董沛武，楊 玫，劉世國

(北京理工大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100081)

一、引言

交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，對(duì)促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展，加快物資、人員流動(dòng)，改善人民生活以及鞏固國防均有著十分重要的作用。國省干線公路作為我國公路網(wǎng)的重要組成部分，其修建、養(yǎng)護(hù)、綠化等各方面的標(biāo)準(zhǔn)均高于支線公路，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們?nèi)粘３鲂兄邪l(fā)揮著重要作用。但是，在交通運(yùn)輸不斷提升國民經(jīng)濟(jì)和居民生活水平的同時(shí)，其安全問題也日益突出，道路交通事故損失相當(dāng)嚴(yán)重。這樣，研究如何能夠最大限度降低交通事故發(fā)生率，提高干線公路的安全性就顯得極為重要了。

為最大限度地降低公路交通事故發(fā)生率和人民的生命財(cái)產(chǎn)損失，應(yīng)做好干線公路的安全預(yù)警，通過對(duì)預(yù)警數(shù)據(jù)的檢測(cè)和全面分析，準(zhǔn)確、及時(shí)地掌握干線公路的安全狀況，防范和化解可能出現(xiàn)的危機(jī)和波動(dòng)，做到事故的提前預(yù)防。干線公路預(yù)警管理理論，就是以預(yù)警理論為基礎(chǔ)，從管理學(xué)的角度，研究如何采取預(yù)控的手段防范公路交通事故的發(fā)生。

預(yù)警(Early Warning)源于軍事，是指通過預(yù)警飛機(jī)、預(yù)警雷達(dá)、預(yù)警衛(wèi)星等工具來提前發(fā)現(xiàn)、分析和判斷敵人的進(jìn)攻信號(hào)，并把這種進(jìn)攻信號(hào)的威脅程度報(bào)告給指揮部門，以提前采取應(yīng)對(duì)措施[1]。公路預(yù)警是以預(yù)警理論為基礎(chǔ)，以預(yù)防公路災(zāi)害和交通事故為主要目的的工作。通過對(duì)公路安全影響因子的提取，建立公路安全預(yù)警量化評(píng)估模型，再由評(píng)估的結(jié)果，對(duì)公路的安全預(yù)警狀態(tài)劃出不同的級(jí)別，進(jìn)而給出相關(guān)的警示。

在公路預(yù)警研究方面，國外學(xué)者Opitz R提出在道路兩側(cè)安裝實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器和報(bào)警燈的方法，通過對(duì)路況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用信號(hào)燈向司機(jī)發(fā)出預(yù)警信息，達(dá)到道路預(yù)警的目的[2]。Lazecky M提出用SAR-X衛(wèi)星圖像來精確預(yù)測(cè)受損公路地基下陷情況，對(duì)公路進(jìn)行安全預(yù)警[3]。Maddaloni、Giuseppe根據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)控制之間的相互作用關(guān)系，借鑒地震預(yù)警的相關(guān)理論，提出利用地震預(yù)警的磁流變阻尼器原理，建立公路半主動(dòng)式(SA)預(yù)警控制戰(zhàn)略框架，并對(duì)所提出的控制策略的有效性進(jìn)行評(píng)估[4]。國內(nèi)學(xué)者在公路預(yù)警理論研究方面做的最早的就是佘廉教授。在《試論預(yù)警理論在公路災(zāi)害防治管理中的運(yùn)用》[5]中對(duì)預(yù)警新功能在現(xiàn)有公路運(yùn)營機(jī)制中的運(yùn)用進(jìn)行了設(shè)計(jì)，構(gòu)建了公路災(zāi)害預(yù)警管理系統(tǒng)的運(yùn)作模式。趙建友等通過對(duì)公路客運(yùn)預(yù)警系統(tǒng)的分析，基于科學(xué)性、系統(tǒng)性、可行性和有效性原則基礎(chǔ)上構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵理論及GM(1,1)預(yù)測(cè)模型估計(jì)其發(fā)展趨勢(shì)，得出預(yù)警分?jǐn)?shù)，該方法可以用于指導(dǎo)和規(guī)范道路客運(yùn)業(yè)的發(fā)展[6]。劉曉旭等結(jié)合現(xiàn)代測(cè)量和控制技術(shù)、通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)控制技術(shù)、語音技術(shù)等高科技電子手段，設(shè)計(jì)了一個(gè)高速公路預(yù)警信息系統(tǒng)[7]。相比傳統(tǒng)的GPS/GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，并且具有功耗低，維護(hù)簡單，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。

