层次分析法在交通事故发生因素中的分析应用最终稿.doc

层次分析法在交通事故发生影响因素分析中的应用崔亚萍北京奥科瑞检测技术开发有限公司，北京100176摘要：通过层次分析法对北京市某区道路交通事故的发生因素进行了分析，分析结果可以应用于交通事故 预防工作关键字：交通事故；层次分析法；影响因素0引言在社会生活中有许多需要寻求解决最优途径和方案的问题，这种决策问题的解决方法一 般有两种，即数学模型法与非数学模型法数学模型适用于定量关系进行抽象处理的社会问 题近30年来，这种数学模型的方法，特别是以求最优解为目的的最优化技术得到了迅速发 展，计算机技术的快速发展又对数学模型的发展起到了推动作用但是，在这个过程中，人 们发现通过数学模型所求的最优化解并不是现实生活中的最优解，即模型和现实之间存在着 一定的差距，于是人们开始把目光转向解决问题的第二种途径一非数学模型法与数学模型 法相比，后者更强调人的思维判断在决策过程中的作用北京市奥运会不仅提出了 “科技奥运，人文奥运，绿色奥运”，还提出了安全奥运的理 念奥运会作为国际性的大型赛事在北京举行尚属首次，如何保障奥运会安全顺利的进行是 北京市面临的一项重要工作风险评估工作是公共安全和应急管理工作的重要组成部分，通 过风险评估找出可能影响奥运会的安全隐患、薄弱环节以及可能发生的影响社会稳定的事件, 针对风险评估的结果制定有效的风险控制措施，为进一步完善应急预案体系的基础工作，本 文对北京市某区交通事故的发生因素按照层次分析法进行了分析。

1层次分析构造及模型应用层次分析法分析社会、经济以及科学管理等领域的问题时，首先对问题要有明确的 认识弄清问题的范围，所包含的因素，因素之间的相互关联、隶属关系，最终要解决的问 题根据对问题的初步分析，将问题包含的因素按照是否共有某些特性将它们聚集成组，并 把它们之间的共同特性看作为系统中新的层次中的一些因素；而这些因素本身也按照另外一 组特性被组合，形成另外更高层次的因素，直到最终形成单一的最高因素，这往往可以视为 决策分析的目标这样即构成由最高层，若干中间层和最低层排列的层次分析结构模型以 决策问题为例说明层次分析构造，决策问题通常可划分为下面几类层次：最高层：表示解决问题的目的，即层次分析要达到的总目标；中间层：表示采取某种措施、政策、方案等来实现预定总目标所设计的中间环节；一般 又可分为策略层、约束层、准则层等；最低层：表示要选用的解决问题的各种措施、政策、方案等2层次分析法的基本步骤层次分析法大体分为五个步骤：建立层次结构模型；构造判断矩阵；层次单排序及其一 致性检验；层次总排序；层次总排序的一致性检验1） 建立层次结构模型在深入分析所面临的问题之后，将问题中所包含的因素划分为不 同层次，如目标层、准则层、指标层、方案层、措施层等等，用框图形式说明层次的递阶结 构与因素的从属关系。

当某个层次包含的因素较多时可将该层次进一步划分为若干子层次2） 构造判断矩阵判断矩阵元素的值反映了人们对各因素相对重要性（或优劣、偏好、 强度等）的认识，一般采用1—9及其倒数的标度方法当相互比较因素的重要性能够用具有 实际意义的比值说明时，判断矩阵相应元素的值则可以取这个比值3） 层次单排序及其一致性检验判断矩阵A的特征根问题AT¥=2maxW的解W,经归一 化后即为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次 单排序为进行层次单排序（或判断矩阵）的一致性检验，需要计算一致性指标C7 =如二n-1平均随机一致性指标RI的值见表lo当随机一致性比率CR = —

