公路客运枢纽方案评价研究

公路客运枢纽方案评价研究摘要：公路客运枢纽站场总体布局中,可采用多种方法得出若干个布局方案,但方案优选是一件复杂的工作。本文基于层次分析法分析了客运枢纽方案的各个影响因素，建立了客运枢纽层次结构模型，应用结构模型确定各影响因素的权重，并通过案例予以阐述。关键词：公路客运枢纽方案评价层次分析法abstract:highwaypassengertransporthubstationandtheoveralllayout,canuseavarietyofmethodsthatseverallayoutscheme,butplanoptimizationisacomplexwork.thispaperbasedonhierarchyanalysistoanalyzethepassengertransporthubplanofeachfactors,establishthehierarchicalstructuremodelpassengertransporthub,usedthestructuremodeltodeterminetheweightsofeachaffectingfactor,andthroughthecasediscussed.keywords:highwaypassengertransporthubschemeevaluationanalytichierarchyprocess(ahp)中图分类号：x734文献标识码：a文章编号：1引言城市公路客运枢纽布局的合理与否在一定程度上直接影响到城市对外交通的出行吸引量、居民出行时间和城市对外交通，决定了整个枢纽系统乃至整个公路运输系统运营的好坏。同时，公路客运枢纽对城市区域经济和环境的可持续发展产生深远影响。因此，在对公路客运枢纽进行布局规划时，选择最优的规划方案尤为重要。为了评价某一枢纽规划方案是否为最优，本文尝试通过建立基于层次分析法的评价模型，对公路客运枢纽方案进行定性和量化的评价，保证评价结果的客观性和准确性。2建立层次分析法客运枢纽评价模型2.1层次分析法原理系统工程理论中的层次分析法(analytichierarchyprocess，简称ahp)，是20世纪70年代由美国运筹学家tlsatty提出，是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法论。层次分析法运用了人的分析、判断综合能力，把复杂问题逐层分解为各个组成因素，形成层次结构模型，将难于做出决策的问题通过转化对各层因素的两两对比判断，做出最优决策。2.2公路客运枢纽评价指标体系构建层次分析法应用的第一步是建立评价指标体系。考核指标体系的设计应遵循“科学性、简明性、可操作性、可比性、统一性”的基本原则。本文根据公路枢纽的功能特点和对城市发展、环境的影响和要求，特选取了以下考核评价指标体系：环境适应性指标、协调性指标、交通方便性指标、交通需求性指标四个一级指标，一级指标之下有2—3个二级指标，每一层次的指标都是由上一层指标展开的，而上一层次的指标需通过下一层的结果从不同侧面反映出来。公路客运枢纽指标体系之间的结构层次关系如表1。表1公路客运枢纽效评价指标体系指标的确定和分值的给定带有人的臆断性，为减小主观因素的影响，采用tlsatty提出的1~9比率标度法表，对同一层次的各因素对上一层次中某一准则的相对重要性进行两两比较，构建两两比较判断矩阵。如果a层因素与下一层次b中的b1,b2,...,bn相关，则判断矩阵可用表示为：其中，bij0，bii=1，bij=1/bji(i，j=1，2，…，n)；bij表示对ak而言,bi对bj相对重要性的数值表示，我们采用tlsatty提出的1~9比率标度法表进行定量评价，其标度含义表2：表2两两判断矩阵构建中1～9标度的含义倒数若指标i与指标j的重要性之比为aij，则j与i的重要性之比为aji=1/aij2.4层次单排序与一致性检验层次单排序是根据判断矩阵计算对于上一层因素而言，本层次与之有联系的因素的重要性次序的权值，它可以归结为计算判断矩阵的特征根和特征向量的问题，即对判断矩阵b，计算满足bw=λmaxw的特征根和特征向量。我们采取根法进行层次单排序的计算。首先：即对于n维的判断矩阵，计算判断矩阵中每一行所有元素乘积的n次方根：再把求得的这些方根向量作归一化处理，计算公式为：得到的特征向量w=[w1,w2,…,wn]t，即是本层次元素排序的权重。