楊喬喬

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司，山西太原 030000)

山區(qū)高速公路長坡段交通環(huán)境復(fù)雜，長而陡的下坡，線性組合不良的特點使山區(qū)高速公路的長坡段具有較差的容錯性。輕微的事故將有可能演變?yōu)椤叭后w傷亡”的重大交通事故。為降低交通事故發(fā)生概率，減少經(jīng)濟損失，提高山區(qū)公路長坡段的交通安全，有必要對其安全性進行系統(tǒng)分析和評估，以明確道路網(wǎng)中具有高安全隱患的路段。使得安全整治工作有的放矢，減少不必要的工作量，使經(jīng)費安置更加合理。

1 長坡路段的定義

在長期大規(guī)模研究中，日本和歐美發(fā)達國家已經(jīng)確定了不同速度下長坡段的坡度和坡長［1，2］。中國目前的JTG B01—2014公共工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大縱坡和長坡坡長見表1，表2［3］。通過對長坡路段各國規(guī)定的比較，發(fā)現(xiàn)中國高速公路最大縱坡坡長值居中，比日本稍高，比美國稍低，和德國最接近。究其原因，是因為與一些發(fā)達國家相比，中國的貨車性能仍存在一些差距，因此我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，沒有設(shè)置長坡路段更高的最大縱坡值。

表1 最大縱坡

表2 不同縱坡的最大坡長

2 長坡路段的安全影響因素

道路交通系統(tǒng)包括駕駛?cè)?、車輛、道路、環(huán)境和交通管理［4］。通過對交通事故成因進行分析后發(fā)現(xiàn)，山區(qū)高速公路長坡路段交通安全影響因素分為主觀因素和客觀因素兩個方面。主觀因素主要是駕駛?cè)艘蛩?，客觀因素包含車輛、道路條件和交通環(huán)境等。在分析山區(qū)高速公路長坡路段的安全性影響因素時，運用系統(tǒng)理論，結(jié)合長坡路段的事故特征，分析長坡路段的安全影響因素。

1)駕駛?cè)艘蛩?。在對山區(qū)高速公路交通事故進行實地調(diào)查后，駕駛?cè)耸且l(fā)山區(qū)高速公路發(fā)生交通事故的主要原因。駕駛員發(fā)生事故的主要原因是非法駕駛和操作不當(dāng)。

2)車輛因素。不同類型的車輛對交通事故的影響有著很大的差異。車輛的動態(tài)性能、行駛速度、爬坡能力、外形尺寸和載荷程度不同對造成事故的嚴(yán)重程度也有很大的差別［5］。

3)道路因素。影響山區(qū)高速公路交通安全的道路條件主要包括:平面、視距、縱坡坡度、坡長和橫斷面等。

4)交通環(huán)境。雖然交通環(huán)境是外部條件，但對高速公路安全的影響有非常重要的作用。交通環(huán)境包含許多因素，主要是交通量、交通組成和天氣狀況等。

5)交通管理。管理水平、救護系統(tǒng)和宣傳教育等是交通管理影響交通安全的主要因素。

3 評價指標(biāo)選取的原則

山區(qū)高速公路長坡路段的交通安全影響因素有很多，且這些因素互相作用，互相影響，對影響因素逐一分析是不科學(xué)的。在選取長坡路段安全影響因素時應(yīng)選擇與其有直接關(guān)系且影響較大，易獲取且有代表性的指標(biāo)，這不僅簡化了安全評估體系，而且全面客觀地反映了評估問題。在構(gòu)建山區(qū)高速公路長坡路段安全評價體系時具體應(yīng)遵循以下幾個方面的原則:

1)法規(guī)性原則。

評價指標(biāo)體系必須始終貫徹《道路交通安全法》，以法為依據(jù)，依法進行評估，依法進行考核。

2)科學(xué)性原則。

評價指標(biāo)的建立必須基于科學(xué)理論;指標(biāo)與目標(biāo)一致，確定更準(zhǔn)確反映客觀要求的影響因素;各項指標(biāo)之間存在兼容性，反映各層面評價要求，彼此之間沒有矛盾和沖突;每個指標(biāo)應(yīng)該是獨立的，以提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3)客觀性原則。

