摘要：針對(duì)在建成道路之前很難對(duì)設(shè)計(jì)道路的安全性進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)，提出了基于駕駛模擬器時(shí)設(shè)計(jì)道路進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的主客觀評(píng)價(jià)模型，并對(duì)專家意見法、熟練駕駛員評(píng)價(jià)法和新手評(píng)價(jià)法三種主觀評(píng)價(jià)方法，視距評(píng)價(jià)法、眼動(dòng)評(píng)價(jià)法、汽車的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)法和道路線形宜人性評(píng)價(jià)法四種客觀評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了探討，分析了兩種類型評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：交通工程；道路安全；駕駛模擬器；主觀；客觀；評(píng)價(jià)

0引言

道路建設(shè)對(duì)國(guó)家和地方的經(jīng)濟(jì)都有著極其重要的意義，為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，僅中國(guó)近幾年每年就有兩千多億元用于道路建設(shè)。作為大型的建設(shè)項(xiàng)目，道路在建設(shè)時(shí)不僅要考慮到道路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)周邊環(huán)境的影響，更為重要的是要考慮到道路的安全性顯然不安全的道路易造成大量的交通事故，會(huì)長(zhǎng)期地給國(guó)家、地方和個(gè)人帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。如能在道路施工前及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案考慮不妥的地方，將會(huì)盡可能地降低未來(lái)交通安全的隱患，避免不必要的損失目前中國(guó)的道路設(shè)計(jì)通常是按照國(guó)家規(guī)范，再結(jié)合選線員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，對(duì)設(shè)計(jì)道路的安全性，無(wú)法在有一定感性認(rèn)識(shí)后再進(jìn)行評(píng)價(jià)，只能是憑經(jīng)驗(yàn)、規(guī)范和整理過(guò)去數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)。而應(yīng)用模擬技術(shù)，在駕駛模擬器上建立設(shè)計(jì)道路視景，就可讓駕駛員駕駛不同汽車在設(shè)計(jì)道路上進(jìn)行模擬駕駛，對(duì)道路安全預(yù)先進(jìn)行評(píng)價(jià)。

由于目前的道路安全評(píng)價(jià)方法大多是基于交通事故建立起來(lái)的，與采用模擬器進(jìn)行評(píng)價(jià)不同。如一個(gè)事故統(tǒng)計(jì)結(jié)果是：在沒(méi)有坡度、半徑為400-1000m的高速公路上，億車每公里的事故為73次�？梢钥闯鲆允鹿事首鳛樵u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)需要在模擬器上操作很長(zhǎng)時(shí)間，不利于有效評(píng)價(jià)道路安全。因此須考慮到駕駛模擬器的特點(diǎn)建立安全評(píng)價(jià)方法。為此筆者從，’人”和“車”的角度出發(fā)，對(duì)設(shè)計(jì)道路的安全性的主客觀評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了探討，以期能得到較好的評(píng)價(jià)方法

1主觀評(píng)價(jià)方法

主觀評(píng)價(jià)方法按駕駛員的類型可分為三種：專家意見評(píng)價(jià)法、熟練駕駛員評(píng)價(jià)法和新手評(píng)價(jià)法這三種方法都是通過(guò)“人”在駕駛模擬器上對(duì)設(shè)計(jì)道路有一定主觀感受后，再進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。

1.1專家意見評(píng)價(jià)法

專家主要是指路橋設(shè)計(jì)和交通工程方面的專家，這些專家通常在道路建設(shè)和交通管理方面有較豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，有較高的權(quán)威性。通過(guò)他們?cè)谀�擬器上駕駛模擬器，根據(jù)他們的感受填寫問(wèn)答調(diào)查表。目前最常用的專家意見評(píng)價(jià)法是德爾菲法（DELPHI）[z]。此方法是對(duì)專家群進(jìn)行匿名調(diào)查，即讓專家互不見面，直接與調(diào)查主持人聯(lián)系，做到充分自由地對(duì)設(shè)計(jì)道路發(fā)表意見。然后對(duì)專家意見進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、歸納和綜合處理，再進(jìn)行多次信息反饋，使成員意見逐步集中，從而作出比較正確的判斷。其模型的基本形式為

