“交替通行”對(duì)合流并道路口交通影響的量化分析模型

鄧藝峰

（重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074）

“交替通行”對(duì)合流并道路口交通影響的量化分析模型

鄧藝峰

（重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074）

文章從城區(qū)合流并道路口的高峰時(shí)段時(shí)間平均速度、日車(chē)輛搶道事件數(shù)量及日擦掛事件數(shù)量三個(gè)指標(biāo)出發(fā)，運(yùn)用層次分析法建立了對(duì)實(shí)行“交替通行”管理辦法對(duì)合流并道路口交通影響的量化分析模型；然后根據(jù)實(shí)施“交替通行”管理方法后的三大指標(biāo)的增長(zhǎng)幅度，從三大指標(biāo)方面對(duì)其評(píng)分；最后驗(yàn)證了“交替通行”管理方法的合理性和科學(xué)性。

交替通行；層次分析法；合流并道路口；量化分析模型；交通運(yùn)輸

1 研究背景

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展及城鎮(zhèn)化步伐的快速推進(jìn)，城市中汽車(chē)保有量不斷上升。根據(jù)公安部交管局統(tǒng)計(jì)，截至2016年底，我國(guó)有6座城市的汽車(chē)保有量已經(jīng)超過(guò)300萬(wàn)輛。這使得城市道路負(fù)荷加重，城區(qū)內(nèi)車(chē)輛擦掛、搶道事件屢見(jiàn)不鮮。通過(guò)查閱相關(guān)資料，我國(guó)在合流并道路口處發(fā)生的交通事故占總交通事故的40%。

雖然《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》第四十五條明文規(guī)定：在車(chē)道減少的路段、路口或者在沒(méi)有交通信號(hào)燈、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線(xiàn)或者交通警察指揮的交叉路口遇到停車(chē)排隊(duì)等候或者緩慢行駛時(shí)，機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)當(dāng)依次交替通行。但是由于監(jiān)管及懲處力度不夠，在高峰時(shí)期，城區(qū)內(nèi)合流并道路口搶道現(xiàn)象非常嚴(yán)重。

目前，在城區(qū)合流并道路口實(shí)行“交替通行”管理辦法并配備有“電子警察”抓拍裝置的城市主要有深圳市和上海市，這在避免因同時(shí)向前擁擠造成的碰撞及減少行車(chē)時(shí)間方面起到一定程度的作用。為量化該管理辦法對(duì)合流并道路口交通的影響，本文通過(guò)運(yùn)用層次分析法對(duì)該作用進(jìn)行量化分析。

2 模型建立

2.1 名詞解釋

2.1.1 合流并道路口的高峰時(shí)段時(shí)間平均速度：指在高峰時(shí)段內(nèi)，測(cè)得通過(guò)合流并道路口各車(chē)輛的點(diǎn)車(chē)速的算數(shù)平均值，即：

2.1.2 合流并道路口日車(chē)輛搶道事件數(shù)量：指在一段時(shí)期內(nèi)，合流并道路口平均每天發(fā)生的車(chē)輛搶道事件的數(shù)量。即：

式中：C表示合流并道路口日車(chē)輛搶道事件數(shù)量；ci表示第i天發(fā)生的車(chē)輛搶道事件數(shù)量；t表示該段觀(guān)察時(shí)期的天數(shù)。

2.1.3 合流并道路口日車(chē)輛擦掛事件數(shù)量：指在一段時(shí)期內(nèi)，合流并道路口平均每天發(fā)生的車(chē)輛擦掛事件的數(shù)量，即：

式中：D表示合流并道路口日擦掛事件數(shù)量；di表示第i天發(fā)生的交通事故數(shù)量；t表示該段觀(guān)察時(shí)期的天數(shù)。

2.2 層次分析法

層次分析法是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。該方法具有系統(tǒng)、靈活、簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)。

2.2.1 層次構(gòu)建。目前，深圳市在40個(gè)路口實(shí)施“交替通行”管理方法已經(jīng)接近一年半，具有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)深圳市交警部門(mén)監(jiān)測(cè)，全市交替通行的路口擦碰事故平均下降40%左右，降幅明顯；通行效率提升維持在30%左右；個(gè)別路口的交替通行率已經(jīng)高達(dá)94.9%。根據(jù)上述數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，本文選取合流并道路口的高峰時(shí)段時(shí)間平均速度、日車(chē)輛搶道事件數(shù)量及日車(chē)輛擦掛事件數(shù)量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)“交替通行”管理辦法的影響力度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本文將研究?jī)?nèi)容的層次分為三個(gè)層次：第一層次為目標(biāo)層：“交替通行”對(duì)城市交通綜合影響；第二層次為指標(biāo)層：包括合流并道路口的高峰時(shí)段時(shí)間平均速度、合流并道路口日車(chē)輛搶道事件數(shù)量及合流并道路口日車(chē)輛擦掛事件數(shù)量三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；第三層次為評(píng)語(yǔ)層：有好、中、差三個(gè)等級(jí)。層次分析法層次結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

