变权理论城市道路交通风险评价探析
摘要：为进行城市的道路交通风险评估，选取了城市道路交通管理、城市道路条件、城市道路交通设施和城市道路环境四项评价指标，建立交通风险评价指标体系。通过将变权法结合模糊数学理论和ＡＨＰ方法，对评价指标进行合理的赋值与无量纲化处理，再根据我国城市道路的实际状况，选取合适的状态变权函数，建立变权模糊综合评估模型，并将该模型应用于北京市三条城市道路风险评价中。通过计算该评估值与常权综合评价结果对比，验证了变权评估模型的优越性和合理性。
关键词：城市道路交通；风险评估；变权综合法；模糊综合评价；层次分析法
近年来，交通事故频频发生，严重危及了道路使用者的人身安全，造成了重大的财产损失。因此，对城市道路进行科学合理的风险评价，根据其状态评价结果确定道路的“健康状态”，为道路交通管理部门管理决策提供合理和科学的意见很有必要。目前，我国在交通安全风险评价方面采取的主要是常权综合评价方法，比如：模糊综合评价［１］、灰色综合评价［２－３］、神经网络评价［４－６］等，这些方法可以综合的考虑到每个指标，其整体评价值可以反映系统的性能，但仍有一定的局限性。因此，本文尝试把变权模糊综合评价应用于城市道路交通风险评价中，通过找出有缺陷的指标，再对评价指标变权，使评估结果更接近实际情况，提高城市道路交通风险评价的真实性。
１变权理论基本原理和模型架构
１．１变权理论基本原理
变权理论的思想由汪培庄［７］首次提出，并且给出了变权的经验公式。变权综合相较于常权综合而言，不仅考虑了各基本因素的相对重要程度，而且克服了常权综合中指标权重不变所导致的固有决策缺陷，变权公理化定义如下［８］：所谓一组变权Ｗ（Ｘ）＝（ｗ１（ｘ），…，ｗｎ（ｘ）），ｎ个对应的映射ｗｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ），ｗｊ：［０，１］ｎ→［０，１］，（ｘ１，ｘ２，…，ｘｎ）→ｗｊ（ｘ１，ｘ２，…，ｘｎ），其中∑ｎｊ＝１ｗｊｘ１，ｘ２，…，ｘｎ（）＝１，ｗｊ（ｘ１，ｘ２，…，ｘｎ）（ｊ＝１，２，…，ｎ）中的每个变量ｘｊ都连续，此指标的变权向量Ｗ（Ｘ）可用指标常权向量ｗ０与指标值的变权向量Ｓｊ（ｘ）表示为：Ｗ（Ｘ）＝ｗ０＊Ｓ（Ｘ）∑ｎｊ＝１（ｗ０＊Ｓｊ（ｘ））。
１．２变权模型的架构
因为城市道路交通安全的状态具有类似“木桶性质”的原理，即木桶中所有的板子平均长度不能决定木桶装水的数量，起决定作用的是最短的板子，只要有一块有严重缺陷的木板将会影响整个木桶，所以惩罚的幅度要大于激励的幅度，才能更准确地反映实际情况。考虑以上因素，采用以下状态变权函数［９－１１］来评价道路交通安全系统的风险：Ｓｊ（ｘ）＝１，ｘｊ∈［０，ａ１］ｗ０（ｘｊ－ａ１）ａ２－ａ１，ｘｊ∈［ａ１，ａ２］ｗ０，ｘｊ∈［ａ２，ａ３］ａ４＊１－ｗ０１（－ｘｊ）１－ａ３（），ｘｊ∈［ａ３，１］睿ǎ保┦街校海幔保幔玻幔场剩郏埃保荩幔蔽穸ㄋ剑幔参案袼剑幔澄だ剑唬幔础剩ǎ埃保だ鹘谒剑爰だ乃匠煞幢龋唬鳎拔Ｈㄈㄖ兀郏梗荨
２指标选取和研究方法
２．１指标的选取和指标体系的架构
城市道路交通风险评价是一项复杂的工程，涉及“人的不安全行为”、“路的不安全状态”以及交通外部环境的干扰等诸多因素，所选取的指标要能较全面反映城市道路交通安全状况并要保证指标获取的科学合理性。通常交通事故评价指标采用绝对数法［１２］来描述，即用交通事故次数、死亡人数、受伤人数和直接经济损失评估交通安全；但此方法没有考虑其他交通因素的影响，其评估结果的客观性大大降低。因此，通过查阅文献资料［１３－１４］，同时结合我国城市道路交通实际风险状况，本文选用城市道路交通安全管理指标与道路条件、道路交通设施、道路环境等指标相结合来评估城市道路交通安全。运用ＡＨＰ法建立如图１所示的城市道路风险评价指标体系。
