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基于灰色理论的山东省道路交通安全评价

更新时间:2009-03-28

0 引言

随着城市建设的推进和机动化程度的发展,山东省道路交通拥堵现象日趋严重,交通事故数量居高不下,省内不同的市级道路交通安全状况差异明显.根据山东统计信息网公布的统计数据,2015年山东省交通事故总数为13 375起,造成3 640人死亡,12 996人受伤,直接经济损失达到5 277万元.表明山东省的交通安全状况仍然不容乐观.因此,为了进一步明确山东省和下属各个市交通状况,有必要对其进行道路交通安全评价.道路交通的安全评价方法已取得了很多成果,许多学者相继提出了层次分析法[1]、模糊数学法[2]、神经网络法[3]、主成分分析法[4]、熵权-TOPSIS法[5]等方法,这些研究成果很大程度上推动了道路交通安全风险评估的发展.但这些方法存在着一定的局限性,如层次分析法和模糊数学法容易因为专家的主观性而使得结果可能失真;神经网络法对样本的数量要求高,且容易陷入局部最优解;主成分分析法要保证提取的前几个主成分的累积贡献率达到较高的水平,且命名的清晰性低等缺点.山东省各市区的社会经济发展状况极不平衡,而且不同市区的人口数量、地区生产总值、民用汽车数量和公路里程等因素均存在明显差异,交通事故信息具有“部分已知,部分未知”的特点[6],各市区的交通安全水平也相差较大,且不同年份的上述各项因素也有所变化,因此将交通系统看作灰色系统是合理的.而灰色系统理论对样本的数量无要求,计算简便,不受主观因素的干扰,可应用于道路交通安全方面的研究,已有关于灰色系统理论应用于交通安全分析的相关文献[7-8].鉴于以上分析,本文构建了区域道路交通安全评价指标体系,采用灰色理论的聚类评价方法对山东省2011—2015年交通安全进行纵向交通安全评价和分类,采用灰色关联法对2015年山东省17个地级市的交通安全状况进行横向评价并排序,以期进一步明确山东省各个市区道路交通安全水平,并为提高山东省道路交通整体安全水平提供理论支持.

她又说,不要觉得这是你的过错。我不觉得我们需要别人或爱上别人,是一种过错。唯一的过错,只是我们不够强大。

1 评价方法的选取和评价指标的确定

灰色聚类法是建立在以灰数的白化函数生成为基础的一种多维灰色评估方法[6],它将聚类对象对于不同聚类指标所拥有的白化数,按若干灰类进行归纳,从而判断出聚类对象属于哪一个灰类.

灰色关联分析的基本原理[9]是通过对统计序列几何关系的比较来分清系统中多因素间的关联程度,序列曲线的几何形状越接近,则它们之间的关联度越大,反之越小.道路交通事故影响因素众多,是一个复杂、信息不完备、不确切的灰色系统.因此,可运用灰色关联法评价山东省各个地级市的交通安全状况.

道路交通系统是由人、车、路、环境组成的动态系统,任何一个环节出现问题都可能导致事故的发生.在对交通安全进行评价时,需要体现出每个系统组成部分对事故造成的影响.我国基本交通安全指标有死伤人数、事故次数和直接经济损失,而死亡是交通安全中危害最大的一种结果,历来受到人们的高度关注,死亡人数在各项交通事故指标中统计也最为全面.因此,遵循道路交通安全评价指标选取的“可比性,代表性,可测性”原则[10],将死亡人数作为评价指标的核心.结合山东省道路交通安全统计实际情况,最终确定的评价指标为致死率(事故死亡人数/死伤人数总和)、平均每起事故死亡人数、十万人口死亡率、万车死亡率、十亿元GDP死亡率、百公里道路死亡率.其中,致死率和平均每起事故死亡人数反映区域内交通事故后果的严重程度;万车死亡率和10万人口死亡率分别考虑了区域内机动车的密度和人口密度,反映区域内车辆和人口遭遇交通事故的概率;十亿元GDP死亡率反映区域内社会经济发展的交通事故成本;百公里道路死亡率反映区域内交通事故的空间分布密度.

