城市道路交通指引系统综合效益评价

林子瑶

(1.北京理工大学 珠海学院, 广东 珠海 519085; 2.澳门城市大学, 澳门 999078)

0 引言

城市道路交通指引系统属于交通管理设施，主要向机动车、非机动车和行人提供特定区域内的交通情况和交通管理信息。包括了指路标志、指示性标线、停车诱导设施、资讯亭等一系列与出行者相关的设施和装置。通过各设施的互相配合、互相补充，有效改善出行者的出行环境。针对这一体系的评价，很难实现直观量化，故采用模糊理论，通过构建理念层次框架，评定指引系统的综合效益。

1 综合效益评价

1.1 考虑因素

对城市交通指引系统的评价需要全面反映设置了该指引系统后，出行者交通运行环境的改善。出行者包括机动车、非机动车、行人等。评价出行者交通运行环境的改善可选择安全、效率、交通环境因素作为评价指标，其中效率可以细化为通畅、无障碍化。

在交叉口和路段行人过街设施中，如果道路指引设置不当，会造成出行者发生交通事故。因此安全性指标主要分两部分考虑:机动车作为强势群体，在交叉口产生的交通冲突最多，因此可以用交叉口的交通冲突数是否减少，来衡量机动车出行的安全性；行人和非机动车作为弱势群体，出行安全性用过街交通冲突数来衡量。如果道路指引不完整、不流畅, 经常出现道路指引在中间某处突然中断的现象,那么出行者顺着路标或指示牌的指引无法顺利找到目的地。因此畅通性分别考虑了机动车指引系统及弱势群体指引系统的完善程度。无障碍设施主要是确保乘坐轮椅者、拄盲杖者及使用助行器者能方便、安全地使用城市道路，包括坡道、梯道、垂直升降梯、提示盲道等。无障碍设施的指引系统包括国际通用无障碍标志，盲文位置图等。无障碍设施的指引系统设置不当，会无法实现无障碍化。同时，如果非机动车、非残障人士出行空间被障碍物、路侧停车侵占，也将导致指引系统无法实现无障碍化。因此用无障碍化指标体现弱势群体中非机动车、非残障人士、残障人士在指引系统下出行无障碍化[1-4]。交通环境这一因素又考虑了节约能源、降低噪声及尾气的排放。

1.2 评价指标体系的建立及指标权重的确定

1.2.1评价指标体系的建立

将安全、通畅、无障碍化、交通环境4因素设为一级评价指标，根据层次分析法的要求以及综合效益评价分析基本思想，构建如图1所示的阶梯层次结构。该评价指标体系充分考虑了以人为本的原则。

图1 评价指标体系

1.2.2指标权重的确定

运用层次分析法，采用专家打分的形式，对各级指标进行打分，再计算出各级指标的优先级向量。构造判断矩阵A，设判断矩阵的最大特征根为λmax，与其相对应的特征向量为ω，解判断矩阵的特征根：Aω=λmaxω，所得ω经归一后，即为同一层次相应元素对于上一层次某因素相对重要性的权重向量。在计算出最大特征值后对其一致性进行检验。

1.2.3单层次一致性检验

1) 计算一致性指标CI：

(1)

式中：CI为一致性指标；λmax为最大特征值；n为元素个数。

当λmax=n，CI=0时，为完全一致。

2) 计算CR(一致性指标RI见表1)：

(2)

当CR<0.1时，则满足一致性检验；否则不满足一致性检验，需要重新调整判断矩阵的元素取值，直到CR<0.1为止。

表1 判断矩阵的RI值表维数RI维数RI10.0061.2420.0071.3230.5881.4140.9691.4551.12

采用专家打分的方式，给指标之间进行打分，得出优先级向量，再进行一致性检验。B指第1级评价指标，其中B到A的判断矩阵如表2所示。最终得到城市道路交通指引系统的综合效益评价指标各级权重,如表3所示。

表2 B到A的判断矩阵AB1B2B3B4优先级向量B112390.474 4B21/21390.335 5B31/31/3150.151 1B41/91/91/510.039 0 注:CR=0.034 8,<0.10。

表3 指标权重表一级指标一级指标权重二级指标二级指标权重安全性0.474 4机动车交叉口交通冲突减少0.750 0 弱势群体过街交通冲突减少0.250 0通畅性0.335 5机动车指引系统完善性0.833 3 弱势群体指引系统完善性0.166 7无障碍化0.151 1非残障人士、非机动车出行无障碍化0.750 0 残障人士出行无障碍化0.250 0交通环境0.039节约能源0.333 3降低噪音、尾气的排放0.666 7

1.2.4建立评价集

为了使得评价指标可以准确做出判断，需要建立一个由高到低的评价标准，如表4所示。

1.3 模糊综合评价法

采用模糊综合评价法对城市道路交通指引系统进行综合效益评价。通过专家打分的形式，得到评价项目的评价等级打分表，最终得出评判矩阵R，各个指标权重组成的矩阵D与评判矩阵R相乘，使用加权平均法对所得向量值进行处理，得出整个系统布设的效益评价结果E。

表4 评价标准等级标准等级描述评价分值等级标准等级描述评价分值Ⅰ级很好(100,90)Ⅳ级差(60,40)Ⅱ级好(90,75)Ⅴ级很差(40,0)Ⅲ级一般(75,60)

模糊综合评价法的实施步骤如下:

1) 确定评价项目的因素论域：

U={u1，u2，…，um}；

2) 确定各评价因素的模糊权向量：

ai(i=1，2，…，m)；

3) 确定评语等级论域：

V={v1，v2，…，vn}；

4) 建立指标的模糊关系矩阵R:

5) 对模糊综合判断矩阵进行加权，得出模糊综合评价结果E:

