袁方

(同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室)

基于駕駛員感受的城市立交交通安全綜合評價方法研究

袁方

(同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室)

根據(jù)長沙市城市立交運營現(xiàn)狀，以駕駛員的主觀感受為基礎，應用層次分析模型提出了城市立交綜合評價指標體系，并用改進的TOPSIS法建立城市立交交通安全綜合評價標準。該方法可廣泛地應用于城市立交安全評價，為城市立交的交通安全設計和改造提供重要的參考依據(jù)。

城市立交;安全評價;層次分析模型

1 綜合評價指標體系的建立

城市立交的行車安全性，受到幾何線形、交通工程、附屬設施等諸多因素共同影響。因此，對城市立交安全性的評價是一個多因素決策問題。層次分析模型因其簡單實用、可操作性強，被廣泛應用在多因素決策問題中。本項目從駕駛員的主觀感受入手，依據(jù)層次分析模型，結合長沙市區(qū)互通立交的運營現(xiàn)狀及國內(nèi)外相關領域的實踐經(jīng)驗，構建城市立交交通安全綜合評價指標體系。

本指標體系共分為三層，第一層為目標層，第二層為一級指標層，其中包含3個一級指標，第三層為二級指標層，共包含11個二級指標。如圖1所示:

圖1 基于AHP的城市立交交通安全綜合評價指標體系

“幾何設計”是指被評價對象的幾何設計是否滿足交通安全需求，而幾何設計在駕駛員主觀感受上的反映主要包括運行速度連續(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方面。車輛的加速度過大是交通事故的一大誘因，相鄰路段的運行速度必須符合協(xié)調(diào)性原則，道路設計應避免可能引起車速劇烈變化的線形組合。車道連續(xù)是指駕駛人員無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營，使車道變化最小，同時能清楚顯示前方道路的去向。立交匝道的豎曲線應滿足技術要求，以保證停車視距，通視三角區(qū)內(nèi)應避免有障礙物。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，轉彎半徑變化率過大可能會造成車輛產(chǎn)生橫向滑移。

“交通工程”是指在現(xiàn)有的基礎設施和交通流的基礎上增設的用于交通誘導的標志標線或其它附屬基礎設施。近些年的事故數(shù)據(jù)顯示，立交橋頭未設置警示標志或警示標志不明顯，會造成大量的車輛沖撞橋頭護欄。因此，橋頭警示標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度之外，限速標志應醒目且配以相應的監(jiān)控設備。匝道的出入口往往車速變化較大，是事故的易發(fā)點，在匝道的出入口應視情況設置減速設施，如減速標線等。

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

2 AHP與TOPSIS相結合的算法應用實例

本項目針對長沙地區(qū)的交通狀況，運用層次分析模型建立指標評價體，采用專家評分法對各個二級指標的相對重要性進行評分，并構造出成對比較矩陣，得出權向量并進行一致性檢驗。同理，各地可結合實際情況確定本地區(qū)的評價指標權重值。限于篇幅，計算過程從略。各成對比較矩陣計算結果見表1:

經(jīng)一致性檢驗，所有的成對比較矩陣都滿足一致性要求。

根據(jù)上表數(shù)據(jù)可確定各指標對總目標層的組合權重值見表2:

表1 各成對比較矩陣計算結果

表2 各指標對總目標的組合權重值

本項目以桔園立交為例，于2014年12月15日至2014年12月19日對本地54位機動車駕駛員進行隨機問卷調(diào)查，收到有效問卷47份。使用SPSS軟件進行數(shù)據(jù)處理，得到評分的平均結果見表3:

傳統(tǒng)的模糊數(shù)學法只能評價方案之間的相對優(yōu)劣，無法得到單一評價對象離理想點之間的距離。傳統(tǒng)的TOPSIS法沒有考慮評價指標的相對重要性，缺乏實用價值。因此，本文選用一種改進的TOPSIS算法對評分結果進行計算。

表3 各指標的權重值及評分值

離最優(yōu)理想點的距離為:

離最差點的距離為:

相對接近度:

以上各式中ωj為各指標權重;aj為各指標評分值;為各指標最優(yōu)點得分，本算例令為各指標最差點得分，本算例令

預先規(guī)定評分與安全性的對應關系見表4:

表4 評價結果與安全性的對應關系

因桔園立交的綜合交通評價結果為60.2，安全性屬“不良”，因此建議進行系統(tǒng)的交通安全改造，這與長沙市桔園立交的實際情況相吻合，說明本評價方法具有合理性。

3 結語

本項目用層次分析模型建立城市立交交通安全評價綜合指標體系并計算出各指標權重，再用改進的TOPSIS模型得到綜合評價結果。

［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.改進的Topsis方法在綠色建筑綜合評價中的應用［J］.基建優(yōu)化，2001，(5):30－32.

U415.1

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1008－3383(2015)10－0189－01

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