基于层次分析法的客车安全性评价体系研究

霍亚军，张云娇

（1.重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心，重庆 401122；2.长安大学汽车学院，西安 710064）

伴随着公路客运和旅游业的发展、高等级公路的兴建以及客车车速的不断提高，随之而来的是出行者对客车安全状况的关注和担忧。车辆是交通出行的载体，是交通事故的直接“参与者”与“肇事者”。交通事故的发生与客车本身的安全性能密切相关。目前，我国对于客车安全性的研究主要集中在客车被动安全领域，以及客车发生事故（侧翻或碰撞）后的安全性分析和对策研究。虽然这方面的研究日趋成熟，但对预防客车交通事故的发生仍具有滞后性。因此，目前我国需要一套可以用来全面评价客车安全性的完整体系，并通过该体系能全方位地了解影响客车安全性的各方面因素，以便在一定程度上避免交通事故的发生。

1 建立客车安全性评价体系

客车安全性评价在我国仍属新鲜的研究领域，其基本原理是根据达到客车行驶安全的目标确定的。指标选择是进行评价的基础，也是评价结果优劣的关键，因此，指标体系选取应遵循以下原则：科学性和有效性；可比性和灵活性；动态与静态相结合；定性指标和定量指标相结合。

客车安全包括主动安全和被动安全[1]。主动安全是指驾驶的车辆与外界发生碰撞的安全系数，可通过主动安全预知和规避危险，并防止事故于未然[2]；被动安全一般是车辆在发生意外事故时对乘员进行有效保护的能力[3]。然而，车辆技术管理也在很大程度上影响了客车的安全性，对建立完整的车辆技术管理系统、提高客车安全性起到不容忽视的作用。因此，本文根据影响客车安全的要素，通过聚类分析，建立了一套综合全方位的评价体系，如表1 所示。

表1 客车安全性评价指标体系

2 层次分析法评价

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。此方法把复杂系统的决策思维进行层次化，把决策过程中定性和定量的因素有机地结合起来，通过判断矩阵的建立、排序计算和一致性检验得到具有说服力的最后结果。将客车安全评价系统分为主动安全、被动安全和车辆技术管理三个大的层次。利用其分析客车的安全性能，可以将人的主观性依据用数量的形式表达出来，使之条理化、科学化，从而可避免由于人的主观性导致权重预测与实际情况相矛盾的现象发生，克服了决策者和决策分析者难以沟通的现象，克服了决策者的个人偏好，提高了决策的有效性[4]。

2.1 权重计算步骤

采用层次分析法计算各评价指标的权重ω（k），其基本步骤[5]：

1）建立递阶层次结构。通过调查研究和分析，弄清问题的范围和目标、问题包含的因素、各因素间的相互关系，建立递阶层次结构。

2）构造判断矩阵。对每一层次中的一系列成对因素进行判断比较，根据一定的比率标度将判断定量化，形成比较判断矩阵。即对B1、B2、......、Bn这n 个因素之间相对重要性进行比较（如表2 所示），以确定n×n 阶的判断矩阵B=（bij）。它有以下特点：①bij＞0；i，j=1，2，…，n；②bij=1/bji；③bi1=1。

表2 相对重要性的比例标度

3）层次权重值的确定及一致性检验。即是由BW=λW 解出最大特征根λmax及对应的特征向量W，将λmax所对应的最大特征向量归一化，就得到B1、B2、…、Bn相对于上层因素A 的权重值。为了测试评判的可靠性和一致性，引入一致性比率CR（CR=CI/RI）作为度量判断矩阵偏离一致性的指标，其中CI 为一致性指标，其定义为CI=（λmax-n）/（n-1）；RI 为引入的随机一致性指标，则当CR＜0.10 时，即认为判断矩阵具有满意的一致性。1-10阶判断矩阵的RI 取值见表3。