2 山东省道路交通安全纵向对比评价

以2011-2015年山东省的统计数据为依据,来确定评价标准.参考相关文献[11-12],对2011-2015年山东省整体的交通安全状况进行事后纵向评价.

2.1 建立灰聚类评估指标体系

1)聚类单元(评价对象):设i=1~5分别表示山东省2011-2015年中该年聚类对象.

1)为了对不同量纲的指标进行比较,将评价指标的实际数据经极小值化处理,即将每项指标中最小的实际数值做分子,将该项指标的其余数据为分母,相除后的值即为标准化的值.标准化后的样本矩阵见表1.

3)灰类:根据山东省实际交通状况和各项安全指标值,把山东省道路交通安全评价等级拟定为良好、中等、较差3类.因此灰类为:良好(k=1)、中等(k=2)、较差(k=3).

2.2.1 生育史 本次纳入研究的调查对象怀孕次数分布范围为1~10次,产次1次者为825人(53.7%),子女数为1的占53.7%(824/1 535)。年轻女性孕次≤2次、产次为1次、子女数为1的比例分别为91.3%、80.4%、79.9%,高于其上一辈,差异有统计学意义(P<0.001),见表1。

2.2 确定评价标准

2)评价指标:致死率(j=1)、平均每起事故死亡人数(j=2)、十万人口死亡率(j=3)、万车死亡率(j=4)、十亿元GDP死亡率(j=5)、百公里道路死亡率(j=6).

2)将标准化后的数据,采用概率统计方法确定评价标准,分析数据的累积百分频率并绘出累积频率曲线,选取25%,50%,70%的累积百分频率特征点确定良好、中等、较差值,并得出矩阵A={ajk}6×3.图1为指标致死率(j=1)的累积百分频率图.

 

表1 标准化处理后的山东省交通安全评价指标值Tab.1 Evaluation index value of Shandong province traffic safety after the standardization process

  

评价年份 致死率(j=1)平均每起事故死亡人数(j=2)十万人口死亡率(j=3)万车死亡率(j=4)十亿元GDP死亡率(j=5)百公里道路死亡率(j=6) 评价对象i 2011年 0.929 0.916 0.894 0.571 0.659 0.811 1 2012年 0.943 0.941 0.925 0.685 0.753 0.881 2 2013年 0.918 0.935 0.950 0.799 0.851 0.932 3 2014年 0.976 0.997 0.975 0.890 0.927 0.968 4 2015年 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 5

 

2.3 山东省历年道路交通安全评价聚类计算

类似可得σ12=0.894 6,σ13=0.971 3以及不同年份的聚类系数.为了深入对比,采用加权平均法进行分析,即给良好灰类(k=1)赋值为5,中等灰类(k=2)赋值为3,较差灰类(k=3)赋值为1,得出的综合加权值越小说明当年交通状况越差.加权平均法的公式为

  

图1 处理后致死率指标的灰类特征值的累积百分频率图Fig.1 The cumulative percentage of the gray matter eigenvalues after the treatment of the mortality index

  

图2 第j项评价指标灰数属良好灰类的白化权函数Fig.2 Explicit function of No.j evaluation indicator gray character of good

  

图3 第j项评价指标灰数属中等灰类的白化权函数Fig.3 Explicit function of No.j evaluation indicator gray character of medium-good

  

图4 第j项评价指标灰数属较差灰类的白化权函数Fig.4 Explicit function of No.j evaluation indicator gray character of poor

2)确定聚类权.记聚类权ηjk,k为评价灰类,且k∈ {1,2,3}.得出各个指标的聚类权重如表2.

