城市道路交通管理设施效用评价研究

梁 钰

（福建工程学院，福州 350108）

1 前言

随着社会经济的高速发展, 城市交通也随之快速发展,也引发了日趋严峻的交通问题。 城市交通管理设施设置应保持连续性和系统性,在城市路网交通系统下,提升城市路网的整体服务水平, 但目前交通管理设施在设计和后续使用管理上存在较多的问题。 如何提供满足使用者需求的交通管理设施,成为亟待解决的难题。因此,有必要展开城市道路交通管理设施效用评价研究。杨艳群[1]提出一种以关键绩效指标体系为基础的城市交叉口交通设施有效性评价模型。陈沅江[2]运用层次分析法建立了交通标志有效性评价指标体系。王艳辉[3]构建了道路安全设施系统效果评价指标体系。 Ali Abdi[4]提出基于模糊聚类法的车道改变行为评价模型。Hideyuki Kitaa[5]建立了基于驾驶员感知特性的交通服务质量评价模型。李文勇[6]建立了基于KPI 的城市道路交通设施有效性评价体系。

本文以城市道路交通管理设施为出发点, 调查并收集了大量相关的基础数据和资料,运用层次分析法(AHP)与模糊综合评价法建立了城市道路交通管理设施效用评价模型,以更科学、全面的对交通管理设施效用进行评价,为道路使用者提供一个安全、舒适的交通环境。

2 模糊综合评价概述

模糊综合评价就是以模糊数学为基础, 应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清、不易界定的因素定量化,从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价的一种方法。其基本原理是：首先确定被评判对象的因素(指标)集和评价(等级)集；再分别确定各个因素的权重及它们的隶属度向量,获得模糊评判矩阵；最后把模糊评判矩阵与因素的权向量进行模糊运算并进行归一化, 得到模糊评价综合结果[7]。

3 交通管理设施效用评价模型的建立

本文采用模糊评价法构建交通管理设施效用评价模型,步骤为：(1)确定评价指标体系；(2)计算各级指标权重；(3)建立模糊综合评价矩阵。

3.1 确定评价指标体系

根据指标选取的可比、独立、规范和简明等原则,通过查阅文献资料, 确定城市道路交通管理设施效用评价指标体系如图1 所示。

由评价指标体系确定评价因素集如下：

一级指标：U={U1,U2,U3,U4,U5}={交通标志, 交通标线,隔离设施,交通信号灯,交通违法监控}。

二级指标：U1={u11,u12,u13,u14,u15,u16}={标志设置位置,标志遮挡率,标志版面清晰度,标志夜间反光性,标志内容准确度,标志完好度}；U2={u21,u22,u23,u24,u25}={标线完好性,标线夜间视认性,标线导向合理性,行人标线合理性, 标线与标志匹配度}；U3={u31,u32,u33,u34} ={隔离设施连续性,隔离设施完好性,隔离设施规范性,隔离设施夜间反光性},U4={u41,u42,u43}={信号配时合理性,信号灯安设率, 信号灯规范性},U5={u51,u52}={违法监控安设率,违法监控设置位置}。

3.2 AHP 计算指标权重

Yaahp 软件是一种层次分析法可视化建模与计算软件,使用Yaahp 绘制模型非常直观方便,还可以直接将层次模型导出, 不需要使用其他软件重新绘制层次结构图[8]。本研究借助Yaahp 软件对其实现模型绘制和判断矩阵计算。

根据城市道路交通管理设施效用评价指标体系,利用Yaahp 软件构造递阶层次结构如图2 所示：

输入各指标层判断矩阵,经yaahp 计算得各指标权重值如表1 所示：

3.3 建立模糊综合评价矩阵

3.3.1 建立模糊关系矩阵

Rij表示问卷调查中被调查人认为评价指标ui属于评价等级Vi的人数除以有效问卷总数的结果。 因此,Rij所表达的是一种隶属度。

3.3.2 合成模糊综合评价结果向量

通过Yaahp 软件计算结果表1 可知, 模糊综合评价中, 评价指标的权向量W={0.041,0.027,0.021,0.018,0.061,0.042,0.050,0.032,0.061,0.121,0.087,0.031,0.049,0.012,0.018,0.079,0.125,0.033,0.061,0.031,}

