基于AHP法對駕駛安全的影響研究

張科研等

摘 要：駕駛員駕駛操作行為是人、車、環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。為獲取影響駕駛安全的主要因素，提出了基于層次分析法 （AHP）對駕駛安全各因素的權(quán)重分析，對保證駕駛安全，預(yù)防和控制駕駛員差錯事故的發(fā)生，以及制定有針對性的交通安全措施具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：駕駛安全；駕駛員；AHP

引言

交通運(yùn)輸不僅關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展也關(guān)系到每個人生活水平的提高，隨著經(jīng)濟(jì)和公路的發(fā)展，世界各國汽車數(shù)量越來越多，道路交通事故頻發(fā)已成為“社會頑疾”[1]。道路交通安全由人、車、路、環(huán)境與交通管理間的協(xié)調(diào)狀況所決定，盡管很多交通事故都是歸咎為人的因素，但有一個客觀事實(shí)是：駕駛安全是由人、車、環(huán)境等多因素綜合作用的結(jié)果。因此，對駕駛員駕駛安全的研究成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

影響駕駛安全的因素是多樣的，本課題的研究將結(jié)合車輛人機(jī)工程學(xué)，基于AHP法對駕駛安全影響的多因素進(jìn)行權(quán)重分析，獲取影響駕駛安全的主要因素，從而提出預(yù)防措施，對于減少駕駛員差錯事故的誘發(fā)因素，保證駕駛安全，降低道路交通事故次數(shù)，改善道路交通安全狀況，具有十分重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

1 駕駛安全的影響因素分析

車輛在道路上行駛的本質(zhì)是駕駛員的意識在支配車輛行駛，因此研究車輛的運(yùn)行特性的本質(zhì)是研究人的駕駛行為。駕駛操作行為是人、車、環(huán)境等多因素綜合作用的結(jié)果，是一個復(fù)雜的人機(jī)工程系統(tǒng)。在車輛運(yùn)行的過程中，存在著諸多因素影響駕駛員的安全行駛，分析這些因素的構(gòu)成，主要包括以下三方面。

1.1 人對駕駛安全的影響

人作為道路交通系統(tǒng)中的主體，控制著車輛的運(yùn)行，是車輛的操縱者和管理者，在道路交通安全系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。通常認(rèn)為，駕駛?cè)藛T的觀察、判斷、操作等方面所發(fā)生的錯誤是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的直接原因。長時間的行車對駕駛員心理、生理產(chǎn)生的駕駛疲勞容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響著駕駛安全。

1.2 車輛對駕駛安全的影響

車輛是道路交通過程中的載體，也是道路交通系統(tǒng)中重要組成部分，與交通安全有著密切的關(guān)系。因此，車輛的技術(shù)狀況是駕駛員行車安全的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接影響駕駛員的駕駛安全，主要體現(xiàn)在是否具有良好的使用性能，包括動力性、經(jīng)濟(jì)性、制動性、操縱穩(wěn)定性、安全性、舒適性、維修方便性及燈光照明等。車輛技術(shù)性能的不斷完善，可以很好的預(yù)防或是彌補(bǔ)駕駛員操作上的一些失誤，提高了駕駛員的駕駛安全。其中，在車輛的各種性能中，汽車的制動性能對行車安全有著至關(guān)重要的作用，特別是在山區(qū)長大下坡路段。一般評價(jià)汽車制動性能的指標(biāo)有：制動效能、制動效能的恒定性、制動時的方向穩(wěn)定性。影響因素主要有：制動時軸荷的分配、車輪制動器的質(zhì)量、制動初速度、道路附著系數(shù)、汽車的裝載和駕駛技術(shù)等。

1.3 環(huán)境對駕駛安全的影響

道路景觀是道路交通環(huán)境的重要組成部分，道路環(huán)境直接影響到駕駛員的駕駛狀況和駕駛心理，從而對車輛的運(yùn)行狀況產(chǎn)生影響。環(huán)境影響駕駛安全的因素包括：車內(nèi)環(huán)境（汽車震動、車內(nèi)空間、車內(nèi)噪音、氣味、溫度等）、車外環(huán)境（公路景觀、隧道明暗適應(yīng)、會車、讓車、堵車、天氣）、公路線形（曲率、坡度、彎度）等。盡管因道路環(huán)境因素不良直接造成的交通事故不多，但在交通事故的發(fā)生中它起到了重要的誘導(dǎo)作用，因此道路環(huán)境因素不容忽視。