在高速公路預(yù)警理論和公路安全評(píng)價(jià)方面已有不少學(xué)者做出了研究，但是針對(duì)國省干線公路的安全預(yù)警管理評(píng)價(jià)和預(yù)警策略的研究還較少。本文的研究主要以預(yù)警理論為基礎(chǔ)，結(jié)合國省干線公路特點(diǎn)，建立干線公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用可拓物元安全評(píng)價(jià)模型研究如何采取有效的預(yù)控手段，防范危機(jī)的發(fā)生，并針對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果提出相應(yīng)的應(yīng)急管理措施建議。將預(yù)警管理理論系統(tǒng)地運(yùn)用于干線公路突發(fā)事件的預(yù)警。

二、干線公路安全預(yù)警相關(guān)理論

(一)干線公路的概念

公路按其重要性和使用性可分為：高速公路、國家干線公路、省級(jí)干線公路、縣級(jí)公路和鄉(xiāng)級(jí)公路(簡稱為國、省、縣、鄉(xiāng)道)以及專用公路5個(gè)行政等級(jí)，一般把國道和省道稱為干線，縣道和鄉(xiāng)道稱為支線[8]。干線公路是國家進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要交通樞紐，它將國家各個(gè)行政區(qū)(如省、市、縣等)、旅游景點(diǎn)、車站、碼頭等，以及新農(nóng)村建設(shè)和工業(yè)開發(fā)基地聯(lián)系到一起，由此可見，干線公路延伸的長度與路況系統(tǒng)的好壞直接影響到該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

(二)干線公路的特點(diǎn)

干線公路是一個(gè)多維度的復(fù)雜系統(tǒng)，其駕乘人員狀態(tài)、車況、路況、自然環(huán)境狀態(tài)都是影響干線公路安全的關(guān)鍵因素。這里所指的駕乘人員包括機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車駕駛員以及行人，該因素是干線公路最為重要的影響因素，也是交通事故產(chǎn)生的主要因素。車輛是交通事故的直接“參與者”，交通事故與車輛的保養(yǎng)、超載及構(gòu)成比例狀況密切相關(guān)[9]。道路是車輛在路上行駛的基礎(chǔ)，只有保證路面系統(tǒng)的安全性，才能夠縮減交通事故的發(fā)生。另外，環(huán)境因素也是影響道路行駛的重要因素之一，道路沿線良好的綠化環(huán)境，不僅可以起到與居民聚集地良好的隔音效果，而且能夠緩解駕駛員行車過程的疲勞感；其次，天氣狀況也是不容忽視的因素之一，天氣預(yù)報(bào)的及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)布，可以提醒駕駛員雨雪天氣減緩車速及時(shí)剎車，能夠有效防止事故發(fā)生；交通擁堵、高危邊坡等惡劣的行車條件，會(huì)使駕駛員產(chǎn)生緊張的情緒，增大操作失誤的可能性[10]。每起交通事故的發(fā)生，都是公路運(yùn)營系統(tǒng)中某一因素遭到破壞的結(jié)果，協(xié)調(diào)好各個(gè)因素之間的相互關(guān)系，能夠有效的防止和減少交通事故的發(fā)生率。

(三)公路預(yù)警管理流程

欲使預(yù)警理論在提高干線公路安全性中充分發(fā)揮其作用，必須建立一個(gè)完善的結(jié)構(gòu)體系。預(yù)警管理一般分為警情監(jiān)測(cè)、識(shí)別、診斷、評(píng)估和應(yīng)對(duì)五個(gè)環(huán)節(jié)，具體來說就是“明確警情—尋找警源—分析警兆—判定警情—預(yù)報(bào)警度—啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)控策略”[11]。將預(yù)警理論與干線公路安全預(yù)警相結(jié)合，可以將干線公路預(yù)警系統(tǒng)分為3個(gè)子系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、安全評(píng)價(jià)子系統(tǒng)和報(bào)警子系統(tǒng)[12-13]。

