基于和諧理念的交通安全評價

馬　帥，丁立民，張?zhí)駚?，王明?/p>

(中國人民公安大學，北京　100038)

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基于和諧理念的交通安全評價

馬帥，丁立民，張?zhí)駚?，王明?/p>

(中國人民公安大學，北京100038)

摘要基于和諧理念，從交通安全相關(guān)因素間相互作用的角度對交通安全進行了分析，建立了交通安全和諧理論框架，提出和諧度方程評價法、模糊綜合評價法以及和諧分析矩陣評價法3種交通安全和諧度的評價方法，并且對該3種評價法的特點及適用條件進行了深入分析，最后通過實際案例對評價方法進行了檢驗。

關(guān)鍵詞交通安全； 和諧理念； 交通安全評價； 和諧度評價方法

0引言

傳統(tǒng)的道路交通安全評價方法有專家經(jīng)驗法、多元回歸法、相對事故率法、主成分分析法、質(zhì)量控制法。評價的方法日益復(fù)雜化、多學科化，已經(jīng)發(fā)展到多元統(tǒng)計評價、綜合模糊評價、灰色系統(tǒng)評價、AHP層次分析法、DEA數(shù)據(jù)包分析法、ANN人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。傳統(tǒng)交通安全評價主要是對交通事故的結(jié)果或者發(fā)生事故的可能性進行評價，很少將交通安全管理目標的實現(xiàn)程度考慮在內(nèi)。

和諧的觀念符合安全的本質(zhì)特征，將和諧的理念應(yīng)用于交通管理實踐當中，對于提高道路交通安全管理部門的管理能力以及服務(wù)現(xiàn)實社會都具有重要意義?；诤椭C理念對交通安全進行評價，更能達到客觀的評價效果，更能適應(yīng)交通系統(tǒng)的復(fù)雜性和環(huán)境依賴性，將人的主觀精神要素和客觀物質(zhì)要素同時作為需要處置的變量，為工學和社會學以及其他學科提供了理論接口。

該文提出的基于和諧度的交通安全評價，將交通安全管理目標的實現(xiàn)程度作為評價的重要指標，對道路交通安全管理工作有很強的現(xiàn)實意義。

1基于和諧的交通安全

1.1交通安全和諧觀

交通系統(tǒng)的和諧是在交通參與者將交通安全作為共同出行目標時，通過協(xié)調(diào)、平衡、適應(yīng)而達到的一種最有利的狀態(tài)，交通安全可以看作是和諧的交通系統(tǒng)所實現(xiàn)的一種功能。影響交通安全的因素可以分為兩類，第一類是主觀文化因素，包括交通參與者的情感因素、知識水平、守法意識、道德素質(zhì)、社會文化等。第二類是客觀物質(zhì)因素，包括道路條件、交通標志標線、車輛主動安全和被動安全技術(shù)、交通參與者的交通特性等。

和諧是系統(tǒng)的功能，象征著系統(tǒng)各種元素組合在一起，協(xié)同演進，表現(xiàn)出整體大于局部之和的特征。不同因素的作用是非線性的，系統(tǒng)各個元素之間不滿足疊加原理，對系統(tǒng)的影響力不具有比例關(guān)系，具有不確定性和不可預(yù)測性。在研究系統(tǒng)和諧關(guān)系中，要采用動態(tài)平衡的視角，結(jié)合理性與非理性，從整體、全局和戰(zhàn)略的角度來處理好各種矛盾。和諧的系統(tǒng)觀將科學管理與人性化管理統(tǒng)一起來，以人為本，為人素質(zhì)的進步鋪平道路，最大限度地實現(xiàn)系統(tǒng)的目標[1]。

1.2交通安全和諧分析矩陣

為了更好地描述交通系統(tǒng)中各元素的相互作用關(guān)系，建立了交通安全和諧分析矩陣(見表1)。

表1　和諧分析矩陣

對角線上的Hii表示各元素人、車、路、管理自身的和諧程度，元素之間也必然存在著相互對應(yīng)的和諧型關(guān)系，而且第i部分對第j部分的作用與第j部分對第i元素的作用是不同的，即Hij≠Hji。

