陳艷芳,王夢雨
(1.重慶交通大學(xué) 交通運輸學(xué)院,重慶 400074;2.云陽縣財政投資評審中心,重慶 404599)
城市道路交通是目前以及將來城市發(fā)展的重要推動力,但道路交通的不斷發(fā)展也暴露出諸多弊病、出于對我國道路交通安全現(xiàn)狀考慮,對全國各地區(qū)進行交通安全評價已然成為重點工作[1].通過交通安全評價,篩選出存在安全隱患的交叉口和路段,提出相應(yīng)的改善方案迫在眉睫.交通安全研究的重要目標(biāo)是針對交通安全問題的產(chǎn)生、經(jīng)過和結(jié)果進行交通數(shù)據(jù)調(diào)查,并對其進行統(tǒng)計和分析,進而模擬、預(yù)測交通事故,并提出對策.
諸多學(xué)者已對交通安全做出研究,王武宏[2]把駕駛行為理論作為研究的基礎(chǔ),提出交通安全系統(tǒng)研究的模糊事故樹法,把模糊理論運用到交通事故發(fā)生原因的分析中,然后建立宏觀模糊事故樹模型.劉清等[3]對于高速公路的交通安全評價進行了比較全面的研究,并提出從人、車、路以及環(huán)境這4個方面建立起高速公路的交通安全評價指標(biāo)體系.聶世剛等[4]以重慶交通大學(xué)學(xué)府大道為例,運用模糊層次分析法對道路進行交通安全評價;楊春風(fēng)等[5]在分析高速公路理論交通安全度的影響因素基礎(chǔ)上建立評價指標(biāo)體系,以灰色關(guān)聯(lián)分析改進傳統(tǒng)的層次分析法確定各因素的影響權(quán)重,通過分析各項指標(biāo)相對于規(guī)范的滿足程度來建立對各項指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn),完成對高速公路理論交通安全度的評價.
交通安全評價[6]既可對交通安全的狀況做客觀反映,又可分析所評價該區(qū)域存在的交通安全癥結(jié).交通安全評價為分析、改善道路的現(xiàn)狀交通安全問題打下科學(xué)、客觀的堅實基礎(chǔ).目前進行交通安全評價的目的可總結(jié)為3點:
1) 評價所選擇區(qū)域的交通安全狀況;
2) 預(yù)測其交通安全的未來趨勢,并做出預(yù)防措施;
3) 為交通安全的決策問題提出有力的科學(xué)依據(jù).
采用模糊綜合評判法模型對交通安全進行評價[7-8],由于交通安全的模糊性和人的思維方式的多樣性,本文將模糊綜合評價應(yīng)用于道路交通安全評價,建立基于模糊綜合評價的多指標(biāo)交通安全評價模型.利用該模型對平頂山市CBD區(qū)域交通安全狀況進行評價,同時因模糊數(shù)學(xué)本身的嚴(yán)密性,增加了評價的科學(xué)性、合理性和可靠性.
在進行交通安全評價過程中,由于交通事故的采集有困難,在對交通安全評價后續(xù)將采用一定的指標(biāo)體系進行評價.模糊綜合評價法可對評價對象按綜合分值的大小進行評價和排序,還可根據(jù)模糊評價集上的值按最大隸屬度原則去評定對象的等級.結(jié)合交通安全影響度,可依據(jù)此法構(gòu)建影響度模型,進而運用量化值評價區(qū)域交通安全等級.
只有將調(diào)查方案設(shè)計好,才能保證后續(xù)需要用到的數(shù)據(jù)不出差錯,并且不會出現(xiàn)紕漏.該區(qū)域交通安全基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查內(nèi)容主要包括:區(qū)域內(nèi)道路現(xiàn)狀調(diào)查、各道路路段以及交叉口交通量、交通沖突調(diào)查、區(qū)域內(nèi)道路地點車速調(diào)查.
對現(xiàn)階段正在運營階段的道路來說,可通過對于交通量、交通事故、車輛速度、交通沖突[9]等數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況,來反映道路的交通安全水平以及道路的運營狀態(tài).對交通數(shù)據(jù)進行有序的收集、處理和分析工作,也有助于相關(guān)部門及人員對道路安全特性的把握,并運用交通數(shù)據(jù)評價出安全水平、預(yù)測交通事故的發(fā)生.
結(jié)合平頂山市CBD區(qū)域的交通調(diào)查數(shù)據(jù)和各方面條件,首先要確定評價指標(biāo).對于這一區(qū)域選定交叉口和路段分別分析交通安全主要影響要素,界定交通安全影響度劃分等級,并建立影響度分析模型.如圖1為本文選定的該區(qū)域交通安全評價體系.
圖1 區(qū)域交通安全評價指標(biāo)體系
關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施的評分,根據(jù)路段及交叉口其完善程度不同,從0~1進行分?jǐn)?shù)測評,階段劃分如表1.
表1 基礎(chǔ)設(shè)施分?jǐn)?shù)劃分表
對區(qū)域道路交通安全進行評價要對交通安全影響度進行等級劃分,交通安全影響度等級劃分情況如表2.
表2 交通安全影響度界定及等級劃分
3.1.1 確定指標(biāo)權(quán)重并進行一致性檢驗
在路段交通安全評價指標(biāo)體系中,根據(jù)專家經(jīng)驗法可建立如下判斷矩陣A1,(其中判斷指標(biāo)依次為交通沖突C1、地點車速C2、非機動車占比C3、路段基礎(chǔ)設(shè)施C4):
經(jīng)計算得出路段交通安全指標(biāo)的權(quán)重值如表3所示.
