基于AHP的道路交通安全模糊综合评价

摘要：道路交通事故一方面具有破坏力，威胁人民生命和财产安全，另一方面具有教育作用，挖掘数据信息，找寻规律，故研究道路交通运输安全事故具有重要意义。首先将影响道路交通运输安全的因素划分为人、机、环三大类，在构建道路交通运输安全评价指标体系的基础上，运用层次分析法求出各层指标的权重，对道路交通安全进行评价。利用微博爬取的死亡人数少于5人的道路交通事故数据进行案例分析，结果表明环境因素是导致该类事故的最主要因素，研究结果可以为道路交通运输安全提供参考。

关键词：道路交通运输安全;模糊评价;层次分析法;指标体系

一、背景

随着经济社会的发展，我國公路建设事业稳定繁荣，但伴之而来的便是居高不下的交通事故数。事故一方面具有破坏力，另一方面具有警醒教育意义，若能从事故数据中分析原因，从源头上找寻存在的隐患，便能将人员伤亡、经济损失降到最低，对于道路运输管理具有重要意义。一些学者对道路交通运输安全问题进行了相关研究，孙晚华[1]将高速公路安全特性原因归结为“人、车、路、外部环境”四个因素，认为驾驶员素质是导致交通事故的重要原因;齐兆斌等[2]同样从人-车-路-环境这四大因素分析交通系统，得出驾驶员在交通道路安全中起着主要的作用，非机动车驾驶员在道路交通事故中也占很大的比例。

二、评价指标的选取

将影响道路交通安全的原因分为人员、设备、环境三类要素，选取这三类要素作为指标层，为一级指标，将人的生理因素、心理因素、技术因素，设备的故障因素、违规因素、设计因素，环境的自然因素、道路因素、第三方因素共9个要素作为准则层，为二级指标。

三、道路交通运输安全模糊综合评价模型

3.1 层次分析法

3.1.1 构造判断矩阵

对同一层中的各要素相对于上一层中某个因素的相对重要性进行打分，利用1-9标准尺度定量化，综合打分结果即可得到判断矩阵。

3.1.2 计算指标权重向量

通过求解判断矩阵，我们可以得出特征根以及特征向量，从而能够利用计算结果对每一个矩阵进行一致性检验。当结论不满足一致性要求时，则需要进行修改，一直修改到满足条件为止。现以判断矩阵 A 为例，即： AW=αmaxW

利用MATLAB软件编程求出矩阵A的特征向量W和最大特征值αmax，并对向量做归一化处理

3.1.3 一致性检验

计算一致性指C.I.={ （αmax-n）/（n-1）}

式中，n为矩阵的阶数

R.I.是同阶随机判断矩阵的一致性指标的平均值，其引入可在一定程度上克服一致性判断指标随n增大而明显增大的弊端。

查找R.I.（平均随机一致性指标），当n=3时，一致性指标R.I.=0.52

计算一致性比例：C.R.=C.I./R.I.

若C.R.≤0.1，即具有一致性，判断矩阵可以被使用，各指标因素权重分配合理，否则修正判断矩阵直至满足条件。

满足一致性检验的判断矩阵，其最大特征值所对应的向量即为该层各指标的权重向量。

四、实例验证

统计从微博搜集到的2039条交通事故数据的各因素出现次数并进行归一化得到结果如下：

生理：0.4593，心理：0.6889，技术：0.7033，故障：1;违规：0.7942，设计：0.8612，自然：0.4066;道路：0;第三方：0.9712。

4.1 模糊综合评价

4.1.1 层次分析法求权重

（1）求解一级的指标（指标层）权重

应用上述模糊综合评价，构建指标层判断矩阵A=[1，2，1/3;1/2，1，1/5;3，5，1]

求得判断矩阵A的最大特征值与对应的特征向量为：αmax=3.0000

x=[0.3288，0.1747，0.9281 ]T，并进行一致性检验得到C.I.=0.0018，C.R.=0.0035

C.R.小于0.1，所以可以说矩阵A具有一致性。

（2）求解二级的指标（准则层）权重

分别构造判断矩阵X1=[1，2，2;1/2，1，1;1/2，1，1]，X2=[1，2，2;1/2，1，1;1/2，1，1]，X3=[1，1/2，2;2，1，3;1/2，1/3，1]分别计算最大特征值和权重向量为：α1max=3.0000，α2max=3.0000，α3max=3.0000

x1=[0.8165，0.4082，0.4082]T，x2=[0.2565，0.8468，0.4660]T，x3=[0.4660，0.8468，0.2565]T

一致性检验结果分别为0，0.0088，0.0088，均小于0.1，故满足一致性。

综上，将特征向量归一化，得到各指标对应的权重

道路交通运输安全评价（指标层）、人、机、环下各指标相对权重分配W=（0.2297，0.1220，0.6483），W1=（0.5，0.25，0.25），W2=（0.1634，0.5396，0.2970），W3=（0.2970，0.5396，0.1634）

五、结论

对于死亡人数少于 5 人的道路交通事故来说，环境因素是诱导事故发生的主要原因，其中道路因素和自然因素影响最大;在人的因素方面，生理因素和技术因素是引发安全事故的2大主因，车辆设备对安全事故的影响最小。

参考文献：

[1] 李金龙，孙晚华.高速公路交通事故成因分析及对策研究[J].中国安全科学学报，2005（01）：62-65+4.

[2] 齐兆斌，谭德荣，孟华.基于层次分析法的道路交通事故成因分析[J].科技信息，2011（03）：611-612.

[3] 忽文婷，谭泽飞，杨军.基于层次分析法的道路交通安全综合评价研究[J].交通标准化，2010（11）：255-257.

作者简介：

庄绪彩（1999-02-），女，汉族，籍贯：山东省日照市，学历：本科，研究方向：交通运输。