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基于驾驶员感受的城市立交交通安全综合评价方法研究

2015-06-21袁方

黑龙江交通科技 2015年10期
关键词:分析模型匝道车道

袁方

(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室)

基于驾驶员感受的城市立交交通安全综合评价方法研究

袁方

(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室)

根据长沙市城市立交运营现状,以驾驶员的主观感受为基础,应用层次分析模型提出了城市立交综合评价指标体系,并用改进的TOPSIS法建立城市立交交通安全综合评价标准。该方法可广泛地应用于城市立交安全评价,为城市立交的交通安全设计和改造提供重要的参考依据。

城市立交;安全评价;层次分析模型

1 综合评价指标体系的建立

城市立交的行车安全性,受到几何线形、交通工程、附属设施等诸多因素共同影响。因此,对城市立交安全性的评价是一个多因素决策问题。层次分析模型因其简单实用、可操作性强,被广泛应用在多因素决策问题中。本项目从驾驶员的主观感受入手,依据层次分析模型,结合长沙市区互通立交的运营现状及国内外相关领域的实践经验,构建城市立交交通安全综合评价指标体系。

本指标体系共分为三层,第一层为目标层,第二层为一级指标层,其中包含3个一级指标,第三层为二级指标层,共包含11个二级指标。如图1所示:

图1 基于AHP的城市立交交通安全综合评价指标体系

“几何设计”是指被评价对象的几何设计是否满足交通安全需求,而几何设计在驾驶员主观感受上的反映主要包括运行速度连续性,车道的平衡性和连续性,停车视距以及匝道曲线的曲率半径变化率这几个方面。车辆的加速度过大是交通事故的一大诱因,相邻路段的运行速度必须符合协调性原则,道路设计应避免可能引起车速剧烈变化的线形组合。车道连续是指驾驶人员无需变更车道保持连续行驶。而车道平衡是指道路出入口必须满足和谐运营,使车道变化最小,同时能清楚显示前方道路的去向。立交匝道的竖曲线应满足技术要求,以保证停车视距,通视三角区内应避免有障碍物。匝道平曲线的曲率半径不宜剧烈变化,在阴雨天或路面摩擦力不足的情况下,转弯半径变化率过大可能会造成车辆产生横向滑移。

“交通工程”是指在现有的基础设施和交通流的基础上增设的用于交通诱导的标志标线或其它附属基础设施。近些年的事故数据显示,立交桥头未设置警示标志或警示标志不明显,会造成大量的车辆冲撞桥头护栏。因此,桥头警示标志的位置必须合理且易辨性良好。另一方面,车速控制是保证交通安全的有效手段,除了加减速车道要有足够的长度之外,限速标志应醒目且配以相应的监控设备。匝道的出入口往往车速变化较大,是事故的易发点,在匝道的出入口应视情况设置减速设施,如减速标线等。

道路附属设施也应当满足交通安全的需求,照明设施应当满足驾驶员在自然光线不足的情况下对前方道路出入口和障碍物进行辨识的需要,过亮、过暗或亮暗分布不均匀都有可能导致驾驶员对前方路况的判断产生偏差。立交的排水设施必须保证路面无积水,使得在阴雨天轮胎与铺面之间有足够的摩擦力。

2 AHP与TOPSIS相结合的算法应用实例

本项目针对长沙地区的交通状况,运用层次分析模型建立指标评价体,采用专家评分法对各个二级指标的相对重要性进行评分,并构造出成对比较矩阵,得出权向量并进行一致性检验。同理,各地可结合实际情况确定本地区的评价指标权重值。限于篇幅,计算过程从略。各成对比较矩阵计算结果见表1:

经一致性检验,所有的成对比较矩阵都满足一致性要求。

根据上表数据可确定各指标对总目标层的组合权重值见表2:

表1 各成对比较矩阵计算结果

表2 各指标对总目标的组合权重值

本项目以桔园立交为例,于2014年12月15日至2014年12月19日对本地54位机动车驾驶员进行随机问卷调查,收到有效问卷47份。使用SPSS软件进行数据处理,得到评分的平均结果见表3:

传统的模糊数学法只能评价方案之间的相对优劣,无法得到单一评价对象离理想点之间的距离。传统的TOPSIS法没有考虑评价指标的相对重要性,缺乏实用价值。因此,本文选用一种改进的TOPSIS算法对评分结果进行计算。

表3 各指标的权重值及评分值

离最优理想点的距离为:

离最差点的距离为:

相对接近度:

以上各式中ωj为各指标权重;aj为各指标评分值;为各指标最优点得分,本算例令为各指标最差点得分,本算例令

预先规定评分与安全性的对应关系见表4:

表4 评价结果与安全性的对应关系

因桔园立交的综合交通评价结果为60.2,安全性属“不良”,因此建议进行系统的交通安全改造,这与长沙市桔园立交的实际情况相吻合,说明本评价方法具有合理性。

3 结语

本项目用层次分析模型建立城市立交交通安全评价综合指标体系并计算出各指标权重,再用改进的TOPSIS模型得到综合评价结果。

[1] 郭忠印.道路安全工程[M].北京:人民交通出版社,2012.

[2] 刘启波,刘士铎.改进的Topsis方法在绿色建筑综合评价中的应用[J].基建优化,2001,(5):30-32.

U415.1

C

1008-3383(2015)10-0189-01

2015-03-15

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