FAPH评价交通安全系统的脆性源

李 丹，吕智林

(广西大学电气工程学院)

1 模糊层次分析法(FAPH)

(1)建立系统的递阶层次图。递阶层次图一般分为三层:最高层(目标层)，中间层(准则层)和最底层(措施层)。之后标注上层因素与下层因素的关系，用结构图表示。

(2)构造模糊一致矩阵，表示同阶层两两因素间的相对重要程度。

(3)计算各层次因素对上一层某因素的重要性程度。

(4)计算最底层相对最高层因素的相对重要程度。

2 FAPH评价交通安全系统脆性源

2.1 建立交通安全系统递阶层次图

依据文献中宏观、微观因素分析，得出影响交通安全的递阶层次结构图，如图1所示。

图1 交通安全系统递阶层次结构图

2.2 构造判断矩阵

判断矩阵APH是分析的基础，量化了相互联系的元素间影响的相对重要性。当一个上层元素与下层多个元素有联系时，一般难于定出下层因素间的相对重要程度，但如果每次取两个元素比较，就容易定出哪个重要哪个次要。

由图 1 得出判断矩阵 A-B(B1，B2，…，B6)，B1-C(C1，C2，C3，C4)，…，B6-C(C26，C27，C28)分别表示针对上一层某因素，本层次因素之间相对重要程度的比较。如A-B(B1，B2，…，Bn)表示针对 A 层元素，中间层 B 中 Bi(i，2，…，n)元素间相对重要程度，表示为

矩阵中元素bij值表示元素Bi和元素Bj相对于A元素进行比较时，元素Bi和元素Bj具有模糊关系“…比…重要的多”的隶属度。0.1～0.9标度给予数量标度，准确地描述任意两个因素关于某准则的相对重要程度。

表 1 0.1～0.9 数量标度

依据文献中的专家调查结果构造判断矩阵。

构造判断矩阵中，宏观因素以所占比重差作为判断隶属度的依据，微观因素以影响程度差作为依据。元素Bi比元素Bj所占的比重大于等于10%或影响程度大于1时，bij=0.9，bji=0.1，表示 Bi比 Bj极端重要;元素 Bi比元素 Bj所占的比重差介于8% ～9%或影响程度介于0.8～0.9时，bij=0.8，bji=0.2，表示 Bi比 Bj重要得多;元素 Bi比元素 Bj所占的比重差介于5% ～7%或影响程度差介于0.5～0.7时，bij=0.7，bji=0.3，表示 Bi比 Bj明显重要;元素 Bi比 Bj元素所占的比重差介于1% ～4%或影响程度介于0.1～0.4时，bij=0.6，bji=0.4，表示 Bi比 Bj稍微重要;元素 Bi比元素 Bj所占的比重差或影响程度差等于 0时，bij=0.5，bji=0.5，表示Bi比Bj同等重要。

至此，得到如下判断矩阵:

2.3 将判断矩阵改造成模糊一致矩阵

设上面判断矩阵为E=［eij］m×m来表示，则对判断矩阵按行求和，记为

并施以如下变换

由此建立了如下的模糊一致矩阵R=［rij］m×m。

2.4 单层次排序

由模糊一致矩阵求出各层次元素相对于上一层次某因素的重要程度权重值向量wi(i=1，2，…，6)即单层次排序，如下wi表示C层各元素相对于B层中B1元素的重要性的权重值。这里采用根法，将模糊一致矩阵R的各个列向量采用几何平均，然后归一化，得到的列向量就是权重向量。计算公式为

B 层相对于 A 层:w0=［0.223 8，0.158 1，0.166 7，0.146 61，0.158 1，0.146 6］T

C 层相对于 B1层:w1=［0.294 7，0.243 7，0.192 4，0.369 2］T

C 层相对于 B2层:w2=［0.322 2，0.344 5，0.333 3］T

C层相对于B3层:

w3=［0.148 3，0.117 6，0.086 7，0.135 5，0.126 6，0.108 6，0.106 1，0.080 1，0.090 6］T

C 层相对于 B4层:w4=［0.288 3，0.378 3，0.333 4］T

C 层相对于 B5层:w5=［0.207 4，0.172 7，0.216 0，0.134 7，0.122 8，0.146 4］T

C 层相对于 B6层:w6=［0.355 6，0.322 2，0.322 2］T

2.5 总排序及结果分析

由以上结果可以最后得出C层的所有因素对于目标层A的重要性权重值向量。例如，用w0向量中的第一个元素值分别乘以w1中的各个元素值得到的就是C层中从C1到C4元素对交通系统安全的重要性的权重向量;用w0向量中的第二个元素值分别乘以w2中的各个元素值得到的就是C层中从C5到C7元素对交通系统安全的重要性的权重向量，如此计算下去组成了C层的所有因素对于目标层A的权重总排序W。

权重值向量中权重越大的表示对交通安全系统的重要程度越高，对交通安全起着举足轻重的作用，该部分的崩溃很容易导致系统的瘫痪。由最后的结果得出最主要脆性源是C1(驾驶员礼让意识缺乏)，C4(交通安全教育重视不够)，其次，C2(酒驾、疲驾、无证驾驶现象)，C6(机动车安全保准不完善、安全性能差)，C7(机动车的改装问题)，C18(对营运车辆和驾驶员监督措施不完善)，C26(交通科研与开发重视程度不够、没有资金保障)也是主要的脆性源。

3 结论

本文针对容易引发交通安全事故的微观因素，采用模糊层次分析法评价了脆性源。进行单层次排序及总排序时都要对判断矩阵进行求解特征根检验矩阵是否具有一致性，如果不一致必须经规格化进行调整直到矩阵具有一致性。改造判断矩阵为模糊一致矩阵正好解决了一致性问题，不再需要检验调整繁琐的过程。通过模糊层次分析评价得出，具有主观能动性的交通参与者无疑是交通安全系统中的最主要的脆性源，实际上，交通安全事故的原因也基本归因于此。

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［1］王彦亭，赵爱国.我国道路交通安全发展情景分析［J］.中国安全科学学报，2005，15(1):43-36.

［2］戴冀峰，马健霄.交通工程概论［M］.北京:人民交通出版社，2006.

［3］孟清华，王保国，王瑞君.基于交通安全的人-车-环境系统的研究［J］.车辆与动力技术，2004(2):60-64.