基于AHP的道路交通安全模糊綜合評價(jià)

摘要：道路交通事故一方面具有破壞力，威脅人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，另一方面具有教育作用，挖掘數(shù)據(jù)信息，找尋規(guī)律，故研究道路交通運(yùn)輸安全事故具有重要意義。首先將影響道路交通運(yùn)輸安全的因素劃分為人、機(jī)、環(huán)三大類，在構(gòu)建道路交通運(yùn)輸安全評價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用層次分析法求出各層指標(biāo)的權(quán)重，對道路交通安全進(jìn)行評價(jià)。利用微博爬取的死亡人數(shù)少于5人的道路交通事故數(shù)據(jù)進(jìn)行案例分析，結(jié)果表明環(huán)境因素是導(dǎo)致該類事故的最主要因素，研究結(jié)果可以為道路交通運(yùn)輸安全提供參考。

關(guān)鍵詞：道路交通運(yùn)輸安全;模糊評價(jià);層次分析法;指標(biāo)體系

一、背景

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國公路建設(shè)事業(yè)穩(wěn)定繁榮，但伴之而來的便是居高不下的交通事故數(shù)。事故一方面具有破壞力，另一方面具有警醒教育意義，若能從事故數(shù)據(jù)中分析原因，從源頭上找尋存在的隱患，便能將人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失降到最低，對于道路運(yùn)輸管理具有重要意義。一些學(xué)者對道路交通運(yùn)輸安全問題進(jìn)行了相關(guān)研究，孫晚華[1]將高速公路安全特性原因歸結(jié)為“人、車、路、外部環(huán)境”四個(gè)因素，認(rèn)為駕駛員素質(zhì)是導(dǎo)致交通事故的重要原因;齊兆斌等[2]同樣從人-車-路-環(huán)境這四大因素分析交通系統(tǒng)，得出駕駛員在交通道路安全中起著主要的作用，非機(jī)動(dòng)車駕駛員在道路交通事故中也占很大的比例。

二、評價(jià)指標(biāo)的選取

將影響道路交通安全的原因分為人員、設(shè)備、環(huán)境三類要素，選取這三類要素作為指標(biāo)層，為一級指標(biāo)，將人的生理因素、心理因素、技術(shù)因素，設(shè)備的故障因素、違規(guī)因素、設(shè)計(jì)因素，環(huán)境的自然因素、道路因素、第三方因素共9個(gè)要素作為準(zhǔn)則層，為二級指標(biāo)。

三、道路交通運(yùn)輸安全模糊綜合評價(jià)模型

3.1 層次分析法

3.1.1 構(gòu)造判斷矩陣

對同一層中的各要素相對于上一層中某個(gè)因素的相對重要性進(jìn)行打分，利用1-9標(biāo)準(zhǔn)尺度定量化，綜合打分結(jié)果即可得到判斷矩陣。

3.1.2 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重向量

通過求解判斷矩陣，我們可以得出特征根以及特征向量，從而能夠利用計(jì)算結(jié)果對每一個(gè)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。當(dāng)結(jié)論不滿足一致性要求時(shí)，則需要進(jìn)行修改，一直修改到滿足條件為止?，F(xiàn)以判斷矩陣 A 為例，即： AW=αmaxW

利用MATLAB軟件編程求出矩陣A的特征向量W和最大特征值αmax，并對向量做歸一化處理

3.1.3 一致性檢驗(yàn)

計(jì)算一致性指C.I.={ （αmax-n）/（n-1）}

式中，n為矩陣的階數(shù)

R.I.是同階隨機(jī)判斷矩陣的一致性指標(biāo)的平均值，其引入可在一定程度上克服一致性判斷指標(biāo)隨n增大而明顯增大的弊端。

查找R.I.（平均隨機(jī)一致性指標(biāo)），當(dāng)n=3時(shí)，一致性指標(biāo)R.I.=0.52

計(jì)算一致性比例：C.R.=C.I./R.I.

若C.R.≤0.1，即具有一致性，判斷矩陣可以被使用，各指標(biāo)因素權(quán)重分配合理，否則修正判斷矩陣直至滿足條件。

滿足一致性檢驗(yàn)的判斷矩陣，其最大特征值所對應(yīng)的向量即為該層各指標(biāo)的權(quán)重向量。

四、實(shí)例驗(yàn)證

統(tǒng)計(jì)從微博搜集到的2039條交通事故數(shù)據(jù)的各因素出現(xiàn)次數(shù)并進(jìn)行歸一化得到結(jié)果如下：

生理：0.4593，心理：0.6889，技術(shù)：0.7033，故障：1;違規(guī)：0.7942，設(shè)計(jì)：0.8612，自然：0.4066;道路：0;第三方：0.9712。

4.1 模糊綜合評價(jià)

4.1.1 層次分析法求權(quán)重

（1）求解一級的指標(biāo)（指標(biāo)層）權(quán)重

應(yīng)用上述模糊綜合評價(jià)，構(gòu)建指標(biāo)層判斷矩陣A=[1，2，1/3;1/2，1，1/5;3，5，1]

求得判斷矩陣A的最大特征值與對應(yīng)的特征向量為：αmax=3.0000

x=[0.3288，0.1747，0.9281 ]T，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)得到C.I.=0.0018，C.R.=0.0035

C.R.小于0.1，所以可以說矩陣A具有一致性。

（2）求解二級的指標(biāo)（準(zhǔn)則層）權(quán)重

分別構(gòu)造判斷矩陣X1=[1，2，2;1/2，1，1;1/2，1，1]，X2=[1，2，2;1/2，1，1;1/2，1，1]，X3=[1，1/2，2;2，1，3;1/2，1/3，1]分別計(jì)算最大特征值和權(quán)重向量為：α1max=3.0000，α2max=3.0000，α3max=3.0000

x1=[0.8165，0.4082，0.4082]T，x2=[0.2565，0.8468，0.4660]T，x3=[0.4660，0.8468，0.2565]T

一致性檢驗(yàn)結(jié)果分別為0，0.0088，0.0088，均小于0.1，故滿足一致性。

綜上，將特征向量歸一化，得到各指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重

道路交通運(yùn)輸安全評價(jià)（指標(biāo)層）、人、機(jī)、環(huán)下各指標(biāo)相對權(quán)重分配W=（0.2297，0.1220，0.6483），W1=（0.5，0.25，0.25），W2=（0.1634，0.5396，0.2970），W3=（0.2970，0.5396，0.1634）

五、結(jié)論

對于死亡人數(shù)少于 5 人的道路交通事故來說，環(huán)境因素是誘導(dǎo)事故發(fā)生的主要原因，其中道路因素和自然因素影響最大;在人的因素方面，生理因素和技術(shù)因素是引發(fā)安全事故的2大主因，車輛設(shè)備對安全事故的影響最小。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李金龍，孫晚華.高速公路交通事故成因分析及對策研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2005（01）：62-65+4.

[2] 齊兆斌，譚德榮，孟華.基于層次分析法的道路交通事故成因分析[J].科技信息，2011（03）：611-612.

[3] 忽文婷，譚澤飛，楊軍.基于層次分析法的道路交通安全綜合評價(jià)研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010（11）：255-257.

作者簡介：

莊緒彩（1999-02-），女，漢族，籍貫：山東省日照市，學(xué)歷：本科，研究方向：交通運(yùn)輸。