基于熵权法的农村公路交通安全分析及改善对策

张尚凯

(1.大连交通大学土木与安全工程学院,辽宁大连 116021； 2.大连市交通局,辽宁大连 116021)

张尚凯1，2

(1.大连交通大学土木与安全工程学院,辽宁大连 116021； 2.大连市交通局,辽宁大连 116021)

对农村公路交通安全现状进行了分析，建立了影响其交通安全的评价指标体系，利用熵权法对指标进行评价，找出了机动车驾驶员、道路线形、交通安全标识、路侧环境四个关键影响因素，提出了农村公路交通安全改善对策。

农村公路，交通安全，熵权法，改善对策

农村公路是我国公路网的重要组成部分，是农民出行的主要途径，是构建和谐社会的重要基础设施。改革开放以来，我国农村公路的发展取得了巨大成就，截至2013年年底，全国农村公路里程达378.48万km，比上一年增加10.64万km。随着农村公路的快速发展，农村交通状况不断改善，各类机动车拥有量也快速上升，然而，受到农村公路技术等级低、路网标识缺失、安全保障设施缺乏、管理方面不足及其他因素的影响，目前农村公路交通事故快速增长，交通安全形势十分严峻，严重影响了我国农村居民的出行安全。因此，开展农村公路交通安全研究和分析具有重要意义。本文通过分析农村公路现状，研究其道路安全事故发生的特点，有针对性地提出改善农村公路交通安全的措施和建议。

1 农村公路交通安全因素指标体系的构建

目前，农村公路交通安全问题日益显著，本文从农村公路交通安全现状出发，对影响农村公路交通安全的各个因素进行整理分析，主要归类为以下五大因素。

1.1 人的因素

1)机动车驾驶员。农村公路上，大多数机动车驾驶员是周边农民，基本没有经过正规、严格的培训，驾驶技能参差不齐、法律安全意识薄弱、应变能力较差，在行车过程中，容易出现超速、超载、无证驾驶、强行超车、抢道行驶等违章现象，给行车带来极大的安全隐患。2)行人及非机动车驾驶员。农村公路都是人、非机动车、机动车混行的状态，交通参与者对道路交通安全缺乏必要的警惕，经常出现与机动车抢道、随意横穿公路等行为，因此引发的交通事故时有发生。

1.2 车辆因素

1)农村车辆数量不断增多。随着农民收入的增长，农村机动车数量不断增多，交通量逐年增加。2)农村车辆安全性能差异性大。农村公路行驶的车辆类型较多，不同车型安全性能差异较大，部分车辆技术状况较差，尤其是摩托车和小客车超速现象尤为严重，给农村公路交通带来极大安全隐患。

1.3 道路因素

1)道路线形。农村公路线形几何要素设计不合理，不少路段出现连续弯道长、大纵坡并存、急弯陡坡组合、不良平纵面组合等现象，造成视距不良，容易发生交通事故。2)路面状况。虽然政府对农村公路建设不断加大资金投入，但路面病害仍然较为常见，使得在农村公路上行车时道路阻力较大，同时这类路面在雨雪天气时，车辆发生侧滑的危险性更大。3)交叉口类型。农村公路多与村屯及高等级路面平交，且平交道口较多，农村公路交通事故在平交道口、村屯段发生的事故数量较多。4)交通安全标识缺乏。多数农村公路交通标志数量少、种类少，设置位置缺乏考虑；交通标线设置则简单，轮廓标志残缺不齐；在路侧陡崖、深沟、填方边坡地段缺乏安全防护设施。

1.4 环境因素

1)路侧环境。限于技术经济等条件，修建农村公路时一般只注重道路线形和路面条件，而对路侧环境的改善考虑较少，路侧色调单一，容易引起驾驶员视觉疲劳，导致车辆冲出道路等现象发生。2)气候条件。不良天气条件能够使驾驶员或者行人对路况判断准确性下降，导致交通事故发生频率变大。

1.5 管理因素

1)农村公路交通安全管理的职责交叉和缺位。农村公路区域广、管理面宽，公安交通管理部门警力有限甚至难以到达，在一定程度上造成了农村公路交通秩序混乱，进而导致了农村公路交通事故的发生。2)应急救援体系不健全。当交通事故发生时，由于农村医疗、救援条件有限，伤者往往得不到及时地救治，造成了农村交通事故的死亡率居高不下。农村公路安全评价指标体系见表1。

表1 农村公路安全评价指标体系

2 熵权法综合评价模型

2.1 熵权的定义

假设对一个项目进行多目标的风险决策或评价，该项目具有m个评价指标，n个评价方案，则按照定性与定量结合的原则，将各方案对应的各指标数值归纳成矩阵，并对其进行标准化处理，得R=[rij]m×n。