 

3)灰色聚类分析.对2011年的山东省道路交通安全状况,先求出聚类系数;由灰聚类系数的计算公式

 

根据以上结果可以求出:

有相当多的典故性成语。比如“Judas kiss”,翻译为“犹大之吻”。 耶稣率领十二个门徒在各地传道,非常受欢迎,于是引起了上流社会犹太教的嫉妒,所以他们想要暗杀耶稣。耶稣的门徒为了30个银币背叛了耶稣。他亲吻耶稣来作为暗号。 “笑里藏刀 ”.因此,“犹大之吻”意味着虚伪和不安,以及可耻的叛卖行为,也可翻译为“笑里藏刀 ”。 例如,“His action to his country proved to be a Judas kiss”翻译为“他的行为是背叛祖国的行为”。

 

1)构造白化权函数.求出ajk值后就可以建立山东省评价指标的白化权函数fjk(x),交通安全评价3个灰类相应的白化权函数见图2~图4.将ajk值代入即可.

 

表2 各个指标的聚类权重Tab.2 The clustering weight of each index

  

1 2 3 1 0.170 0.176 0.185 2 0.172 0.176 0.183 3 0.170 0.176 0.181 4 0.157 0.147 0.134 5 0.162 0.155 0.147 6 0.169 0.171 0.170

 

钢纤维混凝土在水量选择上,通常按照130~180kg/m的用量进行,同时,在水灰比控制上按照0.4至0.55范围取值进行;此外,在施工过程中,如果想要提高钢纤维混凝土的整体施工质量,可以适当的添加一些外掺剂,外掺剂材料可以选择早强剂、减水剂、添加剂等类型。

本文结合江苏潮间带某风机设计荷载工况和基础锚杆预应力现场监测结果,使用ABAQUS有限元计算软件建立锚杆基础三维模型,对不同阶段锚杆预应力作用下锚杆基础承载力进行了计算,分析研究锚杆基础的长期承载力特性,并据此对基础安全性进行了评价。

 

表3 不同年份山东省交通安全综合评价值Tab.3 Comprehensive evaluation of traffic safety in shandong province in different years

  

年份 聚类系数 加权平均值 评价结果 排序(由好到坏)σi1 σi2 σi3 2011年(i=1) 0.791 8 0.894 6 0.971 3 2.864 9 接近中等 5 2012年(i=2) 0.899 5 0.957 1 0.919 5 2.985 7 中等 4 2013年(i=3) 0.944 6 0.878 2 0.865 4 3.058 9 中等 3 2014年(i=4) 0.999 5 0.926 9 0.791 6 3.153 0 中等 2 2015年(i=5) 1.000 0 0.877 2 0.735 8 3.202 2 中等稍好 1

由计算结果来看,山东省近五年的交通状况在不断地提高,同时看出山东省的交通安全状态仅在中等水平徘徊,交通态势仍然不容乐观.

2)实效性特点。在大数据理念下,系统平台的建设应具有数据采集、存储和分析功能,平台的建设基于项目管理的需要,平台系统能支持管理者有效提高管理工作的效率,让管理者及时了解情况、做好分析,提高管理工作及时性、前瞻性、区分性、整合性、权变性等。

3 山东省各城市道路交通安全横向对比评价

以山东省的17个地级市为评价对象,从《山东省统计年鉴-2016》中分别获取这17个地级市2015年的地区生产总值、公路里程、民用汽车拥有量、年末总人口、事故次数、死亡人数和受伤人数等绝对指标的原始数据,构建致死率、平均每起事故死亡人数、十万人口死亡率、万车死亡率、十亿元GDP死亡率、百公里道路死亡率等区域道路交通安全评价指标.采用灰色关联法进行评价,具体步骤如下.

3.1 确定决策化矩阵

所选的原始指标都是越小越好,为了对不同量纲的指标进行比较,根据标准化处理原则,将评价指标的原始数据经极小值化处理后,得到标准矩阵如表4.同时为了便于计算,设评价对象(各个地区)为t(t=1,2,…,18).