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括警情監(jiān)測(cè)與識(shí)別兩個(gè)環(huán)節(jié)，通過對(duì)干線公路4種影響因素(人、車、路、環(huán)境)的分析，建立干線公路安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)國省干線公路的交通安全發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行過程描述；安全評(píng)價(jià)子系統(tǒng)就是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)道路安全等級(jí)進(jìn)行量化計(jì)算，得到當(dāng)前道路的安全等級(jí)；報(bào)警判定子系統(tǒng)是根據(jù)安全等級(jí)的計(jì)算結(jié)果，做出是否發(fā)布預(yù)警信號(hào)的決定，并提醒相關(guān)部門采取有效措施進(jìn)行危機(jī)防范。干線公路預(yù)警管理系統(tǒng)的構(gòu)成關(guān)系圖，如圖1所示。

三、公路安全預(yù)警指標(biāo)體系的建立

在數(shù)據(jù)采集階段，為了明確警情、尋找警源，即做好預(yù)警管理的監(jiān)測(cè)和識(shí)別過程，首先就要建立評(píng)價(jià)干線公路安全性的指標(biāo)體系。

基于干線公路的特點(diǎn)，欲正確把握當(dāng)前道路的安全狀況，做好對(duì)安全性的評(píng)估，必須從人、車輛、道路、環(huán)境4個(gè)方面著手建立公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。本文通過對(duì)公路預(yù)警相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從中選取使用頻率較高的指標(biāo)，并遵循指標(biāo)選取的科學(xué)性、完備性、代表性、可比性和可操作性的原則，建立如圖2所示的干線公路安全預(yù)警性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[14-15]。

圖1 干線公路安全預(yù)警管理流程圖

圖2 干線公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

四、公路安全可拓物元評(píng)價(jià)模型的建立

在預(yù)警管理評(píng)價(jià)階段，要根據(jù)評(píng)價(jià)體系及指標(biāo)特點(diǎn)，選取恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。目前，國內(nèi)學(xué)者對(duì)于公路安全狀況的綜合評(píng)價(jià)方法大致可以分為兩類。一類是定性研究，通過專家評(píng)審等群決策方法對(duì)道路安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)[16-17]，其缺點(diǎn)是主觀性較強(qiáng)，準(zhǔn)確率較低。另一類就是定量研究，研究方法包括模糊綜合評(píng)價(jià)[18]、因子分析[19]、灰色理論[20]和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[21]等。這些方法雖然能夠定量的評(píng)價(jià)道路安全性，但是往往忽略單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的一些評(píng)價(jià)信息，而且對(duì)結(jié)果等級(jí)的劃分具有一定的主觀性。從文章建立的安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可以看出，影響公路安全性的因素較多，定性與定量指標(biāo)兼具，評(píng)價(jià)目的之一就是要得到安全性等級(jí)的分類。針對(duì)這些特點(diǎn)，文章選取近年發(fā)展較快的可拓物元評(píng)價(jià)模型，它可以很好的地解決多屬性復(fù)雜系統(tǒng)的評(píng)估問題，將定性與定量相結(jié)合，得到結(jié)果的歸屬等級(jí)，在地質(zhì)工程、環(huán)境保護(hù)、交通工程等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

1983年我國蔡文教授提出了物元分析方法，該方法主要適用于解決事物不相容問題，適用于多因子評(píng)價(jià)。物元分析在可拓集的基礎(chǔ)上，將復(fù)雜問題抽象為具體的模型，將事物、特征及其量值作為基本單位，建立了質(zhì)變與量變之間的關(guān)聯(lián)信息，研究它們之間的可拓性及規(guī)律[22]。

(一)公路安全性評(píng)價(jià)物元

在可拓物元評(píng)價(jià)模型中，首先要確定物元，記作R=(事物，特征，量值)。公路預(yù)警安全性評(píng)價(jià)模型是以某干線公路為研究對(duì)象的，所以干線公路也就是物元模型中所謂的“事物”。又以安全預(yù)警評(píng)價(jià)指標(biāo)體系最底層的各評(píng)價(jià)指標(biāo)為特征，各指標(biāo)的取值為特征值，三者構(gòu)成了公路安全性評(píng)價(jià)物元。假設(shè)事物N的特征有n個(gè)，則該事物特征物元矩陣具體表達(dá)式如下：

