陳大山,陳　昕,楊家盛，王　珂

(淮陰工學(xué)院 交通運(yùn)輸與安全保障重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 淮安 223003)

道路綠化作為城市道路的組成部分，越來(lái)越受到人們的重視，成為研究的熱點(diǎn)，但目前大部分都側(cè)重于美化、降噪防塵等功能的研究。隨著交通安全問(wèn)題的日益突出，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始關(guān)注道路綠化帶來(lái)的交通安全問(wèn)題，佛羅里達(dá)交通研究中心的一項(xiàng)研究對(duì)未設(shè)置綠化的路段，設(shè)置符合規(guī)范的綠化路段和設(shè)置不符合規(guī)范的綠化路段的事故發(fā)生率做比較[1]，部分學(xué)者深入探索事故發(fā)生率和道路綠化之間的關(guān)系[2,3]，得到以下結(jié)論：合理的道路綠化對(duì)能夠減少交通事故的發(fā)生,不合理的道路綠化設(shè)計(jì)往往會(huì)增加交通事故的發(fā)生率，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者淺談了道路綠化存在的交通安全問(wèn)題，給出了一些改善的建議[4-6]，部分學(xué)者進(jìn)行了深入的研究，得出了道路綠化設(shè)置的相關(guān)規(guī)范如綠化植物株距、高度的計(jì)算方法等[7-9]，目前，學(xué)者對(duì)城市道路綠化安全評(píng)價(jià)方面研究相對(duì)較少，關(guān)于城市道路綠化對(duì)交通安全的影響分析不夠全面，思考角度較為單一。本文深入剖析城市道路綠化設(shè)置不合理帶來(lái)的交通安全問(wèn)題，從人、車(chē)、路、環(huán)境多個(gè)角度考慮，從防眩效果、視線視距、行車(chē)緩沖效果、駕駛員心理效果和侵入道路情況五個(gè)方面建立城市道路綠化的評(píng)價(jià)體系，采用熵權(quán)法確定各指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)合TOPSIS模型建立安全評(píng)價(jià)模型，減少了評(píng)價(jià)規(guī)則過(guò)多，評(píng)價(jià)主觀性較強(qiáng)等對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的負(fù)面影響，為道路綠化安全評(píng)價(jià)提供一些參照。

1　城市道路綠化對(duì)交通安全的影響

1.1　引起眩光

眩光主要指駕駛員在行駛過(guò)程中視野范圍內(nèi)對(duì)人眼無(wú)法適應(yīng)的強(qiáng)光，導(dǎo)致駕駛員厭惡、不舒服甚至喪失明視度[10]。產(chǎn)生眩光主要有三個(gè)原因，一是株距設(shè)計(jì)較大，二是綠化高度設(shè)計(jì)不合理，車(chē)輛較高時(shí)，無(wú)法對(duì)其發(fā)出的燈光起到遮擋作用，三是植物的成活率較低，植物死亡后失去遮光功效，株距變大，導(dǎo)致駕駛員的視線與對(duì)向車(chē)輛照射的光線與分隔帶中軸線間的夾角不符合最小遮光角的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2　造成交通混亂

路側(cè)綠化帶開(kāi)口隨意設(shè)置，導(dǎo)致行人橫穿馬路的現(xiàn)象十分普遍，而且沒(méi)有在相應(yīng)位置設(shè)置人行道、減速帶等警示標(biāo)志，駕駛員無(wú)法及時(shí)反應(yīng)，經(jīng)常造成交通混亂，誘發(fā)交通事故。

1.3　影響行車(chē)視距和視線

城市道路的幾何線形比較復(fù)雜，車(chē)流量大，交通成分復(fù)雜，尤其是在交叉口等沖突點(diǎn)較多的地點(diǎn)，植物品種選擇不當(dāng)，綠化帶高度和株距設(shè)計(jì)不合理往往會(huì)影響駕駛?cè)藛T的視野，對(duì)其他車(chē)道上的交通狀況難以把握，加大了交通事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

1.4　遮擋交通基礎(chǔ)設(shè)施

道路綠化未進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)或者選擇品種時(shí)未考慮植物的生長(zhǎng)屬性，導(dǎo)致綠化植物過(guò)分高大茂密，遮擋交通信號(hào)燈、交通標(biāo)志牌，引起駕駛員違反交通規(guī)則，遮擋路燈，引起照明度下降，增加了行車(chē)環(huán)境的危險(xiǎn)系數(shù)，誘發(fā)交通事故，引發(fā)惡劣的交通影響。