3.2 确定参考序列和比较序列

最小值和最大值,最小值为minΔtj=0,最大值为maxΔtj=0.827 6.

3.3 计算关联度

3) 根据熵值法计算各项指标的权重wj,(j=1,2,…,6),因为熵值法是常用方法,而且限于篇幅原因,本文只给出各项指标的权重计算结果,各项指标权重分别为w1=0.167,w2=0.168,w3=0.171,w4=0.164,w5=0.161,w6=0.169.在此基础上计算关联度如下:

 

表4 标准化后的山东省各城市交通安全评价指标(2015年)Tab.4 The normalized date of road traffic safety evaluation indicators of each city of Shandong province in 2015

  

百公里道路死亡率(j=6)全省 (1) 0.516 4 0.547 6 0.411 6 0.686 4 0.582 5 0.479 0济南市(2) 1.000 0 1.000 0 0.217 4 0.564 3 0.467 7 0.197 6青岛市(3) 0.757 4 0.863 6 0.381 6 1.000 0 1.000 0 0.344 5淄博市(4) 0.489 5 0.530 5 0.207 4 0.402 9 0.439 9 0.234 9枣庄市(5) 0.327 4 0.403 9 0.581 3 0.686 4 0.638 8 0.517 6东营市(6) 0.534 3 0.521 0 0.225 4 0.700 9 0.900 3 0.463 8烟台市(7) 0.419 3 0.434 9 0.450 9 0.915 6 0.981 7 0.564 4潍坊市(8) 0.520 5 0.567 0 0.459 0 0.956 8 0.585 9 0.585 4济宁市(9) 0.501 4 0.545 0 0.596 0 0.668 5 0.608 4 0.569 4泰安市(10) 0.350 4 0.367 4 0.456 6 0.477 6 0.562 4 0.531 5威海市(11) 0.176 2 0.179 2 0.271 7 0.636 4 0.706 4 0.330 8日照市(12) 0.438 4 0.563 9 0.389 2 0.627 5 0.484 8 0.472 1莱芜市(13) 0.590 9 0.698 7 0.320 9 0.483 9 0.367 4 0.469 3临沂市(14) 0.255 7 0.270 3 0.625 7 0.972 2 0.462 2 0.653 1德州市(15) 0.356 7 0.449 0 0.399 9 0.557 2 0.413 3 0.649 4聊城市(16) 0.713 2 0.673 8 0.405 7 0.495 1 0.383 1 0.508 2滨州市(17) 0.316 0 0.345 5 0.525 2 0.944 6 0.701 5 0.948 5菏泽市(18) 0.200 9 0.172 4 1.000 0 0.699 3 0.528 1 1.000 0地区(t) 致死率(j=1)平均每起事故死亡人数(j=2)十万人口死亡率(j=3)万车死亡率(j=4)十亿元GDP死亡率(j=5)

标准化后的各项指标值都是越大越好,为了评价不同城市的交通安全状况,选择每个评价指标的最大值构成的序列为参考数列,参考序列为Xo={1,1,1,1,1,1};每个城市不同交通评价指标组成的序列为比较序列,比较序列为Xt={xt1,…,xtj,…,xt6},t=1,2,…,18.

2) 求每个比较指标与参考指标的关联系数,取ρ=0.5,关联系数公式为:

天津土地综合承载力与区域经济发展系统整体效应、协调度均缓慢提高,协调发展度逐步加大。2001—2009年土地综合承载力与区域经济发展处于中度失调向轻度失调过渡状态,2010—2012年处于勉强协调向中度协调发展阶段,2013—2014年处于良好协调发展阶段。这表明天津市充分利用存量土地资源,不断增强土地利用整体规划意识,加大固体废物综合利用率,提高生活垃圾无害化处理率,加快经济增长方式向集约型转变,土地综合承载力与区域经济发展之间的协调程度逐步趋于良好状态。

根据以上结果可以求出:即2011年山东省交通安全水平为中等.同理可得其它年份的交通水平状况,见表3.

