面向城市道路突发事件的交警警力需求指数研究.pdf

年第 期 云南警官学院学报 总第 期 收稿日期:作者简介:毛星宇 男 中国人民公安大学交通管理学院硕士研究生 研究方向为交通管理工程刘金广 男 山东高唐人 博士 公安部道路交通安全研究中心研究员 研究方向为交通安全朱茵 道路交通突发事件扩散影响分析与管控对策 中国人民公安大学学报(社会科学版)()交通运输部 公路交通突发事件应急预案(交公路发 号)龚鹏飞 道路交通突发事件分类与分级 灾害学 ()何雅琴 李杰 城市突发公共事件交通应急响应级别评价指标体系 公路交通科技 ()马兆有 王长君 刘君 基于危害风险评价的高速公路紧急事件分级 重庆交通大学学报(自然科学版)()陈艳萍 曾小青 周建华 突发事件下应急食品需求紧迫性分级研究 武汉理工大学学报(信息与管理工程版)()赵建有 肖宇 朱欣媛等 考虑需求紧迫度的应急车辆路径优化方法 哈尔滨工业大学学报 ()宋英华 白明轩 马亚萍等 考虑区域灾情分级的应急物资公平调度优化模型 中国安全科学学报 ()面向城市道路突发事件的交警警力需求指数研究毛星宇 刘金广(中国人民公安大学交通管理学院 北京 公安部道路交通安全研究中心 北京)内容摘要:城市道路突发事件发生后 对交通系统的正常运行产生了影响 此时亟需交警警力处置 为实现交警警力的精准调度 对交警警力需求指数进行量化 首先 分析梳理了影响交警警力需求指数的主要因素 建立了交警警力需求指数评价指标体系 提出了基于组合赋权 的交警警力需求指数评价模型 对各城市道路交通突发事件交警警力需求指数进行评价 计算结果表明 指标体系设计合理 对比其他模型的输出结果验证了方法的可行性和有效性 可为城市道路突发事件背景下的交警警力需求量化提供决策支持关键词:城市道路突发事件 交警警力 需求指数 逼近理想解排序法()灰色关联分析法()中图分类号:文献标识码:文章编号:()一、引言随着我国城市的高速发展 城市路网结构日益复杂 机动车保有量不断增加 道路交通安全形势益严峻 城市道路突发事件频繁发生 影响交通系统的正常运行 严重威胁了人民的财产和生命安全 对公安机关交通管理部门提出了严峻的挑战 本文所研究城市道路突发事件是指在城市道路上偶然发生的各种意外事件或紧急情况亟需派遣交警警力处置的各类事件 这些事件包括但不限于交通事故、车辆故障、道路施工、自然灾害、示威游行等 城市道路突发事件的发生往往会导致道路交通拥堵、延误 甚至可能造成人员受伤或财产损失 不同城市道路突发事件严重程度、群众受伤情况、交通特性差异等因素的不同 因此导致了事件对交通警力不同程度的需求在信息技术的助力推动下 交通警察的勤务工作正由传统人工经验式向全面感知、精准研判的信息主导支撑式转变 目前 一线实战部门针对交警警力的调度往往依靠主观经验 对交通交通警力需求多寡尚未有数字化的标准 突发事件分级是决定派遣警力数量的关键 根据可控性、严重程度和影响范围等因素 交通运输部制定了公路交通突发事件应急响应级别 分为至级 龚鹏飞根据不同的分类标准 将道路交通突发事件分进行分类分级 何雅琴等在现有的突发事件分级基础上 结合事发地交通特征 提出了全新的分级标准 马兆有等根据事件、路网、处置难度等多方面考量 构建了针对高速公路交通紧急事件危害风险评估体系 并建立了多级模糊评价模型 用以评估高速公路紧急事件的危害风险 针对需求量化的研究多见于应急资源调度领域 陈艳平等提出了突发事件背景下的食品需求紧迫性分级模型 并加权马氏距离对灰色关联 法进行改进 部分学者选择将物资需求度及需求紧迫性的量化 作为后续车辆调度路径规划或物资分配的重要依据鉴于现有研究 笔者建立交通警力需求指数评价模型 对交警警力需求指数进行量化排序以便事件突发、情况紧急时 为指挥中心派遣交警警力以最优配置赶赴现场提供决策支持二、研究方法(一)指标权重的研究方法 主观权重的确定层次分析法是一种用于决策分析的定量方法 旨在帮助决策者在复杂多属性决策中做出合理的选择 该方法通过构建层次结构 将决策问题进行若干层次分解 从总体目标到具体因素 以便更好地理解和处理问题 本文通过该方法计算主观权重 客观权重的确定熵权法是确定指标权重的方法之一 它基于信息熵的概念 信息熵是对信息量的度量 