城市道路交通管理設(shè)施效用評(píng)價(jià)研究

梁 鈺

（福建工程學(xué)院，福州 350108）

1 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展, 城市交通也隨之快速發(fā)展,也引發(fā)了日趨嚴(yán)峻的交通問(wèn)題。 城市交通管理設(shè)施設(shè)置應(yīng)保持連續(xù)性和系統(tǒng)性,在城市路網(wǎng)交通系統(tǒng)下,提升城市路網(wǎng)的整體服務(wù)水平, 但目前交通管理設(shè)施在設(shè)計(jì)和后續(xù)使用管理上存在較多的問(wèn)題。 如何提供滿足使用者需求的交通管理設(shè)施,成為亟待解決的難題。因此,有必要展開(kāi)城市道路交通管理設(shè)施效用評(píng)價(jià)研究。楊艷群[1]提出一種以關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)體系為基礎(chǔ)的城市交叉口交通設(shè)施有效性評(píng)價(jià)模型。陳沅江[2]運(yùn)用層次分析法建立了交通標(biāo)志有效性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。王艷輝[3]構(gòu)建了道路安全設(shè)施系統(tǒng)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。 Ali Abdi[4]提出基于模糊聚類法的車道改變行為評(píng)價(jià)模型。Hideyuki Kitaa[5]建立了基于駕駛員感知特性的交通服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型。李文勇[6]建立了基于KPI 的城市道路交通設(shè)施有效性評(píng)價(jià)體系。

本文以城市道路交通管理設(shè)施為出發(fā)點(diǎn), 調(diào)查并收集了大量相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料,運(yùn)用層次分析法(AHP)與模糊綜合評(píng)價(jià)法建立了城市道路交通管理設(shè)施效用評(píng)價(jià)模型,以更科學(xué)、全面的對(duì)交通管理設(shè)施效用進(jìn)行評(píng)價(jià),為道路使用者提供一個(gè)安全、舒適的交通環(huán)境。

2 模糊綜合評(píng)價(jià)概述

模糊綜合評(píng)價(jià)就是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ), 應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理,將一些邊界不清、不易界定的因素定量化,從多個(gè)因素對(duì)被評(píng)價(jià)事物隸屬等級(jí)狀況進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)的一種方法。其基本原理是：首先確定被評(píng)判對(duì)象的因素(指標(biāo))集和評(píng)價(jià)(等級(jí))集；再分別確定各個(gè)因素的權(quán)重及它們的隸屬度向量,獲得模糊評(píng)判矩陣；最后把模糊評(píng)判矩陣與因素的權(quán)向量進(jìn)行模糊運(yùn)算并進(jìn)行歸一化, 得到模糊評(píng)價(jià)綜合結(jié)果[7]。

3 交通管理設(shè)施效用評(píng)價(jià)模型的建立

本文采用模糊評(píng)價(jià)法構(gòu)建交通管理設(shè)施效用評(píng)價(jià)模型,步驟為：(1)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；(2)計(jì)算各級(jí)指標(biāo)權(quán)重；(3)建立模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣。

3.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)指標(biāo)選取的可比、獨(dú)立、規(guī)范和簡(jiǎn)明等原則,通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料, 確定城市道路交通管理設(shè)施效用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1 所示。

由評(píng)價(jià)指標(biāo)體系確定評(píng)價(jià)因素集如下：

一級(jí)指標(biāo)：U={U1,U2,U3,U4,U5}={交通標(biāo)志, 交通標(biāo)線,隔離設(shè)施,交通信號(hào)燈,交通違法監(jiān)控}。

二級(jí)指標(biāo)：U1={u11,u12,u13,u14,u15,u16}={標(biāo)志設(shè)置位置,標(biāo)志遮擋率,標(biāo)志版面清晰度,標(biāo)志夜間反光性,標(biāo)志內(nèi)容準(zhǔn)確度,標(biāo)志完好度}；U2={u21,u22,u23,u24,u25}={標(biāo)線完好性,標(biāo)線夜間視認(rèn)性,標(biāo)線導(dǎo)向合理性,行人標(biāo)線合理性, 標(biāo)線與標(biāo)志匹配度}；U3={u31,u32,u33,u34} ={隔離設(shè)施連續(xù)性,隔離設(shè)施完好性,隔離設(shè)施規(guī)范性,隔離設(shè)施夜間反光性},U4={u41,u42,u43}={信號(hào)配時(shí)合理性,信號(hào)燈安設(shè)率, 信號(hào)燈規(guī)范性},U5={u51,u52}={違法監(jiān)控安設(shè)率,違法監(jiān)控設(shè)置位置}。

3.2 AHP 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

Yaahp 軟件是一種層次分析法可視化建模與計(jì)算軟件,使用Yaahp 繪制模型非常直觀方便,還可以直接將層次模型導(dǎo)出, 不需要使用其他軟件重新繪制層次結(jié)構(gòu)圖[8]。本研究借助Yaahp 軟件對(duì)其實(shí)現(xiàn)模型繪制和判斷矩陣計(jì)算。

根據(jù)城市道路交通管理設(shè)施效用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用Yaahp 軟件構(gòu)造遞階層次結(jié)構(gòu)如圖2 所示：

輸入各指標(biāo)層判斷矩陣,經(jīng)yaahp 計(jì)算得各指標(biāo)權(quán)重值如表1 所示：

3.3 建立模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣

3.3.1 建立模糊關(guān)系矩陣

Rij表示問(wèn)卷調(diào)查中被調(diào)查人認(rèn)為評(píng)價(jià)指標(biāo)ui屬于評(píng)價(jià)等級(jí)Vi的人數(shù)除以有效問(wèn)卷總數(shù)的結(jié)果。 因此,Rij所表達(dá)的是一種隸屬度。