最后，计算判断矩阵的最大特征值，其计算公式为：其中：λmax为n阶判断矩阵的最大特征值。由于受多种主客观因素的影响，判断矩阵很难出现严格一致性的情况。因此，在得到λmax后，还需要对判断矩阵的一致性进行检验。为了检验判断矩阵的一致性，需要计算它的一致性指标c.i.，令当c.i.=0时，判断矩阵具有完全一致性，越大，c.i.就越大，那么，判断矩阵的一致性就差。为了检验判断矩阵是否具有满意的一致性，需要将c.i.与平均随机一致性指标r.i.进行比较。r.i.的取值见。表格3平均随机一致性指标ri值令：称c.r.为随机一致性比率，其中：r.i.为与c.i.同阶平均随机一致性指标。当c.r.＜0.1时，可以认为判断矩阵具有满意的一致性。否则，就必须重新调整判断矩阵在的元素，直到判断矩阵具有满意的一致性为止。具体各层级指标之间的两两比较得分，判断矩阵主要通过专家咨询法进行，如表4—表8是通过专家调查法所得到相关数据。各层次相对于上一层次的权重向量等计算结果如下：表4客运枢纽规划判断矩阵表5适应性指标判断矩阵表6协调性指标判断指标判断矩阵表7交通方便性判断矩阵表8交通需求性指标判断矩阵根据各判断矩阵的计算结果进行一致性检验，我们得到各判断矩阵的一致性比例cr均小于0.1，满足判断矩阵整体一致性的要求。2.5层次总排序及其一致性检验计算同一层次所有元素对于最高层相对重要性的排序权值，称为层次总排序，这一过程是由最高层到最底层逐层进行的。如果上一层次a包含m个因素a1，a2，…，am的总排序已经完成，得到的权重分别为a1，a2，….am，下一层b包含n个因素b1，b2，…，bn，且与aj对应的本层次元素为b1j，b2j，…，bnj（当ai与bj不相关，bij=0），则b层次总排序按表9计算。具体的各项指标相对于总目标的合成权重计算结果见表10。表9b层次总排序权值表10层次总排序权值表由单排序的计算结果，依次计算出总排序权向量，同时计算一致性指标c.i.，总平均随机一致性指标r.i.和总随机一致性比率c.r.，并进行一致性判断。当c.r.＜0.1时，可以认为层次总排序结果具有满意的一致性。=0＜0.1可知层次总排序结果具有满意的一致性。3绩效评价模型的应用确定评价指标权值之后，就可以对公路客运枢纽进行综合测评。通过评委对参加考核的每个公路客运枢纽方案的各项指标进行打分，然后用其分数乘以指标权值，得出该项指标最后得分,将各项指标的得分求和便得到这些指标的加权和，即为该公路客运枢纽方案综合测评的总得分，依分数高低排出顺序,其结果也是客运枢纽方案考核综合测评优劣顺序。评价值的公式：公式3.1式中：pe-综合评价分值；n-评价指标的个数，本文指标体系中为9个，c1~c9；pi-各个枢纽规划方案指标的专家根据评分规则得到实际评分值；wi-各个评价指标的权重值；4案例表11是qy市规划的客运枢纽通过专家打分得到的两个方案的评分表：评价指标方案规模适应度c1发展余地c2公路客运站场符合均衡度c3与城市总体规划协调度c4与城市交通协调度c5车辆出入条件c6服务范围c7环境适应度c8建设投资指数c9方案10.80.60.90.90.70.60.80.90.5方案20.60.80.70.60.80.80.50.60.7表11方案评分表按照公式3.1对两个方案进行评价分值计算如下：方案1：pe1=0.8*c1+0.6*c2+...+0.5*c9=0.73；方案2：pe2=0.6*c1+0.8*c2+...+0.7*c9=0.68；可见，pe1大于pe2，方案一是优于方案二的。评价指标体系的总分为1，方案一的总得分0.73，说明方案一有需要改进之处，比如“建设投资指数（c9）”。5、结语层次分析法作为一种科学的决策方法，比较好的解决城市公路客运枢纽规划评价中的指标排序问题，客运枢纽规划评价模型使得评价结果相对客观、公平、公正，具有较高的准确性和可操作性。但本文只作了初步性的探讨，尤其要解决如考评指标、考评标准、指标权重等关键性的问题需要丰富的城市资料分析。参考文献：[1]王莲芬,许树柏.层次分析法引论[m].北京:中国人民大学出版社,1990.[2]胡大伟.公路运输枢纽规划[m].人民交通出版社,2008.[3]朱建军．层次分析法的若干问题研究及应用[d].沈阳:东北大学博士学位论文,2005(2)．简介：赵志鹏（1984-），男，甘肃庆阳人，职称：助理工程师学历：本科，主要研究方向：土木方向注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。