基于熵權(quán)法的農(nóng)村公路交通安全分析及改善對策

張 尚 凱

(1.大連交通大學(xué)土木與安全工程學(xué)院,遼寧 大連 116021； 2.大連市交通局,遼寧 大連 116021)

基于熵權(quán)法的農(nóng)村公路交通安全分析及改善對策

張 尚 凱1，2

(1.大連交通大學(xué)土木與安全工程學(xué)院,遼寧 大連 116021； 2.大連市交通局,遼寧 大連 116021)

對農(nóng)村公路交通安全現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，建立了影響其交通安全的評價(jià)指標(biāo)體系，利用熵權(quán)法對指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，找出了機(jī)動車駕駛員、道路線形、交通安全標(biāo)識、路側(cè)環(huán)境四個關(guān)鍵影響因素，提出了農(nóng)村公路交通安全改善對策。

農(nóng)村公路，交通安全，熵權(quán)法，改善對策

農(nóng)村公路是我國公路網(wǎng)的重要組成部分，是農(nóng)民出行的主要途徑，是構(gòu)建和諧社會的重要基礎(chǔ)設(shè)施。改革開放以來，我國農(nóng)村公路的發(fā)展取得了巨大成就，截至2013年年底，全國農(nóng)村公路里程達(dá)378.48萬km，比上一年增加10.64萬km。隨著農(nóng)村公路的快速發(fā)展，農(nóng)村交通狀況不斷改善，各類機(jī)動車擁有量也快速上升，然而，受到農(nóng)村公路技術(shù)等級低、路網(wǎng)標(biāo)識缺失、安全保障設(shè)施缺乏、管理方面不足及其他因素的影響，目前農(nóng)村公路交通事故快速增長，交通安全形勢十分嚴(yán)峻，嚴(yán)重影響了我國農(nóng)村居民的出行安全。因此，開展農(nóng)村公路交通安全研究和分析具有重要意義。本文通過分析農(nóng)村公路現(xiàn)狀，研究其道路安全事故發(fā)生的特點(diǎn)，有針對性地提出改善農(nóng)村公路交通安全的措施和建議。

1 農(nóng)村公路交通安全因素指標(biāo)體系的構(gòu)建

目前，農(nóng)村公路交通安全問題日益顯著，本文從農(nóng)村公路交通安全現(xiàn)狀出發(fā)，對影響農(nóng)村公路交通安全的各個因素進(jìn)行整理分析，主要?dú)w類為以下五大因素。

1.1 人的因素

1)機(jī)動車駕駛員。農(nóng)村公路上，大多數(shù)機(jī)動車駕駛員是周邊農(nóng)民，基本沒有經(jīng)過正規(guī)、嚴(yán)格的培訓(xùn)，駕駛技能參差不齊、法律安全意識薄弱、應(yīng)變能力較差，在行車過程中，容易出現(xiàn)超速、超載、無證駕駛、強(qiáng)行超車、搶道行駛等違章現(xiàn)象，給行車帶來極大的安全隱患。2)行人及非機(jī)動車駕駛員。農(nóng)村公路都是人、非機(jī)動車、機(jī)動車混行的狀態(tài)，交通參與者對道路交通安全缺乏必要的警惕，經(jīng)常出現(xiàn)與機(jī)動車搶道、隨意橫穿公路等行為，因此引發(fā)的交通事故時(shí)有發(fā)生。

1.2 車輛因素

1)農(nóng)村車輛數(shù)量不斷增多。隨著農(nóng)民收入的增長，農(nóng)村機(jī)動車數(shù)量不斷增多，交通量逐年增加。2)農(nóng)村車輛安全性能差異性大。農(nóng)村公路行駛的車輛類型較多，不同車型安全性能差異較大，部分車輛技術(shù)狀況較差，尤其是摩托車和小客車超速現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，給農(nóng)村公路交通帶來極大安全隱患。