根據(jù)系統(tǒng)和諧型矩陣，可以進行如下分析：

(1)交通安全系統(tǒng)各組成要素間的和諧性分析

Hij(i,j=1,2,3,4,i=j)分別表示人、車、路、管理四方面各自的和諧性。

(2)Hij(i≠j)表明交通安全系統(tǒng)各組成要素間的和諧性。

2交通安全和諧度評價方法

交通安全和諧度評價的方法，一種是基于和諧度方程的方法；第二種是基于AHP的多指標綜合評價；第三種是基于和諧分析矩陣的評價方法。這3種方法都是針對某一行政區(qū)范圍的交通安全狀況進行的評價，以便通過評價發(fā)現(xiàn)問題，為交通安全管理方法和手段的改善提供幫助。

2.1基于和諧度方程的交通安全評價

和諧參與者：系統(tǒng)中涉及到的所有成員，稱為“和諧方”，其集合表示為H={H1,H2,H3,H4,…,Hn},交通參與者，道路設(shè)施，車輛，管理方是交通系統(tǒng)的四個和諧方。

和諧目標：是指評價體系中涉及到和諧方為了達到和諧狀態(tài)所必須滿足的要求。

和諧規(guī)則：是指和諧方為了達到和諧目標所必須遵守的原則，交通系統(tǒng)的和諧規(guī)則就是《中華人民共和國道路交通安全法》以及相關(guān)的法律法規(guī)。

和諧因素：實現(xiàn)系統(tǒng)和諧所要衡量的因素。比如說經(jīng)濟因素，社會因素，政治因素，環(huán)境因素等。

和諧行為：和諧參與方采取的措施[2]。

(1)單因素和諧方程

單因素和諧方程為：

HDP=ai-bj

(1)

其中，HDP為某一個因素的和諧度(harmonydegree)，a表示統(tǒng)一度(unitydegree),b表示分歧度(differencedegree)，統(tǒng)一度a表示變量對和諧規(guī)則的滿足程度，分歧度b表示變量對和諧規(guī)則的破壞程度，在交通系統(tǒng)中，a+b=1。

不同因素的和諧規(guī)則對應(yīng)不同的統(tǒng)一度a的計算公式，例如根據(jù)城市道路交通限速標志的規(guī)定，一般城市道路車速限制小于70公里每小時，可以認為車速大于40小于70符合和諧規(guī)則，大于70小于100為相對和諧狀態(tài)，大于100為絕對不和諧狀態(tài)，則

但是由于交通系統(tǒng)涉及眾多參與者，可以直接通過調(diào)查問卷的方式獲得機動車駕駛?cè)俗袷亟煌ò踩ǖ那闆r，來確定a的數(shù)值。I(i∈[0,1])，為和諧系數(shù)(harmonycoefficient)表達了與交通安全和諧目標的符合程度,和諧系數(shù)的確定通常與系統(tǒng)和諧程度閾值X有關(guān)，或者是根據(jù)統(tǒng)一度a來確定(把控制a的數(shù)值大小作為和諧目標)，或者是根據(jù)調(diào)查問卷的方法獲得。不和諧系數(shù)j，是指系統(tǒng)對破壞和諧規(guī)則現(xiàn)象的容忍程度,j通常根據(jù)系統(tǒng)分歧度來確定調(diào)查問卷的方法獲得。對于多因素的和諧系數(shù)i與不和諧系數(shù)j，可以采取加權(quán)平均和最大最小值的方法求得。圖1是計算和諧系數(shù)的示例。

圖1　和諧系數(shù)示例圖

(2)多因素和諧方程

多因素交通系統(tǒng)的和諧度是在單因素和諧度基礎(chǔ)上計算而來的，其計算方法有兩種：

①權(quán)平均計算

(2)

②指數(shù)權(quán)重加權(quán)計算

(3)

