城市軌道交通換乘站綜合評價體系研究

周志峰 康擁政 周建華

(石家莊鐵道大學交通運輸學院 石家莊 050043)

近年來，隨著大規模修建城市軌道交通，我國已經進入城市軌道交通快速發展期[1]。但是大多數城市軌道交通的可達性較低，多數情況下乘客需借助其他交通方式才能到達目的地。因此，全面合理地評價換乘站，得出評價結果，在條件允許的情況下對優化換乘站有重要意義。

1 建立評價體系

1.1 評價指標的選取

本文對于評價指標的選取主要采用查閱文獻與調查問卷2種形式，本著客觀性與科學性的原則選取評價指標，兼顧專家學者與乘客的意見。

1.2 建立評價體系框架

參考以往國內學者的研究成果及實地利用調查問卷形式調查乘客的需求，得出安全性、高效性、銜接性和舒適性4個方面，共12個評價指標。見表1。

表1 城市軌道交通換乘站綜合評價指標表

主要指標含義及其量化方法如下。

1) 應急措施(C12)。主要指站內在發生爆炸、火災、地震等突發危險狀況時，車站內的搶救措施，例如消防栓，滅火器等設備，以及站內的疏散人員的標志，如安全逃生通道標志[2]。確保乘客在發生突發狀況時，能及時逃離到安全區域，保障自身的人身安全。

2) 組織有序性(C13)。主要指在乘車高峰期，車站內聚集的客流較大時，工作人員對于乘客的有序排隊、候車、乘車的管理，防止在乘車高峰期發生擁擠踩踏等意外，確保乘客能安全快捷地完成換乘。這一指標可用沖突點的個數與換乘站站臺有效面積的比值表示[3]，即

式中：N為站臺內沖突點個數；S為站臺有效面積，m2。

3) 換乘平均走行時間(C21)。該指標是指乘客從列車下車換乘到另一方向乘車所需要走行花費時間。主要用以判定乘客在車站內走行時間是否過長，是否影響乘客的乘車時間。具體定量計算時為各換乘方向的客流比例與該方向的換乘走行時間的乘積的總和，即

式中：T1為各個換乘方向平均走行時間,s；ki為各個換乘方向的客流比例；t1i為各個換乘方向的走行時間,s。

這部分指標可以通過實地調研獲得數據。根據相關資料顯示，乘客所能接受的最佳換乘走行時間為3～5 min，因此，可得表2[4]。

表2 換乘時間評價表

4) 換乘信息提示(C23)。換乘信息提示指的是在車站內指引乘客快速正確到達站臺的各種換乘標識、地面箭頭等指示設施[5]。該指標主要是評價車站是否能有效地指引乘客快速找到自己換乘方向的站臺，從而節省乘車時間，避免不必要的時間浪費。可通過實地調研得出優(85分以上)、良(70～85分)、中(60～70分)、差(60分以下)等級。

5) 與自行車的銜接(C32)。與公交車相比，自行車具有機動靈活、可以解決“最后一公里”等優點，尤其近年來逐漸興起的共享單車，使得民眾對于騎單車的熱情再次高漲，因此，單車+軌道的接駁方式逐漸成為一種重要的銜接方式[6]。這一指標與公交車的接駁判定指標類似，采用到最近的自行車停車點的距離作為評價指標，然后得出優(85分以上)、良(70～85分)、中(60～70分)、差(60分以下)4個等級。

6) 換乘距離(C41)。換乘距離是指乘客從列車下車換乘另一條線路所需要的距離[7]，這一指標主要是針對于我國現有地鐵站換乘通道過長而設置的，換乘距離越長乘客換乘的舒適性越低。其計算方法為

