基于TOPSIS的车队运输安全性评价研究

李武阳

（军事交通学院 学员旅，天津 300161）

基于TOPSIS的车队运输安全性评价研究

李武阳

（军事交通学院 学员旅，天津 300161）

在对军交运输安全工作现状进行分析的基础上，系统分析了驾驶员的情况、车辆情况、部队管理和道路环境状况等影响运输安全的相关因素。在此基础上，综合运用模糊综合评价法和TOPSIS方法等，构建汽车分队运输安全评价体系，对军交运输安全进行定量评估，为有效预防汽车分队安全事故提供了理论依据。

道路环境；运输安全；评价方法；模糊综合评价法；TOPSIS

1 引言

近年来，根据部队统计数据，军车安全事故出现的频率和范围呈逐年扩大的趋势，这不但对军交运输工作产生了一定的影响，还在地方产生了不良后果，发生了众多军民纠纷，影响了军车形象。当前，预防军车事故应成为各单位安全事故预防的首要抓手。军车事故从一定程度上讲，存在偶然因素，但背后更多的是人和车的因素。因此，有必要对众多军车事故进行深入研究，为预防军车事故提供理论和现实支撑。

2 军交运输安全工作现状

长期以来，我军的分队运输得到了迅速发展，分队运输事故较之以前有了大幅降低。随着近几年车辆装备的更新换代和部队管理工作的滞后，一方面，新型车辆装备装配部队的周期缩短，驾驶员对新车型的掌握不足，另一方面，地方道路交通网的发展滞后，造成了分队运输安全隐患，主要表现在以下几个方面：

（1）地方道路交通发展滞后。近年来，随着经济的迅猛发展，汽车保有量迅速增加，虽然我国的各级别公路发展迅速，但已经远远不能满足车辆发展要求。道路交通发展呈现出诸多矛盾。而在此环境下，军车运输不可避免地受到道路条件制约，发生安全事故的概率大大增加。

（2）平时机动运输任务繁重，驾驶员驾驶水平亟待提高。和平时期，部队遂行多样化军事任务十分繁重，车辆运输频次增加，部队管理难度增大，驾驶员实训时间减少，驾驶水平难以估测，很多时候存在单独执行任务的情况，驾驶安全难以有效保证。

（3）执行特种运输任务，安全事故几率增大。由于部队军车执行任务的特殊性，需要动用大型载重车和牵引车，很多都是超高、超重的车辆，地方道路无法与之相适应，这就增加了安全隐患。

以上这些客观条件，都在制约着军车运输的安全性，因此有必要对部队军交运输工作进行安全评价，建立科学的预防车辆事故的对策措施。据此可以找出影响驾驶员执行运输任务安全的因素，通过系统分析这些因素的内在联系，找到合适的评价方法，对运输安全的等级进行定量评估，以构建合适的评估模型用于运输实际。

3 运输安全影响因素分析

3.1 驾驶员因素

经过军交运输部门近几年统计，在军车安全事故中，由于人为因素造成的事故占到总事故的50%以上。驾驶员是军交运输的主体，这些事故从表面看起来是由于驾驶员酒后驾车、疲倦驾车、玩忽职守等原因造成的，但从深层次来分析，均是由于对驾驶员的选调、教育、管控等因素造成的。

3.1.1 驾驶员视觉特性。视觉是指以眼睛为感受器辨别外界物体明暗、颜色、位置、深度和形状等特性的感觉，其适当的刺激是光波。视觉包括人眼对物体产生的光觉、形觉和色觉。视觉在对物体空间属性如大小、远近、快慢等的区分上，起着重要的作用。视觉障碍对交通安全影响很大，良好的视觉特征是驾驶员基本的和必须具备的生理功能。影响交通安全的驾驶员视觉特征主要有静态视力、动态视力、视野、立体视觉、夜视力和辨色力等。

3.1.2 生理及心理状况。驾驶员的身体机能和心理状态是军车驾驶安全稳定的关键。驾驶员身体素质不合格、身体疲惫、性格不稳定、情绪不够稳定等因素都容易产生事故。合格的身体条件和稳定的心理状况对安全行车都具有十分重要的作用。因此，对于驾驶员的评价和遴选是消除安全事故的第一关。

3.2 车辆状况

3.2.1 车辆质量状况。军车质量状态是安全行驶的关键。军车按照服役年限可以分为一代车、二代车和三代车。我军由于历史原因，当前存在着三代车共同存在的情况。有些单位车辆更新慢，车况老，加之平时维护保养不及时，出现安全事故的几率增大。故平时应增加车辆的质量状况监控，增大维护保养的力度，减少事故苗头。

3.2.2 制动。汽车制动特性是汽车的主要性能之一，一辆具有良好动力性的汽车，其动力性能是否充分发挥出来，关键还取决于其制动性能的好坏。汽车的制动性能直接影响交通安全，是汽车高速行驶的重要保障。