(3)和諧評價等級

根據(jù)人們的評價習慣，并參考了其他研究者對于評價等級劃分的方式，按照0.2的間距將和諧度方程的評價結(jié)果分為5個等級如表2所示。

表2　等級劃分表

2.2基于AHP的多指標綜合評價

AHP(層次分析法)是美國運籌學家T.L.Saaty教授在20世紀70年代提出的一種定性與定量相結(jié)合的多目標決策方法：首先，需要將復(fù)雜評價問題分解成不同的影響因素，并按從屬關(guān)系，分成不同的層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方法確定各評價指標的相對重要性。然后計算各指標的權(quán)重，在此基礎(chǔ)上對不同評價對象進行排序。AHP是一種簡單、靈活、系統(tǒng)化的分析方法，它為復(fù)雜評價問題提供了實用而方便的方法[3]。

(1)建立評價指標體系

在建立和諧度評價指標體系時，應(yīng)該選取對交通安全影響作用大，并且對評價目標起直接作用的指標。交通安全和諧度評價指標體系不僅能夠?qū)煌ò踩膶嶋H狀況做出評價，還能夠檢測交通安全出現(xiàn)的問題，以及預(yù)測交通安全發(fā)展的趨勢，為實現(xiàn)交通安全的和諧提供有針對性的指導(dǎo)措施(見表3)。

表3　交通安全評價指標體系

交通參與者的安全意識通過行人、非機動車和機動車的違法率的調(diào)查來獲得。交通安全宣傳教育，包括針對行人的教育，機動車駕駛?cè)说呐嘤?xùn)等內(nèi)容，可以通過調(diào)查問卷的方式進行評價。交通警察執(zhí)法與事故處理指標可以通過交通事故破案率，交通事故緊急救援體系，交通事故統(tǒng)計制度等內(nèi)容來衡量。機動車安全管理水平可以通過走訪調(diào)查危險品運輸管理部門，機動車檢測站的檢測狀況，公共交通管理制度等內(nèi)容來獲得。道路條件指標可以通過計算合格的道路橫斷面，路面狀況，交叉口渠化和設(shè)計所占的比例來評價。路網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括道路的容量、面積、連通度和飽和度，各級公路的比例等內(nèi)容。交通控制設(shè)施包括標志標線，監(jiān)控設(shè)備，信息誘導(dǎo)，行人過街設(shè)施等內(nèi)容，可以通過調(diào)查相關(guān)路段的交通控制設(shè)施的合格比例來獲得。車輛安全狀況包括主動安全技術(shù)和被動安全技術(shù)，通過調(diào)查道路上不符合安全標準的車輛的比例來評價[4-5]。

(2)構(gòu)造兩兩比較矩陣

構(gòu)造兩兩比較矩陣，如表4所示。

表4　比較矩陣的等級劃分及其標度

某一準則層因素下包含n個評價指標，則第一個指標需要進行n-1次比較，以此類推，得到n階判斷矩陣A。

(3)層次單排序及其一致性檢驗

通過步驟二得到的判斷矩陣A的最大特征根λmax及其對應(yīng)的特征向量W，將特征向量歸一化后，所得到的特征向量的各分向量就是準則層下各個元素的權(quán)重。為了檢驗專家判斷的一致性，需要首先計算一致性指標CI(consistency index)，一致性指標一般定義為：

(4)

不同的指標規(guī)模，一致性指標的要求也不同，指標規(guī)模越小一致性要求就越高,根據(jù)平均隨機一致性指標RI(random index)，表5給出了1～10階正反矩陣在1 000次試驗后得出的平均隨機一致性指標。

表5　1～10階正互反矩陣平均隨機一致性

CI與RI的比例成為一致性比例(consistency ratio, CR), 即

(4)層次總排序及其一致性檢驗

求得低層次每一個指標的權(quán)重，然后求出更高層次的所有高級指標對于總評價對象的相對重要性的排序權(quán)值，特別是最底層評價指標對于評價總目標的排序權(quán)值。完成層次總排序后，還要進行一致性檢驗。

