基于和谐理念的交通安全评价

马　帅，丁立民，张恬亚，王明敏

(中国人民公安大学，北京　100038)



基于和谐理念的交通安全评价

马帅，丁立民，张恬亚，王明敏

(中国人民公安大学，北京100038)

摘要基于和谐理念，从交通安全相关因素间相互作用的角度对交通安全进行了分析，建立了交通安全和谐理论框架，提出和谐度方程评价法、模糊综合评价法以及和谐分析矩阵评价法3种交通安全和谐度的评价方法，并且对该3种评价法的特点及适用条件进行了深入分析，最后通过实际案例对评价方法进行了检验。

关键词交通安全； 和谐理念； 交通安全评价； 和谐度评价方法

0引言

传统的道路交通安全评价方法有专家经验法、多元回归法、相对事故率法、主成分分析法、质量控制法。评价的方法日益复杂化、多学科化，已经发展到多元统计评价、综合模糊评价、灰色系统评价、AHP层次分析法、DEA数据包分析法、ANN人工神经网络法等。传统交通安全评价主要是对交通事故的结果或者发生事故的可能性进行评价，很少将交通安全管理目标的实现程度考虑在内。

和谐的观念符合安全的本质特征，将和谐的理念应用于交通管理实践当中，对于提高道路交通安全管理部门的管理能力以及服务现实社会都具有重要意义。基于和谐理念对交通安全进行评价，更能达到客观的评价效果，更能适应交通系统的复杂性和环境依赖性，将人的主观精神要素和客观物质要素同时作为需要处置的变量，为工学和社会学以及其他学科提供了理论接口。

该文提出的基于和谐度的交通安全评价，将交通安全管理目标的实现程度作为评价的重要指标，对道路交通安全管理工作有很强的现实意义。

1基于和谐的交通安全

1.1交通安全和谐观

交通系统的和谐是在交通参与者将交通安全作为共同出行目标时，通过协调、平衡、适应而达到的一种最有利的状态，交通安全可以看作是和谐的交通系统所实现的一种功能。影响交通安全的因素可以分为两类，第一类是主观文化因素，包括交通参与者的情感因素、知识水平、守法意识、道德素质、社会文化等。第二类是客观物质因素，包括道路条件、交通标志标线、车辆主动安全和被动安全技术、交通参与者的交通特性等。

和谐是系统的功能，象征着系统各种元素组合在一起，协同演进，表现出整体大于局部之和的特征。不同因素的作用是非线性的，系统各个元素之间不满足叠加原理，对系统的影响力不具有比例关系，具有不确定性和不可预测性。在研究系统和谐关系中，要采用动态平衡的视角，结合理性与非理性，从整体、全局和战略的角度来处理好各种矛盾。和谐的系统观将科学管理与人性化管理统一起来，以人为本，为人素质的进步铺平道路，最大限度地实现系统的目标[1]。

1.2交通安全和谐分析矩阵

为了更好地描述交通系统中各元素的相互作用关系，建立了交通安全和谐分析矩阵(见表1)。

表1　和谐分析矩阵

对角线上的Hii表示各元素人、车、路、管理自身的和谐程度，元素之间也必然存在着相互对应的和谐型关系，而且第i部分对第j部分的作用与第j部分对第i元素的作用是不同的，即Hij≠Hji。

根据系统和谐型矩阵，可以进行如下分析：

(1)交通安全系统各组成要素间的和谐性分析

Hij(i,j=1,2,3,4,i=j)分别表示人、车、路、管理四方面各自的和谐性。

(2)Hij(i≠j)表明交通安全系统各组成要素间的和谐性。

2交通安全和谐度评价方法

交通安全和谐度评价的方法，一种是基于和谐度方程的方法；第二种是基于AHP的多指标综合评价；第三种是基于和谐分析矩阵的评价方法。这3种方法都是针对某一行政区范围的交通安全状况进行的评价，以便通过评价发现问题，为交通安全管理方法和手段的改善提供帮助。

2.1基于和谐度方程的交通安全评价

和谐参与者：系统中涉及到的所有成员，称为“和谐方”，其集合表示为H={H1,H2,H3,H4,…,Hn},交通参与者，道路设施，车辆，管理方是交通系统的四个和谐方。