表3 平均随机一致性指标

2.2 指标权重的确定

本文指标权重的确定利用层次分析法Excel 算法[6]。根据表2 确定主动安全、被动安全及车辆管理中各因素的相对重要度，通过Excel 实现矩阵运算，计算步骤环环相扣，步步跟踪，具体过程如表4 所示。最终确定各指标权重，计算出CR，并进行一致性检验。若CR＞0.1，则重新调整各因素的相对重要度，直至通过一致性检验为止。

在层次分析法Excel 算法的基础上，依据各项客车安全评价指标，应用层次分析法确定各评价指标权重，计算结果如表5 所示。

2.3 综合评价

按照上述方法确定的单项指标的评价值代表了对该方面具体内容的评价结果。单项指标与对应大类指标下的权重相乘并求和，可得到各大类指标的评价值。以此类推，可得到各评价内容的最终评价值。

用Wi表示评价内容的权重，Wij表示大类指标的权重，Wijk表示单项指标的权重，则有针对具体的客车安全性指标，将各单项指标的评价值（评分）Pijk与对应的权重Wijk相乘并求和，即可得到其最终评价值

根据P 值，对应表6 的评价标准，则可得到客车安全的最终评价结果。

表4 基于层次分析法Excel 算法运算过程

表5 客车安全性评价指标体系权重值

表6 客车安全性评价标准

利用以上层次分析法，对10 辆某典型长途客车进行全面具体的安全性分析，其中主动安全与被动安全的评价主要依据E.C.E 法规[7]及国家客车安全标准，结合对驾驶行为的调查分析得出评价值；车辆技术管理主要通过专家分析法进行评价[8]。对典型长途客车的安全性进行打分及计算，最终得出客车安全评价值见表7。

表7 客车安全性能分析值

被调查的10 辆某典型客车安全性评价的最终得分为86.949 分，对应于表6 的评价标准，其最终评价结果为良好。可以看出，其主动安全评价值较高，安全性较强，但在车辆技术管理方面还存在不足。应用本方法对客车进行安全性评价得出结论与实际情况基本一致，证明此评价方法可以推广。

3 结束语

本文在我国客车安全性评价现状的基础上，选取客车主动安全、被动安全与车辆技术管理相关参数，构建客车安全性评价体系；利用层次分析法，把定性指标定量化，确定各指标权重，最后经过综合计算分析，得出客车安全性评价值。该方法不仅可从整体上了解客车的安全性能，还可通过各指标权重及相应的评价值了解到客车在哪些方面存在安全漏洞，并有针对性地做出提高和改善安全性能的有效措施[9-10]。

[1]陈彦华.大型客车被动安全性设计与对策研究[J].城市车辆，1996，（4）

[2]何汉桥，张维刚.我国客车安全综述[J].客车技术与研究，2007，29（2）：1-4.

[3]李强.汽车被动安全技术分析[J].拖拉机与农用运输车，2007，（6）

[4]李娜.运输车辆安全体系评价的研究[J].电脑知识与技术，2009，（36）：10424-10426.

[5]张翠.驾驶员自身因素引起的驾驶疲劳对交通安全的影响[J].交通与运输，2010，（3）

[6]先锋.用电子表格（EXCEL）实现层次分析法（AHP）的简捷计算[DB/OL].中国科技论文在线，2004.http：//wenku.baidu.com/view/cb3c950a79563clec5da7182.html

[7]邹永良，孙巍，龚标，等.我国大型客货车辆安全技术标准探析[J].交通标准化，2011，（3）

[8]向晓峰.中型客车被动安全性的研讨[J].客车技术与研究，2001,23（1）：15-16.

[9]申晓路.确保新体制下客车安全的实践与思考[DB/OL].[2012-09-12].http：//www.doc88.com/p-210942969318.html

[10]田志成，丛国全，范英，等.模糊综合评价与层次分析法在场(厂)内机动车辆安全评价中的应用研究[J].建筑机械，2008，（10）