道路交通系统的安全可靠度模型构建

谢彤 许可

(重庆市公安局江北分局，重庆 400074)

道路交通事故堵塞交通、危及生命、损失财产，已成为人类的一大公害。道路交通安全审计或评价可以对道路交通系统存在的或潜在的安全问题进行定性和定量分析，以减少损失，寻求最低事故率[1]。道路交通系统安全评价模型的构建对准确掌握道路交通安全状况，有针对性的采取控制与管理措施，改善现有路网设施的交通安全状况，预测新建路段或路网设施交通安全水平，以及警示交通参与者都具有重要的现实意义。

可靠度是设施系统安全使用或运行的量度。道路交通系统是由交通参与者、车辆、道路及环境四大因素构成的复杂动态系统[2]，道路交通系统要安全必须使组成该系统的各要素都安全可

靠。道路交通系统的安全性取决于系统中各要素的安全可靠性。本文将探讨用道路交通系统可靠度来进行道路交通系统安全评价，即用道路交通系统安全可靠度模型来反映道路交通系统安全评价模型。道路交通系统安全可靠度是指在规定的道路交通条件和给定的时间内，不发生交通事故的概率，数量上应为交通参与者安全可靠度、车辆安全可靠度、道路安全可靠度与环境安全可靠度的并积。

1 交通参与者安全可靠度模型

1.1 感知可靠度模型

感知阶段差错状态可由本身直接恢复，感知可靠度[2，3]RS表示为:

其中，pSi为感知阶段第i个感知行为主因子量化值;wS为感知差错引发的故障或事故的百分比。

1.2 判断可靠度模型

判断阶段差错状态除可以直接恢复外，还可以通过感知—判断方式恢复。所以该阶段的可靠度为两者串联组合，则判断可靠度[4，5]RO为:

其中，pOi为判断阶段第i个判断行为主因子量化值;wO为判断差错引发的故障或事故的百分比。

1.3 动作可靠度模型

动作阶段差错状态恢复有三种方式:除直接恢复外，还有通过判断—动作阶段恢复，以及感知—判断—动作恢复，即动作可靠度[6，7]RR由三种恢复方式的可靠度串联组合:n

其中，pRi为动作阶段第i个动作行为主因子量化值;wR为动作差错引发的故障或事故的百分比。

1.4 交通参与者可靠度的计算公式

交通参与者可靠度分为感知可靠度RS、判断可靠度RO和动作可靠度RR。由三个行为阶段构成串联系统[6，7]，因此交通参与者的可靠度Rp为:

2 车辆安全可靠度模型

车辆的安全可靠性，是指车辆在规定的使用条件下与规定的时间或里程内安全完成规定功能的概率。即汽车在正常的驾驶下，一定时间或行驶里程内能够保证安全正常行驶的程度。车辆安全可靠度Rv为:

其中，rm为车辆第m种部件或逻辑连接的可靠度;K为组成车辆的逻辑单元总数。

3 道路与环境安全可靠度模型

道路是车辆与人通行的场所和基础条件。道路对交通安全影响可分为两种情况:一种是因为道路的缺陷直接导致交通事故的发生;另一种是因为道路的缺陷诱使驾驶人的驾驶行为发生偏差。影响交通安全的道路因素主要有道路等级、几何线性、横断面、交叉路面及安全设施等。所以道路安全可靠度模型Rr为:

其中，tij为道路第i种影响因素中的第j种属性的可靠度;αij为道路第i种影响因素中的第j种属性的权重;n为影响道路安全因素总个数;k为道路第i种影响因素的属性个数。

4 道路交通系统的安全可靠度模型

根据以上分析，道路交通系统的安全可靠度R的模型为:

最后得:

从物理的观点来看，网络是各个物理元素相互连接形成的一个系统，可分为点、线、面三个组成层次。同理，道路交通系统为道路节点或微段、路段、路网组成。因此道路交通系统可靠度可从道路系统节点或微段、路段和路网角度进行研究。

5 结语

本文采用系统的观点，通过分析组成道路交通系统的四个因素:交通参与者、车辆、道路和环境，分别建立其安全可靠度评价模型和道路交通系统安全可靠度模型。在此基础上，建立了道路交通系统安全可靠度评价模型，因此可对道路交通系统的安全性进行评价，为道路交通安全的研究与保障奠定一定理论基础。由于道路交通系统的复杂性，模型中相关参数的确定有待进一步研究。

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