式中：v，為道路J方面平均得分值；m，為對(duì)道路J方面作評(píng)價(jià)的專家數(shù)；二了為第i個(gè)專家對(duì)道路少方面的評(píng)分值平均得分值二越大，說(shuō)明道路J方面設(shè)計(jì)的安全性越好此方法反復(fù)周期較長(zhǎng)，需要多位專家（一般以20^-25人為宜）感興趣，且有時(shí)間參加德爾菲法全過(guò)程。但通過(guò)多位專家得出的結(jié)論準(zhǔn)確度較高。

1.2熟練駕駛員評(píng)價(jià)法

熟練駕駛員雖然不了解道路的設(shè)計(jì)，但他們通常有多年開車的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)路、車、交通標(biāo)志和路邊環(huán)境有很好的感覺(jué)，能通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和直觀感官發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)他們駕駛模擬器，感受設(shè)計(jì)道路的宜人性和安全性，可以有效指出設(shè)計(jì)不如意的地方。對(duì)此類人群通�？刹捎枚鄬哟位疑�綜合評(píng)價(jià)法，以三層為例，介紹一下其基本思路：

（1）確定要評(píng)價(jià)的道路、安全評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值

第一層為設(shè)計(jì)道路安全水平綜合評(píng)價(jià)（I）；第二層為安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，如道路線性水平（BI）、道路橫斷面設(shè)計(jì)水平（B，）和視距水平（B，）等；第三層為具體評(píng)估指標(biāo)在評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)計(jì)中通常應(yīng)咨詢專家，將第二層和第三層指標(biāo)進(jìn)行合理而有效的制定，這樣才能在實(shí)際評(píng)價(jià)時(shí)較好地操作。

（2）道路交通安全灰色評(píng)價(jià)聚類驗(yàn)算

對(duì)圖1第三層指標(biāo)進(jìn)行量化和建立權(quán)重，通過(guò)計(jì)算評(píng)價(jià)值矩陣得出結(jié)果另外，各指標(biāo)的權(quán)重需要專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)制定，權(quán)重的制定在一定程度上決定著評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

（3）評(píng)價(jià)結(jié)果分析

此方法在交通安全評(píng)價(jià)中應(yīng)用非常廣泛，算法里各指標(biāo)含義非常明確、清晰，應(yīng)用效果也好。

1.3新手評(píng)價(jià)法

由于新手剛學(xué)會(huì)開車，還不熟練，他們開車的特點(diǎn)是：①動(dòng)作變化不能太快；②對(duì)路和車沒(méi)有太多的直觀感覺(jué)；③易緊張。這種類型的人駕駛模擬器后，可通過(guò)兩種方式相互參照進(jìn)行評(píng)價(jià)：道路的主觀感受和錯(cuò)誤動(dòng)作的統(tǒng)計(jì)分析主觀感受可采用樂(lè)觀法、悲觀法和等可能性法等評(píng)價(jià)[x7，因?yàn)槎际切埋{駛員，應(yīng)“一視同仁”，故采用等可能性法評(píng)價(jià)較好。錯(cuò)誤動(dòng)作可通過(guò)模擬器記錄下來(lái)，采用目前較為流行的模糊綜合評(píng)價(jià)

1.3.1等可能性評(píng)價(jià)法

等可能性評(píng)價(jià)法基本數(shù)學(xué)表達(dá)式為

式中：A為設(shè)計(jì)道路的線性、超高、視距等指數(shù)矩陣；0為駕駛員矩陣協(xié)為自然狀態(tài)數(shù)；C為計(jì)算函數(shù)；C（A舊）為駕駛員0對(duì)設(shè)計(jì)道路指標(biāo)A的評(píng)價(jià)值，分值越高，說(shuō)明道路安全性越好。

1.3.2模糊綜合評(píng)價(jià)

