zhí)行任務(wù)的情況，駕駛安全難以有效保證。

（3）執(zhí)行特種運(yùn)輸任務(wù)，安全事故幾率增大。由于部隊(duì)軍車執(zhí)行任務(wù)的特殊性，需要?jiǎng)佑么笮洼d重車和牽引車，很多都是超高、超重的車輛，地方道路無(wú)法與之相適應(yīng)，這就增加了安全隱患。

以上這些客觀條件，都在制約著軍車運(yùn)輸?shù)陌踩?，因此有必要?duì)部隊(duì)軍交運(yùn)輸工作進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，建立科學(xué)的預(yù)防車輛事故的對(duì)策措施。據(jù)此可以找出影響駕駛員執(zhí)行運(yùn)輸任務(wù)安全的因素，通過(guò)系統(tǒng)分析這些因素的內(nèi)在聯(lián)系，找到合適的評(píng)價(jià)方法，對(duì)運(yùn)輸安全的等級(jí)進(jìn)行定量評(píng)估，以構(gòu)建合適的評(píng)估模型用于運(yùn)輸實(shí)際。

3 運(yùn)輸安全影響因素分析

3.1 駕駛員因素

經(jīng)過(guò)軍交運(yùn)輸部門近幾年統(tǒng)計(jì)，在軍車安全事故中，由于人為因素造成的事故占到總事故的50%以上。駕駛員是軍交運(yùn)輸?shù)闹黧w，這些事故從表面看起來(lái)是由于駕駛員酒后駕車、疲倦駕車、玩忽職守等原因造成的，但從深層次來(lái)分析，均是由于對(duì)駕駛員的選調(diào)、教育、管控等因素造成的。

3.1.1 駕駛員視覺特性。視覺是指以眼睛為感受器辨別外界物體明暗、顏色、位置、深度和形狀等特性的感覺，其適當(dāng)?shù)拇碳な枪獠?。視覺包括人眼對(duì)物體產(chǎn)生的光覺、形覺和色覺。視覺在對(duì)物體空間屬性如大小、遠(yuǎn)近、快慢等的區(qū)分上，起著重要的作用。視覺障礙對(duì)交通安全影響很大，良好的視覺特征是駕駛員基本的和必須具備的生理功能。影響交通安全的駕駛員視覺特征主要有靜態(tài)視力、動(dòng)態(tài)視力、視野、立體視覺、夜視力和辨色力等。

3.1.2 生理及心理狀況。駕駛員的身體機(jī)能和心理狀態(tài)是軍車駕駛安全穩(wěn)定的關(guān)鍵。駕駛員身體素質(zhì)不合格、身體疲憊、性格不穩(wěn)定、情緒不夠穩(wěn)定等因素都容易產(chǎn)生事故。合格的身體條件和穩(wěn)定的心理狀況對(duì)安全行車都具有十分重要的作用。因此，對(duì)于駕駛員的評(píng)價(jià)和遴選是消除安全事故的第一關(guān)。

3.2 車輛狀況

3.2.1 車輛質(zhì)量狀況。軍車質(zhì)量狀態(tài)是安全行駛的關(guān)鍵。軍車按照服役年限可以分為一代車、二代車和三代車。我軍由于歷史原因，當(dāng)前存在著三代車共同存在的情況。有些單位車輛更新慢，車況老，加之平時(shí)維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)，出現(xiàn)安全事故的幾率增大。故平時(shí)應(yīng)增加車輛的質(zhì)量狀況監(jiān)控，增大維護(hù)保養(yǎng)的力度，減少事故苗頭。

3.2.2 制動(dòng)。汽車制動(dòng)特性是汽車的主要性能之一，一輛具有良好動(dòng)力性的汽車，其動(dòng)力性能是否充分發(fā)揮出來(lái)，關(guān)鍵還取決于其制動(dòng)性能的好壞。汽車的制動(dòng)性能直接影響交通安全，是汽車高速行駛的重要保障。