(1)

其中，ci表示事物的特征；vi表示事物特征的量值。

(二)公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)經(jīng)典域物元和節(jié)域物元

公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)經(jīng)典域物元是指將事物的安全系數(shù)定性地分為不同等級(jí)，將它們綜合描述為定性、定量綜合測(cè)度物元。對(duì)公路安全性評(píng)價(jià)，設(shè)其安全評(píng)價(jià)指標(biāo)有m個(gè)，即為x1,x2,…,xm。根據(jù)各指標(biāo)的具體要求，采取聚類分析與專家評(píng)價(jià)等方法將各指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)劃分，假設(shè)劃分的等級(jí)數(shù)為s個(gè)。則公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)的經(jīng)典域物元矩陣為：

(2)

其中，R0j表示公路安全性處于第j級(jí)時(shí)的物元矩陣；N0j表示安全等級(jí)第j級(jí)時(shí)的安全系數(shù)；[a0jk,b0jk](j=1,2,…,s;k=1,2,…,m)表示公路安全等級(jí)為第j級(jí)時(shí)第k個(gè)指標(biāo)的取值范圍[23]。

公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)節(jié)域物元是由綜合測(cè)度事物安全各指標(biāo)的允許取值范圍構(gòu)成。其表達(dá)式為：

(3)

其中，Rp表示公路安全預(yù)警綜合測(cè)度物元模型的節(jié)域；Np表示公路安全預(yù)警級(jí)別的所屬等級(jí)；vpk=[apk,bpk]表示安全預(yù)警評(píng)價(jià)指標(biāo)xk的允許取值范圍，并且有[a0jk,b0jk]?[apk,bpk]。

(三)熵值法確定指標(biāo)權(quán)重

為避免過多主觀因素影響，在確定可拓物元評(píng)價(jià)過程各指標(biāo)的權(quán)重時(shí)采用熵值法。熵值法(entropy method)是一種根據(jù)各項(xiàng)觀測(cè)值所提供的信息量的大小來確定指標(biāo)權(quán)重的方法，可以有效避免過多的人為因素對(duì)指標(biāo)權(quán)重的影響，其本質(zhì)是利用該信息指標(biāo)的價(jià)值系數(shù)來衡量其重要程度[24]。

其表達(dá)式為:

(4)

其中，xi為第i個(gè)狀態(tài)的取值(假設(shè)共有s個(gè)狀態(tài))；p(xi)為第i個(gè)狀態(tài)值出現(xiàn)的概率。

設(shè)有m位專家，n項(xiàng)選擇指標(biāo)的指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣為X=(xij)m×n，則用熵值法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的步驟為[25]：

1)計(jì)算出指標(biāo)值xij在指標(biāo)j下的權(quán)重p(xij)

(5)

2)計(jì)算指標(biāo)j的熵值ej

(6)

3)計(jì)算指標(biāo)j的差異性因數(shù)gj

gj=1-ej

(7)

4)權(quán)重的計(jì)算

(8)

(四)公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)等級(jí)的判定

在對(duì)公路安全預(yù)警所屬等級(jí)進(jìn)行判定時(shí)，需知由評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際取值構(gòu)成的物元矩陣和經(jīng)典物元矩陣之間的關(guān)聯(lián)函數(shù)。用vk表某指標(biāo)實(shí)際取值，則其與區(qū)間[a0jk,b0jk]和區(qū)間[apk,bpk]的接近度定義為：

(9)

(10)

則，待評(píng)價(jià)物元的第k個(gè)指標(biāo)xk隸屬于第j安全等級(jí)的關(guān)聯(lián)度為：

(11)

由該式的特點(diǎn)可以看出：若kj(vk)>0，則表示安全性指標(biāo)xk屬于第j級(jí)，并且kj(vk)取值越大，說明該指標(biāo)xk屬于第j級(jí)的屬性越多；若kj(vk)<0，表示安全性指標(biāo)xk不屬于第j級(jí)，且kj(vk)取值越小，表明xk距離第j級(jí)越遠(yuǎn)；當(dāng)kj(vk)=0，說明指標(biāo)xk取值處于第j級(jí)與相鄰級(jí)別的臨界點(diǎn)上。