一起交通事故的發(fā)生不僅僅是人、車、路三因素中某單一因素引起的，往往是由于兩個或三個因素共同作用的結(jié)果。按照系統(tǒng)論的觀點(diǎn)[2]，道路交通是由人（駕駛員與行人）、車、路（道路環(huán)境）三要素構(gòu)成的一個具有特定功能的閉環(huán)系統(tǒng)，如圖1所示。一般的駕駛過程是：駕駛員首先從外部獲取信息，并依據(jù)獲取的信息作出相應(yīng)的決定且通過操縱動作傳遞給汽車，使汽車產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動；同時，駕駛員根據(jù)道路條件及汽車的瞬時運(yùn)動狀態(tài)，依據(jù)反饋原理不斷調(diào)整汽車的運(yùn)動軌跡，以使汽車安全、正常行駛。顯然，對于確定的人（駕駛員）和車，在人、車、路構(gòu)成一個特定的閉環(huán)系統(tǒng)后，各要素之間就產(chǎn)生了相互依賴、相互作用和不可分割的聯(lián)系。每一個要素都對道路交通系統(tǒng)產(chǎn)生著影響，同時這種影響又與其他要素緊密相關(guān)。從此意義上講，道路交通系統(tǒng)是一個涉及人（駕駛員）的行為和道路環(huán)境的復(fù)合動態(tài)系統(tǒng)。

圖1 由駕駛員、汽車、道路構(gòu)成的道路交通系統(tǒng)圖

汽車的安全行駛實(shí)際上是人（駕駛員與行人）、車輛、道路等要素和諧統(tǒng)一的結(jié)果。在道路交通系統(tǒng)中，駕駛員雖是影響道路交通安全的最活躍的因素，但就駕駛過程而言，駕駛員的任何主動行為都時刻受到車輛、道路因素的作用與約束。因此，分析各因數(shù)對駕駛安全的影響權(quán)重顯得尤為重要，獲取影響駕駛安全的主要因素，可更好的預(yù)防交通事故的發(fā)生。

2 采用AHP法確定各影響因素的權(quán)重

2.1 AHP法的基本原理

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）[3-4]是美國運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)T. L. Saaty教授在20世紀(jì)70年代初期提出的， AHP是對定性問題進(jìn)行定量分析的一種簡便、靈活而又實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法。它的特點(diǎn)是把復(fù)雜問題中的各種因素通過劃分為相互聯(lián)系的有序?qū)哟危怪畻l理化，根據(jù)對一定客觀現(xiàn)實(shí)的主觀判斷結(jié)構(gòu)（主要是兩兩比較）把專家意見和分析者的客觀判斷結(jié)果直接而有效地結(jié)合起來，將一層次元素兩兩比較的重要性進(jìn)行定量描述。而后，利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算反映每一層次元素的相對重要性次序的權(quán)值，通過所有層次之間的總排序計(jì)算所有元素的相對權(quán)重并進(jìn)行排序。這種方法的特點(diǎn)是在對復(fù)雜的決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在的關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，利用較少得的定量信息使決策的思維過程教學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特征的復(fù)雜決策問題提供簡便的決策方法。是對難于完全定量的復(fù)雜系統(tǒng)作出決策的模型和方法。

2.2 確定各影響因素權(quán)重

考慮到種種因素對山區(qū)道路駕駛安全的影響，用兩兩比較法[5]來判斷各個影響因素所占的比重，以此來獲取影響駕駛安全的主要因素。首先考慮對駕駛安全影響的因素，如圖2所示：

其中CR為一致性比率，RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)

由此，即求得的參數(shù)可用，將各項(xiàng)指標(biāo)注于圖3

由圖3量化了的對駕駛員駕駛安全影響因素關(guān)系樹可知，在眾多影響因素中，人對駕駛安全的影響占很大的比重，其次是車輛的工況。因此，在預(yù)防交通事故，保證駕駛安全方面，要著重加大對駕駛員特性的研究。

3 結(jié)束語

通過AHP法對駕駛安全影響因素的權(quán)重分析，駕駛員因素占了的比例高達(dá)64%，其次是車輛的工況占28%。因此，應(yīng)著重對駕駛員因素和汽車工況因素的研究，特別是駕駛員心理、生理及疲勞駕駛的研究，從而能更好的提出預(yù)防措施，對于減少駕駛員差錯事故的誘發(fā)因素，保證駕駛安全，降低道路交通事故次數(shù)，改善道路交通安全狀況，具有十分重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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通訊作者：張科研（1989-），女，碩士研究生 ，主要研究方向車輛人機(jī)工程