基于三角模糊數層次分析法的駕駛人綜合素質評估研究＊

陳 晨 吳超仲

（武漢理工大學智能交通系統研究中心 武漢 430063）

（水路公路交通安全控制與裝備教育部工程研究中心 武漢 430063）

隨著我國公路交通的發展，交通事故數也一直居高不下，影響交通事故發生的4個主要因素有人、車、路和環境．其中，駕駛人行為因素占絕大多數［1－2］．國內外眾多研究機構對各種生理或心理條件下駕駛人的駕駛能力進行了研究［3－5］．目前的駕駛人考核相關的文獻多用層次分析法，而基于三角模糊數的層次分析法對駕駛人綜合素質的各項指標進行權重研究，能夠避免層次分析法的不足，使得評價結果更合理化．

1 駕駛人綜合素質指標體系

1）安全駕駛知識 駕駛知識是進行車輛駕駛的最基本知識要求，主要包括：（1）道路交通安全法律法規；（2）安全駕駛常識；（3）車輛結構及操作規范；（4）高速公路、山區道路上及夜間、惡劣天氣下行車操作注意事項．

2）安全駕駛態度 態度是個人對某一對象所持有的評價和行為傾向，對人的行為具有指導性的動力性影響［6］．安全駕駛態度是指駕駛人對所處環境中可能造成人身傷害、財產損失或環境破壞的事件的穩定、持久的內在反應傾向，涉及到社會責任感、駕駛道德等．駕駛安全態度與性格的關聯性極大，與每個駕駛人的社會背景、生活工作環境等相關，具有極強的后天性．

聯系到實際駕駛，安全駕駛態度則主要是指對駕駛安全的重視程度，具體是指對一般違規駕駛行為、酒后駕車、超速駕車和疲勞駕駛的態度．

3）安全行車意識 安全行車意識指駕駛人在交通活動中的安全意識，主要包括對行車過程中未知情況及可能存在的危險情況的預判，進而提前采取預防措施．

4）環境感知能力 環境感知能力是指駕駛人在行車過程中，對外界靜態的和動態的環境的認知［7］．靜態環境包含道路線形、路側景觀、路面質量、天氣及對車體自身的空間認知等，動態環境包含自身車速、行人或其他障礙物速度及空間距離等．環境感知能力直接影響著駕駛人采取操作的正確與否．

5）車輛操縱能力 車輛操縱能力是指駕駛人對車體的操作、控制能力，包括最基本的加減速、轉彎、倒車等技能等．

2 三角模糊層次分析法

2．1 確定評價因素集并建立層次模型

根據前面的理論分析，建立如圖1所示的層次模型，最上層為目標層A，中間為準則層B，最下層為指標層C．

圖1 駕駛人綜合素質指標體系

2．2 三角模糊數判斷矩陣的構建

根據每個專家對各個元素的兩兩比較，就可以得到目標層對準則層、準則層對指標層的三角模糊數判斷矩陣．設第t個專家的三角模糊數判斷矩陣用表示．其中＝（）為三角模糊數和分別表示模糊數的下界和上界為模糊數中值．－的值越小，表示判斷越模糊；若為0，則表示判斷是非模糊的［8］．

模糊判斷矩陣各個元素值對應某個因素比另一個因素的重要程度，0．1～0．9標度法與通常使用的1～9及其倒數標度法相比，前者更能較好地反映人們（專家）的實際估計［9］，因此本研究采用0．1～0．9標度法，見表1．

表1 0．1～0．9數量標度

2．3 三角模糊數判斷矩陣的綜合及調整

綜合各個專家的判斷矩陣，并將判斷矩陣中的三角模糊數變成非模糊數．假設專家總數量為T，每位專家的權重為rt那么綜合后的判斷矩陣為

將模糊數轉化為非模糊數，便于后期數據處理及分析．根據文獻［12］，假設m的可能性大小是l的M 倍，m的可能性大小是u的N 倍，那么模糊數＝（l m u）轉化為非模糊數公式為：

2．4 權重系數的求解

對與每層因素指標權重的確定，對于各模糊判斷矩陣，計算出其中各個元素的綜合重要程度．通權重求解公式：過以上公式可以依次求出B層對A層的權重數及C層對B層的權重數．

2．5 綜合評價

計算出各層的權重數后就可以得出C層各指標對目標層A的總排序．

3 駕駛人綜合素質評價步驟

3．1 構造三角模糊數判斷矩陣

根據前面分析結果，制作駕駛人綜合素質各因素相對重要性問卷調查表，并發給專家．專家根據自己的經驗，對各因素的相對重要性做出判斷．本次調查對象全部為交通安全領域專家，共6人．某專家的模糊判斷矩陣見表2～表7．其余專家的模糊判斷矩陣此處略．