1.5　侵占道路空間

部分道路綠化經(jīng)常種植高大的樹(shù)木，植物侵占道路空間，車(chē)輛變道避讓時(shí)加大了事故風(fēng)險(xiǎn)率，道路空間的減少對(duì)駕駛員的心理也會(huì)產(chǎn)生一定影響，此外，在極端天氣下，樹(shù)木傾倒對(duì)交通產(chǎn)生巨大影響，留下交通隱患。

1.6　影響駕駛員心理

合理的綠化組合可以幫助駕駛員減輕壓力，提供更好的視覺(jué)質(zhì)量，提高道路的安全性。在某些道路綠化設(shè)置中，綠化組合的節(jié)奏和韻律不合理，這樣不但沒(méi)有緩解疲勞，提高觀賞性的作用，反而形成了強(qiáng)烈的刺激，分散駕駛員的注意力，對(duì)駕駛員形成干擾，降低駕駛員對(duì)道路信息的敏感性，延長(zhǎng)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間，無(wú)法及時(shí)做出判斷。

2　城市道路綠化安全評(píng)價(jià)體系的建立

2.1　道路綠化安全評(píng)價(jià)體系建立

城市道路綠化安全評(píng)價(jià)應(yīng)從人、車(chē)、路、環(huán)境四個(gè)角度進(jìn)行考慮。人對(duì)綠化應(yīng)從生理和心理考慮，主要體現(xiàn)在舒適性和美觀性,車(chē)輛對(duì)綠化應(yīng)從行駛環(huán)境考慮,體現(xiàn)在夜間防眩光、視線視距、視野等行車(chē)安全方面;路對(duì)綠化應(yīng)從養(yǎng)護(hù)功能考慮，體現(xiàn)在保持路基穩(wěn)固和防止水土流失等方面;環(huán)境對(duì)綠化應(yīng)從降噪、防塵等方面考慮。通過(guò)對(duì)道路綠化對(duì)交通安全的影響分析，結(jié)合相關(guān)學(xué)者對(duì)這方面的一些研究[11-14]，本文從防眩效果、視線視距、行車(chē)緩沖效果、駕駛員心理效果、侵入道路情況五個(gè)方面建立道路綠化安全評(píng)價(jià)體系，如圖1所示。

圖1　城市道路綠化安全評(píng)價(jià)體系

2.2　評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的確定

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中綠化隔離帶開(kāi)口設(shè)置、綠化隔離帶植物成活率、綠化密集度、交通基礎(chǔ)設(shè)施遮擋、路側(cè)緩沖、分流緩沖、明暗過(guò)渡緩沖、橫向通透性、植物搭配合理、植物多樣性、植被覆蓋率、凈寬和凈高，采用專家打分法，對(duì)指標(biāo)值進(jìn)行定量，綠化隔離帶的防眩高度，綠化隔離帶植物株距，綠化高度，綠化株徑和綠化植物間距的評(píng)分根據(jù)其實(shí)測(cè)值進(jìn)行標(biāo)定，評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1　評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

3　城市道路綠化安全評(píng)價(jià)模型的建立

根據(jù)道路綠化安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)，本文結(jié)合熵權(quán)法[15]和TOPSIS法[16]建立安全評(píng)價(jià)模型，采用熵權(quán)法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，最大程度反映指標(biāo)的原始信息，運(yùn)用TOPSIS法計(jì)算相對(duì)接近度，反應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)果；該評(píng)價(jià)模型減少了評(píng)價(jià)規(guī)則過(guò)多，評(píng)價(jià)主觀性較強(qiáng)等對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的負(fù)面影響，提高了道路綠化安全評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

3.1　指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

采用熵權(quán)法設(shè)置權(quán)重，假設(shè)需要評(píng)價(jià)的道路條數(shù)為n，評(píng)價(jià)的指標(biāo)為m個(gè)，對(duì)每條道路的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量，由此可以得到一個(gè)n×m的初始數(shù)據(jù)矩陣A

.

(1)

將該矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，矩陣的每一列記為Ai，標(biāo)準(zhǔn)化后矩陣各元素記為bij，標(biāo)準(zhǔn)化的公式如下所示

(2)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的值，計(jì)算每個(gè)指標(biāo)下每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)該指標(biāo)的特征比重cij，從而求出該指標(biāo)的熵值Ej，進(jìn)而求出這個(gè)指標(biāo)的權(quán)重ωj，具體計(jì)算公式如下

(3)

(4)

(5)