單純地對(duì)錯(cuò)誤行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同樣可找出設(shè)計(jì)道路對(duì)安全考慮不足之處，但較為片面，沒(méi)將錯(cuò)誤輕重進(jìn)行區(qū)分和分析。通常一個(gè)錯(cuò)誤行為可能是由幾方面的因素引起的，不同的因素又占有不同的比重，且界限不明確。對(duì)此利用模糊綜合評(píng)價(jià)可有效避免片面性。其基本步驟是：

（1）邀請(qǐng)有關(guān)專家組成評(píng)價(jià)小組；

（2）討論確定道路評(píng)價(jià)因素U集和評(píng)價(jià)V集，以及錯(cuò)誤與不同單因素的關(guān)系；

（3）根據(jù)專家們的經(jīng)驗(yàn)，確定各道路評(píng)價(jià)因素的權(quán)重山

（4）按評(píng)定的評(píng)價(jià)等級(jí)尺度，對(duì)設(shè)計(jì)道路的單因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，即根據(jù)駕駛員的錯(cuò)誤行為的嚴(yán)重程度給此路段的相關(guān)單因素打分；

（5竹十、算評(píng)價(jià)系統(tǒng)的綜合評(píng)定結(jié)果F，找出設(shè)計(jì)道路對(duì)安全考慮不足之處并分析其原因。此方法的準(zhǔn)確程度取決于通過(guò)專家得出的道路評(píng)價(jià)因素的權(quán)重a和錯(cuò)誤與單因素的關(guān)系。

2客觀評(píng)價(jià)方法

客觀評(píng)價(jià)方法主要是通過(guò)自人”的生理特征的變化和“車”的特性變化進(jìn)行評(píng)價(jià)�？梢酝ㄟ^(guò)駕駛員視距變化、眼動(dòng)、汽車的穩(wěn)定性和道路線形宜人性程度等進(jìn)行評(píng)價(jià)

2.1駕駛員視距變化評(píng)價(jià)方法

在平常駕駛時(shí)是很難記錄駕駛員的視距，對(duì)于設(shè)計(jì)道路就更是根本不可能，因此無(wú)法通過(guò)駕駛員視距及其變化程度來(lái)評(píng)價(jià)道路安全性。但在模擬器上記錄車輛行使的軌跡卻是非常簡(jiǎn)單的事，通過(guò)軌跡就可計(jì)算出駕駛員的視距變化情況。駕駛員的視距主要分三種：①前方?jīng)]有車輛，這時(shí)駕駛員的視距基本上只會(huì)受到山的影響；②前方有行駛車輛，駕駛員的視距會(huì)受到車和山的影響；③夜間視距。道路設(shè)計(jì)通常只考慮第一種情況。此評(píng)價(jià)方法的基本思路是：

（1）建立實(shí)時(shí)計(jì)算視距方法，在夜間需考慮亮度對(duì)視覺(jué)的影響；

（2）建立視距評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，主要是通過(guò)人開始感知信息到車輛剎車完的時(shí)間確定視距1，-，，這段時(shí)間可分成感知信息時(shí)間、判斷時(shí)間、決策時(shí)間、動(dòng)作時(shí)間、車輛開始制動(dòng)時(shí)間和剎車時(shí)間，同時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)車速和實(shí)際車速；

（3）駕駛員駕駛模擬器在設(shè)計(jì)道路上行駛，并通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄下駕駛員視距；

（4）分析視距數(shù)據(jù)，找出不良視距地段，進(jìn)行安全性分析在客觀評(píng)價(jià)方法中，此方法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)容易得到，也有說(shuō)服力。但由于光線強(qiáng)弱問(wèn)題和會(huì)車時(shí)的光線影響，夜間視距不易計(jì)算

2.2駕駛員的眼動(dòng)評(píng)價(jià)方法

因?yàn)槿擞?0左右的信息是來(lái)自于眼睛，因此目前很多研究都利用眼動(dòng)儀來(lái)測(cè)量駕駛員眼動(dòng)情況，以此來(lái)判斷人的工效但目前在中國(guó)應(yīng)用眼動(dòng)儀來(lái)評(píng)價(jià)道路安全還未見有關(guān)文章，國(guó)外也還在研究中主要是評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)較難確定，即眼睛的運(yùn)動(dòng)情況怎樣與道路安全聯(lián)系起來(lái)，什么樣的運(yùn)動(dòng)狀況時(shí)，道路為安全或不安全還很難確定。如果確定了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，那在模擬器上評(píng)價(jià)道路安全將是極為容易的事。