1.3 道路因素

1)道路線形。農(nóng)村公路線形幾何要素設(shè)計(jì)不合理，不少路段出現(xiàn)連續(xù)彎道長、大縱坡并存、急彎陡坡組合、不良平縱面組合等現(xiàn)象，造成視距不良，容易發(fā)生交通事故。2)路面狀況。雖然政府對農(nóng)村公路建設(shè)不斷加大資金投入，但路面病害仍然較為常見，使得在農(nóng)村公路上行車時(shí)道路阻力較大，同時(shí)這類路面在雨雪天氣時(shí)，車輛發(fā)生側(cè)滑的危險(xiǎn)性更大。3)交叉口類型。農(nóng)村公路多與村屯及高等級路面平交，且平交道口較多，農(nóng)村公路交通事故在平交道口、村屯段發(fā)生的事故數(shù)量較多。4)交通安全標(biāo)識缺乏。多數(shù)農(nóng)村公路交通標(biāo)志數(shù)量少、種類少，設(shè)置位置缺乏考慮；交通標(biāo)線設(shè)置則簡單，輪廓標(biāo)志殘缺不齊；在路側(cè)陡崖、深溝、填方邊坡地段缺乏安全防護(hù)設(shè)施。

1.4 環(huán)境因素

1)路側(cè)環(huán)境。限于技術(shù)經(jīng)濟(jì)等條件，修建農(nóng)村公路時(shí)一般只注重道路線形和路面條件，而對路側(cè)環(huán)境的改善考慮較少，路側(cè)色調(diào)單一，容易引起駕駛員視覺疲勞，導(dǎo)致車輛沖出道路等現(xiàn)象發(fā)生。2)氣候條件。不良天氣條件能夠使駕駛員或者行人對路況判斷準(zhǔn)確性下降，導(dǎo)致交通事故發(fā)生頻率變大。

1.5 管理因素

1)農(nóng)村公路交通安全管理的職責(zé)交叉和缺位。農(nóng)村公路區(qū)域廣、管理面寬，公安交通管理部門警力有限甚至難以到達(dá)，在一定程度上造成了農(nóng)村公路交通秩序混亂，進(jìn)而導(dǎo)致了農(nóng)村公路交通事故的發(fā)生。2)應(yīng)急救援體系不健全。當(dāng)交通事故發(fā)生時(shí)，由于農(nóng)村醫(yī)療、救援條件有限，傷者往往得不到及時(shí)地救治，造成了農(nóng)村交通事故的死亡率居高不下。農(nóng)村公路安全評價(jià)指標(biāo)體系見表1。

表1 農(nóng)村公路安全評價(jià)指標(biāo)體系

2 熵權(quán)法綜合評價(jià)模型

2.1 熵權(quán)的定義

假設(shè)對一個項(xiàng)目進(jìn)行多目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)決策或評價(jià)，該項(xiàng)目具有m個評價(jià)指標(biāo)，n個評價(jià)方案，則按照定性與定量結(jié)合的原則，將各方案對應(yīng)的各指標(biāo)數(shù)值歸納成矩陣，并對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得R=[rij]m×n。

定義1：評價(jià)指標(biāo)的熵。假定有m個評價(jià)指標(biāo)，n個被評價(jià)對象，以下簡稱(m,n)，則第j項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的熵Hj為：

(1)

若fij=0，則認(rèn)為fijlnfij=0。

定義2：計(jì)算評價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)。在(m,n)決策評價(jià)問題中，第j個評價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)θj：

(2)

2.2 熵權(quán)法評價(jià)的基本步驟

1)根據(jù)式(3)～式(5)，對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理:

成本型：

(3)

效益型：

(4)

固定型：

(5)

然后得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣：R′=[rij′]m×n。

4)構(gòu)造加權(quán)規(guī)范化矩陣v，將權(quán)重wij與目標(biāo)矩陣R′=[rij′]m×n中相對應(yīng)的各類指標(biāo)分別相乘，得到加權(quán)規(guī)范化矩陣V：

5)確定理想解V+與負(fù)理想解V-，根據(jù)“大中取最大，小中取最小”原則，確定理想解V+和負(fù)理想解V-分別為：

6)計(jì)算貼近度。

(6)

(7)

在這里，我們將λ∈[0,1]作為關(guān)鍵值。在λ一定的情況下，根據(jù)公式可獲取關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素集Yλ，而Yλ就是最終需要的結(jié)果。

3 模型的應(yīng)用

在對農(nóng)村公路安全影響因素進(jìn)行評價(jià)前，先對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，根據(jù)交通事故的特性，本文選取交通事故率、經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡3個評價(jià)對象，評價(jià)指標(biāo)12個。

農(nóng)村公路安全影響因素評價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)分析，運(yùn)用專家打分法，首先對農(nóng)村公路交通安全影響因素評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，結(jié)果如表2所示。

