基于三角模糊数层次分析法的驾驶人综合素质评估研究＊

陈 晨 吴超仲

（武汉理工大学智能交通系统研究中心 武汉 430063）

（水路公路交通安全控制与装备教育部工程研究中心 武汉 430063）

随着我国公路交通的发展，交通事故数也一直居高不下，影响交通事故发生的4个主要因素有人、车、路和环境．其中，驾驶人行为因素占绝大多数［1－2］．国内外众多研究机构对各种生理或心理条件下驾驶人的驾驶能力进行了研究［3－5］．目前的驾驶人考核相关的文献多用层次分析法，而基于三角模糊数的层次分析法对驾驶人综合素质的各项指标进行权重研究，能够避免层次分析法的不足，使得评价结果更合理化．

1 驾驶人综合素质指标体系

1）安全驾驶知识 驾驶知识是进行车辆驾驶的最基本知识要求，主要包括：（1）道路交通安全法律法规；（2）安全驾驶常识；（3）车辆结构及操作规范；（4）高速公路、山区道路上及夜间、恶劣天气下行车操作注意事项．

2）安全驾驶态度 态度是个人对某一对象所持有的评价和行为倾向，对人的行为具有指导性的动力性影响［6］．安全驾驶态度是指驾驶人对所处环境中可能造成人身伤害、财产损失或环境破坏的事件的稳定、持久的内在反应倾向，涉及到社会责任感、驾驶道德等．驾驶安全态度与性格的关联性极大，与每个驾驶人的社会背景、生活工作环境等相关，具有极强的后天性．

联系到实际驾驶，安全驾驶态度则主要是指对驾驶安全的重视程度，具体是指对一般违规驾驶行为、酒后驾车、超速驾车和疲劳驾驶的态度．

3）安全行车意识 安全行车意识指驾驶人在交通活动中的安全意识，主要包括对行车过程中未知情况及可能存在的危险情况的预判，进而提前采取预防措施．

4）环境感知能力 环境感知能力是指驾驶人在行车过程中，对外界静态的和动态的环境的认知［7］．静态环境包含道路线形、路侧景观、路面质量、天气及对车体自身的空间认知等，动态环境包含自身车速、行人或其他障碍物速度及空间距离等．环境感知能力直接影响着驾驶人采取操作的正确与否．

5）车辆操纵能力 车辆操纵能力是指驾驶人对车体的操作、控制能力，包括最基本的加减速、转弯、倒车等技能等．

2 三角模糊层次分析法

2．1 确定评价因素集并建立层次模型

根据前面的理论分析，建立如图1所示的层次模型，最上层为目标层A，中间为准则层B，最下层为指标层C．

图1 驾驶人综合素质指标体系

2．2 三角模糊数判断矩阵的构建

根据每个专家对各个元素的两两比较，就可以得到目标层对准则层、准则层对指标层的三角模糊数判断矩阵．设第t个专家的三角模糊数判断矩阵用表示．其中＝（）为三角模糊数和分别表示模糊数的下界和上界为模糊数中值．－的值越小，表示判断越模糊；若为0，则表示判断是非模糊的［8］．

模糊判断矩阵各个元素值对应某个因素比另一个因素的重要程度，0．1～0．9标度法与通常使用的1～9及其倒数标度法相比，前者更能较好地反映人们（专家）的实际估计［9］，因此本研究采用0．1～0．9标度法，见表1．

表1 0．1～0．9数量标度

2．3 三角模糊数判断矩阵的综合及调整

综合各个专家的判断矩阵，并将判断矩阵中的三角模糊数变成非模糊数．假设专家总数量为T，每位专家的权重为rt那么综合后的判断矩阵为

将模糊数转化为非模糊数，便于后期数据处理及分析．根据文献［12］，假设m的可能性大小是l的M 倍，m的可能性大小是u的N 倍，那么模糊数＝（l m u）转化为非模糊数公式为：

2．4 权重系数的求解

对与每层因素指标权重的确定，对于各模糊判断矩阵，计算出其中各个元素的综合重要程度．通权重求解公式：过以上公式可以依次求出B层对A层的权重数及C层对B层的权重数．

2．5 综合评价

计算出各层的权重数后就可以得出C层各指标对目标层A的总排序．

3 驾驶人综合素质评价步骤

3．1 构造三角模糊数判断矩阵

根据前面分析结果，制作驾驶人综合素质各因素相对重要性问卷调查表，并发给专家．专家根据自己的经验，对各因素的相对重要性做出判断．本次调查对象全部为交通安全领域专家，共6人．某专家的模糊判断矩阵见表2～表7．其余专家的模糊判断矩阵此处略．