3.2　TOPSIS法評(píng)價(jià)步驟

該評(píng)價(jià)方法通過(guò)將原始數(shù)據(jù)歸一化，結(jié)合熵權(quán)法求得的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重構(gòu)建加權(quán)規(guī)范矩陣，將加權(quán)規(guī)范矩陣的最大值和最小值記為正理想解和負(fù)理想解，根據(jù)歐式距離公式求得評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)值與正負(fù)理想接的距離，從而可得出評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解的相對(duì)接近程度，反應(yīng)評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)劣性。具體步驟如下：

步驟一：將上述初始矩陣A進(jìn)行規(guī)范化，規(guī)范后矩陣中每一個(gè)元素變?yōu)閥ij，利用求得的各指標(biāo)的權(quán)重，構(gòu)造加權(quán)規(guī)范化矩陣B，具體計(jì)算公式如下

(6)

(7)

步驟二：確定正理想解和負(fù)理想解，將矩陣B的每一個(gè)值記為Bij，Bij越大，則表示評(píng)價(jià)越好，將正理想解記為B+，負(fù)理想解記為B-，則

(8)

(9)

步驟三：計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值與為正理想解和負(fù)理想解的距離

(10)

(11)

步驟四：計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值與正理想解和負(fù)理想解的相對(duì)接近程度值Li，相對(duì)接近度計(jì)算公式如下

(12)

通過(guò)比較相對(duì)接近的大小，判定道路綠化安全評(píng)價(jià)結(jié)果，Li∈[0,1]，相對(duì)接近度越高，則表示道路綠化安全度越高。

4　實(shí)例分析

本文以淮安市城市道路綠化為例進(jìn)行研究，選取了淮海東路、承德北路、枚皋路、明遠(yuǎn)路、開(kāi)元路和淮海南路作為研究對(duì)象，進(jìn)行道路綠化安全評(píng)價(jià)，驗(yàn)證評(píng)價(jià)模型的可行性。根據(jù)各指標(biāo)對(duì)六條路的道路綠化進(jìn)行打分，得到的初始評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2　道路綠化評(píng)價(jià)初始數(shù)據(jù)

對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化，運(yùn)用熵權(quán)法求得各指標(biāo)的權(quán)重，得到的數(shù)據(jù)如表3所示。

確定了各權(quán)重后，結(jié)合TOPSIS評(píng)價(jià)模型，對(duì)初始數(shù)據(jù)歸范化，構(gòu)造加權(quán)規(guī)范矩陣，結(jié)果如表4所示。

根據(jù)加權(quán)規(guī)范矩陣，計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值與理想解的相對(duì)接近度，結(jié)果如表5所示。

根據(jù)表5得到的各道路綠化安全評(píng)價(jià)的相對(duì)接近度可以看出，開(kāi)元路的相對(duì)接近度最高，說(shuō)明其道路綠化安全評(píng)價(jià)最高，淮海東路，承德北路，明遠(yuǎn)路，淮海南路道路綠化安全評(píng)價(jià)較好，枚皋路安全評(píng)價(jià)較低，由權(quán)重可以看出，防眩效果對(duì)道路交通安全影響最大，視線視距次之，防眩效果主要由分隔綠化帶的特性決定，視線視距主要受到植物種植間距，遮擋設(shè)施情況等因素的影響，因此，枚皋路安全評(píng)價(jià)較低的主要原因?yàn)樵摰缆啡鄙倬G化隔離帶和遮擋設(shè)施現(xiàn)象嚴(yán)重，存在較大交通安全隱患，希望該評(píng)價(jià)結(jié)果能夠?yàn)槊嫦蚪煌ò踩牡缆肪G化改造提供依據(jù)。

表3　道路綠化安全評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

表4　加權(quán)規(guī)范矩陣

表5　道路綠化安全評(píng)價(jià)結(jié)果

5　結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)分析城市道路綠化對(duì)交通安全的影響，考慮道路綠化引發(fā)交通事故的多種原因，從防眩效果、視線視距、行車(chē)緩沖效果、駕駛員心理效果、侵入道路情況等方面建立了城市道路綠化安全評(píng)價(jià)體系。采用熵權(quán)法對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重設(shè)置，保證了評(píng)價(jià)指標(biāo)比重的合理性，結(jié)合TOPSIS模型建立城市道路綠化安全評(píng)價(jià)模型。選取淮安市的六條道路作為評(píng)價(jià)對(duì)象，利用建立的評(píng)價(jià)模型對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，為城市道路綠化的安全評(píng)價(jià)提供一些參照。在該論文中對(duì)道路綠化評(píng)價(jià)打分時(shí)存在一定主觀性，可能會(huì)產(chǎn)生誤差，在接下來(lái)的研究中，將研究重點(diǎn)如何利用客觀的方法對(duì)道路綠化安全評(píng)價(jià)量化，提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

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