２．２指标常权的确定
根据所研究道路的实际情况，经过现场调查研究以及五位专家打分，其中有交通安全领域专家、交警部门、交通管理部门等的专家，根据道路交通系统风险评价指标体系中的各指标之间两两相互比较来确定其相对重要度，采用１－９标度法构造出两两判断矩阵，进而确定各个评价指标的权重，具体见表１～表５。经计算，得到上述判断矩阵的权重向量（保留三位小数），上述判断矩阵已经过修正过程，保证一致性比例Ｃ．Ｒ．均符合要求，Ｃ．Ｒ．＜０．１满足一致性的要求，结果见表６所示。
３道路安全风险评价应用示例
为说明变权法解决道路交通风险评价问题的过程，本文以北京市复兴路、建国路、莲花池东路这三条城市道路为评估对象。专家评分采用模糊数学描述指标评估值，评估结论的等级有“差”、“一般”、“中”、“良”、“优”，与其相对应的评分依次为ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，从而建立评价体系的模糊关系矩阵：Ｒ＝ｒ１１…ｒ１ｍｒｎ１…ｒｎｍ瘢剑ǎ颍椋辏睿恚颍椋瓯硎疽蛩赜肫烙锏牧ナ艄叵怠８莸缆方煌ò踩低撤缦掌兰壑副辏龅撞阒副甑哪：拦乐担绫恚匪荆患诮煌ㄊ鹿室环⑸湓帜殉潭冉洗螅匦爰哟笾副甑某头６龋擞霉剑ǎ保。幔保剑埃矗埃幔玻剑埃罚埃幔常剑埃梗担幔矗剑埃福啊＜吹敝副昴：兰壑敌∮冢埃词保弥副甑某头６茸畲螅恢副昶兰壑翟冢埃梗怠敝涫保哦愿弥副杲屑だ佣锏匠头Ｄ康摹Ｇ蟮酶葱寺贰⒔ü贰⒘ǔ囟氛馊智榭龅谋淙ㄈ绫恚杆尽８菹低车恼迤拦乐担鑫甯霭踩燃叮础安睢薄耙话恪薄爸小薄傲肌薄坝拧保淠：悼啥ㄒ逦ǎ埃常埃埃担埃埃罚埃埃福埃埃梗埃蚣扑憬峁绫恚顾尽Ｓ杀恚怪械募扑憬峁梢钥闯觯焊葱寺方煌ò踩低撤缦掌兰壑副晏逑抵校副瓿鞘械缆吠ㄊ犹跫模称兰壑堤乇鸬停瞧淙ㄖ亟洗螅üＨㄆ兰郯踩阅苤滴埃福埃梗踩燃对诹己陀胖洌欢淙ㄆ兰郯踩滴埃矗梗玻踩燃对诓詈鸵话阒洌茨掣龀Ｈㄈㄖ亟洗蟮闹副昶拦乐到喜钍保嘟嫌诔Ｈㄆ兰鄯ǎ淙ㄆ兰鄯苄拚弥副辏蛊兰壑蹈侠怼Ｔ诮ü菲兰壑副晏逑抵校渲行谐倒芾恚粒埠偷缆返募负蜗咝裕拢钡闹副曛到系停Ｈㄈㄖ刂到闲。üＨㄆ兰郯踩阅苤滴埃福叮梗踩燃对诹家陨希欢淙ㄆ兰壑滴埃叮矗叮踩燃对谝话愫椭兄洌茨掣龀Ｈㄈㄖ亟闲〉闹副昶拦乐狄步喜钍保Ｈㄆ兰鄯ú荒芎芎玫男拚弥副辏淙ㄆ兰鄯ㄈ纯梢裕蛊兰壑蹈咏导是榭觥Ａǔ囟方煌ò踩低撤缦掌兰壑副晏逑抵校逯副曛刀冀虾檬保捎贸Ｈㄗ酆掀兰酆捅淙ㄗ酆掀兰鬯弥迪嗖畈淮螅凑逯副甓冀虾檬保梢酝笔视贸Ｈㄗ酆戏ê捅淙ǚ衅拦溃淙ㄗ酆戏ǖ钠拦乐蹈侠硪恍浯锏搅硕匀毕葜副甑某头Ｄ康摹
４结束语
综上，变权模糊综合法在道路交通风险评价过程中，尤其当个别指标有严重缺陷的时候，不管该指标的常权权重如何，变权法能很好的惩罚有缺陷的指标，使评价值总体下降。相较于常权综合法所得结果为固定值，变权评价所得评估值是合理的，更能接近于实际，更有价值；提高整体风险评估值的可信度与真实性，能更好的为交管部门提供科学的决策依据，对于降低道路交通风险，提高道路整体安全性具有很大的意义。同时，城市道路交通的风险评估是很复杂的，涉及的指标因素众多，因此，道路交通系统的风险评价指标体系的建立、变权状态函数的确定，以及选取相适应的风险评价的状态函数等为科学的评估需要进一步的研究。
朱涵 杨润凯 中国人民公安大学交通管理学院
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