定义1：评价指标的熵。假定有m个评价指标，n个被评价对象，以下简称(m,n)，则第j项评价指标的熵Hj为：

(1)

若fij=0，则认为fijlnfij=0。

定义2：计算评价指标的熵权。在(m,n)决策评价问题中，第j个评价指标的熵权θj：

(2)

2.2 熵权法评价的基本步骤

1)根据式(3)～式(5)，对指标进行标准化处理:

成本型：

(3)

效益型：

(4)

固定型：

(5)

然后得到标准化矩阵：R′=[rij′]m×n。

4)构造加权规范化矩阵v，将权重wij与目标矩阵R′=[rij′]m×n中相对应的各类指标分别相乘，得到加权规范化矩阵V：

5)确定理想解V+与负理想解V-，根据“大中取最大，小中取最小”原则，确定理想解V+和负理想解V-分别为：

6)计算贴近度。

(6)

(7)

在这里，我们将λ∈[0,1]作为关键值。在λ一定的情况下，根据公式可获取关键风险因素集Yλ，而Yλ就是最终需要的结果。

3 模型的应用

在对农村公路安全影响因素进行评价前，先对指标进行标准化处理，根据交通事故的特性，本文选取交通事故率、经济损失、人员伤亡3个评价对象，评价指标12个。

农村公路安全影响因素评价关键指标分析，运用专家打分法，首先对农村公路交通安全影响因素评价指标进行打分，结果如表2所示。

表2 安全影响因素评价指标交通安全评分表

根据式(4)，指标标准化处理如下：

根据式(1)，熵值的计算结果为(0.939 9 0.980 5 0.966 4)。

根据式(2)，熵权的计算结果为(0.531 2 0.172 3 0.296 5)。

将各综合权重w与目标矩阵R=(rij)m×n相对应的各指标相乘，得规范化矩阵V为：

根据规范化矩阵确定的理想点为V+=(0.531 2 0.172 3 0.296 5)，但是由于矩阵V是由一标准化矩阵R加权而得，因此负理想点V-=(0 0 0)。确定理想点后，根据式(6)计算各指标到理想点的贴近度，因为x=dj，将其代入式(7)，由于‖P*‖2=0.399 8，x<α，则计算结果如表3所示。

若给定置信水平λ=0.980，则关键影响因素集为：{机动车驾驶员0.992 1，道路线形0.989 2，交通安全标识0.988 5，路侧环境0.984 8}，即在当前置信水平下，对于农村公路交通安全来说，这四项影响因素应该作为关键指标进行改善。

表3 指标的贴近度及关键度计算

4 农村公路交通安全改善对策

针对上述四个关键的影响因素，提出了农村公路交通安全改善措施如下：1)加强宣传教育，提高交通安全意识。加强机动车驾驶人员的安全教育，提高驾驶员的安全意识，从严考核农村机动车驾驶员的驾驶技术，落实日常监管，降低交通事故发生概率。2)优化农村公路路线线形，改善危险路段的平纵设计，尽可能减少平曲线半径、纵坡等极限指标的应用。3)坚持统筹规划，综合治理安全隐患。深入开展农村公路安全隐患排查，在弯道、平交道口、穿越村屯等高危路段，科学渠化交通，设置标志、标线、护栏等交通安保设施，以诱导、警示为主，综合应用多种安保设施，加强交通信号灯、交通标志、标线及隔离设施建设，有效降低农村公路交通安全隐患。

5 结语

本文利用熵权综合评价法，从人、车、路、环境和管理五个方面的12个影响因素进行分析，并通过计算得出机动车驾驶员、路侧线形、交通安全标识、路侧环境4个因素为影响农村公路交通安全的关键性因素。针对这4个关键因素，提出了控制农村公路交通安全事故的防范措施，对预防和减少农村公路交通安全事故的发生有一定的指导意义。

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IntroductiontoruralroadstrafficsafetyanalysisandtheimprovementstrategybasedontheEntropymethod

ZHANGShang-kai1，2

(1.DalianJiaotongUniversity，CivilandSafetyEngineeringInstitute，Dalian116021,China;2.DalianTransportBureau,Dalian116021,China)

This article analyze the current rural roads traffic safety situation in mountainous area, establishedes the traffic safety evaluation index system, using the double-base point method of Entropy to evaluate index, finds four key affecting factors, such as motor vehicle drivers, road, road alignment and intersection, road environment points out the safety improvement countermeasures of rural highway traffic.

rural highway, traffic safety, Entropy method, improvement countermeasures

1009-6825(2014)36-0147-03

2014-10-18

张尚凯(1987- )，男，在读硕士，助理工程师

U412.12