基于TOPSIS的車隊運輸安全性評價研究

李武陽

（軍事交通學(xué)院 學(xué)員旅，天津 300161）

基于TOPSIS的車隊運輸安全性評價研究

李武陽

（軍事交通學(xué)院 學(xué)員旅，天津 300161）

在對軍交運輸安全工作現(xiàn)狀進行分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了駕駛員的情況、車輛情況、部隊管理和道路環(huán)境狀況等影響運輸安全的相關(guān)因素。在此基礎(chǔ)上，綜合運用模糊綜合評價法和TOPSIS方法等，構(gòu)建汽車分隊運輸安全評價體系，對軍交運輸安全進行定量評估，為有效預(yù)防汽車分隊安全事故提供了理論依據(jù)。

道路環(huán)境；運輸安全；評價方法；模糊綜合評價法；TOPSIS

1 引言

近年來，根據(jù)部隊統(tǒng)計數(shù)據(jù)，軍車安全事故出現(xiàn)的頻率和范圍呈逐年擴大的趨勢，這不但對軍交運輸工作產(chǎn)生了一定的影響，還在地方產(chǎn)生了不良后果，發(fā)生了眾多軍民糾紛，影響了軍車形象。當(dāng)前，預(yù)防軍車事故應(yīng)成為各單位安全事故預(yù)防的首要抓手。軍車事故從一定程度上講，存在偶然因素，但背后更多的是人和車的因素。因此，有必要對眾多軍車事故進行深入研究，為預(yù)防軍車事故提供理論和現(xiàn)實支撐。

2 軍交運輸安全工作現(xiàn)狀

長期以來，我軍的分隊運輸?shù)玫搅搜杆侔l(fā)展，分隊運輸事故較之以前有了大幅降低。隨著近幾年車輛裝備的更新?lián)Q代和部隊管理工作的滯后，一方面，新型車輛裝備裝配部隊的周期縮短，駕駛員對新車型的掌握不足，另一方面，地方道路交通網(wǎng)的發(fā)展滯后，造成了分隊運輸安全隱患，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）地方道路交通發(fā)展滯后。近年來，隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，汽車保有量迅速增加，雖然我國的各級別公路發(fā)展迅速，但已經(jīng)遠遠不能滿足車輛發(fā)展要求。道路交通發(fā)展呈現(xiàn)出諸多矛盾。而在此環(huán)境下，軍車運輸不可避免地受到道路條件制約，發(fā)生安全事故的概率大大增加。

（2）平時機動運輸任務(wù)繁重，駕駛員駕駛水平亟待提高。和平時期，部隊遂行多樣化軍事任務(wù)十分繁重，車輛運輸頻次增加，部隊管理難度增大，駕駛員實訓(xùn)時間減少，駕駛水平難以估測，很多時候存在單獨執(zhí)行任務(wù)的情況，駕駛安全難以有效保證。

（3）執(zhí)行特種運輸任務(wù)，安全事故幾率增大。由于部隊軍車執(zhí)行任務(wù)的特殊性，需要動用大型載重車和牽引車，很多都是超高、超重的車輛，地方道路無法與之相適應(yīng)，這就增加了安全隱患。

以上這些客觀條件，都在制約著軍車運輸?shù)陌踩?，因此有必要對部隊軍交運輸工作進行安全評價，建立科學(xué)的預(yù)防車輛事故的對策措施。據(jù)此可以找出影響駕駛員執(zhí)行運輸任務(wù)安全的因素，通過系統(tǒng)分析這些因素的內(nèi)在聯(lián)系，找到合適的評價方法，對運輸安全的等級進行定量評估，以構(gòu)建合適的評估模型用于運輸實際。

3 運輸安全影響因素分析

3.1 駕駛員因素

經(jīng)過軍交運輸部門近幾年統(tǒng)計，在軍車安全事故中，由于人為因素造成的事故占到總事故的50%以上。駕駛員是軍交運輸?shù)闹黧w，這些事故從表面看起來是由于駕駛員酒后駕車、疲倦駕車、玩忽職守等原因造成的，但從深層次來分析，均是由于對駕駛員的選調(diào)、教育、管控等因素造成的。

