張朝旭

（中國刑事警察學院痕跡檢驗技術(shù)系，遼寧 沈陽110035）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，車輛的數(shù)量和種類越來越多，幾乎成為家庭生活中的必需品。一方面，它給生活帶來了極大的便利，增加了生活中的樂趣和效率；另一方面，它也給道路交通施加了很大的壓力，出現(xiàn)了道路擁堵、交通事故頻發(fā)等問題。在資源有限的條件下，如何有效地減少交通事故的發(fā)生成為當今社會亟需解決的問題。

目前，道路交通事故多發(fā)點段的研究大多集中在事故多發(fā)點段的鑒別、預防和其主要成因分析等方面，對其等級劃分和治理的緊迫性研究尚少。盧輝忠等提出對排查得出的事故多發(fā)點段進行等級評定，根據(jù)等級大小排序進行分批治理［1］；劉敏等在對交通事故資料和事故多發(fā)點段主要成因分析的基礎上，確定了一套多發(fā)點段治理的定量和定性指標，并建立了治理排序模型［2］；符鋅砂等提出基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對事故多發(fā)點段的治理緊迫性進行研究，建立了4個一級指標和6個二級指標的事故多發(fā)點段治理評價體系，最后并用實例驗證了該評價體系的可靠性［3］；李嘉運用地理信息系統(tǒng)將MapX技術(shù)與Visual Basic語言相結(jié)合，設計出事故多發(fā)點段智能識別模型，并提出了事故多發(fā)點段治理迫切度的概念，最后通過構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化求解出事故多發(fā)點段的治理迫切值［4］；許林新等提出了基于層次分析的道路交通事故多發(fā)點段的評價方法，構(gòu)建了基于速度標準差、平均速度和速度標準差系數(shù)的評價指標體系［5］；畢和政等運用組合賦值和灰色聚類相結(jié)合的方法對公路平面交叉口的評價進行研究，最終將交叉口安全水平劃分為5個等級，并通過實例驗證該評價方法能夠反映其實際安全狀況［6］；溫惠英等對山區(qū)公路交通事故多發(fā)點段進行研究，建立了基于當量總事故數(shù)的事故多發(fā)點段鑒別模型，并根據(jù)各點段計算出的結(jié)果對危險度進行劃分，最后利用層次分析法判斷事故多發(fā)點段主要成因的各指標權(quán)重［7］。

本文在確定交通事故多發(fā)點段的基礎上，利用事故多發(fā)點段的信息，提出的基于灰理論對交通事故多發(fā)點段進行評價的方法是一種模糊聚類分析方法，能夠有效地處理事故多發(fā)點段的治理先后問題。本文研究了事故多發(fā)點段的評價指標，建立了基于灰色關聯(lián)分析的道路交通事故多發(fā)點段評價模型，并用具體的實例對模型進行了驗證。

1 評價指標的確定

交通事故的發(fā)生具有一定的偶然性和必然性，是人、車、路、環(huán)境相結(jié)合的動態(tài)系統(tǒng)［8］，一旦發(fā)生交通事故，必然會對雙方造成損害。能夠反映一個事故多發(fā)點段影響程度和范圍的因素有很多，但主要是死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、事故數(shù)和財產(chǎn)損失四個指標。

死亡人數(shù)指標真實反映了事故多發(fā)點段的危險程度，交通事故中有人員死亡會對社會和家庭造成極大的傷害；受傷人數(shù)指標反映事故多發(fā)點段易造成傷害程度，雖然沒有人員死亡，但是也會給人心理造成傷害，所以也把這個因素作為評價交通事故多發(fā)點段的指標；事故數(shù)是反映交通事故多發(fā)點段的主要指標，本論文的目的就是減少交通事故發(fā)生的次數(shù)，所以事故數(shù)是評價交通事故多發(fā)點段不可缺少的指標；財產(chǎn)損失指標是反映交通事故多發(fā)點段對人們生活品質(zhì)的影響，在交通事故中，財產(chǎn)損失相比較來說對社會和家庭的影響較小，但仍然不是可以忽略的因素。評價指標的確定和原因如表1所示。