 

1) 根据公式Δtj=|xoj-xtj|=|1-xtj|,计算参考数列与比较数列的绝对差矩阵,并找出绝对差矩阵中的

对国外或外地引进的种子、输入的农产品必须进行严格的杂草检疫,凡是国内或当地没有或尚未广为传播的而具有潜在危害的杂草必须严格禁止或者限制输入。

 

3.4 评价结果

根据式(4)、式(5)计算各地区的道路交通安全灰色关联度,并根据关联度的值进行排序,ξoj越大,表明该地区的交通状况越好,反之则越差.山东省各地区的道路交通安全综合评价结果见表5.

从表4的各项指标值可知:1)致死率最高的3个地区依次是威海市、菏泽市、临沂市,最小的3个地区分别济南市、青岛市、聊城市;2)平均每起事故死亡人数最高的3个地区依次是菏泽市、威海市、临沂市,最小的3个地区依次是济南市、青岛市、莱芜市;3)十万人口死亡率最高的地区依次是淄博市、济南市、东营市,最小的3个地区依次是许菏泽市、济南市、枣庄市;4)万车死亡率最高的3个地区分别是淄博市、泰安市、莱芜市,最小的3个地区依次是青岛市、临沂市、潍坊市;5)十亿元GDP死亡率最高的地区依次是莱芜市、聊城市、德州市,最小的3个地区分别是青岛市、烟台市、东营市;6)百公里道路死亡率最高的地区依次是济南市、淄博市、威海市,最小的3个地区依次菏泽市、滨州市、临沂市;综上分析,可知2015年山东省17个地级区域道路交通安全指标差异很大,有的城市某项指标高而某些指标较低,道路交通安全指标发展不均衡.

结合统计学的四分点知识和各市道路交通安全水平评价值以及全省道路交通安全水平平均值,将山东省的道路交通安全状况分为3个级别:较高,居中,较差.从表5的综合评价结果及排序可知:1)2015年山东省各城市道路交通安全状况综合指数相差较大,状况最佳的青岛市与状况最差的淄博市综合评价值相差约为0.28;2)比全省平均交通安全水平高的城市有:青岛市、菏泽市、济南市、滨州市、烟台市、潍坊市、临沂市、东营市、济宁市、聊城市;3)在17个地级市中,道路交通安全水平较高的地区分别为青岛市、菏泽市、济南市、滨州市、烟台市,除了青岛市,其它3个城市的差异并不大,平均综合评价值约为0.62;4)道路交通安全水平居中的地区分别是潍坊市、临沂市、济宁市、聊城市、枣庄市,平均综合评价值约为0.50;5)道路交通安全水平较差的地区是莱芜市、日照市、德州市、泰安市、威海市、淄博市,平均综合评价值仅为0.44.

结合表5的数据可知,交通安全水平较高的青岛市、菏泽市、济南市,虽然交通事故数、死伤人数等绝对指标数据较大,但这些地区经济总量、民用汽车拥有量、人口数、公路里程等影响因素相比之下也更大,转化成本文的交通安全指标后,这些地区的还是有一定的优势.而烟台市、滨州市的交通事故数、死伤人数等绝对数据本身就比较小,结合本地区的社会经济因素计算出来的标准化后的交通安全指标较高;而交通安全水平较差的日照市、德州市泰安市、淄博市地区,虽然交通事故数和死亡人数不大,但因其经济总量和居民汽车拥有量等影响因素的数量较小,使得交通安全评价指标值较高,而威海市的交通事故数、死伤人数等绝对数据本身就比较大,结合本地区的社会经济因素计算出来的标准化后的交通安全指标很低,因此交通安全的综合评价结果较差.