3.1.1 駕駛員視覺特性。視覺是指以眼睛為感受器辨別外界物體明暗、顏色、位置、深度和形狀等特性的感覺，其適當(dāng)?shù)拇碳な枪獠?。視覺包括人眼對物體產(chǎn)生的光覺、形覺和色覺。視覺在對物體空間屬性如大小、遠近、快慢等的區(qū)分上，起著重要的作用。視覺障礙對交通安全影響很大，良好的視覺特征是駕駛員基本的和必須具備的生理功能。影響交通安全的駕駛員視覺特征主要有靜態(tài)視力、動態(tài)視力、視野、立體視覺、夜視力和辨色力等。

3.1.2 生理及心理狀況。駕駛員的身體機能和心理狀態(tài)是軍車駕駛安全穩(wěn)定的關(guān)鍵。駕駛員身體素質(zhì)不合格、身體疲憊、性格不穩(wěn)定、情緒不夠穩(wěn)定等因素都容易產(chǎn)生事故。合格的身體條件和穩(wěn)定的心理狀況對安全行車都具有十分重要的作用。因此，對于駕駛員的評價和遴選是消除安全事故的第一關(guān)。

3.2 車輛狀況

3.2.1 車輛質(zhì)量狀況。軍車質(zhì)量狀態(tài)是安全行駛的關(guān)鍵。軍車按照服役年限可以分為一代車、二代車和三代車。我軍由于歷史原因，當(dāng)前存在著三代車共同存在的情況。有些單位車輛更新慢，車況老，加之平時維護保養(yǎng)不及時，出現(xiàn)安全事故的幾率增大。故平時應(yīng)增加車輛的質(zhì)量狀況監(jiān)控，增大維護保養(yǎng)的力度，減少事故苗頭。

3.2.2 制動。汽車制動特性是汽車的主要性能之一，一輛具有良好動力性的汽車，其動力性能是否充分發(fā)揮出來，關(guān)鍵還取決于其制動性能的好壞。汽車的制動性能直接影響交通安全，是汽車高速行駛的重要保障。

3.2.3 轉(zhuǎn)向。汽車的轉(zhuǎn)向特性包括轉(zhuǎn)向操縱特性和轉(zhuǎn)向穩(wěn)定特性。轉(zhuǎn)向操縱特性是指汽車按駕駛員轉(zhuǎn)動方向而行駛的能力。汽車的操縱特性與行車安全有密切關(guān)系，汽車若失去操縱特性，往往導(dǎo)致整車側(cè)滑、回轉(zhuǎn)甚至翻車，造成交通事故。此外，操縱性還對駕駛員的勞動強度有很大影響，進而影響交通安全。

4 汽車分隊運輸安全評價體系建立

4.1 評價方法選擇

不同的被評價系統(tǒng)具有不同的特點，對于評價方法的選擇也具有一定的選擇性，需要對評價方法可提供的評價結(jié)果和適應(yīng)范圍做進一步對比分析，見表1。

表1 評價方法對比

4.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)軍交運輸安全體系的特點，結(jié)合模糊綜合評價的優(yōu)勢，本文擬采用綜合評價的方法來分析汽車分隊運輸安全評價指標(biāo)體系，如圖1所示。

4.3 選擇使用模糊綜合評價的模型

（1）初始評價模型。記U=｛u1,u2,…,um｝表示軍車行駛安全因素集合：V={v1,v2,…,vn}表示評價集。對因素Ui(i=1,2,…,m)進行單因素評價，據(jù)此確定事物對評價等級vj（j=1,2,…,n）的隸屬度rij,從而得到第i個因素ui的單因素評價集ri=(rj1,rj2,…,rin),它是評價集V上的模糊子集，從而得到評價總矩陣R。

圖1 汽車分隊運輸安全評價指標(biāo)體系

當(dāng)模糊向量A和模糊關(guān)系矩陣R已知時，可以通過模糊變換來獲得綜合矩陣B。

B中的各元素bj是在廣義模糊合成運算下得出的結(jié)果，其計算式為：

（2）下級各層次評價模型。U=｛U1,U2,…,UN｝,式中Ui={ui1,ui2,…,uik},i=1,2,…,N。

先對每個Ui={ui1,ui2,…,uik}的k個因素，按單層模型作綜合評價。設(shè)Ui的因素重要程度模糊子集為Ai，Ui的k個因素的總評價矩陣為Ri,于是有Bi=Ai·Ri.