指标提供的信息量越大 其权重就越高 通过计算每个指标的信息熵 评估其重要性 并据此权重进行权重分配 在熵权法中 指标的权重是根据其信息量的相对大小来确定的 从而实现客观权重的确定 本文通过该方法对客观权重 进行确定 基于博弈论的组合权重通过组合赋权可综合专家主观评价和现场数据反馈 反映交通警力需求指数 引入博弈论确定主客观权重 兼顾二者一致性或妥协 最小化主客观权重差异 以式()确定指标综合权重 ()其中 为主客观权重组合系数 为综合权重向量 基于博弈理论 通过最小化主客观权重和组合系数之间的离差来计算 ()最优化问题一阶导数条件如下:()解式()方程组 得主客观权重组合系数 归一化后计算主客观综合权重向量(二)基于灰色关联 法的警力需求度评价模型 法 法是一种多属性决策分析方法 用于评估各个备选方案相对于理想解和最差解的接近程度 以确定最佳方案 在具体应用场景下 有时备选方案与正负理想解的欧氏距离相近 这可能导致无法对备选方案进行排序 为解决这一问题 提出对传统 法进行改进通过引入灰色关联度来考虑各指标之间的关联程度 以更准确地评估备选方案的优劣 提高决策的准确性和可靠性 灰色关联 法通过使用灰色关联分析法对 法进行改进 以解决其不足之处 模型中综合贴近度取代欧氏距离 构组合赋权 评价模型 对评价结果进行排序()计算灰色关联系数 将指标最优集作为考察序列 计算各方案与正、负理想解在第 个指标上的灰色关联系数 计算公式为:()()毛星宇 刘金广:面向城市道路突发事件的交警警力需求指数研究姚有利 寇杰 张孟浩 基于博弈论组合赋权 的煤矿“一通三防”风险评估/矿业安全与环保:姚有利 寇杰 张孟浩 基于博弈论组合赋权 的煤矿“一通三防”风险评估/矿业安全与环保:姚有利 寇杰 张孟浩 基于博弈论组合赋权 的煤矿“一通三防”风险评估/矿业安全与环保:张继信 黄东阳 王东民等 基于组合赋权和 法的城市地铁车站应急疏散能力评价/铁道标准设计 为分辨系数 根据经验 取 ()确定灰色关联度和 计算公式为:()()无量纲化处理()()合并欧式距离和灰色关联度 计算综合贴进度 和 计算公式为:()式中 和 值均取 ()计算相对贴近度()相对贴近度评估了各评价对象相对于理想解的位置和形状相似性差异 以相对贴近度排序值越大表示事件点的交通警力需求指数越大三、评价体系构建(一)指标体系的建立交警警力需求指数受到多个方面的影响 目前 根据现有研究文献 影响道路突发事件分级的各类因素大致可以归纳为事件严重程度、对路网的影响、事发环境特征、事件处置难度等多个方面 笔者结合应急调度领域研究 以交警视角 根据 法 将影响交警警力需求的诸多因素进行梳理分析 强调“城市道路交通”、“交警”属性 建立交警警力需求指数评价指标体系(图)共包括 个一级指标 个二级指标 每个具体指标依据 分制进行评分 分数越高表明警力需求指数越高图 交警警力需求指数评价指标体系(二)分级指标定义及量化标准 事件严重程度()指标 人员伤亡情况定义:因城市道路突发事件导致受轻伤、重伤的人数 因本文针对事发至警力调度决策阶段 难以确定死亡人数 仅以轻伤、重伤人数进行评分 具体评分见表()指标 道路损坏情况定义:指突发事件发生后 导致道路表面、路基、桥梁等出现破坏、变形、塌陷等情况的程度 具体评分见表()指标 交通设施损坏情况定义:指突发事件发生后 对交通设施的设备、标志、信号灯、护栏等造成的破坏、损失或毛星宇 刘金广:面向城市道路突发事件的交警警力需求指数研究张继信 黄东阳 王东民等 基于组合赋权和 法的城市地铁车站应急疏散能力评价/铁道标准设计 失效的程度 具体评分见表()指标 涉事车辆情况定义:在考虑涉事车辆的数量、类型和损毁程度等因素的基础上 评估其损失以及对事件处置的影响 通过三个因素的平均值来表示涉事车辆情况的评分值 具体评分见表、表、表 现场交通特性()指标 路段剩余通行能力定义:指因城市道路突发事件发生导致的道路通行能力下降 以正常通行车道数与总车道数的比值进行表示 计算公式如下:()式中:分别代表畅通车道数和总车道数 具体评分见表()指标 现场交通秩序定义:指突发事件发生后 交通参与者在交警未到达时间内通过遵守交通规则、保持有序的交通流动和安全的情况 