3.2.3 转向。汽车的转向特性包括转向操纵特性和转向稳定特性。转向操纵特性是指汽车按驾驶员转动方向而行驶的能力。汽车的操纵特性与行车安全有密切关系，汽车若失去操纵特性，往往导致整车侧滑、回转甚至翻车，造成交通事故。此外，操纵性还对驾驶员的劳动强度有很大影响，进而影响交通安全。

4 汽车分队运输安全评价体系建立

4.1 评价方法选择

不同的被评价系统具有不同的特点，对于评价方法的选择也具有一定的选择性，需要对评价方法可提供的评价结果和适应范围做进一步对比分析，见表1。

表1 评价方法对比

4.2 指标体系构建

根据军交运输安全体系的特点，结合模糊综合评价的优势，本文拟采用综合评价的方法来分析汽车分队运输安全评价指标体系，如图1所示。

4.3 选择使用模糊综合评价的模型

（1）初始评价模型。记U=｛u1,u2,…,um｝表示军车行驶安全因素集合：V={v1,v2,…,vn}表示评价集。对因素Ui(i=1,2,…,m)进行单因素评价，据此确定事物对评价等级vj（j=1,2,…,n）的隶属度rij,从而得到第i个因素ui的单因素评价集ri=(rj1,rj2,…,rin),它是评价集V上的模糊子集，从而得到评价总矩阵R。

图1 汽车分队运输安全评价指标体系

当模糊向量A和模糊关系矩阵R已知时，可以通过模糊变换来获得综合矩阵B。

B中的各元素bj是在广义模糊合成运算下得出的结果，其计算式为：

（2）下级各层次评价模型。U=｛U1,U2,…,UN｝,式中Ui={ui1,ui2,…,uik},i=1,2,…,N。

先对每个Ui={ui1,ui2,…,uik}的k个因素，按单层模型作综合评价。设Ui的因素重要程度模糊子集为Ai，Ui的k个因素的总评价矩阵为Ri,于是有Bi=Ai·Ri.

设U=｛U1,U2,…,UN｝的因素重要程度模糊子集为A，则U的总的评价矩阵R为：

则得出总的评价结果B=A·R。

4.4 建立因素集

根据前述影响因素分析，确定军车安全评价的因素集U=｛军车驾驶员素质u1，军车质量u1，人车管控u3，道路交通u4｝

U1={驾驶员的视觉特性u11，驾驶员的心理及生理状况u12，驾驶员的技术水平u13，驾驶员的道德与作风纪律养成u14}

U2={车辆安全技术情况u21，车辆制动特性与行车安全u22，车辆转向特性与行车安全u23，车辆轮胎行驶特性与行车安全u24,车辆管理科技装备配备情况u25，车辆保养与维修情况u26}

U3={部队车辆使用管理u31，部队车辆技术管理u32，部队车辆勤务人员管理u33，部队车辆信息管理u34}

U4={道路类型u41，天气情况u42，时间影响u43}。

4.5 建立评价集

为了模型便于计算，将安全评价等级分为五级，即V=｛v1,v2,v3，v4，v5｝={极其安全、非常安全、比较安全、存在安全隐患、存在极大安全隐患}。各等级取值区间见表2。

表2 运输安全评价等级分值

然后，运用模糊综合评价的方法确定指标权重。各因素的重要程度取值对于模型评价至关重要。很多模型的取值都存在主观因素较重的弊端，从而影响了最终运算结果的准确性。而模糊综合评价的方法可以有效降低主观因素的影响，将主观与客观的赋权方法相结合，提高了模型的精确度。

4.6 基于TOPSIS方法的运输评价模型构建

TOPSIS法即逼近理想排序法，用TOPSIS方法进行评价的步骤：

（1）构造初始数据矩阵。由m个待评方案、n项评价指标形成的原始指标，数据矩阵以xij表示第i个供应商的第j个指标的评价值，则供应商的指标评价值的初始数据矩阵为：

（2）比例权重决策。将原始指标数据矩阵(xij)m×n中各指标同度量化，计算第j项指标下第i个方案指标值的比重Pij。

计算第j项指标的熵值ej:

其中k>0，ln为自然对数，ej≥0。如果xij对于给定的j全部相等，则：

此时ej取最大值，即：

据此，定义差异性系数：

ej越小时，gj越大，指标越重要。定义权数aj为：

（3）构造加权规范化矩阵。

（4）确定理想解V+和负理想解V—：

（5）计算距离。供应商的评价值与理想解V+和负理想解V—的距离分别为：

（6）确定相对接近度。供应评价值与理想解的相对接近度为：

（7）排序优选。最终评估结果按照由高到低的顺序决策。

4.7 汽车分队运输安全评价实例

背景：某部汽车营下辖4个汽车连，每个连队有60名驾驶员，50台轮式车辆。车型主要为东风EQ1118型运输车。

根据部队编制体制的实际情况，汽车分队运输安全评价的主体为师（团）机关运输科（股），成立汽车分队运输安全评价组，评价人员包括主管领导、运输助理员、汽车连长。机关主要负责指导评价工作。汽车营营长和连长负责具体实施评价工作。