在對高速公路長坡段進行安全評價時，不得進行主觀判斷，應(yīng)客觀分析研究對象的層次關(guān)系，邏輯結(jié)構(gòu)和因果關(guān)系。

4)可獲取性原則。

在選取評價指標(biāo)時，應(yīng)選取便于獲取且易于量化的指標(biāo)，最好能夠直接從現(xiàn)有資料數(shù)據(jù)獲取，以增加評價實用性，減少工作量，提高評價效率。

5)系統(tǒng)性原則。

在對目標(biāo)進行評價時，指標(biāo)體系應(yīng)是一個獨立、完整的整體，涵蓋一切重要影響因素，充分反映對目標(biāo)的影響，為評價提供基礎(chǔ)。

4 長坡路段安全評價體系的建立

4.1 建立安全評價指標(biāo)體系

通過閱讀文獻，目前國內(nèi)外建立指標(biāo)評價體系的方法主要有:專家咨詢、目標(biāo)法、分析法、部門法等。1973年，美國著名的運營研究員薩迪提出了層次分析法(Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP法)［6］。層次分析法過程結(jié)合了定性分析和定量分析，能夠有效地分析具有多個目標(biāo)的復(fù)雜大系統(tǒng)。該方法簡單、清晰，且系統(tǒng)性和適用性強。

山區(qū)高速公路長坡路段的安全評價系統(tǒng)是一個復(fù)雜的評價系統(tǒng)，涉及到諸多安全影響因素的分析和比較，是一個多層次、多目標(biāo)的分析決策過程。篩選指標(biāo)時，可以利用層次分析法，從山區(qū)高速公路長坡路段的安全系統(tǒng)整體入手，通過對數(shù)據(jù)資料的調(diào)查和分析，建立了各指標(biāo)的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

圖1 長坡路段安全評價體系指標(biāo)結(jié)構(gòu)圖

4.2 計算各指標(biāo)權(quán)重

在通過層次分析過程對影響因素進行分層之后，判斷結(jié)果以矩陣形式表示以形成判斷矩陣。設(shè)目標(biāo)為 A，因素用 ui(i=1，2，3，…，n)表示。uij表示 ui相對 uj的重要性，計算各指標(biāo)權(quán)重的判斷矩陣如下所示。

通過1～9標(biāo)度法進行每兩元素的判斷矩陣，確定各評價指標(biāo)的權(quán)重，如表3所示。

表3 各因素相對重要性比例標(biāo)度

對構(gòu)造判斷矩陣進行計算，計算最大特征根λmax，找出對應(yīng)的特征向量，得到指標(biāo)層1指標(biāo)層2同一層各影響因素的權(quán)重值計算結(jié)果如表4，表5所示。

表4 指標(biāo)層1各因素權(quán)重值

表5 指標(biāo)層2各因素權(quán)重值

4.3 一致性檢驗

對利用判斷矩陣計算得到的權(quán)重值應(yīng)進行一致性檢驗［7］，相容性指標(biāo)CI和檢驗公式的計算如下:

檢驗公式:CR=CI/RI。

其中，CR為判斷矩陣隨機性的一致性比;RI為判斷矩陣平均隨機性的一致性指標(biāo)。RI的參考值如表6所示。

表6 1～9階RI參考值

當(dāng)CI=0時，該判斷矩陣為一致陣，CI越大判斷矩陣的不一致程度越嚴(yán)重，經(jīng)計算權(quán)重值均滿足一致性要求。

5 結(jié)語

通過全面分析山區(qū)高速公路長坡路段的交通安全影響因素，建立了指標(biāo)層1和指標(biāo)層2的層次評價指標(biāo)體系;分別構(gòu)建指標(biāo)層1和指標(biāo)層2的判斷矩陣，計算出各個評價指標(biāo)的權(quán)重值;對計算出的權(quán)重值進行一致性檢驗，驗證了其可靠性，對實現(xiàn)山區(qū)高速公路長坡路段安全評價的量化提供了指導(dǎo)意義。