和谐目标：是指评价体系中涉及到和谐方为了达到和谐状态所必须满足的要求。

和谐规则：是指和谐方为了达到和谐目标所必须遵守的原则，交通系统的和谐规则就是《中华人民共和国道路交通安全法》以及相关的法律法规。

和谐因素：实现系统和谐所要衡量的因素。比如说经济因素，社会因素，政治因素，环境因素等。

和谐行为：和谐参与方采取的措施[2]。

(1)单因素和谐方程

单因素和谐方程为：

HDP=ai-bj

(1)

其中，HDP为某一个因素的和谐度(harmonydegree)，a表示统一度(unitydegree),b表示分歧度(differencedegree)，统一度a表示变量对和谐规则的满足程度，分歧度b表示变量对和谐规则的破坏程度，在交通系统中，a+b=1。

不同因素的和谐规则对应不同的统一度a的计算公式，例如根据城市道路交通限速标志的规定，一般城市道路车速限制小于70公里每小时，可以认为车速大于40小于70符合和谐规则，大于70小于100为相对和谐状态，大于100为绝对不和谐状态，则

但是由于交通系统涉及众多参与者，可以直接通过调查问卷的方式获得机动车驾驶人遵守交通安全法的情况，来确定a的数值。I(i∈[0,1])，为和谐系数(harmonycoefficient)表达了与交通安全和谐目标的符合程度,和谐系数的确定通常与系统和谐程度阈值X有关，或者是根据统一度a来确定(把控制a的数值大小作为和谐目标)，或者是根据调查问卷的方法获得。不和谐系数j，是指系统对破坏和谐规则现象的容忍程度,j通常根据系统分歧度来确定调查问卷的方法获得。对于多因素的和谐系数i与不和谐系数j，可以采取加权平均和最大最小值的方法求得。图1是计算和谐系数的示例。

图1　和谐系数示例图

(2)多因素和谐方程

多因素交通系统的和谐度是在单因素和谐度基础上计算而来的，其计算方法有两种：

①权平均计算

(2)

②指数权重加权计算

(3)

(3)和谐评价等级

根据人们的评价习惯，并参考了其他研究者对于评价等级划分的方式，按照0.2的间距将和谐度方程的评价结果分为5个等级如表2所示。

表2　等级划分表

2.2基于AHP的多指标综合评价

AHP(层次分析法)是美国运筹学家T.L.Saaty教授在20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的多目标决策方法：首先，需要将复杂评价问题分解成不同的影响因素，并按从属关系，分成不同的层次结构，通过两两比较的方法确定各评价指标的相对重要性。然后计算各指标的权重，在此基础上对不同评价对象进行排序。AHP是一种简单、灵活、系统化的分析方法，它为复杂评价问题提供了实用而方便的方法[3]。

(1)建立评价指标体系

在建立和谐度评价指标体系时，应该选取对交通安全影响作用大，并且对评价目标起直接作用的指标。交通安全和谐度评价指标体系不仅能够对交通安全的实际状况做出评价，还能够检测交通安全出现的问题，以及预测交通安全发展的趋势，为实现交通安全的和谐提供有针对性的指导措施(见表3)。

表3　交通安全评价指标体系

交通参与者的安全意识通过行人、非机动车和机动车的违法率的调查来获得。交通安全宣传教育，包括针对行人的教育，机动车驾驶人的培训等内容，可以通过调查问卷的方式进行评价。交通警察执法与事故处理指标可以通过交通事故破案率，交通事故紧急救援体系，交通事故统计制度等内容来衡量。机动车安全管理水平可以通过走访调查危险品运输管理部门，机动车检测站的检测状况，公共交通管理制度等内容来获得。道路条件指标可以通过计算合格的道路横断面，路面状况，交叉口渠化和设计所占的比例来评价。路网结构包括道路的容量、面积、连通度和饱和度，各级公路的比例等内容。交通控制设施包括标志标线，监控设备，信息诱导，行人过街设施等内容，可以通过调查相关路段的交通控制设施的合格比例来获得。车辆安全状况包括主动安全技术和被动安全技术，通过调查道路上不符合安全标准的车辆的比例来评价[4-5]。

(2)构造两两比较矩阵

构造两两比较矩阵，如表4所示。

表4　比较矩阵的等级划分及其标度

某一准则层因素下包含n个评价指标，则第一个指标需要进行n-1次比较，以此类推，得到n阶判断矩阵A。

(3)层次单排序及其一致性检验

通过步骤二得到的判断矩阵A的最大特征根λmax及其对应的特征向量W，将特征向量归一化后，所得到的特征向量的各分向量就是准则层下各个元素的权重。为了检验专家判断的一致性，需要首先计算一致性指标CI(consistency index)，一致性指标一般定义为：