由上述一系列過程準(zhǔn)備，可以得出最終公路安全性評(píng)價(jià)的最終結(jié)果，即該公路安全度與第j級(jí)的關(guān)聯(lián)程度，計(jì)算公式為：

(12)

按照關(guān)聯(lián)性最大原則，就可以得到該公路的最終安全度值：

(13)

在式(13)中，K(p)為公路安全預(yù)警的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果值；Kj(R)取最大時(shí)j的取值就是該公路所屬的安全等級(jí)。

道路安全等級(jí)評(píng)價(jià)模型將熵值法求權(quán)重和可拓物元評(píng)價(jià)方法相結(jié)合，通過定量計(jì)算可以直接得到道路的安全等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果。該方法既適用于對(duì)某一干線公路若干年份安全性縱向測(cè)算；又可以用于不同干線公路間安全等級(jí)的橫向?qū)Ρ取?/p>

(五)公路預(yù)警級(jí)別的發(fā)布

在公路安全預(yù)警的報(bào)警判定階段，利用可拓物元評(píng)價(jià)模型將公路安全等級(jí)分為s個(gè)級(jí)別，這里以4級(jí)為例。在實(shí)際應(yīng)用中，為了在警情發(fā)生時(shí)及時(shí)進(jìn)行信息的傳達(dá)，可以采用類似交通管制的預(yù)警信號(hào)燈，根據(jù)可拓物元模型的計(jì)算結(jié)果可以判別出某公路的安全等級(jí)及該公路的安全狀態(tài)，分別用綠、黃、橙、紅4個(gè)顏色的信號(hào)燈對(duì)應(yīng)無警、輕警、重警、巨警4個(gè)警情等級(jí)。一般情況下認(rèn)為，當(dāng)預(yù)警等級(jí)為無警和輕警時(shí)是可以接受的，不必發(fā)布預(yù)警信號(hào)。路政管理部門可以根據(jù)公路的安全等級(jí)狀況，對(duì)內(nèi)向負(fù)責(zé)預(yù)警管理的相關(guān)部門發(fā)布預(yù)警等級(jí)，對(duì)外可以通過設(shè)置路邊信號(hào)燈等方式向來往車輛提示道路行車安全狀況。則公路預(yù)警安全等級(jí)與預(yù)警級(jí)別和信號(hào)燈對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示：

表1 公路安全等級(jí)與預(yù)警級(jí)別對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

五、實(shí)例分析

本文選取國道107作為研究對(duì)象，G107起點(diǎn)為北京廣安門，終點(diǎn)為廣東深圳文錦渡口岸，全程2698千米。這條國道經(jīng)過北京、河北、河南、湖北、湖南和廣東6個(gè)省份。本文選取河南省G107安陽縣路段進(jìn)行研究。

(一)數(shù)據(jù)來源

通過項(xiàng)目實(shí)地調(diào)研并查閱G107相關(guān)設(shè)計(jì)資料，加強(qiáng)與河南省交通廳公路管理局的相關(guān)配合，得到G107安陽縣樁號(hào)528處2008-2012年的指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。結(jié)合《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)中關(guān)于某些指標(biāo)換算標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定得到如表2所示的數(shù)據(jù)結(jié)果。這些數(shù)據(jù)將作為該公路安全預(yù)警評(píng)價(jià)可拓物元模型的待評(píng)物元。

表2 G107安陽縣樁號(hào)528處2008-2012年指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

注：所有指標(biāo)均保留一位小數(shù)。其中C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C12均為百分比單位；C8和C9的取值為實(shí)際測(cè)量值與JTG B01-2003《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定數(shù)值的比值。

