山区城际公路客运安全评价——以商洛市六县一区为例

郭 琳，李传博

（商洛学院 城乡发展与管理工程系，陕西商洛 726000）

山区旅客运输由于环境恶劣、公路等级复杂等特点，往往会出现恶性交通事故，造成重大人员伤亡。我国道路交通安全管理对长途客运车辆，特别是山区低等级公路，开始研究科学管理机制、措施和理念[1-2]。2008年1月颁布了《中华人民共和国城乡规划法》，城乡统筹发展的思想在交通管理体制、交通组织与服务标准等方面起到指导意义[3]；其他部分省市在山区客运方面也出台了相关政策和条例[4]。但是，随着高速路网与省道的高速化，这些地区的客运线路有一部分可能是高速，也可能是其他等级公路或乡村公路，使山区公路客运线路复杂化，对运输车辆的要求也更加复杂。

山区客运班线的客流单一集中，平时运力过剩、客源缺少，高峰时客源猛增、运力不足、超员现象屡禁不止。受经济利益的驱动，人口密度低的区域班线较少，导致偏僻山区的群众存在严重的乘车困难问题,因而国家应该有社会补贴保障措施。影响交通安全的因素有很多，人是其中最重要的因素；道路是交通安全的基础，是驾驶环境的主要组成部分，山区道路环境特别复杂，据统计有10%的交通事故源于道路条件；山区对车辆技术要求很高，关键是制动、转向、动力性能等，在工业发达国家车辆因素占5%左右，在我国和其他发展中国家占10%左右[5-6]；安全度是免于危险的客观程度，交通安全的程度可以用安全度来评价，通过使用各种影响指标构建评价体系，采用一定的运算方式计算安全度，评价区域实际的交通安全状况。

目前研究交通安全度的方法很多，比如Smeed R.J教授的 Smeed 模型[7]、车路偶合法[8]、基于事故黑点的山区公路模糊综合评价法[9]、公路安全审计技术[10-11]等，常用的有模糊综合评判法、层次分析法、关联分析法等[12]，用模糊综合评判法、层次分析法确定评价指标权重，专家主观性较强；而关联分析法对评价指标不分主次。本文采用层次分析法确定评价指标权重，再利用灰色加权关联法，根据因素间发展趋势的相关性程度来获得因素间关联程度，综合评价山区城际公路客运安全。

1 建立评价指标集

山区公路客运安全涉及因素比较多，人、车、环境和交通管理等环节的影响都不一样。为了全面掌握山区道路客运安全的影响因素，建立安全评价指标体系，本文参照安全系统工程理论中“事故”的理论分析，即“4M(Man,Machine,Media,Management)因素[13]，根据已有的调查资料和商洛市的实际情况，建立分层评价指标集。评价指标集为影响客运安全的主要因素，主要包括山区道路交通环境、车辆状况、驾驶员和交通管理四个方面，如图1所示。

图1 客运安全分层评价指标集

2 利用层次分析法确定评价指标权重

2.1 构造判断矩阵

AHP分析法的首要环节是选择合理的标度系统来表示两两元素间的重要性程度。目前典型的标度系统主要有指数标度、分数标度、9/9-9/1标度、10/10-18/2标度等[14]。本文选择1-9标度，如表1所示，更适合反映目标层判断矩阵的一致性。

针对表1建立的客运安全评价指标，比较二级指标相对于一级指标的相对重要性和二级指标两两相关性，构造1个一级判断矩阵A，以及4个二级指标判断矩阵B。以判断矩阵A举例

2.2 计算判断矩阵的权向量与最大特征根

利用和法或者幂法[15]求出最大特征根λmax以及权向量W，如果应用过程中的判断矩阵阶数更多，可利用MATLAB软件对数据进行处理计算。现求出判断矩阵A的权向量和最大特征根

表1 1-9比例标度

2.3 一致性检验

对判断矩阵进行一致性检验，由公式

当CR＜0.1时，认为判断矩阵满足一致性要求，否则需重新调整判断矩阵。

CIA=0.0104，CRA=0.0115＜0.1，满足一致性要求，判断矩阵A的权向量可作为一级指标的权重系数使用。其他4个二级矩阵同样求得权重向量，作为二级指标的权重系数，如表3所示。

表2 随机一致性指标数值

表3 客运安全评价指标权重集

2.4 求组合权向量

将上面求得的一级权向量与二级权向量对应相乘，得到各因素的组合权向量，即可得综合指标权重系数结果见表3。

3 灰色加权关联法在客运安全评价中的应用

灰色关联法用以计算出关联度之后，对各影响因素间的关联度大小进行比较，可得到各因素与参考的理想变量相关程度的次序，关联度越大其影响越大。下面是利用灰色关联度法进行分析的步骤：

3.1 建立理想对象集Z0

Z0=(U01,U02,U03,…,U0r)=（1，1，1，…，1）

3.2 建立权重集矩阵

根据表3的综合权重系数，建立权重集矩阵:V=（C1,C2，…,C20）。

3.3 建立决策矩阵

将各评价指标分为五个等级，定义W={W1,W2,W3,W4,W5},在实际调查中以每项指标的实际情况对应各评价等级进行赋值，指标等级见表4。根据调查统计商洛市至各县区的客运交通数据，评价人员可根据评价等级表4和评价对象的实际情况在相应等级内给出合适分值。

表4 客运安全评价等级及分值

假设有n个专家对第i个指标进行评价，其中第j个专家的评价分值为yij，则第i个指标的赋值得分yi为

根据表1所列的综合权重系数，某条路线客运安全关系评价的综合得分可按照如下公式计算：

本文对商洛市至所属六县一区的七条客运线路进行安全评价，参与评价人员包括大学该领域研究学者14名、道路设计施工专家10名、交管执法人员12名、站场安全技术人员12名和76名驾驶员。他们对因素U的重要程度系数a确定的权重分别为 0.25，0.2，0.2，0.2，0.15。共收集了124份有效原始数据，采用SPSS13.0分析优化后得到初步评价数据汇总情况，见表5。然后建立决策矩阵 Z20×8。

表5 商洛市六县一区初步评价表

3.4 决策矩阵初值化

（求两级最大差值与最小差值）

3.5 求关联矩阵

先求关联度系数

式中的0.5为分辨系数取值。

通过Matlab软件[16-17]输入数据计算得多目标灰色关联度矩阵，如表6所示。

表6 灰色关联矩阵数据表

3.6 求灰色关联值

由指标集得到一权重矩阵V，输入灰色关联矩阵可求得表7关于对象集的投影值。

表7 灰色关联投影值

4 结论

如表7所示的商洛市各区县客运安全现状的评价结果，数据越接近理想值0.2611，表明安全状况越好。总体看各地区的客运安全状况都有待提高，由于同属于秦岭山区，地域相邻、管理类似，投影值差别不是很明显。从排序结果来看，商洛市六县一区客运安全情况是，商州区＞丹凤县＞山阳县＞洛南县＞柞水县＞商南县＞镇安县。各条客运专线在提高客运安全时，可以参照表6和表7的评价结果采取应对措施。本文根据山区城际公路客运安全问题，建立安全评价模型，计算出区域安全评价结果和关联投影值，得到各区县客运安全状况的差别，由此可以对客运安全的薄弱环节进行改进。本文为山区城际公路客运的安全行驶提供了一种综合安全评价方法，有利于提高山区公路客运的安全水平。

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