(5)模糊綜合評價

基于模糊數(shù)學的理論，通過對交通系統(tǒng)單一影響因素的和諧度分析，進而對交通系統(tǒng)整體的和諧度進行評價。評價因素集合記為：U={U1,U2,U3,U4,…,Un}，n為評價因素數(shù)量；評價等級集合V={V1,V2,V3,V4,…,Vm}，根據(jù)和諧度等級的劃分確定m的數(shù)值。對每個Ui的單因素進行模糊綜合評價，建立單因素的評價矩陣Ri，進而建立U的模糊評價矩陣R；確定各因素的權(quán)重，因素層權(quán)重向量為A={A1,A2,A3,A4,…,An}，指標層權(quán)重記為Ai={Ai1,Ai2,Ai3,Ai4,…,Ain}，計算評價結(jié)果為：

Y=A×R=[y1,y2,y3,…,ym]

(5)

Y是評價等級集合V的模糊子集，根據(jù)評價結(jié)果，確定評價等級[6]。

2.3基于和諧分析矩陣的交通安全評價

表6是交通系統(tǒng)4個因素的交通安全和諧分析矩陣。

表6　交通安全和諧分析矩陣

分析的步驟如下：

首先，按照交通系統(tǒng)和諧的實現(xiàn)要求，根據(jù)“和則”與“諧則”所包含的策略以及雙規(guī)則運用的情況建立評價標準，描述各組成元素達到什么水平時是和諧的、不和諧的、中間過渡狀態(tài)。然后，根據(jù)評價標準對和諧分析矩陣中的各項進行打分，將該項的分數(shù)除以該項的滿分值，就可以得到某一項的和諧度數(shù)值Hij，即i元素對j元素的適應(yīng)、匹配程度。

那么其中在系統(tǒng)中所提供的和諧度為：

系統(tǒng)和諧度等于矩陣內(nèi)各項的代數(shù)和的平均值為：

2.43種評價方法的比較

和諧度方程的評價方法作為一種新的方法有很多優(yōu)點。通過和諧度方程的評價能夠合理地認識不同評價對象之間的差異，能夠適應(yīng)不同評價對象的特征。方程中的和諧系數(shù)、不和諧系數(shù)的設(shè)置使得交通安全的評價更符合以人為本的觀念，大城市的安全評價與中小城市的安全評價顯然是不同的，而和諧度方程的評價通過調(diào)整方程的系數(shù)使得交通安全的評價更符合不同的社會文化環(huán)境?；贏HP的多指標綜合評價，相對來說應(yīng)用較為普遍。第三種利用和諧分析矩陣的評價方法，可以用來評價交通系統(tǒng)各要素之間的配合關(guān)系，但是由于是人工打分的方式，依靠主觀經(jīng)驗的成分比較大。

3交通安全和諧度評價實例研究

以山西省柳林縣為例，用兩種評價法對柳林縣的道路安全和諧度進行評價。選取柳林縣3條主要干道(賀昌大街、青龍大街、G307)的交叉口作為交通調(diào)查的對象，對其交通狀況進行評價。對每一個道路路口的地理位置、道路狀況、交通設(shè)施與渠化措施、交通流運行狀況、現(xiàn)狀問題進行分析，根據(jù)這些現(xiàn)狀分析進行綜合評價。

3.1多指標綜合評價

(1)確定指標權(quán)重

首先，運用層次法應(yīng)用軟件yaahp，確定各項指標權(quán)重。圖2、圖3分別為評價指標結(jié)構(gòu)示意圖和各指標權(quán)重計算結(jié)果示意圖。

(2)計算評價等級

通過對交通系統(tǒng)單一影響因素的和諧度分析，進而對交通系統(tǒng)整體的和諧度進行評價，評價因素集合n=2，U={U1,U2}。

圖2　評價指標結(jié)構(gòu)示意圖

①確定評語集，評價等級集合劃分為四級，V=(和諧，較和諧，較不和諧，不和諧)

②單因素模糊評價。對每個Ui的單因素進行模糊綜合評價，采用專家打分的方法分別建立單因素“和則”與“諧則”的評價矩陣R1、R2。進而建立U的模糊評價矩陣R。

圖3　各指標權(quán)重計算結(jié)果示意圖

③確定各因素的權(quán)重，因素層權(quán)重向量為W={W1,W2,W3,W4,…,Wn}，指標層權(quán)重記為Wi={Wi1,Wi2,Wi3,Wi4,…,Win}。