(二)經(jīng)典域及節(jié)域的確定

根據(jù)道路安全評(píng)價(jià)集的可拓性并結(jié)合國家公路部門關(guān)于預(yù)警級(jí)別的相關(guān)規(guī)定，相應(yīng)地，將道路安全級(jí)別評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為4個(gè)等級(jí)：很高；一般；較低；極低。記為：M={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ}。一般認(rèn)為安全性等級(jí)不大于Ⅱ級(jí)可以接受，大于Ⅱ級(jí)時(shí)，就要發(fā)布預(yù)警信號(hào)，提醒相關(guān)部門找出安全隱患，采取整改措施。公路安全性可拓物元模型經(jīng)典域的確定是通過征詢相關(guān)專家的意見，并參照相關(guān)資料[26]得到的。其經(jīng)典域和節(jié)域的結(jié)果如表3所示。

表3 干線公路安全性評(píng)價(jià)經(jīng)典域和節(jié)域取值

(三)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

以準(zhǔn)則層的4個(gè)指標(biāo)為例按照熵值法計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重。首先，由10位專家對(duì)準(zhǔn)則層指標(biāo)進(jìn)行打分，文章建立4級(jí)評(píng)分制，即評(píng)語集={很重要，重要，一般，不重要}={4,3,2,1}。準(zhǔn)則層打分結(jié)果如表4所示。

接著，令m=10,k=1/ln10，代入式(5)-式(8)得到差異性因數(shù)等中間值以及最終權(quán)重的取值結(jié)果，如表5所示。

表4 準(zhǔn)則層指標(biāo)專家評(píng)分結(jié)果

表5 準(zhǔn)則層指標(biāo)的熵值法計(jì)算結(jié)果

同理，按照熵值法可以算出指標(biāo)層各指標(biāo)的權(quán)重。其結(jié)果如表6所示。

(四)安全等級(jí)關(guān)聯(lián)度

以2008年的數(shù)據(jù)為例，將其指標(biāo)層的16個(gè)指標(biāo)的實(shí)際測(cè)量結(jié)果組成的待評(píng)物元代入式(9)-式(12)，得到各指標(biāo)的對(duì)應(yīng)于評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度，如表7所示。

由式(13)，結(jié)合表7所示的計(jì)算結(jié)果可以看出，2008年G107安陽縣路段的安全等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬于安全性較低的等級(jí)，預(yù)警級(jí)別為重警，發(fā)布信號(hào)橙色預(yù)警，提醒公路部門采取有效措施提高公路的安全等級(jí)。

可拓物元評(píng)價(jià)方法之所以適用于公路安全性評(píng)價(jià)，是因?yàn)樗粌H可以得到綜合的評(píng)價(jià)結(jié)果，還可以得到各單一指標(biāo)的安全性等級(jí)，以安全級(jí)別等級(jí)較低的若干指標(biāo)為著眼點(diǎn)，有針對(duì)性的提高公路整體的安全狀況。由2008年的計(jì)算結(jié)果可以看出，指標(biāo)C6、C10和C12安全等級(jí)均屬于Ⅳ級(jí)，安全風(fēng)險(xiǎn)較大，所以針對(duì)這些安全等級(jí)較差的因素，可以采取加強(qiáng)車輛超載超限檢查和懲罰力度；對(duì)道路安全設(shè)施進(jìn)行定期的維修和檢查；增強(qiáng)氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性，采用可變情報(bào)板及時(shí)向駕駛員提供氣象信息等措施提高公路的安全性，達(dá)到降低道路事故發(fā)生率和提高道路安全性的目的。

(五)安全等級(jí)評(píng)定及預(yù)警級(jí)別發(fā)布

采用上述同樣的方法計(jì)算出2009-2012年安全等級(jí)結(jié)果，則2008-2013年G107安陽縣路段安全性評(píng)價(jià)結(jié)果見表8。