設(shè)U=｛U1,U2,…,UN｝的因素重要程度模糊子集為A，則U的總的評價矩陣R為：

則得出總的評價結(jié)果B=A·R。

4.4 建立因素集

根據(jù)前述影響因素分析，確定軍車安全評價的因素集U=｛軍車駕駛員素質(zhì)u1，軍車質(zhì)量u1，人車管控u3，道路交通u4｝

U1={駕駛員的視覺特性u11，駕駛員的心理及生理狀況u12，駕駛員的技術(shù)水平u13，駕駛員的道德與作風(fēng)紀(jì)律養(yǎng)成u14}

U2={車輛安全技術(shù)情況u21，車輛制動特性與行車安全u22，車輛轉(zhuǎn)向特性與行車安全u23，車輛輪胎行駛特性與行車安全u24,車輛管理科技裝備配備情況u25，車輛保養(yǎng)與維修情況u26}

U3={部隊車輛使用管理u31，部隊車輛技術(shù)管理u32，部隊車輛勤務(wù)人員管理u33，部隊車輛信息管理u34}

U4={道路類型u41，天氣情況u42，時間影響u43}。

4.5 建立評價集

為了模型便于計算，將安全評價等級分為五級，即V=｛v1,v2,v3，v4，v5｝={極其安全、非常安全、比較安全、存在安全隱患、存在極大安全隱患}。各等級取值區(qū)間見表2。

表2 運輸安全評價等級分值

然后，運用模糊綜合評價的方法確定指標(biāo)權(quán)重。各因素的重要程度取值對于模型評價至關(guān)重要。很多模型的取值都存在主觀因素較重的弊端，從而影響了最終運算結(jié)果的準(zhǔn)確性。而模糊綜合評價的方法可以有效降低主觀因素的影響，將主觀與客觀的賦權(quán)方法相結(jié)合，提高了模型的精確度。

4.6 基于TOPSIS方法的運輸評價模型構(gòu)建

TOPSIS法即逼近理想排序法，用TOPSIS方法進行評價的步驟：

（1）構(gòu)造初始數(shù)據(jù)矩陣。由m個待評方案、n項評價指標(biāo)形成的原始指標(biāo)，數(shù)據(jù)矩陣以xij表示第i個供應(yīng)商的第j個指標(biāo)的評價值，則供應(yīng)商的指標(biāo)評價值的初始數(shù)據(jù)矩陣為：

（2）比例權(quán)重決策。將原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣(xij)m×n中各指標(biāo)同度量化，計算第j項指標(biāo)下第i個方案指標(biāo)值的比重Pij。

計算第j項指標(biāo)的熵值ej:

其中k>0，ln為自然對數(shù)，ej≥0。如果xij對于給定的j全部相等，則：

此時ej取最大值，即：

據(jù)此，定義差異性系數(shù)：

ej越小時，gj越大，指標(biāo)越重要。定義權(quán)數(shù)aj為：

（3）構(gòu)造加權(quán)規(guī)范化矩陣。

（4）確定理想解V+和負理想解V—：

（5）計算距離。供應(yīng)商的評價值與理想解V+和負理想解V—的距離分別為：

（6）確定相對接近度。供應(yīng)評價值與理想解的相對接近度為：

（7）排序優(yōu)選。最終評估結(jié)果按照由高到低的順序決策。

4.7 汽車分隊運輸安全評價實例

背景：某部汽車營下轄4個汽車連，每個連隊有60名駕駛員，50臺輪式車輛。車型主要為東風(fēng)EQ1118型運輸車。

根據(jù)部隊編制體制的實際情況，汽車分隊運輸安全評價的主體為師（團）機關(guān)運輸科（股），成立汽車分隊運輸安全評價組，評價人員包括主管領(lǐng)導(dǎo)、運輸助理員、汽車連長。機關(guān)主要負責(zé)指導(dǎo)評價工作。汽車營營長和連長負責(zé)具體實施評價工作。

在汽車分隊運輸活動中，每次運輸任務(wù)不同，對汽車分隊運輸安全的評價指標(biāo)也會不同。下面以某運輸分隊為部隊運輸一批貨物為例，以駕駛員因素、車輛情況因素、部隊管理、道路環(huán)境因素為評價指標(biāo)簡單舉例。

假設(shè)參與調(diào)查的人員有工程師3人，干部4人，士官5人，他們對因素u重要程度系數(shù)a確定方面的權(quán)重分別為0.60，0.25，0.15，工程師確定的因素重要程度系數(shù)為0.85，0.88，0.87；干部確定的因素重要程度系數(shù)為0.90，0.87，0.92，0.90，士官確定的因素重要程度系數(shù)為0.91，0.87，0.87，0.89，0.82。運用模糊綜合評判方法確定的因素重要程度系數(shù)為：