在汽车分队运输活动中，每次运输任务不同，对汽车分队运输安全的评价指标也会不同。下面以某运输分队为部队运输一批货物为例，以驾驶员因素、车辆情况因素、部队管理、道路环境因素为评价指标简单举例。

假设参与调查的人员有工程师3人，干部4人，士官5人，他们对因素u重要程度系数a确定方面的权重分别为0.60，0.25，0.15，工程师确定的因素重要程度系数为0.85，0.88，0.87；干部确定的因素重要程度系数为0.90，0.87，0.92，0.90，士官确定的因素重要程度系数为0.91，0.87，0.87，0.89，0.82。运用模糊综合评判方法确定的因素重要程度系数为：

最终计算得a=88%，经过上述计算，得到各因素的权重比例：

驾驶员方面：A1=(a1,a2,a3,a4)=(0.304,0.245,0.351, 0.100)

车辆状况方面：A2=(a21,a22,a23,a24,a25,a26)=（0.202，0.093，0.090，0.100，0.356，0.159）

部队管理方面：A3=（a1,a2,a3,a4）=（0.250,0.250,0.250, 0.250）

道路管理方面：A4=（a1,a2,a3）=(0.333,0.425,0.242)

在此基础上，根据系统分析的结果确定与一级指标相关的二级指标17个，具体权重见表3。

表3 汽车分队运输安全评价指标权重

基于以上分析，再通过调查法、TOPSIS法对A、B、C、D四个连队各项指标进行计算处理，四个连队各项指标见表4。

表4 各连队指标评价数据

根据此表，得出初始矩阵：

按式（8）对X进行规范化得矩阵V：

由式（9）、式（10）得：

由式（11）、式（12）得：

由式（13）计算相对接近度：C=(0.494 0.435 0.523 0.414)T。由此，可以对A、B、C、D四个连队进行排序：D

上述计算得出的结论中，连队A的情况比较好，但是相对于C连队，A连的驾驶员因素指标偏低，因为驾驶员因素是权重最大的，所以A连队应加强驾驶员的训练，提高驾驶员技术水平等方面，则会提高运输安全；B连队相对于C连队，B连队的驾驶员因素、车辆情况都不如C连队，所以B连队改进措施是加大驾驶员的训练，从而提高驾驶员技术水平，并加强车辆管理、加大对车辆的检查、保养、维修等；D连队相对于C连队，D连队的驾驶员因素、车辆因素都偏低，只有部队管理偏高，但是在影响运输安全的权重中，驾驶员因素与车辆状况是占主要权重，所以D连队也要加强驾驶员的训练，并对车辆加强管理，提高车辆情况；C连队虽然是运输安全度最高的连队，但并不代表在运输任务中会做到无事故发生。所以同时也要加大C连队的日常部队管理，加强驾驶员思想方面教育，进一步提高部队运输安全。

5 结语

汽车分队运输安全评价涉及的因素很多，在评价指标的选择上虽然通过各种筛选，但不可避免地存在主观性和片面性，需要在实践应用中进一步调整优化。运用TOPSIS法得到的评价结果，与所选取指标的权重和隶属函数的确定有关，而本文各评价指标的权重和隶属函数都是通过调查确定的，具有主观性，没有考虑参数的动态变化，这也是今后研究的方向。

[1]魏国平.科学预防军车交通事故[J].道路交通管理,2007,(8): 22-24

[2]刘冀和.全面贯彻落实规章制度进一步做好部队车辆交通事件预防工作—总后军交运输部刘翼合副部长在全军预防车辆交通事故集训上的讲话[J].汽车运用,2005,(11).

[3]邵祖峰.道路交通管理安全防范技术[M].北京:中国人民公安大学出版社,2006.

[4]王亚军.军用车辆管理学[M].北京:军事科学出版社,2010.

Study on Fleet Transport Safety Evaluation Based on TOPSIS

LiWuyang
(StudentBrigade,Military Transportation Academy,Tianjin 300161,China)

In this paper,based on an analysis of the current status of the military transport safety system,we analyzed systematically the factors influencing the transport safety of the system,such as driver condition,vehicle condition,troop management and road condition,etc., and then on such basis,used the fuzzy comprehensive evaluation method and TOPSIS process,etc.,to built the transport safety evaluation system of theautomobiledivisionwhich could quantitativelyassess thesafety in themilitary transportprocess.

road environment;transportsafety;evaluationmethod;fuzzy comprehensiveevaluation;TOPSIS

E234

A

1005-152X(2017)05-0166-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.05.037

2017-03-21

李武阳（1991-），男，山东聊城人，研究方向：汽车分队指挥。