(4)

不同的指标规模，一致性指标的要求也不同，指标规模越小一致性要求就越高,根据平均随机一致性指标RI(random index)，表5给出了1～10阶正反矩阵在1 000次试验后得出的平均随机一致性指标。

表5　1～10阶正互反矩阵平均随机一致性

CI与RI的比例成为一致性比例(consistency ratio, CR), 即

(4)层次总排序及其一致性检验

求得低层次每一个指标的权重，然后求出更高层次的所有高级指标对于总评价对象的相对重要性的排序权值，特别是最底层评价指标对于评价总目标的排序权值。完成层次总排序后，还要进行一致性检验。

(5)模糊综合评价

基于模糊数学的理论，通过对交通系统单一影响因素的和谐度分析，进而对交通系统整体的和谐度进行评价。评价因素集合记为：U={U1,U2,U3,U4,…,Un}，n为评价因素数量；评价等级集合V={V1,V2,V3,V4,…,Vm}，根据和谐度等级的划分确定m的数值。对每个Ui的单因素进行模糊综合评价，建立单因素的评价矩阵Ri，进而建立U的模糊评价矩阵R；确定各因素的权重，因素层权重向量为A={A1,A2,A3,A4,…,An}，指标层权重记为Ai={Ai1,Ai2,Ai3,Ai4,…,Ain}，计算评价结果为：

Y=A×R=[y1,y2,y3,…,ym]

(5)

Y是评价等级集合V的模糊子集，根据评价结果，确定评价等级[6]。

2.3基于和谐分析矩阵的交通安全评价

表6是交通系统4个因素的交通安全和谐分析矩阵。

表6　交通安全和谐分析矩阵

分析的步骤如下：

首先，按照交通系统和谐的实现要求，根据“和则”与“谐则”所包含的策略以及双规则运用的情况建立评价标准，描述各组成元素达到什么水平时是和谐的、不和谐的、中间过渡状态。然后，根据评价标准对和谐分析矩阵中的各项进行打分，将该项的分数除以该项的满分值，就可以得到某一项的和谐度数值Hij，即i元素对j元素的适应、匹配程度。

那么其中在系统中所提供的和谐度为：

系统和谐度等于矩阵内各项的代数和的平均值为：

2.43种评价方法的比较

和谐度方程的评价方法作为一种新的方法有很多优点。通过和谐度方程的评价能够合理地认识不同评价对象之间的差异，能够适应不同评价对象的特征。方程中的和谐系数、不和谐系数的设置使得交通安全的评价更符合以人为本的观念，大城市的安全评价与中小城市的安全评价显然是不同的，而和谐度方程的评价通过调整方程的系数使得交通安全的评价更符合不同的社会文化环境。基于AHP的多指标综合评价，相对来说应用较为普遍。第三种利用和谐分析矩阵的评价方法，可以用来评价交通系统各要素之间的配合关系，但是由于是人工打分的方式，依靠主观经验的成分比较大。

3交通安全和谐度评价实例研究

以山西省柳林县为例，用两种评价法对柳林县的道路安全和谐度进行评价。选取柳林县3条主要干道(贺昌大街、青龙大街、G307)的交叉口作为交通调查的对象，对其交通状况进行评价。对每一个道路路口的地理位置、道路状况、交通设施与渠化措施、交通流运行状况、现状问题进行分析，根据这些现状分析进行综合评价。

3.1多指标综合评价

(1)确定指标权重

首先，运用层次法应用软件yaahp，确定各项指标权重。图2、图3分别为评价指标结构示意图和各指标权重计算结果示意图。

(2)计算评价等级

通过对交通系统单一影响因素的和谐度分析，进而对交通系统整体的和谐度进行评价，评价因素集合n=2，U={U1,U2}。

图2　评价指标结构示意图

①确定评语集，评价等级集合划分为四级，V=(和谐，较和谐，较不和谐，不和谐)