表6 各指標(biāo)權(quán)重的熵值法計(jì)算結(jié)果

表7 2008年G107安陽縣路段各指標(biāo)安全水平計(jì)算結(jié)果

表8 2008年-2013年G107安陽縣路段安全等級(jí)結(jié)果

從表8中可以看出該公路2008-2010年安全狀況較差，公路部門應(yīng)發(fā)布橙色預(yù)警信號(hào)，向相關(guān)部門通報(bào)預(yù)警級(jí)別，并找出等級(jí)得分較差的指標(biāo)，采取諸如加強(qiáng)交通法規(guī)普及、道路安全設(shè)施合理性等方面的措施。2011年和2012年安全等級(jí)有所提升，為可接受的Ⅱ級(jí)，所以不必發(fā)布預(yù)警，可以鼓勵(lì)相關(guān)部門繼續(xù)做好本職工作，在某些較弱的環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)足。還可以看出G107這5年的安全狀況變化總體規(guī)律由安全性較低的等級(jí)到安全性一般，有安全性變好的趨勢(shì)。這一結(jié)果也跟實(shí)際狀況相吻合，2010年安陽市道路交通管理局響應(yīng)省交通廳的部署，對(duì)道路安全隱患逐步排查和情理，加強(qiáng)了車輛違規(guī)違章、超載超限的檢查和懲罰力度、鞏固了道路兩側(cè)綠化和道路養(yǎng)護(hù)，2010年當(dāng)?shù)氐慕煌ㄊ鹿拾l(fā)生率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)明顯下降。尤其在2011年，為響應(yīng)國務(wù)院《公路安全保護(hù)條例》，安陽市公路管理局及相關(guān)單位積極學(xué)習(xí)研究，制定了一系列的公路安全應(yīng)急預(yù)案。此預(yù)案中除了積極進(jìn)行應(yīng)急演練和加強(qiáng)道路基礎(chǔ)設(shè)施維修建設(shè)外，還包括了建立健全轄區(qū)內(nèi)干線公路的安全預(yù)警體系。此體系的建設(shè)，較大程度的降低公路的安全隱患。所以，利用可拓物元模型對(duì)公路安全等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果基本符合實(shí)際，該模型可以作為評(píng)價(jià)道路安全狀況的有效方法。

六、干線公路安全預(yù)警應(yīng)對(duì)策略

道路安全預(yù)警理論的提出，安全性評(píng)價(jià)模型的建立以及公路安全性等級(jí)的判定，其最終目的是根據(jù)計(jì)算的結(jié)果為國省干線公路安全性的提高提出合理化建議，以達(dá)到預(yù)警的目的。干線公路安全等級(jí)可拓物元評(píng)價(jià)模型將公路安全等級(jí)分為安全性很高、安全性一般、安全性較低、安全性極低4類。由模型的分類結(jié)果可以相應(yīng)的將預(yù)警級(jí)別分為無警、輕警、重警和巨警4個(gè)等級(jí)。在預(yù)警級(jí)別為重警和巨警時(shí)，需要根據(jù)不同的預(yù)警級(jí)別和等級(jí)較差影響因素的判定制定出關(guān)于人、車、路、環(huán)境4方面應(yīng)采取的相應(yīng)程度的應(yīng)急預(yù)案，以便在警情發(fā)生時(shí)做到有章可循、有案可依。本文就預(yù)警方案的設(shè)計(jì)提出以下幾點(diǎn)建議。

(一)加強(qiáng)交通參與人的宣傳教育工作

交通參與人包括機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車駕駛員以及行人是影響道路安全性的主導(dǎo)因素，并且是唯一具有主觀能動(dòng)性的因素。因此，對(duì)于機(jī)動(dòng)車駕駛員安全駕駛和安全防范意識(shí)水平的教育尤其重要，可以利用媒體不定期的向駕駛員播放交通事故現(xiàn)場(chǎng)，向其展示交通違規(guī)帶來的嚴(yán)重危害；另外，在機(jī)動(dòng)車駕照考試方面，堅(jiān)持持證上崗，規(guī)范考試流程和紀(jì)律，提升機(jī)動(dòng)車駕駛員整體行車安全和水平；嚴(yán)格執(zhí)行對(duì)非機(jī)動(dòng)車和行人及沿線居民的宣傳教育，充分利用學(xué)校教育、廣播、電視、報(bào)紙、雜志、社區(qū)板報(bào)及各種宣傳欄向周邊群眾宣傳新出臺(tái)的交規(guī)及政策，使其意識(shí)到違章的危險(xiǎn)性及自覺遵守交通法規(guī)的重要性。