3.2.3 轉(zhuǎn)向。汽車的轉(zhuǎn)向特性包括轉(zhuǎn)向操縱特性和轉(zhuǎn)向穩(wěn)定特性。轉(zhuǎn)向操縱特性是指汽車按駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向而行駛的能力。汽車的操縱特性與行車安全有密切關(guān)系，汽車若失去操縱特性，往往導(dǎo)致整車側(cè)滑、回轉(zhuǎn)甚至翻車，造成交通事故。此外，操縱性還對(duì)駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度有很大影響，進(jìn)而影響交通安全。

4 汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)體系建立

4.1 評(píng)價(jià)方法選擇

不同的被評(píng)價(jià)系統(tǒng)具有不同的特點(diǎn)，對(duì)于評(píng)價(jià)方法的選擇也具有一定的選擇性，需要對(duì)評(píng)價(jià)方法可提供的評(píng)價(jià)結(jié)果和適應(yīng)范圍做進(jìn)一步對(duì)比分析，見表1。

表1 評(píng)價(jià)方法對(duì)比

4.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)軍交運(yùn)輸安全體系的特點(diǎn)，結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)，本文擬采用綜合評(píng)價(jià)的方法來(lái)分析汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

4.3 選擇使用模糊綜合評(píng)價(jià)的模型

（1）初始評(píng)價(jià)模型。記U=｛u1,u2,…,um｝表示軍車行駛安全因素集合：V={v1,v2,…,vn}表示評(píng)價(jià)集。對(duì)因素Ui(i=1,2,…,m)進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，據(jù)此確定事物對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)vj（j=1,2,…,n）的隸屬度rij,從而得到第i個(gè)因素ui的單因素評(píng)價(jià)集ri=(rj1,rj2,…,rin),它是評(píng)價(jià)集V上的模糊子集，從而得到評(píng)價(jià)總矩陣R。

圖1 汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

當(dāng)模糊向量A和模糊關(guān)系矩陣R已知時(shí)，可以通過(guò)模糊變換來(lái)獲得綜合矩陣B。

B中的各元素bj是在廣義模糊合成運(yùn)算下得出的結(jié)果，其計(jì)算式為：

（2）下級(jí)各層次評(píng)價(jià)模型。U=｛U1,U2,…,UN｝,式中Ui={ui1,ui2,…,uik},i=1,2,…,N。

先對(duì)每個(gè)Ui={ui1,ui2,…,uik}的k個(gè)因素，按單層模型作綜合評(píng)價(jià)。設(shè)Ui的因素重要程度模糊子集為Ai，Ui的k個(gè)因素的總評(píng)價(jià)矩陣為Ri,于是有Bi=Ai·Ri.

設(shè)U=｛U1,U2,…,UN｝的因素重要程度模糊子集為A，則U的總的評(píng)價(jià)矩陣R為：

則得出總的評(píng)價(jià)結(jié)果B=A·R。

4.4 建立因素集

根據(jù)前述影響因素分析，確定軍車安全評(píng)價(jià)的因素集U=｛軍車駕駛員素質(zhì)u1，軍車質(zhì)量u1，人車管控u3，道路交通u4｝

U1={駕駛員的視覺特性u(píng)11，駕駛員的心理及生理狀況u12，駕駛員的技術(shù)水平u13，駕駛員的道德與作風(fēng)紀(jì)律養(yǎng)成u14}

U2={車輛安全技術(shù)情況u21，車輛制動(dòng)特性與行車安全u22，車輛轉(zhuǎn)向特性與行車安全u23，車輛輪胎行駛特性與行車安全u24,車輛管理科技裝備配備情況u25，車輛保養(yǎng)與維修情況u26}

U3={部隊(duì)車輛使用管理u31，部隊(duì)車輛技術(shù)管理u32，部隊(duì)車輛勤務(wù)人員管理u33，部隊(duì)車輛信息管理u34}

U4={道路類型u41，天氣情況u42，時(shí)間影響u43}。

4.5 建立評(píng)價(jià)集

為了模型便于計(jì)算，將安全評(píng)價(jià)等級(jí)分為五級(jí)，即V=｛v1,v2,v3，v4，v5｝={極其安全、非常安全、比較安全、存在安全隱患、存在極大安全隱患}。各等級(jí)取值區(qū)間見表2。

