交通安全文化传播的微分动力学模型研究

摘 要：交通安全事故发生的根源是交通安全文化缺失，加强交通安全文化的约束力和传播力是交通安全管理的重点和难点。基于安全文化和交通安全文化的相关理论研究，深入探讨了交通安全文化传播的内在机制，剖析了其传播路径，并建立了一个描述交通安全文化传播动态演变的微分模型，探讨交通安全文化传播规律和特征。最后，提出了促进交通安全文化传播的举措。

关键词：安全文化 交通安全文化 传播 微分动力学模型

1 绪论

随着汽车产业的发展，汽车在中国得到了大规模的使用。伴随着车辆数量的激增，交通事故频发，交通安全驾驶的重要性愈发凸显[1]。透过现象看本质，汽车驾驶安全问题主要依赖于驾驶员安全意识，而安全意识薄弱的根源原因是交通安全文化的缺失。模因理论将模因看作是文化传播和进化的基本因子或基本单位，能够在人脑之间通过模仿和复制相互传染而进行传播。笔者认为影响安全文化传播的因素主要可以从安全文化的质量和传播者或接收者的特性两大方面考虑。因此，交通安全文化的约束力和传播力显得尤为重要。基于此，本文探讨交通安全文化传播，探索如何有效降低汽车普及后给人类带来的危害，构建和谐的交通安全管理秩序，对交通安全管理具有非常重要的理论和实践意义。

2 理论及假设

2.1 理论基础

交通安全文化是交通安全管理的重点，也是在交通安全管理过程中形成的产物[2]。20世纪末，瑞典、荷兰、英、美等国相继提出“零死亡愿景”，从根本上改变道路使用者的安全态度，通过改善目前交通安全文化状况来减少交通事故的发生[3]；Hayley McDonald等在不同安全文化定义的基础上，提出了交通安全文化的概念[4]。交通安全涉及的主体比较多，影响因素也非常复杂。有学者在研究工程安全文化传播的影响因素时指出，人的主观因素影响个人对不同文化的接收与传播；还有学者构建了工程安全文化基层传播的SIR 模型，探讨了工程安全文化基层传播规律［5］。

2.2 交通安全文化传播机理及路径

2.2.1 交通安全文化传播的机理

国外对交通安全文化研究范围广泛，在公路、民航、铁路等领域都取得了许多成果。基于交通安全文化的相关研究，发现交通安全文化具有民族性、时代性、约束性的特征。

根据安全文化与工程安全文化传播的规律和特征，本研究把交通安全文化传播体系划分为四个类别。它们之间的传播机理见图1所示。

由图1可知，交通安全文化源是交通管理部门、驾校机构及具有驾驶证的人员，是交通安全文化传播源。在交通安全文化传播过程中，交通安全文化源处于核心的地位。交通安全文化学习者是指正在学习考取驾驶证的人员，交通安全文化学习者具有成为新的文化源的潜力，他们是培养和关注的重点，也是政府加强安全管理的关键。交通安全文化免疫者是指社会上不能接受交通安全文化的人员。导致对交通安全文化拒绝的原因是：一是教育程度的差异性；二是人的惰性；三是安全观的影响；四是不愿意考取驾驶证的社会人。交通安全文化创新者将安全文化融入实际驾驶，从而创造新的交通安全文化，这种创新文化成为另一种交通安全文化的源泉，即交通安全文化溢出。

2.2.2 交通安全文化传播路径

基于隐性安全文化的传播模式[6]。交通安全文化的特性决定了其传播途径，传播效果可以通过交通事故发生的频率来衡量。唯有将交通安全文化的核心思想和理念转化为人们的认识和行动，并与交通法规相结合，才能有效地推动交通安全文化在社会中的广泛传播。

通过上文分析的交通安全文化传播机理，笔者通过构建交通安全文化传播系统，从而明确交通安全文化传播的路径（见图2）。

由图2可知，该传播模式涉及三方面的路径阐述：首先，交通安全文化源头的数量与创新者存在正向关联，即源头越多，潜在的创新者亦随之增加，而创新者的增长又进一步促进了文化源头的扩充；其次，交通安全文化的传播速率与其源头数量的增长彼此促进，这一过程受到学习者基数、学习意愿、传播媒介及传播效能的调节，且有效的激励机制能加速这一传播过程，形成良性循环；最后，当交通安全文化源头达到一定积累，假设社会吸收能力在特定时期内恒定，可能导致学习者的比例减少，继而引致传播速率的减缓及新增源头增速的放缓。

2.3 交通安全文化传播模型假设

假设1：将驾驶员群体视为一个数量庞大且在特定时间内相对稳定的团体，其总数始终为一个足够大的常数M。

假设2：在驾驶员群体中，假设存在两类交通安全文化h1和h2，其中h1的文化层次高于h2（即h1优于h2）。在特定时间t，驾驶员群体内均匀分布着三类驾驶员：L类完全不掌握h1和h2两类交通安全文化的驾驶员；W1类仅掌握交通安全文化h1的驾驶员；W2类仅掌握交通安全文化h2的驾驶员[6]。