圖1 層次分析法層次結(jié)構(gòu)圖

通過(guò)分析深圳市40個(gè)實(shí)行“交替通行”路口的數(shù)據(jù)，本文確定了三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)的影響，從而確定了三個(gè)指標(biāo)在目標(biāo)中所占比重，根據(jù)Satty 9級(jí)標(biāo)度方法得出一致性矩陣A如下：

運(yùn)用Matlab軟件，將矩陣A各行各列向量求幾何平均并對(duì)其歸一化處理，將其作為權(quán)重，得到相應(yīng)的權(quán)重向量為

2.2.2 一致性檢驗(yàn)。由于矩陣A不一定滿(mǎn)足層次分析法中對(duì)一致性的要求，所以對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。首先，利用Matlab軟件求得矩陣A的最大特征值lmax為3.00，對(duì)應(yīng)的隨機(jī)一致性指標(biāo)查表可得所以矩陣A一致性指標(biāo)其一致性比例指標(biāo)綜上，矩陣A的一致性在可接受的范圍內(nèi)，W可以作為權(quán)重向量。

3 案例分析

為驗(yàn)證該模型的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，本文以上海市魯班立交進(jìn)口路段為例，利用所建立的評(píng)價(jià)模型對(duì)“交替通行”管理辦法進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。我們通過(guò)運(yùn)用Matlab分析處理路口的視頻文件，同時(shí)查閱媒體報(bào)道獲得相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示：

表1 魯班立交進(jìn)口路段相關(guān)數(shù)據(jù)

為了解實(shí)行“交替通行”管理辦法后合流并道路口三大評(píng)價(jià)指標(biāo)的變化情況，本文在對(duì)數(shù)據(jù)處理時(shí)，運(yùn)用實(shí)行“交替通行”前后數(shù)據(jù)差值的絕對(duì)值與實(shí)行“交替通行”管理辦法之前的數(shù)據(jù)的比值計(jì)算得到三個(gè)指標(biāo)的變化幅度將變化幅度擴(kuò)大100倍作為“交替通行”管理辦法在每一項(xiàng)指標(biāo)下的得分（滿(mǎn)分為100分），從而得到“交替通行”管理辦法的得分矩陣為即“交替通行”管理辦法在高峰時(shí)段時(shí)間平均速度、日車(chē)輛搶道事件數(shù)量及日擦掛事件數(shù)量的得分分別為66.47、99.36及87.18。

根據(jù)2.2.1中計(jì)算出的三項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重向量W，得到“交替通行”管理辦法的得分矩陣B為：

所以，“交替通行”管理辦法的得分為80.86（滿(mǎn)分為100分），從而證明“交替通行”管理辦法在魯班立交進(jìn)口路段實(shí)施效果的評(píng)語(yǔ)為“好”，該辦法能有效緩解車(chē)輛搶道現(xiàn)象，從而減少車(chē)輛擦掛事件的發(fā)生，加快車(chē)輛通過(guò)交叉口的速度。

4 結(jié)語(yǔ)

判斷“交替通行”管理辦法在某路口是否起著很大的作用需要考慮的因素很多，同時(shí)這些因素都是模糊的、不確定的。本文利用這一點(diǎn)建立模型，通過(guò)層次分析法確定評(píng)價(jià)“交替通行”管理辦法的三大指標(biāo)的權(quán)重，并將三大指標(biāo)的改善幅度轉(zhuǎn)化為得分，以百分制對(duì)“交替通行”管理辦法進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠較為準(zhǔn)確地判斷該管理辦法的作用，從而論證了“交替通行”管理辦法的科學(xué)性和合理性。

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（責(zé)任編輯：王 波）

U412

1009-2374（2017）07-0150-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.071

鄧藝峰（1996-），男，四川內(nèi)江人，重慶交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院本科在讀學(xué)生，研究方向：交通運(yùn)輸。

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