表2 運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)等級(jí)分值

然后，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)的方法確定指標(biāo)權(quán)重。各因素的重要程度取值對(duì)于模型評(píng)價(jià)至關(guān)重要。很多模型的取值都存在主觀因素較重的弊端，從而影響了最終運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。而模糊綜合評(píng)價(jià)的方法可以有效降低主觀因素的影響，將主觀與客觀的賦權(quán)方法相結(jié)合，提高了模型的精確度。

4.6 基于TOPSIS方法的運(yùn)輸評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

TOPSIS法即逼近理想排序法，用TOPSIS方法進(jìn)行評(píng)價(jià)的步驟：

（1）構(gòu)造初始數(shù)據(jù)矩陣。由m個(gè)待評(píng)方案、n項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)形成的原始指標(biāo)，數(shù)據(jù)矩陣以xij表示第i個(gè)供應(yīng)商的第j個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值，則供應(yīng)商的指標(biāo)評(píng)價(jià)值的初始數(shù)據(jù)矩陣為：

（2）比例權(quán)重決策。將原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣(xij)m×n中各指標(biāo)同度量化，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)下第i個(gè)方案指標(biāo)值的比重Pij。

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值ej:

其中k>0，ln為自然對(duì)數(shù)，ej≥0。如果xij對(duì)于給定的j全部相等，則：

此時(shí)ej取最大值，即：

據(jù)此，定義差異性系數(shù)：

ej越小時(shí)，gj越大，指標(biāo)越重要。定義權(quán)數(shù)aj為：

（3）構(gòu)造加權(quán)規(guī)范化矩陣。

（4）確定理想解V+和負(fù)理想解V—：

（5）計(jì)算距離。供應(yīng)商的評(píng)價(jià)值與理想解V+和負(fù)理想解V—的距離分別為：

（6）確定相對(duì)接近度。供應(yīng)評(píng)價(jià)值與理想解的相對(duì)接近度為：

（7）排序優(yōu)選。最終評(píng)估結(jié)果按照由高到低的順序決策。

4.7 汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)實(shí)例

背景：某部汽車營(yíng)下轄4個(gè)汽車連，每個(gè)連隊(duì)有60名駕駛員，50臺(tái)輪式車輛。車型主要為東風(fēng)EQ1118型運(yùn)輸車。

根據(jù)部隊(duì)編制體制的實(shí)際情況，汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)的主體為師（團(tuán)）機(jī)關(guān)運(yùn)輸科（股），成立汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)組，評(píng)價(jià)人員包括主管領(lǐng)導(dǎo)、運(yùn)輸助理員、汽車連長(zhǎng)。機(jī)關(guān)主要負(fù)責(zé)指導(dǎo)評(píng)價(jià)工作。汽車營(yíng)營(yíng)長(zhǎng)和連長(zhǎng)負(fù)責(zé)具體實(shí)施評(píng)價(jià)工作。

在汽車分隊(duì)運(yùn)輸活動(dòng)中，每次運(yùn)輸任務(wù)不同，對(duì)汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全的評(píng)價(jià)指標(biāo)也會(huì)不同。下面以某運(yùn)輸分隊(duì)為部隊(duì)運(yùn)輸一批貨物為例，以駕駛員因素、車輛情況因素、部隊(duì)管理、道路環(huán)境因素為評(píng)價(jià)指標(biāo)簡(jiǎn)單舉例。

假設(shè)參與調(diào)查的人員有工程師3人，干部4人，士官5人，他們對(duì)因素u重要程度系數(shù)a確定方面的權(quán)重分別為0.60，0.25，0.15，工程師確定的因素重要程度系數(shù)為0.85，0.88，0.87；干部確定的因素重要程度系數(shù)為0.90，0.87，0.92，0.90，士官確定的因素重要程度系數(shù)為0.91，0.87，0.87，0.89，0.82。運(yùn)用模糊綜合評(píng)判方法確定的因素重要程度系數(shù)為：

最終計(jì)算得a=88%，經(jīng)過(guò)上述計(jì)算，得到各因素的權(quán)重比例：

駕駛員方面：A1=(a1,a2,a3,a4)=(0.304,0.245,0.351, 0.100)