具体评分见表()指标 事发前交通状况定义:指城市道路突发事件发生前 事发路段的流量情况 依据事件发生时间及工作日情况进行确定 具体评分见表 警力需求特性()指标 事件类型定义:指道路突发事件性质 事件性质直接影响事件处置的难易程度以及警力的需求量 为指挥中心调度交警警力提供决策依据 具体评分见表()指标 影响范围定义:指城市道路突发事件对事发点附件区域的影响范围 根据指挥中心工作交警对监控设施进行研判 对影响半径 进行确定 具体评分见表()指标 预计处置时间定义:指道路突发事件发生时起至处置完毕、清理现场完成为止 根据类似事件的处理经验 参考以往同类事件的处理持续时间 对处理时间进行预估 具体评分见表 周围环境特征()指标 路段类型定义:指道路突发事件所发生位置的道路类型 按其功能通常可以划分为城市快速路、主干道、次干道、支路及其他道路 具体评分见表()指标 路面状况定义:指突发事件发生时 道路表面的状态 包括干燥、潮湿、积水等不同情况 具体评分见表()指标 事件发生区域定义:指道路突发事件发生坐标所在地区类型 我国的市政、交通部门在进行建设项目交通影响评价时 常根据区位等情况将城市划分为不同类地区 具体评分见表 表 人员伤亡情况量化标准划分依据评分无人员受伤轻伤 人重伤 人或轻伤 人以上重伤 人以上 人以下重伤 人以上表 道路损坏情况量化标准划分依据评分轻很轻一般严重很严重表 交通设施损坏情况量化标准划分依据评分轻很轻一般严重很严重毛星宇 刘金广:面向城市道路突发事件的交警警力需求指数研究马兆有 王长君 刘君 基于危害风险评价的高速公路紧急事件分级 重庆交通大学学报(自然科学版)()龚鹏飞 城市道路交通突发事件应急响应分级研究 现代城市研究 ()表 涉事车辆数量化标准划分依据评分 辆 辆 辆 辆 辆以上表 涉事车辆类型量化标准划分依据评分非机动车小、中型货车小型客车或拖挂车中型客车大型客车或危险品车表 车辆受损程度量化标准划分依据评分无损坏轻微损坏中度损坏高度损坏报废表 通行能力量化标准划分依据评分/表 现场交通秩序量化标准划分依据评分十分有序有序一般混乱十分混乱表 事发前交通状况量化标准划分依据评分低峰期非工作日平峰期工作日平峰期非工作日高峰期工作日高峰期表 事件类型量化标准划分依据评分常规交通事件(车辆抛锚、交通拥堵、一般道路交通事故等)重、特大道路交通事故环境污染事件社会安全事件(治安、刑事及涉外事件等)灾害事件(地质、气象灾害)表 影响范围量化标准划分依据评分 事件 事件 事件 事件 表 各突发事件与理想解的计算结果事件编号与正理想解的欧氏距离 与负理想解的欧氏距离 与正理想解的灰色关联度 与负理想解的灰色关联度 相对贴近度排序事件 事件 事件 事件 事件 毛星宇 刘金广:面向城市道路突发事件的交警警力需求指数研究(三)对比分析为验证模型的科学性与有效性 选择熵权法 模型、组合赋权 模型与本文模型进行比较 表 为评价结果表 算例中 种模型评价结果事件编号 熵权 组合赋权 组合赋权 由表 计算结果可知 种模型中均为事件 交警警力需求指数最高 事件 交警警力需求指数最低 熵权 模型计算各结果之间存在较大差距 原因在于熵权法仅考虑指标自身重要性 导致指标权重主观性较强 组合赋权 模型与本文模型相比 在相同的指标赋权方式下 使用灰色关联分析法对 法进行改进 所得评价结果更加准确 图 展示了采用三种不同模型对 起道路突发事件进行交警警力需求指数评价 各评价结果都出现不同程度的差异图 不同模型评价结果五、结论(一)对城市道路突发事件交警警力需求影响因素进行梳理总结 通过专家问询及文献总结的基础上 归纳了影响交警警力需求的主要影响因素 建立了交警警力需求指数评价指标体系(二)通过博弈论对主客观权重进行耦合解决了单一赋权方法主观性较强的特点 改进后的 法 解决了评价对象靠近理想解时无法排序的问题 使输出结果合理规范(三)算例分析表明 利用本文模型对交警警力需求指数进行评价有效可行 研究结果可为指挥中心调度警力提供决策支持 由于不同城市交通特点存在差异 在后续实际应用中 还应根据实用场景特点 对评价指标体系进行完善补充(责任编辑 刘 敏)毛星宇 刘金广:面向城市道路突发事件的交警警力需求指数研究