将评价指标权向量W 与各评价指标的R 进行合成,得到各评价指标的模糊综合评价结果向量B。 即

4 实例应用

4.1 实例描述

本文以福州市大学城学府南路为例, 研究的位置如图3 所示。

图3 研究路段位置图

本研究案例位处大学城中心区,贯穿福建工程学院、华南女子学院、师范大学、师范大学协和学院、闽江高等师范专科学院等多所高校,同时当地原住居民较多,马保农贸市场、根雕产业等密集分布在道路两侧,人流车流密集,交通环境复杂,且行人非机动车横穿过街现象严重,存在较大的安全隐患(图4)。

图4 交通现状图

通过调查现状存在的主要交通问题如下：

(1)标线模糊不完整(图5),视认效果差。

图5 现状道路标线模糊

(2)研究路段为双向4 车道,目前多处交叉口设置左转专用道或右转专用道,根据现状流量调查,现行的交通标线导向设置不合理(图6),路段通行能力较低,信号灯等待时间较长。

图6 现状道路标线导向不合理

(3)研究路段基本均有设置中央隔离护栏,但是护栏设置不连续(图7),开口设置较多且较宽,但未设置对应的行人横道线,导致随意掉头车辆较多,且行人横穿现象严重,存在严重的安全隐患。

图7 现状道路隔离设施不连续

因此, 完善的交通管理设施对于保障该研究路段的交通安全和交通秩序至关重要。

4.2 数据调查

采用李克特量表式问卷调查, 给出每个评价指标相对于不同评价等级的隶属度。调查对象以高校教职工、学生及当地居民为主,采用自填式问卷法收集数据。 将问卷进行随机发放,并指导其独立完成。 本次调查共发出调查问卷200 份,回收190 份,回收率95%。 经问卷有效性审查,有效问卷178 份,有效率为93.7%。

对166 份有效问卷进行数据整理与分析, 得到评价指标相对于不同评价等级隶属度, 利用语义学标度将其分为5 个等级, 表示为V1=很好,V2=较好,V3=一般,V4=较差,V5=很差, 对应分数分别为100 分、80 分、60 分、40 分、20 分,如表2 所示：

表2 评价指标等级隶属度

由以上问卷调查结果可得模糊评价矩阵R：

4.3 模糊综合运算

由表1 可知各评价因素的权向量为：

W ={0.041,0.027,0.021,0.018,0.061,0.042,0.050,0.032,0.061,0.121,0.087,0.031,0.049,0.012,0.018,0.079,0.125,0.033,0.061,0.031,}

综合评价集B=W×R,如下：

B=W×R={0.188,0.348,0.359,0.096,0.013}

根据最大隶属度原则, 确定学府南路交通管理设施效用的最大隶属度等级为V3, 表示学府南路交通管理设施效用一般,需要进一步完善。

4.4 改善建议

从表2 调查结果可知, 学府南路交通管理设施效用较弱的环节主要体现在标线完好性、标线夜间视认性、标线导向合理性、行人标线合理性、隔离设施连续性、信号灯安设率和违法监控安设率等方面。 针对存在的问题提出如下改善建议：

(1)针对标线模糊不完整路段及时维护保养,以保证车流按道行驶。

(2)建议各交叉口进口道标线导向改为直左车道和直右车道,提高路段的通行能力。

(3)完善隔离设施的连续完整性,必要处增设行人横道线和掉头标志标线指示。

(4)流量较大的交叉口增设信号灯,实施时间分流。(5)适当增设并启用交通违法监控,对车辆违规行驶、停放等现象予以约束。