車輛狀況方面：A2=(a21,a22,a23,a24,a25,a26)=（0.202，0.093，0.090，0.100，0.356，0.159）

部隊(duì)管理方面：A3=（a1,a2,a3,a4）=（0.250,0.250,0.250, 0.250）

道路管理方面：A4=（a1,a2,a3）=(0.333,0.425,0.242)

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果確定與一級(jí)指標(biāo)相關(guān)的二級(jí)指標(biāo)17個(gè)，具體權(quán)重見表3。

表3 汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

基于以上分析，再通過(guò)調(diào)查法、TOPSIS法對(duì)A、B、C、D四個(gè)連隊(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算處理，四個(gè)連隊(duì)各項(xiàng)指標(biāo)見表4。

表4 各連隊(duì)指標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

根據(jù)此表，得出初始矩陣：

按式（8）對(duì)X進(jìn)行規(guī)范化得矩陣V：

由式（9）、式（10）得：

由式（11）、式（12）得：

由式（13）計(jì)算相對(duì)接近度：C=(0.494 0.435 0.523 0.414)T。由此，可以對(duì)A、B、C、D四個(gè)連隊(duì)進(jìn)行排序：D

上述計(jì)算得出的結(jié)論中，連隊(duì)A的情況比較好，但是相對(duì)于C連隊(duì)，A連的駕駛員因素指標(biāo)偏低，因?yàn)轳{駛員因素是權(quán)重最大的，所以A連隊(duì)?wèi)?yīng)加強(qiáng)駕駛員的訓(xùn)練，提高駕駛員技術(shù)水平等方面，則會(huì)提高運(yùn)輸安全；B連隊(duì)相對(duì)于C連隊(duì)，B連隊(duì)的駕駛員因素、車輛情況都不如C連隊(duì)，所以B連隊(duì)改進(jìn)措施是加大駕駛員的訓(xùn)練，從而提高駕駛員技術(shù)水平，并加強(qiáng)車輛管理、加大對(duì)車輛的檢查、保養(yǎng)、維修等；D連隊(duì)相對(duì)于C連隊(duì)，D連隊(duì)的駕駛員因素、車輛因素都偏低，只有部隊(duì)管理偏高，但是在影響運(yùn)輸安全的權(quán)重中，駕駛員因素與車輛狀況是占主要權(quán)重，所以D連隊(duì)也要加強(qiáng)駕駛員的訓(xùn)練，并對(duì)車輛加強(qiáng)管理，提高車輛情況；C連隊(duì)雖然是運(yùn)輸安全度最高的連隊(duì)，但并不代表在運(yùn)輸任務(wù)中會(huì)做到無(wú)事故發(fā)生。所以同時(shí)也要加大C連隊(duì)的日常部隊(duì)管理，加強(qiáng)駕駛員思想方面教育，進(jìn)一步提高部隊(duì)運(yùn)輸安全。

5 結(jié)語(yǔ)

汽車分隊(duì)運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)涉及的因素很多，在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上雖然通過(guò)各種篩選，但不可避免地存在主觀性和片面性，需要在實(shí)踐應(yīng)用中進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化。運(yùn)用TOPSIS法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果，與所選取指標(biāo)的權(quán)重和隸屬函數(shù)的確定有關(guān)，而本文各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和隸屬函數(shù)都是通過(guò)調(diào)查確定的，具有主觀性，沒有考慮參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化，這也是今后研究的方向。

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Study on Fleet Transport Safety Evaluation Based on TOPSIS

LiWuyang
(StudentBrigade,Military Transportation Academy,Tianjin 300161,China)

In this paper,based on an analysis of the current status of the military transport safety system,we analyzed systematically the factors influencing the transport safety of the system,such as driver condition,vehicle condition,troop management and road condition,etc., and then on such basis,used the fuzzy comprehensive evaluation method and TOPSIS process,etc.,to built the transport safety evaluation system of theautomobiledivisionwhich could quantitativelyassess thesafety in themilitary transportprocess.

road environment;transportsafety;evaluationmethod;fuzzy comprehensiveevaluation;TOPSIS

E234

A

1005-152X(2017)05-0166-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.05.037

2017-03-21

李武陽(yáng)（1991-），男，山東聊城人，研究方向：汽車分隊(duì)指揮。