假设3：将L类、W1类和W2类视为驾驶员群体的三个子部分，L（t）、W1（t）和W2（t）分别表示在时间t时，L类、W1类和W2类驾驶员在驾驶员群体中所占的比例。由于M非常大，我们可以将L（t）、W1（t）和W2（t）视为t时刻的连续可微函数[6]。

假设4：在一定时间t内，假定有效学习率为常数（L与W1类）、（W1与W2类）。那么，在这个特定时间内，有效学习总人数为（L与W1类）、（W1与W2类）。考虑到驾驶员群里有流进流出的实际情况，我们假定流进/出率为常数、（假定=，保持驾驶员群体总数不变）。因此，在一定的传播周期内，交通安全文化传播有两个路径：（1）驾驶员群体传播的总数为（W1→L类传播）；（2）驾驶员群体传播的总数为（W2→W1类传播）[6]。

假设5：在驾驶员群体内部子组织间传播交通安全文化h1和h2的过程中，我们忽略了所有学习者对这两种文化的遗忘现象。

3 模型构建

3.1 交通安全文化传播数学模型构建

根据驾驶员群体交通安全文化传播的假设条件，构建如下微分动力学数学模型，即：

（1）

（1）式中，令，，

且，，。

3.2 模型的平衡点分析

通过运算，我们可以将（1）式简化为：

（2）

（2）式中：，，，且其相轨线定义域为

根据（2）式，令，得其，，这三个平衡点。

第一种情形：平衡点，计算微分方程组的（2）式的一次近似系统函数为：

（3）

解（3）式得微分方程组的特征方程为：

条件下，存在两个实数根与，<0，则E1（1，0）为不稳定平衡点。

条件下，同样存在两个实数根<0，<0，则E1（1，0）为渐近平衡点。

第二种情形：平衡点，计算微分方程组的（2）式的一次近似系统函数为：

（4）

此一次近似系统函数的特征方程为：

条件下，存在两个实数根与，<0，则）为不稳定平衡点。

，且与条件下，）为渐近平衡点。

第三种情形：平衡点，同上面两种情形一样，计算（2）式的一次近似系统函数及其特征方程分别为：

（5）

条件下，）为渐近平衡点。

，存在两个实数根与，<0，则为不稳定平衡点。

4 模型平衡点讨论

4.1 平衡点E1

当E1处于不稳定平衡点，说明h1和h2类驾驶员可以在内部进行传播；当E1处于渐近平衡点，说明h1和h2类驾驶员不能在内部进行传播。另外，驾驶员内部W1、W2与L间关系的紧密度及信任水平的高低直接影响传播的人数。

4.2 平衡点E2

当E2处于不稳定的平衡状态时，表明驾驶员群体内部的h1和h2两类驾驶员可以相互传播，而在时间t时，L、W1和W2类驾驶员的数量都是变化的且无法预测。然而，当E2处于渐近平衡状态时，说明驾驶员群体内部的h1类驾驶员可以继续传播，同时W1和L类驾驶员的数量会逐渐趋向稳定。然而，值得注意的是，在这种情况下，h2类驾驶员最终会在驾驶员群体内部消失[6]。

4.3 平衡点E3

当E3处于不稳定的平衡状态时，表明驾驶员群体内部的h1和h2两类驾驶员可以相互传播且效果良好，而L、W1和W2类驾驶员的数量在时间t时都是变化的且无法预测。然而，当E3处于渐近平衡状态时，说明驾驶员群体内部的h1和h2两类驾驶员可以继续传播，但效果逐渐减弱，同时W1、W2和L类驾驶员的数量会逐渐趋向稳定，最终驾驶员群体内部的传播会消失[6]。

5 结语

本研究重点研究驾驶员群体中交通安全文化传播的规律和特征。得出以下结论。

首先，提出了5个假设，建立了微分动力学数学模型。

其次，通过分析这些平衡点的特性，发现不稳定平衡点有利于交通安全文化传播，而近似平衡点则不利于交通安全文化传播。

最后，本研究结果既对交通安全文化传播具有重要意义，又能为交通管理部门提供有益的参考。

基金项目：本文为2022年度湖南省教育厅科学研究项目“安全文化对汽车驾驶员安全行为的影响研究”（项目编号：22C1007）的研究成果之一。

参考文献：

[1]马浩.城际铁路四电工程建设安全文化建设与安全管理实践研究[J].城市轨道交通，2024（06）：48-49.

[2]张贺，丛浩哲.道路交通安全文化对交通安全及行为影响研究综述[J].汽车与安全，2024（06）：66-72.

[3]丛浩哲，朱建安，刘林.我国道路交通安全文化建设现状形势及对策建议[J].汽车与安全，2023（04）：38-43.

[4]郝天琪.面向不同人群的驾驶安全影响因素研究[D].北京：北京建筑大学，2023.

[5]毛锐，张洋，童庆刚，等.基于安全文化成熟度模型的输变电工程安全文化研究[J].产业与科技论坛，2023，22（24）：194-197.

[6]袁达.隐性核安全文化对核电站员工安全行为的影响研究[D].衡阳：南华大学，2022.