基于AHP的城市道路交通安全评价指标体系

程巧梦，张广泰，王立晓

（新疆大学 建筑工程学院，新疆 乌鲁木齐830049）

城市道路交通系统是一个由人、车、路、环境等要素构成的运输系统，系统中任何因素的不协调，都可能导致系统失去平衡，从而增加交通事故发生的概率。道路交通安全评价是解决交通安全问题的前提，科学合理的道路交通安全评价体系，需综合考虑交通安全的诸多影响因素，通过评价找出道路交通系统中存在的问题，并采取具有针对性的改善措施，达到减少交通事故、改善交通安全的目的。

目前，我国广泛采用的道路交通安全评价指标有绝对指标（如事故次数、死亡人数、受伤人数和直接经济损失等）和相对指标（如10万人口死亡率、万车死亡率和亿车公里死亡率等）两大类。这些评价指标都是基于事故统计数据，但由于目前我国道路交通事故统计指标体系中仍存在统计指标数据遗漏、统计指标口径不一致、道路交通事故严重程度界定及量化不清晰等问题，使这些评价指标在使用时存在一定的局限性，只能表征道路交通安全水平的一个方面，但不能全面反映道路交通安全的各影响因素。在考虑道路交通安全各影响因素的基础上构建评价指标体系，主要是针对同一地区或城市整体道路交通安全水平的评价，可用于不同地区或城市间道路交通安全水平的横向比较，而不能对同一城市不同路段或交叉口的交通安全水平进行对比，并且部分指标很难进行量化。因此，有必要综合考虑道路交通安全的各影响因素，构建针对同一城市不同路段（交叉口）的道路交通安全评价指标体系，这对全面、科学地衡量和评价道路交通安全水平、鉴别事故多发地点具有重要意义。

1 城市道路交通安全影响因素分析

综合考虑城市道路交通事故发生的各影响因素，将其归纳为宏观因素和微观因素两大类。

1.1 宏观因素

宏观因素从大区域、整体性方面考虑，主要包括人口、文化、教育、经济、法律等因素。

1.1.1 人口因素

人是道路交通系统中的主体，一切交通活动都是依赖于人而存在的。城市居民的交通观念、出行习惯等对城市道路交通安全有很大影响。一个城市的人口数量直接影响到该城市的交通需求，人口越多，产生的交通需求越大，就越容易引发交通事故。

1.1.2 文化与教育因素

社会整体文化尤其是交通安全文化的发展速度滞后于道路交通的发展速度，出现交通安全管理与交通需求不协调现象，导致交通事故频发。交通参与者的文化水平和受教育程度与其交通行为直接相关，而交通事故的发生往往是由于交通参与者违反交通法规造成的。

1.1.3 经济因素

随着城市经济的快速发展，城市道路里程不断增长，机动车保有量急剧增加。城市经济的发展促进各地区之间、人与人之间的交流与合作，导致人员与物资间的流动增加，交通需求激增，交通供需矛盾加大，从而导致交通事故的发生。

1.1.4 法律因素

这里的法律是指道路使用者在交通中所必须遵守的交通法律、法规和条例的总称，是道路交通安全的重要保障。交通法规的目的是约束道路使用者的交通行为，降低道路中的危险因素，以达到提高道路交通安全的目的。合理、健全的交通法律、法规体系能够较大程度地提高道路交通安全状况。

1.2 微观因素

微观因素侧重于小区域、局域性，主要包括人、车、路、环境、管理等方面的因素。

1.2.1 人的因素

有一次，我可能是过于粗心，一下子把自己的名字说成了李六如。吴小哥问，李六如是谁？我赶紧更正： 李六如是我的对脸亲家。 以后，我就特别小心。生怕出了错。为了能干好工作，我甚至查了县志，对古家庄的来龙去脉摸得一清二楚。比如古家庄的起源，古姓是不是都是洪武年间迁来的？吴小哥后来好像越来越清醒，好像对我讲的也产生了怀疑。每一次自圆其说都变得很艰难。

交通活动中的行为人主要有机动车驾驶人、非机动车驾驶人和行人，驾驶人的违章操作和失误以及行人不遵守交通规则是引发交通事故的主要原因。国内外的道路交通事故统计表明，由人的因素造成的交通事故占事故总数的80%～90%。

1.2.2 车的因素

车是现代交通的主要运输工具，车辆性能的好坏直接影响到道路交通安全。影响机动车安全性能的因素主要有转向系统、制动系统、行驶系统和电气系统。各系统发生故障都将直接或间接引发交通事故。

1.2.3 路的因素

道路是交通系统的基础设施，道路因素主要包括道路的几何线形、路面状况、道路横断面设置以及交叉口设计等。线形设计对道路的行驶安全起重要的决定作用，线形设计要求直接、连续、均衡，并与沿线的地形、地物相适应，与周围环境相协调。合理的道路横断面设置能够有效地分离机动车、非机动车和行人，减少机动车与非机动车、机动车和行人间的交通冲突，从而避免交通事故的发生。交叉口作为城市道路的重要组成部分，更容易受到车流、人流、交通环境的影响，中国城市中的交通事故大约有30%发生在交叉口。

1.2.4 环境因素

1.2.5 管理因素

交通管理因素渗透在交通安全的其他4个影响因素之中，与它们相互作用，共同影响着道路的交通安全状况，主要包括交通法规、路面警力配备、事故救援体系等。合理的路面警力配备能够使交通参与者保持良好的交通秩序。事故救援体系是减少交通事故死亡人数的重要手段，并且能够迅速地抢救伤员、清理道路，也能够使事故发生路段迅速恢复正常通行，避免引发二次碰撞。