3.3.2 合成模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量

通過(guò)Yaahp 軟件計(jì)算結(jié)果表1 可知, 模糊綜合評(píng)價(jià)中, 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)向量W={0.041,0.027,0.021,0.018,0.061,0.042,0.050,0.032,0.061,0.121,0.087,0.031,0.049,0.012,0.018,0.079,0.125,0.033,0.061,0.031,}

將評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)向量W 與各評(píng)價(jià)指標(biāo)的R 進(jìn)行合成,得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B。 即

4 實(shí)例應(yīng)用

4.1 實(shí)例描述

本文以福州市大學(xué)城學(xué)府南路為例, 研究的位置如圖3 所示。

圖3 研究路段位置圖

本研究案例位處大學(xué)城中心區(qū),貫穿福建工程學(xué)院、華南女子學(xué)院、師范大學(xué)、師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院、閩江高等師范專科學(xué)院等多所高校,同時(shí)當(dāng)?shù)卦【用褫^多,馬保農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、根雕產(chǎn)業(yè)等密集分布在道路兩側(cè),人流車流密集,交通環(huán)境復(fù)雜,且行人非機(jī)動(dòng)車橫穿過(guò)街現(xiàn)象嚴(yán)重,存在較大的安全隱患(圖4)。

圖4 交通現(xiàn)狀圖

通過(guò)調(diào)查現(xiàn)狀存在的主要交通問(wèn)題如下：

(1)標(biāo)線模糊不完整(圖5),視認(rèn)效果差。

圖5 現(xiàn)狀道路標(biāo)線模糊

(2)研究路段為雙向4 車道,目前多處交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)專用道或右轉(zhuǎn)專用道,根據(jù)現(xiàn)狀流量調(diào)查,現(xiàn)行的交通標(biāo)線導(dǎo)向設(shè)置不合理(圖6),路段通行能力較低,信號(hào)燈等待時(shí)間較長(zhǎng)。

圖6 現(xiàn)狀道路標(biāo)線導(dǎo)向不合理

(3)研究路段基本均有設(shè)置中央隔離護(hù)欄,但是護(hù)欄設(shè)置不連續(xù)(圖7),開(kāi)口設(shè)置較多且較寬,但未設(shè)置對(duì)應(yīng)的行人橫道線,導(dǎo)致隨意掉頭車輛較多,且行人橫穿現(xiàn)象嚴(yán)重,存在嚴(yán)重的安全隱患。

圖7 現(xiàn)狀道路隔離設(shè)施不連續(xù)

因此, 完善的交通管理設(shè)施對(duì)于保障該研究路段的交通安全和交通秩序至關(guān)重要。

4.2 數(shù)據(jù)調(diào)查

采用李克特量表式問(wèn)卷調(diào)查, 給出每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度。調(diào)查對(duì)象以高校教職工、學(xué)生及當(dāng)?shù)鼐用駷橹?采用自填式問(wèn)卷法收集數(shù)據(jù)。 將問(wèn)卷進(jìn)行隨機(jī)發(fā)放,并指導(dǎo)其獨(dú)立完成。 本次調(diào)查共發(fā)出調(diào)查問(wèn)卷200 份,回收190 份,回收率95%。 經(jīng)問(wèn)卷有效性審查,有效問(wèn)卷178 份,有效率為93.7%。

對(duì)166 份有效問(wèn)卷進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析, 得到評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于不同評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬度, 利用語(yǔ)義學(xué)標(biāo)度將其分為5 個(gè)等級(jí), 表示為V1=很好,V2=較好,V3=一般,V4=較差,V5=很差, 對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)分別為100 分、80 分、60 分、40 分、20 分,如表2 所示：

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)隸屬度

由以上問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果可得模糊評(píng)價(jià)矩陣R：

4.3 模糊綜合運(yùn)算

由表1 可知各評(píng)價(jià)因素的權(quán)向量為：

W ={0.041,0.027,0.021,0.018,0.061,0.042,0.050,0.032,0.061,0.121,0.087,0.031,0.049,0.012,0.018,0.079,0.125,0.033,0.061,0.031,}

綜合評(píng)價(jià)集B=W×R,如下：

B=W×R={0.188,0.348,0.359,0.096,0.013}

根據(jù)最大隸屬度原則, 確定學(xué)府南路交通管理設(shè)施效用的最大隸屬度等級(jí)為V3, 表示學(xué)府南路交通管理設(shè)施效用一般,需要進(jìn)一步完善。

4.4 改善建議

從表2 調(diào)查結(jié)果可知, 學(xué)府南路交通管理設(shè)施效用較弱的環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在標(biāo)線完好性、標(biāo)線夜間視認(rèn)性、標(biāo)線導(dǎo)向合理性、行人標(biāo)線合理性、隔離設(shè)施連續(xù)性、信號(hào)燈安設(shè)率和違法監(jiān)控安設(shè)率等方面。 針對(duì)存在的問(wèn)題提出如下改善建議：

(1)針對(duì)標(biāo)線模糊不完整路段及時(shí)維護(hù)保養(yǎng),以保證車流按道行駛。

(2)建議各交叉口進(jìn)口道標(biāo)線導(dǎo)向改為直左車道和直右車道,提高路段的通行能力。

(3)完善隔離設(shè)施的連續(xù)完整性,必要處增設(shè)行人橫道線和掉頭標(biāo)志標(biāo)線指示。

(4)流量較大的交叉口增設(shè)信號(hào)燈,實(shí)施時(shí)間分流。(5)適當(dāng)增設(shè)并啟用交通違法監(jiān)控,對(duì)車輛違規(guī)行駛、停放等現(xiàn)象予以約束。