因此，可采用近似计算方法近似计算方法主要有 幕法、方根法和积法4）层次总排序计算同一层次所有因素对于最高层（总目标）相对重要性的排序权值， 称为层次总排序这一过程是最高层次到最低层次逐层进行的若上一层次A包含m各因素Al, A2, Am,其层次总排序权值分布为a】，a2, am ,下一层B包含n个因素Bl,B2, Bn,它们对于因素Aj的层次单排序权值分别为blj, b2j,…，bnj,（当B k与Aj 无联系时，bkj=O）,此时B层次总排序权值由表2给出表2 B层次总排序权值计算层次A层次AlA2o o o AmB层次总排序权值%6^2 o o oa mBlbllbl2o o o b lminE apjJ=1B2b21b22o o o b 2minE ajb2jJ=1o o oo o oo o oo o o o o oo o oBnbnlb n2o o o b nmmE aibnjJ=15）层次总排序的一致性检验这一步骤也是从高到低逐层进行的如果B层次某些因 素对于Aj单排序的一致性指标为—,相应大的平均随机一致性指标为CRj,则B层次总排序 随机一致性比率为：mDmR]= m工 QjCRj7=1类似地，当RKO. 10时，认为层次总排序结果具有满意的一致性，否则需要重新调整判 断矩阵的元素取值。

3基于AHP的北京某区交通事故发生因素分析北京市奥运期间突发事件风险评估的重点之一是交通事故风险评估，所以参考北京市某 区公路上所发生的交通事故统计结果建立层次分析法，根据事故发生原因统计结果拟定的指 标体系主要考虑交通事故中驾驶员因素、道路因素、车辆因素和外部因素四个方面，如表3 所示根据层次分析法模型的建立思路，采用1-9的比率度进行两两元素间的相对比较，构 造判断矩阵，对专家的打分结果进行对比分析，剔除误差，综合比较，得到最终的判断矩阵 并计算权重表3交通事故发生影响因素构成交通事故G驾驶员因素A】操作不当Bn超速驾驶B12酒后和疲劳驾驶B13未保持安全车距B14违章驾驶B15道路因素a2照明状况B21交通控制状况b22路面状况b23平面线形b24车辆因素a3车辆制动性能b31道路交通噪声值b34外部因素a4天气状况B41交通流状况b42非机动车和行人影响机动b43相对目标层的判断矩阵，构建第一层判断矩阵G-A,计算权重，如表4所示:表4交通事故影响因素的准则层相对目标层的判断矩阵GAiA2A3a4Ai1753A21/711/21/3A31/5211/3A41/3331计算最大特征值，并作一致性检验。

得到结果如下：心町=4.063, C/g =0.021C,CRe =亠=0.021/0.90=0.02<0.10RS D肥=(0.576,0.072,0.113,0.239)由计算可以看出，此判断矩阵结果比较好，与此对应得归一化特征向量晒即为出的权 重按照计算思路依次进行计算，得到交通事故影响因素的层次总排序，如表5所示表5交通事故影响因素的层次总排序层次B层次A层次B总 排序RAiA2A3A40.5760.0720.1130.239BiBn0. 1420.082B120. 1420.082B130. 2310.133B140. 0960.055B,50. 3890.224b2B210. 2270.016B220. 2270.016B230. 4230.030B240. 1230.009BjB310.50.057B320.50.057b4B410. 2970.071B420. 1640.039B430. 5390.1294结语通过以上的分析结果显示：驾驶员因素是影响交通事故的最大的因素，其中酒后和疲劳 驾驶、违章驾驶和非机动车和行人违章是造成该区域交通事故的最主要的因素，所以在进行 交通事故预防工作时，应着重加强对这些因素的预防和管理工作。

参考文献：[1] 胡运权.运筹学教程.北京：清华大学出版社，2003[2] 钟小明.公路三支无信号交叉口交通安全模型研究.北京工业大学2006年博士论文The analysis of Analytical Hierarchy Prose in the influence factor of traffic accident//Cui Ya-pingAbstract: The traffic accident in certain district of beijing is analyzed by using Analytical Hierarchy Prose, the results can be used by the prevention work of traffic accident.Key words: Traffic accident; Analytical Hierarchy Prose; influence factor收稿日期：08-03-21作者简介：崔亚萍（1977—）,女，硕士研究生，主要从事道路的养护管理、检测、评价等咨询方面的工作Email： cuiyapingl977@yahoo. com. cn。