表3 路段權(quán)重值判斷
3.1.2 建立模糊評價矩陣
對于地點車速、非機動車占比和交通沖突3個指標(biāo),采用模糊分布法中的梯形分布方法建立隸屬函數(shù).結(jié)合平頂山CBD區(qū)域道路安全現(xiàn)狀,確定本文評語集n=3,即V=(優(yōu)良,合格,不合格).隸屬函數(shù)見式(1):
(1)
式中:M1(x)、M2(x)、M3(x)表示交通安全評價指標(biāo)等級的隸屬函數(shù)(圖2),分別為優(yōu)良、不及格、合格3個等級.根據(jù)評價指標(biāo)需要,選擇評價指標(biāo)的隸屬函數(shù).
圖2 交通安全評價等級隸屬函數(shù)圖
以表4評價指標(biāo)所對應(yīng)的評價等級隸屬函數(shù)參數(shù)為依據(jù),通過對所選路段調(diào)查數(shù)據(jù)的整理對交通沖突率、地點車速、非機動車占比、道路基礎(chǔ)設(shè)施4個評價指標(biāo)得出區(qū)域內(nèi)各個路段模糊關(guān)系矩陣,建立所選取路段的模糊評價矩陣,如表5所示.
表4 評價指標(biāo)所對應(yīng)的評價等級隸屬函數(shù)參數(shù)
表5 路段評價指標(biāo)隸屬度
由表5得到平頂山CBD區(qū)域選定的5個路段的交通安全評價矩陣為:
3.1.3 路段交通安全模糊綜合評判結(jié)果與評分
對模糊綜合評判矩陣進行加權(quán),可得路段交通安全評價判斷結(jié)果隸屬度B為:
Bi=U1×Ri
(2)
評語集V的元素賦予相應(yīng)分值,即V=(90,70,60),最終計算各個路段交通安全度得分S.
Si=Bi×VT
(3)
如建設(shè)路選取路段交通安全模糊評價判斷結(jié)果隸屬度B1:
式中交通安全度得分S1為:
同理,計算可得各路段的計算結(jié)果及交通安全等級如表6.
3.2.1 確定指標(biāo)權(quán)重并進行一致性檢驗
對交叉口評價指標(biāo)建立判斷矩陣A2,并對其進行一致性檢驗如表7所示(其中評價指標(biāo)依次為交通沖突D1、非機動車占比D2、基礎(chǔ)設(shè)施D3),結(jié)果顯示符合檢驗.
3.2.2 建立模糊評價矩陣
交叉口模糊評判矩陣建立方法同路段相近,對于非機動車占比和交通沖突采用模糊分布法中的梯形分布方法建立隸屬函數(shù),結(jié)合平頂山CBD區(qū)域交通安全狀況,確定本文評語集n=3,即V=(優(yōu)良,合格,不合格).根據(jù)對區(qū)域交叉口現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)整理和隸屬函數(shù)梯形分布模型參數(shù)計算出區(qū)域內(nèi)各個交叉口模糊關(guān)系矩陣,建立其模糊評價矩陣(表8).
由表8得到平頂山CBD區(qū)域交叉口的交通安全評價矩陣如下:
表6 路段交通安全模糊綜合判斷結(jié)果
表7 交叉口權(quán)重值計算
表8 交叉口各評價指標(biāo)隸屬度
3.2.3 交叉口交通安全模糊綜合判斷結(jié)果與評分
交叉口交通安全模糊綜合評判整體計算方法與路段模糊綜合判斷方法相同,先對模糊綜合評判矩陣進行加權(quán),可得交叉口交通安全評價模糊綜合判斷結(jié)果隸屬度B為:
Bi=U2×Mi
(4)
對評語集V的元素賦予相應(yīng)分值,即V=(90,70,60),最終計算出各個路段交通安全度得分S.
Si=Bi×VT
(5)
CBD區(qū)域選定的各個交叉口的隸屬度及交通安全度計算結(jié)果,以及交通安全評價等級劃分如表9所示.
表9 交叉口交通安全模糊綜合判斷結(jié)果
從選用的模糊綜合評判法建立的區(qū)域交通安全評價模型得出的結(jié)果可知,平頂山市CBD區(qū)域交叉口和路段的交通安全評級較低,即該區(qū)域交通安全指數(shù)較低,存在諸多不安全因素.其中中興路和開源路路段,建設(shè)路與體育路交叉口、礦工路與開源路交叉口和優(yōu)越路與開源路交叉口較為危險,這與該區(qū)域內(nèi)客流和車流龐大、路邊停車嚴(yán)重、沖突點多、非機動車與機動車混行等均有關(guān).結(jié)合調(diào)查及問詢發(fā)現(xiàn),該模型所得結(jié)論與現(xiàn)實狀況基本符合,這也證實該模型的合理性.
本文主要對平頂山市CBD區(qū)域交通安全現(xiàn)狀,做出以下研究:針對交叉口和路段分別選擇幾個交通安全影響因素,結(jié)合數(shù)據(jù)對交通安全影響度進行界定,劃分交通安全等級;運用模糊綜合評價法,分別建立交叉口和路段的交通安全影響因素的判斷矩陣,以求出其影響因素的權(quán)重值,結(jié)合對各交叉口和路段的影響因素的評分情況,分別建立起交通安全影響度分析模型;以交通安全影響度分析模型為依據(jù),對CBD區(qū)域交通安全給出量化的評價結(jié)果.
文章所得交通安全分析模型雖然存在一些不足,但整體上比較合理.依據(jù)模糊綜合評價法對平頂山市CBD區(qū)域交通安全做出評價,若對該區(qū)域內(nèi)所有交叉口和路段進行評價,找出交通安全水平低的地方并進行改進,定能提高該區(qū)域的交通安全水平.