式中：S為換乘距離，m；ki為各個方向的換乘乘客的比率；si為相應方向的換乘距離，m。根據乘客走行速度1.2 m/s，最佳換乘走行時間3～5 min，可得表3。

表3 換乘距離評價表

7) 站臺擁擠度(C42)。站臺擁擠度是反映換乘站舒適性的一項重要的指標，可用人均占有面積來表示，換乘站擁擠程度越小舒適度越高。其計算方法[8]為

式中：C為人均站臺占有面積，人/m2；Q為高峰客流量,人；S為站臺面積，m2。

2 計算權重

層次分析法確定權重時，具體步驟如下。

1) 構造層次分析結構。整體評價分為3層，分別為目標層，準則層和指標層。

2) 構造判斷矩陣。在構造判斷矩陣時，設有n個指標，其權值分別為w1，w2，w3，…，wn，對其進行兩兩比較，則會形成n×n階矩陣，即為判斷矩陣

一般情況下矩陣中元素aij即分值不必分得太細，傳統方法一般取值1，3，5，7，9。各分值說明見表4[9]。

表4 判斷矩陣數值說明表

其余2，4，6，8為各個數值的中間取值。

3) 一致性檢驗。如果將上述矩陣A右乘向量W=(w1,w2，…，wn)T，即

AW=nW

則n為此矩陣的一個特征值，W為n對應的特征向量，根據矩陣論相關知識可以得出上述判斷矩陣具有唯一最大非零特征根λmax，并且n=λmax，但是在實際情況中，判斷矩陣會因為種種原因而出現一致性的偏差，所以在實際問題中要進行一致性的檢驗，需建立一致性標度CI，其計算方式為

CI越小則一致性的程度越高。

在層次分析法中還將引入一致性比率CR來進一步判斷，計算式為

一般情況下一致性比率CR<0.10則認為矩陣具有滿意的一致性，其中RI為一致性指標，具體取值見表5[10]。

表5 一致性指標RI取值表

4) 層次單排序。層次單排序即為矩陣的計算，計算的方法有許多種，常用方法有和積法與方根法，本文采用方根法借助MATLAB軟件進行矩陣的求解。

首先進行準則層求解，即指標(安全性，高效性，銜接性，舒適性)T。在查閱資料與咨詢相關專家后得出判斷矩陣

經計算可得矩陣最大特征根λmax=4.117 9，則一致性比率CR=0.043 7<0.10，即矩陣具有滿意的一致性，矩陣特征向量WA-B=(0.146，0.469，0.279，0.106)T即為準則層元素(安全性，高效性，銜接性，舒適性)的權值。同理，可依次得出指標層中判斷矩陣及權值，如下所示。

CR=0.007 9,WB1=(0.163,0.540,0.297)T。

CR=0.033 2,WB2=(0.637,0.258,0.105)T。

CR=0.033 2,WB3=(0.637,0.258,0.105)T。

CR=0.000 0,WB4=(0.571,0.286,0.143)T。

5) 層次總排序。進行完準則層單排序后，根據相關計算得出指標層對于目標層的最終權重值，見表6。

表6 評價指標權重表

3 實例論證

以武漢市洪山廣場換乘站作為實例進行驗證。洪山廣場站為2，4號線換乘站，車站為地下3層，其中地下1層為2，4號線綜合用站廳層，地下2，3層均為站臺層，該站的換乘形式為單島4線同臺換乘，即地下2層為2號線天河機場站和4號線黃金口站的乘車方向；地下3層為2號線光谷廣場站和4號線武漢火車站的乘車方向[11]。

本文選取2017年11月某天08：00-08：30早高峰期間進行實地調查，統計整理得到指標數據見表7。

表7 洪山廣場站評價指標得分表

如表7所示，各個指標的得分已經得出，將各個指標得分加上相應權重后，最終得出武漢洪山廣場換乘站綜合評價得分為82.57，整體評價為良。

作為武漢市軌道交通客流量最大的2號線和4號線的交匯換乘站，洪山廣場站每天客流量巨大，而通過實地調查發現，本站因其換乘方式為單島4線同臺換乘，可以較好地完成換乘及與其他交通方式的銜接職能，與評價得分基本吻合。但是從站臺擁擠度評價結果來看，乘客在站臺候車時相對比較擁擠，建議在允許條件下適當擴大站臺面積，減小站臺擁擠度。

4 結語

綜上所述，本文所建立的城市軌道交通換乘站綜合評價體系，在經過武漢市軌道交通洪山廣場站實際論證后，得出與客觀事實相符合的評價結果，通過該體系可以有效評價換乘站，找出換乘站所存在的不足，在條件允許情況下改進，同時也可為未來城市軌道交通換乘站建設提供合理可行的參考。