道路交通安全控制与预警的模糊综合评价

陈海峰，郭 剑

（1.浙江省绍兴市公路管理处，浙江 绍兴 312000；2.浙江省绍兴市市政公用工程质量监督检测中心，浙江 绍兴 312000）

0 引言

伴随着我国高等级公路的长足发展，公路网和道路运输业也得到了逐步完善，但道路安全事故的发生频率却呈现逐渐增大的趋势。国外的研究表明，一起交通安全事故的诱发因素平均约为1.5～1.6个[1]。在对道路行车安全构成影响的诸多因素中，有些因素对安全的影响结果是隐性表现，这给安全事故进行危害预测及评价带来了较大难度。适用于交通安全评价的方法有很多，如敏感度评价法、层次分析法和模糊综合评判法等[2-3]。现阶段的模糊综合评价法能简化计算，能够比较全面地对道路交通安全控制和预警做出快速评价。

1 道路交通安全控制和预警

道路交通的安全控制和预警主要从“人员、环境、设备和管理”四要素着手，在构建适应现代高速公路安全管理控制系统的基础上，从信息采集、信息传输、信息处理、预测分析和智能决策方面，将前期采集和后期反馈进行动态耦合，实现对影响道路交通安全的相关因素的实时监控，结合模糊综合评价分析，找出安全事故发生的主要原因，进而构建智能决策系统，实现道路交通安全控制和预警。

道路交通安全控制和预警系统是一项综合各种应用的系统工程，通过对道路系统的环境状况和出现事故的可能性进行提前分析预测和综合评价，针对整个道路运输系统中的人员、环境、设备和管理（4M）要素，采取提前的预防和控制措施，将可能发生的事故提前消除[4]。

车辆在道路系统的运营过程中，受到多种因素的共同影响，其安全问题也是各个因素共同作用的结果。由于目前大多数高速公路均已配备路面管理系统，管理机构通过计算机系统、无线数据通讯系统和中央调度控制系统，可以实现路况、车况、车流、故障和事故等运输综合信息的实时、自动采集与传输，为道路安全运输的预防、控制和管理提供了便利的条件和可靠的保证[5]。

2 模糊综合评价

道路交通安全的控制过程中，各个影响因素的主次关系很难划清，不同因素之间存在一定的模糊性，因此，对道路交通安全的控制和提前预警是一个模糊过程。传统层次分析法（AHP）是一种对非定量事件进行定性与定量相结合的系统分析的方法，可以有效合理解答复杂的模糊问题，从而为选择决策方案提供依据[3]。为使其判断矩阵在开始阶段就满足一致性要求，避免后期的一致性检验从而直接求出权重值，需要对AHP法引入最优传递矩阵进行改进。

由于道路运营过程中的安全控制和预警是一个模糊过程，诸多因素之间很难分清明确分清主次关系，因此，对于该过程的评价显得尤为重要。通过推导出的单层次模糊评判矩阵[6，7]R＝（rij）n×m（其中rij表示关于第i个指标的第j级评语的隶属度），得到权重向量集ω，某层的模糊评价矩阵R及评价模型F=f（ω，R），就可进行最终评价。

将模糊综合评价用于分析道路交通的安全性，可以得到比较对象的相对优劣程度，能够用在不同道路或同一条道路的不同路段，进而计算出各条道路或不同路段的安全程度和不同因素对道路安全的影响情况。

3 实例分析

将此评价方法应用于道路交通安全分析与预警中，选取道路条件相似的某高速公路的事故频发路段作为研究对象，将影响道路交通安全的主要因素分为天气情况、路面状况和地形情况等3大类，道路交通是否安全的评价从“事故发生的可能性、对驾驶员造成的危害程度、事故后的严重程度、预防事故的难易程度”4个方面进行考察。通过引入最优传递矩阵AHP法，直接求出权重值以避免后期的一致性检验，然后采用德尔菲法获得不同评价因素的权重，并进行归一化处理，结果见表1。对道路交通发生事故后的严重程度等级按照“大、较大、中等、较小、小”进行归类。在影响因素和安全评价因素确定的基础上，采用专家咨询法对其属于的等级进行评定，最终评定结果见表2。

表1 系统分层及权重分配

表2 影响因素的评价值

根据既得的数据进行模糊综合评价，通过计算得到的具体结果如表3所示。

表3 模糊综合评价后各指标的识别值

上述综合计算分析显示，在对该高速路段的道路交通安全控制和预警过程中，“事故发生的可能性”达到了51%，“天气情况”和“路面状况”的影响达到了50%和31%，说明该路段相对来说偏不安全，通行车辆出现事故危险性的可能性相当大。过往司机和监管部门需要时刻关注当地的“天气情况”和“路面状况”，对于出现极端天气或路面明显损坏的信息应特别注意。该评价方法的结果与路段的统计资料具有很好的相关性，也证明了模糊综合评价在道路安全和预警评价中的准确可行，为道路交通安全控制和预警提供了一个新思路。

4 结语

应用“4M要素”理论，针对当前道路交通管理模式的不足，将前期采集和后期反馈进行动态耦合，实现对影响道路交通安全的相关因素的实时监控，具有更好的超前性、实时性和可靠性。应用道路交通安全控制和预警的模糊综合评价模型，结合改进AHP法和德尔菲法的应用，对造成安全事故的诸多因素进行综合评价，对定性的道路安全问题进行定量化研究，提高了预测及评价结果的科学性和合理性。模糊综合评价在实际操作中，方法操作简单，评价结果直观、准确、易于掌握，可以为交通管理部门的安全控制和预警提供必要和可靠的辅助决策参考，进而实现快速评价和实时调整。

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[2]吴必虎，李咪咪.小兴安岭风景道旅游景观评价[J].地理学报，2001，56（3）：214-222.

[3]郭亚军.综合评价理论与方法[M].北京：科学出版社，2002.

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[7]陈文玲，赵法锁.基于模糊一致矩阵理论的边坡稳定性评价[J].地球科学与环境学报，2007，29（4）：404-405.