3．2 三角模糊數判斷矩陣的綜合及調整

考慮調查對象的隨機性，每位專家的判斷矩陣選取相同的權重，將每名專家對應的準則層A各因素判斷矩陣相綜合，得到表8．

提取表8中的各個因素最可能估計值，得到矩陣M，見表9．對矩陣M 進行調整，調整后為M′，見表10．

表2 某專家對準則層A各因素模糊判斷矩陣

表3 某專家對指標層B 1各因素模糊判斷矩陣

表4 某專家對指標層B2各因素模糊判斷矩陣

表6 某專家對B 5層各因素模糊判斷矩陣

表7 某專家對指標層B4各因素模糊判斷矩陣

表8 綜合后的準則層A各因素模糊判斷矩陣

表9 模糊判斷矩陣M

表10 模糊判斷矩陣M′

計算出δ＝0．112 5＜0．2，并且σ＝0．071 1＜0．1，表示專家判斷具有較高的一致性，判斷矩陣不用進行調整．

根據文獻［17］中對三值估計法提出的經驗數值，認為m的可能性大小是l的2倍，m的可能性大小是u的2倍，那么由模糊數轉非模糊數的公式，能夠得到非模糊數判斷矩陣．如表11所列．

表11 綜合后的準則層A各因素非模糊數判斷矩陣M

3．3 權重系數的求解

計算出準則層對應的權重向量為：w＝（0．193 0．214 0．213 0．143 0．237）T，如表11所列．同理可以求出C層各個指標對B層的權重排序及C對A層的權重和排序情況如表12所列．

表12 組合權重表

3．4 綜合評價

駕駛人綜合素質得分V計算公式為

式中：各個小項目的滿分值均為100分．

確定評價等級及其相應標準，參考我國目前使用的《機動車駕駛證申領和使用規定》，評價結果采用合格和不合格兩類，給出評語集V＝｛v1，v2｝＝｛合格，不合格｝，評價等級分為2級，其中90分及以上為合格；90分以下為不合格，表示駕駛人還需要重新學習，包括駕駛基本知識和操作，培養良好的安全駕駛意識及態度等．

4 結束語

本文采用了基于三角數模糊層次分析法，結合問卷形式對專家進行了調查，得出了相應結論，構建了駕駛人綜合素質評估模型．評價模型顯示駕駛人綜合素質指標按重要性依次為：車輛操縱能力（0．237）、安全駕駛態度（0．214）、安全行車意識（0．213）、安全駕駛知識（0．193）、環境感知能力（0．143）．對于傳統的駕駛人考核，主要涉及車輛操縱能力和安全駕駛知識，不能全面代表駕駛人綜合駕駛素質．為了更加提高駕駛人的行車安全性，需要在訓練階段添加安全行車態度及安全行車意識培訓．

模型還指出駕駛人綜合素質小指標中C31（對未知或潛在危險狀態的預判）、C32（采取預防措施）、C51（加減速能力）、C52（轉彎能力）、C22（對酒后駕駛的態度）等5個項目是駕駛人綜合素質中比較重要的部分，駕駛人應該對這些項目更加重視，對以后駕駛人培訓也具有一定的指導意義．

駕駛人也可以根據評估結果，掌握自己綜合駕駛素質中的缺陷，有針對性的進行訓練和不斷完善，以達到全面優秀．這對于事故的預防有積極作用．

［1］馬 明，嚴新平，吳超仲，等．影響道路交通安全的駕駛員異常行為研究［J］．武漢理工大學學報：交通科學與工程版，2010，34（2）：228－232．

［2］胡平旺，張中舉．軍車駕駛適應性檢測系統設計［J］．交通信息與安全，2010，28（4）：119－121．

［3］Ball K，Rebok G．Evaluating the driving ability of older adults［J］．Applied Gerontolog，1994，13（1）：20－38．

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［5］張殿業，金 鍵，楊京帥，等．駕駛員安全可靠性多因素分析［J］．公路交通科技，2004，21（3）：89－91．

［6］劉民軍．駕駛員安全態度與行車安全［J］．汽車運用，2000，90（4）：36－37．

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［10］劉珊珊．基于三角模糊數的價值工程評標方法研究［D］．天津：天津大學管理學院，2008．

［11］肖 鈺，李 華．基于三角模糊數的判斷矩陣的改進及其應用［J］．模糊系統與數學，2003，17（2）：59－64．

［12］盧 震．基于模糊層次分析法的軍隊專業技術人才考評［J］．北京航空航天大學學報：社會科學版，2010，23（1）：68－74．