E=D•R=(a1，a2,…，am)×

(3)

6) 对模糊综合评价结果进行分析。

在实际中，应用模糊综合评价法对城市道路交通指引系统进行评价是非常可行的，各因素的权重和评价矩阵的确定比较复杂，为此在建立评价体系过程中，需要尽可能考虑所有的影响因素，同时要求每项因素具有可测性和可比性。

2 实例分析

2.1 研究背景

金凤路位于珠海市主城区北部，北起港湾大道，南到凤凰山隧道，全长4.2 km，设计双向4车道，限速40～50 km/h。周边有北京理工大学珠海学院、北京师范大学珠海分校、UIC等高校，有普陀寺、农科奇观等旅游景点，唐家湾轻轨站交通要点，工厂德豪润达，珠海国际赛车场体育竞技场所，翠湖香山住宅区等。由于金凤路区域集旅游、科教于一体，再加上凤凰山隧道通车，金凤路的道路等级由支路变更为主干路。金凤路所处的地理区位举足轻重，对周边区域产生了很强的出行吸引。因而，保证金凤路区域的交通畅通，对整个城市形象的提升具有非常重大的意义。

2.2 区域现状交通指引系统综合效益评价

前期的调研表明，当遇到上下班高峰期，学生开学、节假日等时节，金凤路拥堵比较严重。经测算，平时通过金凤路全程时间平均在7 min左右，道路拥堵时通过金凤路则往往需要30 min以上。目前交警部门每天在上下班高峰期要提前1 h到金凤路现场指挥交通。

作为一条贯通南北的快速干道，金凤路的拥堵对外来车辆往返城区、外地车辆进入梅溪牌坊等旅游景点、珠海高校学生出入、唐家湾站旅客进出站、在建小区居民出入等方面产生了严重影响。

金凤路对应城市道路交通指引系统综合效益评价中的4个影响因素存在以下不足:

1) 安全性：无信号控制交叉口处指路标志设置不当，机动车与行人过街冲突严重[5-14]。

2) 通畅性: ①部分交叉口指路信息缺失，存在信息断链现象；②没有停车诱导标志，没有设置停车场，造成许多车辆路侧停车。该处道路指引系统不完善。

3) 无障碍化: ①由于金凤路处于学校路段，出租车、网约车在路侧待客，造成非机动车和行人出行空间多被侵占;②没有设置盲道、国际通用无障碍标志、盲文位置图等，不利于残障人士无障碍出行。该处道路指引系统无法实现无障碍化。

4) 交通环境：车辆流量大，从港湾大道和金唐路驶入金凤路的车辆量不断增加，金凤路两端相接的港湾大道，凤凰山隧道均是双向6车道，但金凤路是双车道的道路，已经承载不了当前车流量。特别是在高峰时间段，金凤路的拥堵情况较严重，导致汽车的尾气排放增加，污染环境，浪费能源。

针对珠海市金凤路周边情况现状，邀请9位专家，根据交通指引系统评价指标体系，对各项评价指标打分，如表5所示。

表5 金凤路周边区域的评价指标打分表评价项目 评价项目的权重(权系数)评价等级9070503010专家人数/人安全性(B1)机动车交叉口交通冲突减少(C1)0.750 003420弱势群体过街设施交通冲突减少(C2)0.250 013500通畅性(B2)机动车指引系统完善性(C3)0.833 302250弱势群体指引系统完善性(C4)0.166 7044109无障碍化(B3)非残障人士、非机动车出行无障碍化(C5)0.750 003600残障人士出行无障碍化(C6)0.250 000270交通环境(B4)节约能源(C7)0.333 306300降低噪音、尾气排放(C8)0.666 723400

利用模糊综合评价法对金凤路区域内的交通指引系统进行综合评定：

归一后的综合评价向量为：(0.030 4 0.311 7

0.430 2 0.246 8 0);

E=90×0.030 4+70×0.311 7+50×0.430 2+

30×0.246 8+10×0=54。

计算得到珠海市金凤路区域道路交通指引系统评价结果为54分，属于Ⅳ级(差)水平，这与现实情况相符，但与该区域在城市中的功能定位相差甚远。

2.3 区域道路交通指引系统优化

运用人性化布设理念对金凤路周边区域道路交通指引系统进行优化，建议对金凤路实施必要的升级改造。

1) 安全性：金凤路上所有无信号控制交叉口设置指路标志，减少机动车在交叉口的交通冲突。

2) 通畅性: ①在高校或重要景区应提前设置标志，提醒机动车司机前方是否到达目的地;②停车标志缺乏，该处有2所高校，机动车出入频繁，建议使用动态停车诱导标志，将机动车引入学校的停车场。通过这2项措施以提高机动车指引系统完善性。

3) 无障碍化: ①对非机动车道做隔离处理，使指引系统实现无障碍化;②该区域的人行道均补设盲道以及无障碍标志、盲文位置图等，保证残障人士出行无障碍化。

4) 交通环境：加快交通道路建设，扩建双向8车道，加大交通承载量；减少道路拥堵，从而达到减少交通污染、节约能源的效果。

随着凤凰山隧道通车，金凤路的道路等级由支路变更为主干路，其道路交通指引系统也应紧跟发展步伐，实现人性化布设完善。

3 结论

分析影响效益评价的4个因素：安全性、通畅性、无障碍化、交通环境，构建城市道路交通指引系统综合效益评价指标体系及确定指标权重，借助模糊综合理论对珠海市金凤路区域指引系统进行综合效益评价，并提出优化措施。评价结果显示，金凤路区域指引系统属于Ⅳ级(差)水平，与实际情况相符，即该综合效益评价指标体系是有效的。