W={0.5,0.5}

W1={0.38,0.17,0.11,0.34}

W2={0.36,0.12,0.33,0.19}

④綜合評價

U1=W2°R1={0.38,0.17,0.11,0.34}

U2=W2°R2={0,0.32,0.55,0.13}

⑤計算評價結(jié)果為：

Y=W×R=[y1,y2,y3,…,ym]

(6)

Y是評價等級集合V的模糊子集，根據(jù)評價結(jié)果，確定評價等級。Y=max(0.07, 0.385, 0.465, 0.08)，最終對柳林縣的道路安全和諧度的評價為“較不和諧”。

3.2和諧度方程評價

在進行交通和諧度評價之前，首先根據(jù)和諧論，確定和諧參與者，和諧規(guī)則與和諧目標，以此來建立和諧度方程。然后，根據(jù)柳林縣歷年的交通事故數(shù)據(jù)以及調(diào)查所得到的結(jié)果，對柳林縣的道路交通安全和諧度進行評價。

(1)建立指標體系

各指標及其含義如表 7所示。

表7　和諧度指標及其含義

(2)確定統(tǒng)一度a的隸屬函數(shù)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

以上各式中a表示統(tǒng)一度，Z表示該指標的數(shù)值。在確定a6，a7，a83個函數(shù)時，我們參考了柳林縣近幾年的交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)。柳林縣2006～2013年交通事故統(tǒng)計，如表8所示。

(3)計算統(tǒng)一度a

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計所得到的數(shù)據(jù)，我們求得了a1～a7的數(shù)值，計算結(jié)果見表9所示。

根據(jù)各個指標的權(quán)重求得總得統(tǒng)一度a的值，這里采取等權(quán)重來計算a的取值，得a=0.50，b=1-a=0.50

表8　柳林縣交通事故統(tǒng)計表

表9　統(tǒng)一度a1～a7計算過程表

(4)計算和諧系數(shù)i

當年制定的和諧目標是將交通事故的死亡人數(shù)下降15%，實際交通事故死亡人數(shù)下降了17%，圓滿完成了15%的和諧目標，因此和諧系數(shù)i=1。

(5)計算不和諧系數(shù)j

j是用來描述和諧參與各方對破壞交通安全規(guī)則現(xiàn)象的包容程度。因為柳林縣城屬于熟人社會，居民普遍適應(yīng)了這種出行方式，因此取j=0.5。

(6)計算和諧度

根據(jù)和諧度方程最后求得柳林縣的交通安全和諧度為：

HDP=ai-bj=0.25

(15)

經(jīng)過和諧度方程的評價我們得到的評價結(jié)果是不和諧狀態(tài)。

4結(jié)語

該文提出的基于和諧度方程的評價方法是根據(jù)評價對象現(xiàn)有的條件和交通安全狀況，以及安全管理目標的實現(xiàn)程度對其進行和諧度的評價，通過對柳林縣的道路安全和諧度評價進行檢驗，促進交通安全管理實踐。基于和諧理念的交通安全研究并不是對傳統(tǒng)交通安全中人、車、路、管理等各因素的安全性研究的重復(fù)，而是在系統(tǒng)思維指導(dǎo)下，以和諧為目標的交通安全問題的解決。交通安全的和諧觀念真正體現(xiàn)了安全管理中的以人為本，將安全事故中的非理性成分納入其中，具有重要的理論和實踐意義。交通安全是在交通系統(tǒng)構(gòu)成物與交通參與人或由人組成的組織的互動中實現(xiàn)的，在不同時空下影響和諧的主要原因是不同的，通過和諧的觀點進行研究就防止了交通安全管理措施的規(guī)行矩步。該文的研究主要集中在思想和認識論層次上，雖然也提出了實現(xiàn)和諧的兩種機制和和諧度的3種評價方法，但是評價指標體系還有待完善，和諧度評價方程還需要通過更多的實例檢驗來校正，以便實際地促進交通安全管理。

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(責任編輯陳小明)

作者簡介馬帥(1989—)，男，山東人，公安大學2015級交通執(zhí)法專業(yè)研究生。研究方向為交通安全。

中圖分類號D035.37