2.3道路線形宜人性程度評(píng)價(jià)方法

通常情況下，駕駛員行駛在與他們所期望的公路幾何特性一致的路段附近所犯的錯(cuò)誤較少但是，當(dāng)?shù)缆穾缀翁匦耘c駕駛員的期望不一致時(shí)，駕駛員可能仍然會(huì)自主地按照自己所期望的道路幾何特性行駛，那么在這樣的路段附近他所犯的錯(cuò)誤就較多。因此在駕駛模擬器里可以記錄下駕駛員行車路線，將行車路線和道路中線進(jìn)行吻合程度比較，偏差較大的路段的線形就可能是宜人性不如意的地段。

其模型較為簡(jiǎn)單

式中：D為偏差距離；V（x，y，z，t）為行車路線；R（x，y，z，t）為道路中線“為時(shí)間。偏差距離標(biāo)準(zhǔn)的確定可通過(guò)在安全道路行駛上得到，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度可通過(guò)在多條安全道路上行駛進(jìn)行驗(yàn)證。但此標(biāo)準(zhǔn)會(huì)受到駕駛模擬器的仿真度影響，即視景不夠真實(shí)和車輛動(dòng)力學(xué)模型不穩(wěn)定等都會(huì)影響駕駛員的駕駛狀況，這樣將會(huì)影響行車路線

2.4汽車的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法

汽車在行駛時(shí)，作曲線運(yùn)動(dòng)會(huì)受到側(cè)向力作用[BJ側(cè)向力接近附著極限或達(dá)到飽和可能會(huì)使車輛喪失動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性。汽車在路面上行駛時(shí)，很難實(shí)時(shí)記錄下來(lái)其與路面的作用力，但在模擬器上卻可較為方便地記錄下汽車的前內(nèi)輪制動(dòng)力、前外輪制動(dòng)力、后內(nèi)輪制動(dòng)力和后外輪制動(dòng)力等動(dòng)力學(xué)參數(shù)隨行車路線的變化情況。通過(guò)分析制動(dòng)力出現(xiàn)較大變化或達(dá)到極限的情況，就可對(duì)道路的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

根據(jù)文獻(xiàn)[8]，穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可采用如下不等式該不等式成立時(shí)，認(rèn)為車輛的行駛狀態(tài)是穩(wěn)定的，即此段道路安全，反之則不安全。但此標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)在一定程度上受到駕駛模擬器仿真度的影響。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)主客觀方法的分析，可發(fā)現(xiàn)主觀評(píng)價(jià)與經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，這些評(píng)價(jià)方法有如下特點(diǎn)：

（1）在專家經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，相互驗(yàn)證，邏輯上合理，有較強(qiáng)的說(shuō)服力；

（2）可以避免駕駛模擬器仿真度不高（如模擬器沒(méi)有真實(shí)的動(dòng)感）的影響，能在略微粗糙的模擬條件下進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)方法有時(shí)實(shí)際結(jié)果并不如所想象的方便和理想，主要是因?yàn)榉椒ㄊ腔��?ldquo;人 ”的主觀感受建立的，與“人”的習(xí)慣、能力、情緒以及個(gè)體差異等都有關(guān)系。其主要缺陷有：

（1）評(píng)價(jià)人數(shù)少時(shí)，樣本值達(dá)不到要求，評(píng)價(jià)的可靠性差；

（2）實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，數(shù)據(jù)處理較為困難。客觀評(píng)價(jià)方法非常直觀，沒(méi)有太多的人為因素影響，只需用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷即可但客觀評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不易確定，需進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和調(diào)查，才能建立一可靠的標(biāo)準(zhǔn)。另外，客觀評(píng)價(jià)方法受模擬器仿真度的影響較大。