基于博弈论-组合赋权的城市交叉口风险评估方法

一、 核心思想

该方法的核心在于“平衡”与“协调”：

• 分而治之：首先，分别使用主观赋权法（如AHP）和客观赋权法（如熵权法、CRITIC法）从不同角度计算风险评估指标的权重。主观赋权反映专家经验，客观赋权揭示数据规律。
• 博弈融合：然后，将不同赋权方法视为博弈的“参与者”。通过博弈论思想，寻找一个最优的妥协权重向量，使得这个新权重与各种单一方法得到的权重之间的“差异”或“冲突”最小。这相当于找到了一个各方都能接受的“纳什均衡”点。

二、 方法实施步骤

1. 第一步：建立风险评估指标体系

   这是所有评估的基础。需要构建一个科学、全面、可量化的指标集。例如：

   • 交通冲突指标：追尾冲突数、直角冲突数、穿行冲突数等。
   • 交通流指标：车流量、车速、饱和度、车辆构成等。
   • 几何设计指标：车道数、视距、渠化情况、转弯半径等。
   • 控制设施指标：信号配时、标志标线完整性、照明情况等。
   • 历史事故指标：事故频率、严重程度等。

   假设我们最终确定了

   n

   个评估指标。

2. 第二步：构建原始评估矩阵
3. 第三步：数据标准化处理
4. 第四步：分别计算主、客观权重
   • 主观权重计算（以AHP为例）
     • 邀请专家对指标进行两两比较，构建判断矩阵。
     • 进行一致性检验（CR < 0.1）。
     • 计算特征向量，并将其归一化，得到主观权重向量 ( W_s = (w_{s1}, w_{s2}, …, w_{sn}) )。
   • 客观权重计算（以熵权法为例）
5. 第五步：基于博弈论进行组合赋权
   • 构建基本权重向量集
   • 构造组合权重
   • 博弈优化模型
   • 根据矩阵微分性质，上述优化问题可以转化为求解以下线性方程组：
   • 求解组合系数
   • 归一化并计算最终权重
6. 第六步：计算综合风险值并进行评估

三、 方法优势

• 科学性：克服了单一赋权法的片面性。AHP可能过于依赖专家主观判断，熵权法可能完全忽略指标的实际重要性。组合赋权实现了“经验”与“数据”的辩证统一。
• 均衡性：博弈论模型不是为了“压倒”某一种方法，而是寻求一个“共识”或“均衡”解，使得最终权重既不偏离专家经验，也符合数据内在规律，结果更具说服力。
• 灵活性与可扩展性：该方法不局限于AHP和熵权法。可以轻松引入其他主观方法（如德尔菲法）和客观方法（如CRITIC法、变异系数法），只需增加博弈的“参与者”数量即可。
• 适用性广：该框架不仅适用于交叉口风险评估，稍加修改即可用于路段、区域路网、或其他领域的多指标综合评价问题。

总结

“基于博弈论-组合赋权的城市交叉口风险评估方法”是一种先进、系统的综合评价模型。它通过巧妙的数学工具，将人的主观智慧与数据的客观真实性有机地结合起来，为交通管理部门精准识别高风险交叉口、合理分配改善资源和制定针对性的安全措施提供了强有力的决策支持。