聞 龍 吳高南

(重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，中國(guó) 重慶 400074)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，交通部明確提出了“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的設(shè)計(jì)理念，經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)不是公路建設(shè)的唯一因素。然而我國(guó)關(guān)于道路景觀的安全評(píng)價(jià)的分析才剛剛起步，安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)比較單一。在針對(duì)現(xiàn)有安全評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)的不足，提出基于模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法的路側(cè)綠化景觀評(píng)價(jià)體系。

1 材料與方法

1.1 路側(cè)綠化景觀安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

公路路側(cè)綠化景觀直接決定著駕乘人員的安全駕駛，因此建立一個(gè)公路路側(cè)景觀安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，對(duì)道路行駛安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立，需要遵循：“科學(xué)性原則、系統(tǒng)性原則、可操作性原則、典型性原則、定性和定量相結(jié)合的原則、動(dòng)態(tài)性原則和安全性原則?！?/p>

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

公路路側(cè)綠化景觀隨公路線形的延展，是分布在很長(zhǎng)的地域上。本文主要綜合國(guó)內(nèi)外關(guān)于公路路側(cè)綠化景觀安全評(píng)價(jià)的研究，已經(jīng)結(jié)合路側(cè)景觀綠化的特點(diǎn)，以及評(píng)價(jià)體系建立的原則，主要從植被自身屬性，視覺安全性，景觀布置三個(gè)方面進(jìn)行分析，共選取11個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建公路路側(cè)綠化景觀的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1。

1.3 層次分析法(AHP)確定權(quán)重

層次分析法AHP是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。

圖1 公路路側(cè)綠化景觀的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.4 劃分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由于公路路側(cè)綠化景觀安全性評(píng)價(jià)的復(fù)雜性，根據(jù)現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，加上專家的意見，以100分制建立11個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)如表1。

1.5 建立模糊關(guān)系矩陣R

模糊關(guān)系矩陣R([rij])是元素域u到評(píng)語(yǔ)的等級(jí)論語(yǔ)V的模糊子集，其中rij是第i個(gè)評(píng)判因素ui對(duì)第j個(gè)評(píng)判等級(jí)的隸屬度。

隸屬度函數(shù)采用半梯形分布的形式建立如下：

確定r值時(shí)首先計(jì)算指標(biāo)值,然后按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)將指標(biāo)值換算成得分值,取某一指標(biāo)在各路段得分值的算術(shù)平均值作為整條路線中這一指標(biāo)的評(píng)分值,最后按照以上各式計(jì)算出該指標(biāo)的隸屬度r值。

表1 公路路側(cè)綠化景觀安全指標(biāo)評(píng)價(jià)表

1.6 確定各因素的權(quán)重向量W

評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定是很關(guān)鍵的一步,其直接影響評(píng)價(jià)的科學(xué)合理性,用層次分析法確定一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,二級(jí)指標(biāo)權(quán)重通過主客觀組合賦權(quán)法確定。

1.7 確定模糊關(guān)系D

將W與R合成即可以得到被評(píng)事物與評(píng)語(yǔ)等級(jí)間的模糊關(guān)系D:

根據(jù)最大隸屬度原則,若存在i∈[1,2,3],使得d=max[di]成立,則認(rèn)為屬于第i個(gè)評(píng)語(yǔ)Vi,其中1,2,3依次對(duì)應(yīng)優(yōu),良和差。

1.8 多層次綜合評(píng)價(jià)

采用上述方法由第三層指標(biāo)評(píng)價(jià)第二層指標(biāo),再綜合第二層指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果得到線形安全的總評(píng)結(jié)果,以優(yōu)、良、差三個(gè)等級(jí)表示。

1.9 路側(cè)綠化景觀安全指標(biāo)

道路路側(cè)綠化景觀安全指數(shù)ASI是綜合考慮各種影響線形質(zhì)量的因素計(jì)算出的評(píng)分值,其計(jì)算式為:

其中 90、70、50 分別為優(yōu)、良、差三個(gè)等級(jí)的閥值,R優(yōu)、R良、R差分別為路段屬于優(yōu)、良、差的隸屬度值,ASI值越大說明景觀安全性越好。

2 評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用

根據(jù)多名專家對(duì)于某條道路的路側(cè)綠化景觀安全性的各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分的結(jié)果，得到某一路段的各分值的算術(shù)平均值：

表2 路側(cè)綠化景觀安全性各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分

2.1 計(jì)算隸屬度

C1：{0.64，0.34,0}

C2：{0.29，0.5 ， 0.21}

C3：{0，0.42，0.58}

C4：{0.63,0.37，0}

C5：{0.075,0.5，0.425}

C6：{0.25,0.5,0.25}

C7：{0.53,0.47,0}

C8：{0.3,0.5,0.2}

C9：{0.74，0.26,0}

C10：{0.56,0.44,0}

C11：{0，0.42，0.58}

2.2 確定權(quán)重

按照層次分析法的原理建立判斷矩陣，求出第一層指標(biāo)的權(quán)重向量W0。

表3

第二層指標(biāo)權(quán)重W0

對(duì)于植物本身屬性的指標(biāo)權(quán)重W0

表4

對(duì)于視覺安全性與景觀布置的權(quán)重采用專家訂權(quán)重：

表5

2.3 模糊綜合評(píng)價(jià)

由模糊關(guān)系式可得植被自身屬性指標(biāo)B1的隸屬度：

由模糊關(guān)系式可得視覺安全性指標(biāo)B2的隸屬度：

由模糊關(guān)系式可得景觀布置指標(biāo)B3的隸屬度：

在以上式的基礎(chǔ)上再次應(yīng)用模糊關(guān)系式得出線形安全評(píng)價(jià)結(jié)果為

根據(jù)最大隸屬度原則,計(jì)算得到當(dāng)i=2時(shí),d=max[d1],i=2時(shí)對(duì)應(yīng)為評(píng)語(yǔ)等級(jí)為“良”,所以認(rèn)為該路線的安全評(píng)價(jià)等級(jí)為“良”。

2.4 路側(cè)綠化景觀安全指數(shù)

由式可得到線形安全指數(shù)為:ASI=90×0.42+70×0.435+50×0.144=75.45

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)路側(cè)綠化景觀安全評(píng)價(jià)具有模糊性的特點(diǎn),采用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法能夠綜合考慮多項(xiàng)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響,評(píng)價(jià)結(jié)果具備相當(dāng)?shù)目煽啃院驼鎸?shí)性,通過對(duì)上述路段的評(píng)價(jià)可以看出,這段路的總體安全狀況為良,但是一些具體的指標(biāo)如植被的色彩，植被通透視距的評(píng)價(jià)結(jié)果并不理想,從而導(dǎo)致景觀安全指數(shù)偏低,針對(duì)具體指標(biāo)的不足可以采取相應(yīng)的改進(jìn)措施,如增加植被色彩種類，降低植被高度，增加通透視距等等,逐步完善線形的安全性能。

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