道路交通系統(tǒng)的安全可靠度模型構建

謝彤 許可

(重慶市公安局江北分局，重慶 400074)

道路交通事故堵塞交通、危及生命、損失財產，已成為人類的一大公害。道路交通安全審計或評價可以對道路交通系統(tǒng)存在的或潛在的安全問題進行定性和定量分析，以減少損失，尋求最低事故率[1]。道路交通系統(tǒng)安全評價模型的構建對準確掌握道路交通安全狀況，有針對性的采取控制與管理措施，改善現有路網設施的交通安全狀況，預測新建路段或路網設施交通安全水平，以及警示交通參與者都具有重要的現實意義。

可靠度是設施系統(tǒng)安全使用或運行的量度。道路交通系統(tǒng)是由交通參與者、車輛、道路及環(huán)境四大因素構成的復雜動態(tài)系統(tǒng)[2]，道路交通系統(tǒng)要安全必須使組成該系統(tǒng)的各要素都安全可

靠。道路交通系統(tǒng)的安全性取決于系統(tǒng)中各要素的安全可靠性。本文將探討用道路交通系統(tǒng)可靠度來進行道路交通系統(tǒng)安全評價，即用道路交通系統(tǒng)安全可靠度模型來反映道路交通系統(tǒng)安全評價模型。道路交通系統(tǒng)安全可靠度是指在規(guī)定的道路交通條件和給定的時間內，不發(fā)生交通事故的概率，數量上應為交通參與者安全可靠度、車輛安全可靠度、道路安全可靠度與環(huán)境安全可靠度的并積。

1 交通參與者安全可靠度模型

1.1 感知可靠度模型

感知階段差錯狀態(tài)可由本身直接恢復，感知可靠度[2，3]RS表示為:

其中，pSi為感知階段第i個感知行為主因子量化值;wS為感知差錯引發(fā)的故障或事故的百分比。

1.2 判斷可靠度模型

判斷階段差錯狀態(tài)除可以直接恢復外，還可以通過感知—判斷方式恢復。所以該階段的可靠度為兩者串聯(lián)組合，則判斷可靠度[4，5]RO為:

其中，pOi為判斷階段第i個判斷行為主因子量化值;wO為判斷差錯引發(fā)的故障或事故的百分比。

1.3 動作可靠度模型

動作階段差錯狀態(tài)恢復有三種方式:除直接恢復外，還有通過判斷—動作階段恢復，以及感知—判斷—動作恢復，即動作可靠度[6，7]RR由三種恢復方式的可靠度串聯(lián)組合:n

其中，pRi為動作階段第i個動作行為主因子量化值;wR為動作差錯引發(fā)的故障或事故的百分比。

1.4 交通參與者可靠度的計算公式

交通參與者可靠度分為感知可靠度RS、判斷可靠度RO和動作可靠度RR。由三個行為階段構成串聯(lián)系統(tǒng)[6，7]，因此交通參與者的可靠度Rp為:

2 車輛安全可靠度模型

車輛的安全可靠性，是指車輛在規(guī)定的使用條件下與規(guī)定的時間或里程內安全完成規(guī)定功能的概率。即汽車在正常的駕駛下，一定時間或行駛里程內能夠保證安全正常行駛的程度。車輛安全可靠度Rv為:

其中，rm為車輛第m種部件或邏輯連接的可靠度;K為組成車輛的邏輯單元總數。

3 道路與環(huán)境安全可靠度模型

道路是車輛與人通行的場所和基礎條件。道路對交通安全影響可分為兩種情況:一種是因為道路的缺陷直接導致交通事故的發(fā)生;另一種是因為道路的缺陷誘使駕駛人的駕駛行為發(fā)生偏差。影響交通安全的道路因素主要有道路等級、幾何線性、橫斷面、交叉路面及安全設施等。所以道路安全可靠度模型Rr為:

其中，tij為道路第i種影響因素中的第j種屬性的可靠度;αij為道路第i種影響因素中的第j種屬性的權重;n為影響道路安全因素總個數;k為道路第i種影響因素的屬性個數。

4 道路交通系統(tǒng)的安全可靠度模型

根據以上分析，道路交通系統(tǒng)的安全可靠度R的模型為:

最后得:

從物理的觀點來看，網絡是各個物理元素相互連接形成的一個系統(tǒng)，可分為點、線、面三個組成層次。同理，道路交通系統(tǒng)為道路節(jié)點或微段、路段、路網組成。因此道路交通系統(tǒng)可靠度可從道路系統(tǒng)節(jié)點或微段、路段和路網角度進行研究。

5 結語

本文采用系統(tǒng)的觀點，通過分析組成道路交通系統(tǒng)的四個因素:交通參與者、車輛、道路和環(huán)境，分別建立其安全可靠度評價模型和道路交通系統(tǒng)安全可靠度模型。在此基礎上，建立了道路交通系統(tǒng)安全可靠度評價模型，因此可對道路交通系統(tǒng)的安全性進行評價，為道路交通安全的研究與保障奠定一定理論基礎。由于道路交通系統(tǒng)的復雜性，模型中相關參數的確定有待進一步研究。

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