區域道路交通安全宏觀評價方法研究

劉 偉 鄧元超* 趙新才 陳 偉

（1、重慶交通大學 交通運輸學院，重慶400074 2、重慶市安全生產事故研究會，重慶400039 3、重慶市應急管理局，重慶401147）

交通安全評價是改善道路交通安全的理論依據。綜合分析國內外研究成果，評價區域道路交通安全的方法主要有灰色評價法[1]、層次分析法[2]、綜合評價法[3]、主成分分析法[4]、相對事故率法、回歸分析法等。區域道路交通安全評價研究主要集中在道路交通安全與影響因素的關系、綜合評價模型、評價指標選取及規范化、綜合評價方法等方面[5]。各區域的面積、經濟發展狀況、人口數量等社會因素存在差異[6]，因此選取評價指標應需充分考慮各相關指標的影響，結合各區域的差異性，建立完善的評價指標體系。由于道路交通系統比較復雜[7]，運用經典的方法來評價道路安全難以得到客觀的評價結果。基于交通安全本身的模糊性，利用模糊數學不確定性和復雜性強的特點，建立道路交通安全評價體系，運用模糊綜合評價模型計算交通安全水平相對值，對交通安全水平做定量分析。

1 構建評價指標

交通事故的發生具有隨機性，從統計學的角度分析，某一區域在一定時間段內發生的交通事故表現出某種規律。區域道路交通安全受人口、經濟、文化、機動化程度、道路條件及自然環境等多方面因素的影響，所建立的評價指標應充分考慮各區域之間的差異性。

評價指標應該具代表性、可比性、數據可得性、獨立性和實用性。通常道路交通事故用事故次數、死亡人數、受傷人數、直接經濟損失四項指標來描述。但受各區域的面積、人口數量、經濟發展水平的影響，采用四項指標可比性差，很難得出客觀的評價結果。因此，通常將交通事故四項指標與區域的道路加權里程、機動車保有量、人口數量、GDP 值相結合，故采用萬車死亡率、公里道路死亡率、十萬人口死亡率、致死率、億元GDP 死亡率5 個相對指標指標評價區域道路交通安全水平。建立評價指標體系表如下：

圖1 區域道路交通評價指標體系

2 模糊綜合評價法的應用

2.1 評價方法概述

道路交通安全本身具有模糊性，絕對安全表示發生沒有任何交通事故發生，但是在實際交通活動中不存在這種理想狀況，故通常需要劃定一個交通事故界限來評價安全水平，將定性的安全水平描述轉化為定量安全水平值分析。

模糊數學[8]本身具有模糊性，可以用來描述交通安全的模糊性。模糊綜合評價法利用模糊理論中的模糊關系合成原理對研究對象進行綜合評價。采用模糊綜合評價法對道路交通安全進行評估，計算出區域道路交通安全相對值. 建立指標評價集U={u1，u2，…，un}，w 表示各指標在評價中權重值，評價的結果是為交通安全相對值B。

2.2 建立評價模型

（1）確定各評價指標權重W

首先建立一個模糊有限關系矩陣A=[aij]mm，其中aij為指標xi對指標xj的相對重要程度，aij∈{0，0，5，1}。當ui比uj重要時，aij=1；當ui與uj同重要時，aij=0.5；當ui沒有uj重要時，aij=0；因此構建的模糊判斷矩陣A 如下：

因各評價指標單位和量綱的不同而無法進行直接比較，采用極小值法對數據進行無量綱化處理。令Ei=max{uij}，ei=min{uij}則：

λ1，λ2，λ3，λ4，λ5分別為不同安全水平的隸屬值，各級隸屬度值可在一定時間保持穩定。交通安全評價指標隸屬函數如下：

（3）構造模糊關系矩陣

根據確定的隸屬度函數參數，計算各個區域的模糊關系矩陣。根據隸屬度函數計算各單項指標的隸屬度:

式中，rij為對指標ui相對隸屬度的值。

電路原理：蜂鳴器跟LED燈是并聯的，兩者組成聲光報警器。當收到來自單片機的報警信息的時候，蜂鳴器就會響，同時LED燈會亮，三極管主要是驅動蜂鳴器的。這幾部分相互輔助聯系，密不可分，共同維護整個報警器的正常工作。

（4）進行模糊評價

將模糊子集B 進行歸一化處理，得到模糊綜合評價模型B=W·R，最后計算安全相對值。

B=W·R

Z=P·BT

定義1：安全水平相對值分為5 個等級，等級與安全值對應區間如表1 所示：

表1 安全相對值區間與等級對應表

P 表示每個評級等級區間的臨界值；Z 表示道路安全相對值。

3 模型應用

根據2017 年統計年鑒的數據和城市經濟指標統計，根據各項統計數據，計算各評價指標初始值如下：

表2 某地區5 個區域交通事故評價指標表

對各指標進行標準化處理，確定隸屬矩陣R：

根據上述步驟，依次計算其余4 個區域的安全相對值為：Z地區1=83.76，Z地區2=79.73，Z地區3=95.77，Z地區4=66.06，Z地區5=93.97

計算結果如表3 所示：

表3 某市5 個區域道路安全程度評價結果表

某市5 個區域道路交通安全相對值曲線如圖2 所示：

圖2 某市5 個區域道路交通安全得分

根據表3 和圖2 分析，某城市5 個區域道路交通安全狀況水平差異較大，區域3 安全水平相對值最大，區域4 安全水平相對值最小。

因此需結合區域面積、人口數量、經濟發展狀況的相關性，加強交通安全隱患防范措施，注重駕駛員的管理，加強道路文化建設，提高道路交通安全水平。

4 結論

依據道路交通事故四項數據與區域社會經濟的相關性，建立具有3 種不同類型的指標，構建了區域道路交通安全的模糊綜合評價模型。運用模糊綜合評價模型計算了某城市5 個區域的道路交通安全水平，將定性分析轉化為定量評價，得到了理想的評價效果。同時模糊綜合評價法能在復雜的系統中較準確的反應出交通安全狀況，本文所使用的評價方法可操作性強，能客觀公正的評價區域道路交通安全水平。本文研究結果可用作不同區域道路交通安全水平的橫向比較，也可做同一區域不同時段的縱向比較。對及時改善道路交通環境，提高道路交通安全管理水平提供理論依據。