基于層次分析法（AHP）的城市軌道交通樞紐 換乘銜接模糊評(píng)價(jià)

郭沛鑫

（長(zhǎng)安大學(xué)，陜西 西安 710064）

前言

隨著我國(guó)城市軌道交通建設(shè)和發(fā)展迅速，城市軌道交通在建設(shè)和發(fā)展的過(guò)程中，仍面臨多種問(wèn)題和挑戰(zhàn)，因此軌道交通樞紐與其他交通方式之間的換乘銜接是人們應(yīng)該重視的方面。AHP 是一種基于結(jié)構(gòu)化的技術(shù)方法，主要用以組織和分析解決數(shù)學(xué)及心理學(xué)負(fù)責(zé)問(wèn)題，并為這些問(wèn)題提供最終結(jié)果或解決方案，本文采用模糊層次分析法（AHP），對(duì)西安市大雁塔地鐵站樞紐換乘情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)并提出了有效建議。

1 城市軌道交通換乘銜接評(píng)價(jià)模型

1.1 建立換乘評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

選擇“目標(biāo)－準(zhǔn)則－指標(biāo)”層次結(jié)構(gòu)模式，建立軌道樞紐換乘銜接綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1。

圖1 換乘綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 利用AHP 法確定指標(biāo)權(quán)重

1.2.1 構(gòu)造判斷矩陣

首先構(gòu)造判斷矩陣A：建立“遞階層次”結(jié)構(gòu)，確定上下層元素之間的隸屬關(guān)系，可采用兩兩比較的方法，對(duì)重要性賦予一定的數(shù)值。采用美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家A L Saaty 教授提出的1～9 比率標(biāo)度法對(duì)不同指有關(guān)1～9 比率標(biāo)度。

1.2.2 求解最大特征值和其特征向量

構(gòu)造出判斷矩陣以后，先解出其最大特征根λmax，再利用：AW＝λmaxW，解出λmax所對(duì)應(yīng)的特征向量W，特征向量W 經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后，即為同一層次中相應(yīng)指標(biāo)對(duì)于上一層次中某些指標(biāo)相對(duì)重要性的排序權(quán)值。

1.2.3 一致性檢驗(yàn)

用平均隨機(jī)一致性指標(biāo)對(duì)于判斷矩陣A 進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，根據(jù)各平均一致性指標(biāo)，求出A 的一致性指標(biāo)指數(shù)CI=（λmax-n）/(n-1)，隨機(jī)一致性比率CR=CI/RI，若CR＜0.1，則認(rèn)為A 具有滿(mǎn)意的一致性，否則必須重新調(diào)整A，同理檢驗(yàn)矩陣B、C、D 和E。

1.2.4 軌道交通樞紐換乘銜接的模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)建立的公共交通樞紐換乘銜接評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，本文采取二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終得到的是一個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)向量，可根據(jù)最大隸屬原則確定軌道交通樞紐銜接換乘的評(píng)價(jià)等級(jí)。

2 西安市軌道交通運(yùn)輸樞紐換乘銜接評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

針對(duì)西安市大雁塔地鐵站的各個(gè)指標(biāo)，通過(guò)調(diào)研和查閱資料，對(duì)其指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，建立判斷矩陣，通過(guò)計(jì)算出其最大特征值和特征向量，并進(jìn)行一致性判斷，見(jiàn)表1、2、3、4、5。

表1 綜合評(píng)價(jià)判斷矩陣表

表2 換乘系統(tǒng)的有效性B 判斷矩陣

表3 換乘系統(tǒng)的通暢性C 判斷矩陣

表4 換乘系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性D 判斷矩陣

表5 換乘系統(tǒng)的人性化E 判斷矩陣

2.2 評(píng)價(jià)過(guò)程

2.2.1 專(zhuān)家評(píng)分

針對(duì)一個(gè)層次的不同指標(biāo)建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)矩陣U，通過(guò)專(zhuān)家打分結(jié)合換乘乘客問(wèn)卷調(diào)查對(duì)一層的每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)的是選擇其中指標(biāo)的人數(shù)，以下是在對(duì)大雁塔地鐵站換乘評(píng)價(jià)指標(biāo)的每一個(gè)單因素評(píng)價(jià)的打分情況：

換乘樞紐設(shè)施有效性的評(píng)價(jià)矩陣為：

換乘樞紐設(shè)施暢通性的評(píng)價(jià)矩陣為：

換乘樞紐設(shè)施經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)矩陣為：

換乘樞紐設(shè)施人性化的評(píng)價(jià)矩陣為：

2.2.2 一級(jí)綜合評(píng)價(jià)

對(duì)上述計(jì)算出來(lái)的評(píng)價(jià)矩陣，進(jìn)行換算得到結(jié)果矩陣。

2.2.3 由上面計(jì)算得到的一級(jí)結(jié)果評(píng)價(jià)矩陣

可以寫(xiě)出二級(jí)綜合評(píng)價(jià)的單因素評(píng)價(jià)矩陣UA，獲得最終評(píng)價(jià)結(jié)果A*。

權(quán)重WA=（0.511,0.563,0.174,0.453）

則最終綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)最大隸屬原則，可以判斷西安市大雁塔地鐵樞紐換乘的評(píng)價(jià)結(jié)果是較好。從實(shí)際情況來(lái)看，大雁塔地鐵周?chē)鷵Q乘確實(shí)很方便，無(wú)論是公交車(chē)還是自行車(chē)都在出站不到100米的地方即可乘坐和使用，但是在人流高峰期，打車(chē)相對(duì)而言不是很方便。

3 結(jié)論與建議

本文采用的模糊層次分析法來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是城市軌道交通的換乘是一個(gè)涉及多方面因素的現(xiàn)實(shí)性復(fù)雜問(wèn)題，對(duì)于其協(xié)調(diào)性也無(wú)法簡(jiǎn)單地用一種方法來(lái)?yè)Q算和評(píng)價(jià)。在實(shí)際問(wèn)題中，往往使用多種評(píng)價(jià)方法綜合評(píng)定，并且結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀和主要目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。

從文中提到的9 個(gè)指標(biāo)中進(jìn)行量化和打分后，得出的結(jié)果是大雁塔地鐵樞紐站換乘評(píng)價(jià)結(jié)果較好，但是作為一個(gè)旅游景點(diǎn)處的換乘樞紐，龐大的客流量是該樞紐換乘需要面對(duì)的最大的問(wèn)題。在平時(shí)上下班高峰期，公交車(chē)等候時(shí)間長(zhǎng)或者上過(guò)度擁擠，共享單車(chē)數(shù)量少，打車(chē)不好打，這些都是該樞紐目前存在的問(wèn)題。常規(guī)交通的終點(diǎn)應(yīng)盡可能集中在軌道 交通的起始點(diǎn)或沿線大站，形成城市軌道—常規(guī)公交換乘樞紐站點(diǎn)，這是對(duì)換乘公交的優(yōu)化，另外，可以增加對(duì)共享單車(chē)的投放，規(guī)范樞紐周邊打車(chē)站臺(tái)，讓人們的日常換乘變得更加方便和快捷。