②单因素模糊评价。对每个Ui的单因素进行模糊综合评价，采用专家打分的方法分别建立单因素“和则”与“谐则”的评价矩阵R1、R2。进而建立U的模糊评价矩阵R。

图3　各指标权重计算结果示意图

③确定各因素的权重，因素层权重向量为W={W1,W2,W3,W4,…,Wn}，指标层权重记为Wi={Wi1,Wi2,Wi3,Wi4,…,Win}。

W={0.5,0.5}

W1={0.38,0.17,0.11,0.34}

W2={0.36,0.12,0.33,0.19}

④综合评价

U1=W2∘R1={0.38,0.17,0.11,0.34}

U2=W2∘R2={0,0.32,0.55,0.13}

⑤计算评价结果为：

Y=W×R=[y1,y2,y3,…,ym]

(6)

Y是评价等级集合V的模糊子集，根据评价结果，确定评价等级。Y=max(0.07, 0.385, 0.465, 0.08)，最终对柳林县的道路安全和谐度的评价为“较不和谐”。

3.2和谐度方程评价

在进行交通和谐度评价之前，首先根据和谐论，确定和谐参与者，和谐规则与和谐目标，以此来建立和谐度方程。然后，根据柳林县历年的交通事故数据以及调查所得到的结果，对柳林县的道路交通安全和谐度进行评价。

(1)建立指标体系

各指标及其含义如表 7所示。

表7　和谐度指标及其含义

(2)确定统一度a的隶属函数

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

以上各式中a表示统一度，Z表示该指标的数值。在确定a6，a7，a83个函数时，我们参考了柳林县近几年的交通事故统计数据。柳林县2006～2013年交通事故统计，如表8所示。

(3)计算统一度a

根据调查统计所得到的数据，我们求得了a1～a7的数值，计算结果见表9所示。

根据各个指标的权重求得总得统一度a的值，这里采取等权重来计算a的取值，得a=0.50，b=1-a=0.50

表8　柳林县交通事故统计表

表9　统一度a1～a7计算过程表

(4)计算和谐系数i

当年制定的和谐目标是将交通事故的死亡人数下降15%，实际交通事故死亡人数下降了17%，圆满完成了15%的和谐目标，因此和谐系数i=1。

(5)计算不和谐系数j

j是用来描述和谐参与各方对破坏交通安全规则现象的包容程度。因为柳林县城属于熟人社会，居民普遍适应了这种出行方式，因此取j=0.5。

(6)计算和谐度

根据和谐度方程最后求得柳林县的交通安全和谐度为：

HDP=ai-bj=0.25

(15)

经过和谐度方程的评价我们得到的评价结果是不和谐状态。

4结语

该文提出的基于和谐度方程的评价方法是根据评价对象现有的条件和交通安全状况，以及安全管理目标的实现程度对其进行和谐度的评价，通过对柳林县的道路安全和谐度评价进行检验，促进交通安全管理实践。基于和谐理念的交通安全研究并不是对传统交通安全中人、车、路、管理等各因素的安全性研究的重复，而是在系统思维指导下，以和谐为目标的交通安全问题的解决。交通安全的和谐观念真正体现了安全管理中的以人为本，将安全事故中的非理性成分纳入其中，具有重要的理论和实践意义。交通安全是在交通系统构成物与交通参与人或由人组成的组织的互动中实现的，在不同时空下影响和谐的主要原因是不同的，通过和谐的观点进行研究就防止了交通安全管理措施的规行矩步。该文的研究主要集中在思想和认识论层次上，虽然也提出了实现和谐的两种机制和和谐度的3种评价方法，但是评价指标体系还有待完善，和谐度评价方程还需要通过更多的实例检验来校正，以便实际地促进交通安全管理。

参考文献

[1]朱浩.和谐系统的非线性意蕴[J].系统科学学报，2007，17(2)：58-62.

[2]左其亭.和谐论,理论,方法,应用[M].北京：科学出版社，2012.

[3]邱均平,文庭孝等.评价学,理论·方法·实践[M].北京：科学出版社，2010:196-211.

[4]孙伟.城市道路交通安全评价指标体系研究[D].南京：南京林业大学，2007.

[5]毕明涛.公路交通安全可持续发展研究[D].西安：长安大学，2005.

[6]叶珍.基于AHP的模糊综合评价方法研究及应用[D].广州：华南理工大学，2010.

[7]张恬亚,丁立民.交通安全和谐度分析与评价[J].北京理工大学学报，2013,33(增刊1)： 153-155.

(责任编辑陈小明)

作者简介马帅(1989—)，男，山东人，公安大学2015级交通执法专业研究生。研究方向为交通安全。

中图分类号D035.37