表1 評價指標的確定和原因

2 灰色關聯(lián)分析

灰色系統(tǒng)理論是鄧聚龍教授在1982年創(chuàng)立的，它是一種研究少數(shù)據(jù)、貧信息不確定性問題的新方法。該理論以“部分信息已知，部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統(tǒng)為研究對象，主要通過對部分已知信息的生成、開發(fā)，從而提取有價值的信息，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行行為、演化規(guī)律的正確描述和有效監(jiān)控?；疑到y(tǒng)理論包含灰色關聯(lián)分析、灰色聚類評估和灰色系統(tǒng)預測等多方面內(nèi)容，本文選擇采用灰色關聯(lián)分析對道路交通事故多發(fā)點段進行等級評價。

灰色關聯(lián)分析的基本思想是根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密。灰色關聯(lián)分析方法彌補了采用數(shù)理統(tǒng)計方法進行系統(tǒng)分析所導致的缺憾，它對樣本量的多少和樣本有無規(guī)律都同樣適用，而且計算量小，十分方便，更不會出現(xiàn)量化結(jié)果與定性結(jié)果不符的情況?；疑P聯(lián)分析包含灰色絕對關聯(lián)度、灰色相對關聯(lián)度和灰色綜合關聯(lián)度。

設系統(tǒng)行為序列：

2.1 灰色絕對關聯(lián)度的求值

求灰色絕對關聯(lián)度，先求兩序列的均指像，D為均值化算子。

則Xi與Xj的灰色絕對關聯(lián)度為：

3 交通事故多發(fā)點段評價模型

2.2 灰色相對關聯(lián)度的求值

求兩序列的灰色相對關聯(lián)度，先求兩序列的初值像，D2為初值化算子。

所以有：

再求的始點零化像，D3為始點零化算子。

求得兩序列的始點零化像記為：

2.3 灰色綜合關聯(lián)度的求值

灰色綜合關聯(lián)度既體現(xiàn)了折線Xi與Xj的相似程度，又反映出Xi與Xj相對于始點的變化速率的接近程度，是較為全面地表征序列之間聯(lián)系是否緊密的一個數(shù)量指標。

灰色綜合關聯(lián)度的計算公式為：

其中ρij表示灰色綜合關聯(lián)度，且0＜ρij≤1；εij表示灰色絕對關聯(lián)度；rij表示灰色相對關聯(lián)度；θ一般取0.5。

目前，交通事故多發(fā)點段的評價有事故數(shù)法、事故率法和概率論——數(shù)理統(tǒng)計法等方法。這些方法在一定程度上也能對事故多發(fā)點段進行評價排序，但是存在一定的缺陷，考慮的因素過于單一，所導致后期的點段治理效果不明顯?；叶汝P聯(lián)分析方法充分利用死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、事故數(shù)和財產(chǎn)損失因素，對交通事故多發(fā)點段的評價更加合理和準確。

3.1 關聯(lián)度的計算

對多個交通事故多發(fā)點段進行評價排序，考慮利用各個點段的各項指標構(gòu)成的序列與總數(shù)據(jù)序列的接近程度。

用灰色序列表示為：

其中總數(shù)據(jù)序列表為：

X1、X2...Xn表示n個交通事故多發(fā)點段；各個點段序列內(nèi)的數(shù)值分別表示死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、事故數(shù)和財產(chǎn)損失（萬元）。

根據(jù)上面列出的灰色關聯(lián)分析公式分別計算出各個事故多發(fā)點段序列與總數(shù)據(jù)序列的灰色絕對關聯(lián)度ε和灰色相對關聯(lián)度r，然后根據(jù)ρ=θε+(1-θ)r計算出灰色綜合關聯(lián)度ρ，θ取0.5。

3.2 事故多發(fā)點段的評價排序

計算出各個事故多發(fā)點段序列與總數(shù)據(jù)序列的灰色綜合關聯(lián)度之后，再考慮到評價區(qū)域內(nèi)的交通狀況和特點，以及治理事故多發(fā)點段的資金預算，取在結(jié)果范圍內(nèi)的兩個不同的臨界值a和b（a＜b），把要評價的交通事故多發(fā)點段分成三級。ρ具體的取值范圍和等級描述如表2所示。

