道路交通系統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。

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

靠。道路交通系統的安全性取決于系統中各要素的安全可靠性。本文將探討用道路交通系統可靠度來進行道路交通系統安全評價，即用道路交通系統安全可靠度模型來反映道路交通系統安全評價模型。道路交通系統安全可靠度是指在規定的道路交通條件和給定的時間內，不發生交通事故的概率，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系統[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，是指車輛在規定的使用條件下與規定的時間或里程內安全完成規定功能的概率。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生;另一種是因為道路的缺陷誘使駕駛人的駕駛行為發生偏差。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 道路交通系統的安全可靠度模型

根據以上分析，道路交通系統的安全可靠度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，可分為點、線、面三個組成層次。同理，道路交通系統為道路節點或微段、路段、路網組成。因此道路交通系統可靠度可從道路系統節點或微段、路段和路網角度進行研究。

5 結語

本文采用系統的觀點，通過分析組成道路交通系統的四個因素:交通參與者、車輛、道路和環境，分別建立其安全可靠度評價模型和道路交通系統安全可靠度模型。在此基礎上，建立了道路交通系統安全可靠度評價模型，因此可對道路交通系統的安全性進行評價，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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