 

表5 山东省各地区道路交通安全水平综合评价值及排序Tab.5 The comprehensive evaluation normalized and ranking of road traffic safety level of each city of Shandong province

  

地区 关联度 排序(由好到坏)青岛市 0.690 6 01菏泽市 0.623 2 02济南市 0.601 9 03滨州市 0.596 1 04烟台市 0.586 7 05潍坊市 0.546 9 06临沂市 0.525 9 07东营市 0.514 5 08济宁市 0.498 9 09聊城市 0.478 5 10全省总计 0.476 1 11枣庄市 0.474 7 12莱芜市 0.456 6 13日照市 0.454 0 14德州市 0.444 5 15泰安市 0.435 3 16威海市 0.420 2 17淄博市 0.407 0 18

4 结论

1) 纵向评价采用了灰色聚类法,客观地计算出权重,减少了主观因素的影响,克服了数据不足的缺陷;综合评价时采用加权平均法,深入地反映山东省历年道路交通安全的变化情况.

2) 横向评价采用了灰色关联法,避免了模型、数据、主观因素的限制,结果表明山东省各个城市的道路交通状况差异很大,青岛市、淄博市分别是山东省交通状况最好和最差的城市.

3) 从评价指标来看,山东省各个城市的指标发展不一,有的城市既有状况良好的指标,又有状况不好的指标,因此需要针对不同的地区开展专项整治,有针对性地制定专项改善方案,来提高本地区的道路交通安全水平.

在民俗学界,民俗书写的单边主义被视为理所当然,访谈依旧是常见的田野方式。主动权为调查者所掌控,当地人总是处于被动地位,由调查者们任意支配……民俗学理论和田野的系统训练装饰了民俗学者的合法化身份,这一身份的突出表现指向民俗书写权力。他们在田野中,懂得什么对理论分析和论文制作有用,而抛弃、闲置那些难以进入理论框架的民俗事象,研究的出发点不是民俗生活世界,而是为了满足书写权力的宣泄。[注]万建中:《民俗书写的权力与权力实践》,《思想战线》2018年第5期。

4)本方法虽然只是选取山东省作为研究对象,但可推广引用到别的地区进行交通安全评价,且计算较为简便,适用于城市道路的交通安全评价.

参考文献:

[1] 周广振,简晓春,朱明明.基于改进层次分析法的高速公路交通安全评价[J].公路交通技术,2015(3):120-123..

[2] 王涛,陈峻.基于模糊综合评价法的城市道路交通安全评价研究[J].交通信息与安全,2011,29(4):99-103.

[3] 陈君,李聪颖,丁光明.基于BP神经网络的高速公路交通安全评价[J].同济大学学报(自然科学版),2008,36(7):927-931.

[4] 范东凯,曹凯.基于主成分分析法的城市道路交通安全评价[J].中国安全科学学报,2010,20(10):147-151.

[5] 辛督强.基于熵权-TOPSIS的陕西省各市区道路交通安全评价[J].中国安全生产科学技术,2015,11(10):116-120.

[6] 邓聚龙.灰预测与灰决策[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.

[7] 邱洪波,杨斌,黄勇.基于灰色理论的城市核心区道路交通安全分析[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2013,32(6):1228-1231.

[8] 丁新国,赵云胜,陈瑞晶.区域道路交通事故驾驶员原因的灰色关联分析[J].中国安全生产科学技术,2008,4(5):96-99.

[9] 肖新平,毛树华.灰预测与决策方法[M].北京:科学出版社,2013.

[10]张开驹.城市道路交通安全评价及安全措施研究[D].南京:南京林业大学,2012.

[11]姬利娜,王飞,成卫.基于交通冲突与灰色聚类的交叉口安全评价研究[J].武汉理工大学学报交通科学与工程版),2012,36(3):641-644.

[12]徐任婷,陆建.江苏省道路交通安全评价研究[J].中国安全科学学报,2007,17(4):11-15,177.

 
赵少伟,杜丽衡,万会国,刘之鹏,贾慧
《河北工业大学学报》2018年第02期文献

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