城市道路交通安全是上述各种影响因素综合作用的结果，各因素对道路交通安全的影响程度也有一定的差异。评价指标体系应该能够反映交通安全的整体水平，因此，指标的选择应着重考虑道路交通安全的主要影响因素，对交通安全影响较小的因素可适当忽略，以简化系统，降低系统操作的复杂性。

2 评价指标体系的构建

2.1 评价指标的选取原则

城市道路交通安全评价是一个多目标、多层次的决策分析过程，涉及到人、车、路、环境、管理等诸多因素的综合分析和比较。所选指标既要尽可能地反映道路交通安全的影响因素，又要保证指标的易采集和量化。评价指标的选取需遵循科学性、系统性、综合性、可操作性等原则。

2.2 评价指标体系的构建

根据城市道路交通安全影响因素的分析可知，宏观因素是从整体性出发，可用于评价整个地区或城市的道路交通安全水平。然而对同一个城市的不同路段或交叉口的交通安全评价，可以认为这些宏观方面的因素（人口、文化、教育、经济、法规）是大体一致的，而微观因素中人的因素（主要包括驾驶人和行人的心理和行为特性）和车的因素（主要包括车辆的技术性能和安全检查）很难采集和量化，并且这些因素在不同路段上也可以看作是随机分布的。近年来，不断有学者深入研究后发现，人和车辆对道路安全的影响只是局部影响，而道路的影响却是交通安全的整体。环境因素作为外部因素，也会间接影响道路安全，由于同一城市的气候条件、天气状况相同，因此，本文主要考虑交通环境和人工环境因素。

综上所述，本文通过大量的实际调查资料，并广泛吸收有关专家的研究成果，主要从道路、环境和管理三个方面入手，构建了针对事故多发点鉴别城市道路交通安全评价指标体系，其层次结构模型如图1所示。整个评价指标体系由三个层次组成，包括目标层（A）、一级评价指标（B）和二级评价指标（C）。经交通安全的有关专家对各评价指标进行判定、量化，认为各指标符合评价指标的选取原则，而且采集量化方便，评价体系科学、合理，能够全面反映道路交通安全水平。

图1 城市道路交通安全评价指标体系层次结构模型

3 权重值确定

层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）是由美国著名的运筹学家T.L.Satty等人在20世纪70年代提出的一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法，特别适用于具有定性、定性和定量相结合的决策分析中。因此，本研究运用层次分析法对所构建指标体系的各个因素进行权重分析。具体操作步骤如下:

3.1 建立层次结构模型

如前所述，这里所建立的城市道路交通安全评价指标体系由目标层（A），一级评价指标（B）和二级评价指标（C）组成。

3.2 构造判断矩阵

根据所建立的层次结构模型，采用德尔菲法，请交通安全专家按照1～9级比例标度法，对同一层次相应指标的重要性进行两两比较。对专家的打分结果进行汇总分析，剔除误差，综合比较，得到最终的判断矩阵。各层次判断矩阵如表1～表6所示。

表1 一级评价指标B的判断矩阵

表2 二级评价指标C1的判断矩阵

表3 二级评价指标C2的判断矩阵

表4 二级评价指标C3的判断矩阵

表5 二级评价指标C4的判断矩阵

表6 二级评价指标C5的判断矩阵

3.3 层次单排序及其一致性检验

求解判断矩阵的最大特征值，找出最大特征值对应的特征向量，将其归一化，即为同一层次元素相对于上一层次元素的相对重要性权值。由于判断矩阵受人的主观因素影响，不一定具有完全的一致性，如果矩阵不符合一致性的要求，则需要重新调整矩阵中元素的相对比值，重新进行计算，直至判断矩阵满足一致性要求。

3.4 层次总排序及其一致性检验

计算C层次所有元素对于目标层A的相对重要性权值，并对总排序进行一致性检验，以保证层次总排序计算的一致性精度。经计算，得到城市道路交通安全评价指标的权重及总排序权重，如表7所示。指标的层次单排序和总排序均通过了一致性检验的要求。

从表7中可以看出，一级评价指标中，路段几何物理条件对道路交通安全产生的影响最大，其次为交叉口条件，这两个因素均为道路方面的因素，可见道路因素对交通安全的影响最大。接下来是交通流状态，这是由于交通量和车流密度、行车速度之间有密不可分的关系，因此，交通流状态对道路交通安全的影响也不容忽视。安全设施与道路环境能够减少交通事故的发生，因此，维持正常的交通秩序、美化道路景观、提高行车的舒适性，对确保道路行车安全起辅助作用，对交通安全的影响也较小。在二级评价指标中，对道路交通安全影响最大的因素是道路线形，可见道路线形作为道路设计的硬性指标，必须严格满足规范要求；影响最小的因素是道路照明条件，这是由于白天通常具有良好的光照条件，夜间除路灯照明外，也可依靠机动车的前照灯、转向灯等提供交通照明和警示，道路照明条件能为驾驶者提供良好的视觉条件，也是夜间安全行车的重要保证。

表7 评价指标权重及总排序权重

4 结束语

以往的城市道路交通安全评价指标体系，主要是针对一个城市整体交通安全水平的评价。不适用于同一城市不同路段或交叉口的交通安全水平的比较。通过综合分析城市道路交通事故的各影响因素，主要从道路、环境、管理三个方面着手，构建出一个能够对比城市不同路段（交叉口）安全水平的道路交通安全评价指标体系。城市道路交通安全评价指标体系是进行道路交通安全评价的基础。根据所建立的评价体系，结合灰色评价、模糊综合评价等评价方法对事故易发地点进行评价，将是今后道路交通安全评价工作的研究重点。

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