3．2 三角模糊数判断矩阵的综合及调整

考虑调查对象的随机性，每位专家的判断矩阵选取相同的权重，将每名专家对应的准则层A各因素判断矩阵相综合，得到表8．

提取表8中的各个因素最可能估计值，得到矩阵M，见表9．对矩阵M 进行调整，调整后为M′，见表10．

表2 某专家对准则层A各因素模糊判断矩阵

表3 某专家对指标层B 1各因素模糊判断矩阵

表4 某专家对指标层B2各因素模糊判断矩阵

表6 某专家对B 5层各因素模糊判断矩阵

表7 某专家对指标层B4各因素模糊判断矩阵

表8 综合后的准则层A各因素模糊判断矩阵

表9 模糊判断矩阵M

表10 模糊判断矩阵M′

计算出δ＝0．112 5＜0．2，并且σ＝0．071 1＜0．1，表示专家判断具有较高的一致性，判断矩阵不用进行调整．

根据文献［17］中对三值估计法提出的经验数值，认为m的可能性大小是l的2倍，m的可能性大小是u的2倍，那么由模糊数转非模糊数的公式，能够得到非模糊数判断矩阵．如表11所列．

表11 综合后的准则层A各因素非模糊数判断矩阵M

3．3 权重系数的求解

计算出准则层对应的权重向量为：w＝（0．193 0．214 0．213 0．143 0．237）T，如表11所列．同理可以求出C层各个指标对B层的权重排序及C对A层的权重和排序情况如表12所列．

表12 组合权重表

3．4 综合评价

驾驶人综合素质得分V计算公式为

式中：各个小项目的满分值均为100分．

确定评价等级及其相应标准，参考我国目前使用的《机动车驾驶证申领和使用规定》，评价结果采用合格和不合格两类，给出评语集V＝｛v1，v2｝＝｛合格，不合格｝，评价等级分为2级，其中90分及以上为合格；90分以下为不合格，表示驾驶人还需要重新学习，包括驾驶基本知识和操作，培养良好的安全驾驶意识及态度等．

4 结束语

本文采用了基于三角数模糊层次分析法，结合问卷形式对专家进行了调查，得出了相应结论，构建了驾驶人综合素质评估模型．评价模型显示驾驶人综合素质指标按重要性依次为：车辆操纵能力（0．237）、安全驾驶态度（0．214）、安全行车意识（0．213）、安全驾驶知识（0．193）、环境感知能力（0．143）．对于传统的驾驶人考核，主要涉及车辆操纵能力和安全驾驶知识，不能全面代表驾驶人综合驾驶素质．为了更加提高驾驶人的行车安全性，需要在训练阶段添加安全行车态度及安全行车意识培训．

模型还指出驾驶人综合素质小指标中C31（对未知或潜在危险状态的预判）、C32（采取预防措施）、C51（加减速能力）、C52（转弯能力）、C22（对酒后驾驶的态度）等5个项目是驾驶人综合素质中比较重要的部分，驾驶人应该对这些项目更加重视，对以后驾驶人培训也具有一定的指导意义．

驾驶人也可以根据评估结果，掌握自己综合驾驶素质中的缺陷，有针对性的进行训练和不断完善，以达到全面优秀．这对于事故的预防有积极作用．

［1］马 明，严新平，吴超仲，等．影响道路交通安全的驾驶员异常行为研究［J］．武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2010，34（2）：228－232．

［2］胡平旺，张中举．军车驾驶适应性检测系统设计［J］．交通信息与安全，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．

［4］Hoe C，Lee a，Don Cameronb，et al．Assessing the driving performance of older adult drivers：on－road versus simulated driving［J］．Accident Analysis and Prevention．2003，35：797－803．

［5］张殿业，金 键，杨京帅，等．驾驶员安全可靠性多因素分析［J］．公路交通科技，2004，21（3）：89－91．

［6］刘民军．驾驶员安全态度与行车安全［J］．汽车运用，2000，90（4）：36－37．

［7］唐优华．机动车驾驶员考核系统设计与研究［D］．成都：西南交通大学交通运输学院，2006．

［8］ Mikhailov L，Tsvetinov P．Evaluation of services using a fuzzy analytic hierarchy process［J］．Applied Soft Computing 2004（5）：23－33．

［9］林钧昌，徐泽水．模糊AHP中一种新的标度法［J］．运筹与管理，1998，7（2）：37－40．

［10］刘珊珊．基于三角模糊数的价值工程评标方法研究［D］．天津：天津大学管理学院，2008．

［11］肖 钰，李 华．基于三角模糊数的判断矩阵的改进及其应用［J］．模糊系统与数学，2003，17（2）：59－64．

［12］卢 震．基于模糊层次分析法的军队专业技术人才考评［J］．北京航空航天大学学报：社会科学版，2010，23（1）：68－74．