最終計算得a=88%，經(jīng)過上述計算，得到各因素的權(quán)重比例：

駕駛員方面：A1=(a1,a2,a3,a4)=(0.304,0.245,0.351, 0.100)

車輛狀況方面：A2=(a21,a22,a23,a24,a25,a26)=（0.202，0.093，0.090，0.100，0.356，0.159）

部隊管理方面：A3=（a1,a2,a3,a4）=（0.250,0.250,0.250, 0.250）

道路管理方面：A4=（a1,a2,a3）=(0.333,0.425,0.242)

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果確定與一級指標(biāo)相關(guān)的二級指標(biāo)17個，具體權(quán)重見表3。

表3 汽車分隊運輸安全評價指標(biāo)權(quán)重

基于以上分析，再通過調(diào)查法、TOPSIS法對A、B、C、D四個連隊各項指標(biāo)進行計算處理，四個連隊各項指標(biāo)見表4。

表4 各連隊指標(biāo)評價數(shù)據(jù)

根據(jù)此表，得出初始矩陣：

按式（8）對X進行規(guī)范化得矩陣V：

由式（9）、式（10）得：

由式（11）、式（12）得：

由式（13）計算相對接近度：C=(0.494 0.435 0.523 0.414)T。由此，可以對A、B、C、D四個連隊進行排序：D

上述計算得出的結(jié)論中，連隊A的情況比較好，但是相對于C連隊，A連的駕駛員因素指標(biāo)偏低，因為駕駛員因素是權(quán)重最大的，所以A連隊?wèi)?yīng)加強駕駛員的訓(xùn)練，提高駕駛員技術(shù)水平等方面，則會提高運輸安全；B連隊相對于C連隊，B連隊的駕駛員因素、車輛情況都不如C連隊，所以B連隊改進措施是加大駕駛員的訓(xùn)練，從而提高駕駛員技術(shù)水平，并加強車輛管理、加大對車輛的檢查、保養(yǎng)、維修等；D連隊相對于C連隊，D連隊的駕駛員因素、車輛因素都偏低，只有部隊管理偏高，但是在影響運輸安全的權(quán)重中，駕駛員因素與車輛狀況是占主要權(quán)重，所以D連隊也要加強駕駛員的訓(xùn)練，并對車輛加強管理，提高車輛情況；C連隊雖然是運輸安全度最高的連隊，但并不代表在運輸任務(wù)中會做到無事故發(fā)生。所以同時也要加大C連隊的日常部隊管理，加強駕駛員思想方面教育，進一步提高部隊運輸安全。

5 結(jié)語

汽車分隊運輸安全評價涉及的因素很多，在評價指標(biāo)的選擇上雖然通過各種篩選，但不可避免地存在主觀性和片面性，需要在實踐應(yīng)用中進一步調(diào)整優(yōu)化。運用TOPSIS法得到的評價結(jié)果，與所選取指標(biāo)的權(quán)重和隸屬函數(shù)的確定有關(guān)，而本文各評價指標(biāo)的權(quán)重和隸屬函數(shù)都是通過調(diào)查確定的，具有主觀性，沒有考慮參數(shù)的動態(tài)變化，這也是今后研究的方向。

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[3]邵祖峰.道路交通管理安全防范技術(shù)[M].北京:中國人民公安大學(xué)出版社,2006.

[4]王亞軍.軍用車輛管理學(xué)[M].北京:軍事科學(xué)出版社,2010.

Study on Fleet Transport Safety Evaluation Based on TOPSIS

LiWuyang
(StudentBrigade,Military Transportation Academy,Tianjin 300161,China)

In this paper,based on an analysis of the current status of the military transport safety system,we analyzed systematically the factors influencing the transport safety of the system,such as driver condition,vehicle condition,troop management and road condition,etc., and then on such basis,used the fuzzy comprehensive evaluation method and TOPSIS process,etc.,to built the transport safety evaluation system of theautomobiledivisionwhich could quantitativelyassess thesafety in themilitary transportprocess.

road environment;transportsafety;evaluationmethod;fuzzy comprehensiveevaluation;TOPSIS

E234

A

1005-152X(2017)05-0166-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.05.037

2017-03-21

李武陽（1991-），男，山東聊城人，研究方向：汽車分隊指揮。