(二)加強(qiáng)車輛管理及交通管制

加大道路巡查執(zhí)法力度，防止改裝車輛、超限車輛、超期服役車輛、超載車輛等違章車輛上路行駛；嚴(yán)禁酒駕、醉駕、毒駕以及疲勞駕駛、無證駕駛、超范圍駕駛等違法駕駛行為。同時(shí)更加嚴(yán)禁出現(xiàn)違章車輛高速行駛、危險(xiǎn)品車輛未經(jīng)允許上路行駛等行為。各級(jí)車管部門對(duì)車輛年度審驗(yàn)嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的車輛不予等級(jí)注冊(cè)，嚴(yán)格執(zhí)行車輛的強(qiáng)制報(bào)廢制度；在道路交通飽和度較高時(shí)，通過交通管制，以分流、調(diào)度、管制等交通手段疏散車流，減少交通事故的發(fā)生[27]。

(三)保證道路設(shè)計(jì)合理并加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)管理

駕駛行車安全受到道路條件的制約，因此，定期請(qǐng)相關(guān)專家對(duì)道路線形、視距以及縱斷面和邊坡等合理性進(jìn)行評(píng)估，其中平面線形應(yīng)盡量用較大半徑，視距應(yīng)能夠滿足行車要求，縱斷面應(yīng)滿足視距的要求，邊坡盡量放緩，對(duì)設(shè)計(jì)不合理的及時(shí)上報(bào)有關(guān)部門進(jìn)行整改；及時(shí)清除路面障礙物，針對(duì)雨雪冰雹等惡劣行車天氣及時(shí)排除積水、積雪，鋪設(shè)防滑防凍材料等；對(duì)道路護(hù)欄燈有無損壞、變形、脫漆、缺少等情況進(jìn)行定期檢查；完善交通標(biāo)志線，使其內(nèi)容清楚醒目、整潔易讀。

(四)營造良好的駕乘環(huán)境

首先，氣象部門應(yīng)提高道路沿線天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，并采用可變情報(bào)板等向過往車輛及公路應(yīng)急相關(guān)部門及時(shí)提供天氣信息，做好惡劣天氣的物資儲(chǔ)備和預(yù)防；定期檢查是否所有急彎、橋梁隧道等危險(xiǎn)路段和事故高發(fā)路段的明顯位置都設(shè)置了警告標(biāo)識(shí)；同時(shí)，對(duì)于道路的停車場(chǎng)、路邊標(biāo)志牌等設(shè)施加強(qiáng)檢修，對(duì)于遮擋轉(zhuǎn)彎視線的違章建筑和違規(guī)植物等，要積極拆除和整修，以保證良好的駕乘環(huán)境。

七、結(jié)語

本文以河南省交通廳公路管理局《普通公路突發(fā)事件應(yīng)急能力評(píng)估體系研究》項(xiàng)目為依托開展研究。為降低干線公路突發(fā)事件的事故發(fā)生率，做好事前的預(yù)防工作，將預(yù)警管理理論應(yīng)用于干線公路的預(yù)警，運(yùn)用可拓物元模型對(duì)道路安全狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并以G107安陽縣路段為例進(jìn)行了實(shí)例分析。分析結(jié)果顯示出G107安陽縣路段在2008年的安全等級(jí)狀況屬于Ⅲ級(jí)，安全性等級(jí)較低，應(yīng)向相關(guān)部門發(fā)布橙色預(yù)警，計(jì)算結(jié)果顯示其在車輛違規(guī)超載超限比率、安全設(shè)施合理性和沿線氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率等指標(biāo)上的得分較低。從整體趨勢(shì)上看，G107安陽縣路段2008年至2012年的安全狀況有逐漸變好的趨勢(shì)。針對(duì)2008-2010年安全狀況較差的年份，公路部門應(yīng)發(fā)布橙色預(yù)警信號(hào)，向相關(guān)部門通報(bào)預(yù)警級(jí)別，根據(jù)各年份指標(biāo)具體等級(jí)得分狀況采取諸如加強(qiáng)交通法規(guī)普及、道路安全設(shè)施合理性等方面的措施。實(shí)例的計(jì)算結(jié)果和當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況相吻合，這一方法在一定程度上得到了驗(yàn)證。

干線公路預(yù)警理論的應(yīng)用可以在一定程度上提高人們出行的安全系數(shù)，降低事故損失。此文的研究為干線公路預(yù)警管理工作的開展提供了依據(jù)。

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