表2 安全影響因素評價(jià)指標(biāo)交通安全評分表

根據(jù)式(4)，指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理如下：

根據(jù)式(1)，熵值的計(jì)算結(jié)果為(0.939 9 0.980 5 0.966 4)。

根據(jù)式(2)，熵權(quán)的計(jì)算結(jié)果為(0.531 2 0.172 3 0.296 5)。

將各綜合權(quán)重w與目標(biāo)矩陣R=(rij)m×n相對應(yīng)的各指標(biāo)相乘，得規(guī)范化矩陣V為：

根據(jù)規(guī)范化矩陣確定的理想點(diǎn)為V+=(0.531 2 0.172 3 0.296 5)，但是由于矩陣V是由一標(biāo)準(zhǔn)化矩陣R加權(quán)而得，因此負(fù)理想點(diǎn)V-=(0 0 0)。確定理想點(diǎn)后，根據(jù)式(6)計(jì)算各指標(biāo)到理想點(diǎn)的貼近度，因?yàn)閤=dj，將其代入式(7)，由于‖P*‖2=0.399 8，x<α，則計(jì)算結(jié)果如表3所示。

若給定置信水平λ=0.980，則關(guān)鍵影響因素集為：{機(jī)動車駕駛員0.992 1，道路線形0.989 2，交通安全標(biāo)識0.988 5，路側(cè)環(huán)境0.984 8}，即在當(dāng)前置信水平下，對于農(nóng)村公路交通安全來說，這四項(xiàng)影響因素應(yīng)該作為關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行改善。

表3 指標(biāo)的貼近度及關(guān)鍵度計(jì)算

4 農(nóng)村公路交通安全改善對策

針對上述四個關(guān)鍵的影響因素，提出了農(nóng)村公路交通安全改善措施如下：1)加強(qiáng)宣傳教育，提高交通安全意識。加強(qiáng)機(jī)動車駕駛?cè)藛T的安全教育，提高駕駛員的安全意識，從嚴(yán)考核農(nóng)村機(jī)動車駕駛員的駕駛技術(shù)，落實(shí)日常監(jiān)管，降低交通事故發(fā)生概率。2)優(yōu)化農(nóng)村公路路線線形，改善危險(xiǎn)路段的平縱設(shè)計(jì)，盡可能減少平曲線半徑、縱坡等極限指標(biāo)的應(yīng)用。3)堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理安全隱患。深入開展農(nóng)村公路安全隱患排查，在彎道、平交道口、穿越村屯等高危路段，科學(xué)渠化交通，設(shè)置標(biāo)志、標(biāo)線、護(hù)欄等交通安保設(shè)施，以誘導(dǎo)、警示為主，綜合應(yīng)用多種安保設(shè)施，加強(qiáng)交通信號燈、交通標(biāo)志、標(biāo)線及隔離設(shè)施建設(shè)，有效降低農(nóng)村公路交通安全隱患。

5 結(jié)語

本文利用熵權(quán)綜合評價(jià)法，從人、車、路、環(huán)境和管理五個方面的12個影響因素進(jìn)行分析，并通過計(jì)算得出機(jī)動車駕駛員、路側(cè)線形、交通安全標(biāo)識、路側(cè)環(huán)境4個因素為影響農(nóng)村公路交通安全的關(guān)鍵性因素。針對這4個關(guān)鍵因素，提出了控制農(nóng)村公路交通安全事故的防范措施，對預(yù)防和減少農(nóng)村公路交通安全事故的發(fā)生有一定的指導(dǎo)意義。

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IntroductiontoruralroadstrafficsafetyanalysisandtheimprovementstrategybasedontheEntropymethod

ZHANGShang-kai1，2

(1.DalianJiaotongUniversity，CivilandSafetyEngineeringInstitute，Dalian116021,China;2.DalianTransportBureau,Dalian116021,China)

This article analyze the current rural roads traffic safety situation in mountainous area, establishedes the traffic safety evaluation index system, using the double-base point method of Entropy to evaluate index, finds four key affecting factors, such as motor vehicle drivers, road, road alignment and intersection, road environment points out the safety improvement countermeasures of rural highway traffic.

rural highway, traffic safety, Entropy method, improvement countermeasures

1009-6825(2014)36-0147-03

2014-10-18

張尚凱(1987- )，男，在讀碩士，助理工程師

U412.12

A