表2 ρ具體的取值范圍和等級描述

交通事故多發(fā)點段的等級劃分給當?shù)夭块T對路段的治理，提高道路安全性提供了依據(jù)。根據(jù)劃分好的等級，在資源有限的條件下優(yōu)先治理三級事故多發(fā)點段，二級事故多發(fā)點段治理優(yōu)先于一級事故多發(fā)點段的治理，也可以根據(jù)計算的數(shù)值把所有要評價的事故多發(fā)點段進行排序治理。后期根據(jù)計算的數(shù)值和等級劃分分析造成交通事故頻發(fā)的原因，以此找出解決問題的方法。

4 實例驗證

對某市內(nèi)已確定的25處交通事故多發(fā)點段進行評價排序，分別統(tǒng)計出各個事故多發(fā)點段近三年關于死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、事故數(shù)和財產(chǎn)損失的詳細數(shù)據(jù)。2015～2017年某市內(nèi)25處交通事故多發(fā)點段統(tǒng)計資料如表3所示。

表3 2015～2017年事故多發(fā)點段處數(shù)據(jù)統(tǒng)計

事故多發(fā)點段死亡人數(shù)（人）受傷人數(shù)（人）事故數(shù)（起）財產(chǎn)損失（萬元）S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24 S25總計8 5 3 7 4 9 4 4 6 6 1 10 6 4 8 2 2 0 7 7 6 4 5 7 1 5 8 172225 19 18 11 20 10 13 16 9 15 17 35 21 479 2.4 1.9 0.9 2.2 0.5 4.8 1.1 0.8 1.6 2.6 4.5 3.4 74

4.1 灰色綜合關聯(lián)度的求值

2015～2017年，在全市25個事故多發(fā)點段處總的死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、事故數(shù)和財產(chǎn)損失分別為172人、225人、479起和74萬元。則系統(tǒng)行為序列為：

由以上所給的計算公式可以分別計算出序列X0和X1的灰色絕對關聯(lián)度ε01、灰色相對關聯(lián)度r01和灰色綜合關聯(lián)度ρ01。同理，可以計算出另外24個事故多發(fā)點段序列與總數(shù)據(jù)序列的關聯(lián)度數(shù)值。各個事故多發(fā)點段序列與總數(shù)據(jù)序列的關聯(lián)度計算結(jié)果如表4所示。

表4 關聯(lián)度計算結(jié)果

事故多發(fā)點段絕對關聯(lián)度相對關聯(lián)度財產(chǎn)損失（萬元）S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24 S25 0.5169 0.5221 0.5193 0.5172 0.5208 0.5136 0.5194 0.5044 0.5327 0.5209 0.5063 0.5101 0.5173 0.5445 0.5220 0.8805 0.9272 0.9122 0.8845 0.8860 0.8664 0.9673 0.7302 0.9257 0.8173 0.7924 0.8177 0.9802 0.9578 0.9837 0.6987 0.7246 0.7157 0.7008 0.7034 0.6900 0.7434 0.6173 0.7292 0.6691 0.6494 0.6639 0.7488 0.7112 0.7529

4.2 事故多發(fā)點段的評價

根據(jù)全市道路的交通狀況和特點，取a=0.6900,b=0.7200。根據(jù)表2的等級劃分范圍和表4的各個事故多發(fā)點段的綜合關聯(lián)度計算結(jié)果，事故多發(fā)點段的評價結(jié)果如下：

一級交通事故多發(fā)點段有S3，S5，S16，S18，S20，S21，S22。

二級交通事故多發(fā)點段有S1，S2，S4，S6，S11，S14，S15，S24。

三級交通事故多發(fā)點段有S7，S8，S9，S10，S12，S13，S17，S19，S23，S25。

5 結(jié)語

本文研究了交通事故多發(fā)點段的評價指標，然后通過考慮事故多發(fā)點段上的總事故數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)和財產(chǎn)損失四項指標，建立了基于灰色系統(tǒng)理論中的灰色關聯(lián)分析的道路交通事故多發(fā)點段評價模型，并且通過確定臨界點的方式，把交通事故多發(fā)點段分為三級。最后通過具體的實例對模型進行了檢驗，證明了其模型的可行性。

當然，本文也存在一些問題，臨界值需要根據(jù)各地的交通狀況和特點以及治理資金的預算來確定，沒辦法給出一個全國標準，以后還需要更加深入的研究，不斷完善此評價模型。