基于模糊綜合評(píng)價(jià)的城市軌道交通與常規(guī)公交銜接評(píng)價(jià)

顏文華，竇慧麗

(浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，杭州 311112)

基于模糊綜合評(píng)價(jià)的城市軌道交通與常規(guī)公交銜接評(píng)價(jià)

顏文華，竇慧麗

(浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，杭州 311112)

為客觀準(zhǔn)確評(píng)價(jià)城市軌道交通與常規(guī)公交的換乘銜接效果，通過(guò)分析其換乘銜接的影響因素，從基礎(chǔ)設(shè)施、信息服務(wù)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度三個(gè)層面設(shè)置了城市軌道交通與常規(guī)公交換乘銜接評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建了評(píng)價(jià)模型，最后以實(shí)際案例驗(yàn)證和分析了所構(gòu)建模型的有效性。

城市軌道交通；常規(guī)公交；換乘；評(píng)價(jià)指標(biāo)；模糊評(píng)價(jià)

0 引 言

目前，城市擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重，社會(huì)普遍公認(rèn)的緩解擁堵的重要措施是“公交優(yōu)先”。城市軌道交通和常規(guī)公交是公共交通體系的兩大主體，二者之間的換乘效率是提高公共交通吸引力的關(guān)鍵因素。建立交通方式換乘效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將有助于系統(tǒng)化明晰換乘效率的影響因素，對(duì)城市軌道交通與常規(guī)公交的銜接程度做出科學(xué)評(píng)價(jià)，可為城市公共交通的協(xié)調(diào)發(fā)展提供借鑒。

1 換乘銜接影響因素分析

一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)順利離不開(kāi)硬件和軟件的相互配合，相互支撐。軌道交通和常規(guī)公交的換乘銜接主要受到換乘設(shè)施配置、信息服務(wù)和系統(tǒng)內(nèi)組織管理等方面的影響。

1.1 換乘設(shè)施配置

換乘設(shè)施是換乘系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的硬件基礎(chǔ)，其配置和布局是決定換乘效率的關(guān)鍵。主要包括以下方面：連接類設(shè)施如通道、樓梯、扶梯、電梯等應(yīng)滿足乘客快速行走的需求；集散類設(shè)施需要具有一定的容納能力，能滿足乘客在此滯留的空間需求。場(chǎng)站類設(shè)施如公交車站的面積應(yīng)滿足乘客集散和候車需求；排隊(duì)服務(wù)類設(shè)施如樞紐內(nèi)售票設(shè)施、檢票設(shè)施、安檢設(shè)施等應(yīng)滿足乘客快速排隊(duì)通過(guò)的需求；信息服務(wù)類設(shè)施如各種靜態(tài)引導(dǎo)標(biāo)志和動(dòng)態(tài)導(dǎo)向系統(tǒng)應(yīng)滿足乘客快速準(zhǔn)確完整地獲取信息的需求。

1.2 信息系統(tǒng)建設(shè)

換乘信息系統(tǒng)的建設(shè)水平也會(huì)影響到交通系統(tǒng)內(nèi)車流客流的組織。信息系統(tǒng)的控制與指引功能對(duì)車流和客流的疏散將起到很大的作用。由于交通系統(tǒng)的車流和客流來(lái)自不同的方向和路段，若換乘信息服務(wù)系統(tǒng)功能不全，對(duì)換乘客流的疏導(dǎo)不夠，勢(shì)必會(huì)造成交叉點(diǎn)過(guò)多，使乘客換乘時(shí)間增長(zhǎng)，既增大了乘客在換乘過(guò)程中的不安全因素，也將大大降低乘客的換乘效率。

1.3 組織管理

(1)系統(tǒng)內(nèi)部的車流和客流的組織

車流和客流的連續(xù)、緊湊、順暢，受到交通系統(tǒng)管理水平的制約。管理水平高，合理、有效的車流客流引導(dǎo)可以達(dá)到分配車流客流，控制管理到位，避免車流客流交叉干擾、提高乘客換乘效率的作用，交通方式之間的換乘效率就高，反之就低。

(2)運(yùn)能匹配度

軌道交通與常規(guī)公交之間運(yùn)能匹配的程度直接影響到換乘銜接效果和換乘效率。運(yùn)能低的常規(guī)公交應(yīng)該要合理的確定發(fā)車數(shù)量和發(fā)車頻率，確保與高運(yùn)能的軌道交通方式匹配，快速地為運(yùn)能高的交通工具進(jìn)行客流集散，避免換乘站的旅客滯留。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

2.1 指標(biāo)選取原則

(1)科學(xué)性原則

科學(xué)性是指評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠真實(shí)地體現(xiàn)城市客運(yùn)樞紐內(nèi)部不同交通方式的換乘效率。只有堅(jiān)持科學(xué)性原則，評(píng)價(jià)才具有可靠性、客觀性，評(píng)價(jià)結(jié)果才具有足夠的可行性。

(2)實(shí)用原則

實(shí)用性體現(xiàn)在兩方面，一是要有可操作性，二是指標(biāo)要具有實(shí)際意義。要使評(píng)價(jià)工作順利快速地展開(kāi)，評(píng)價(jià)之前選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系所涉及的數(shù)據(jù)資料應(yīng)當(dāng)能夠準(zhǔn)確快速地獲取，即測(cè)定評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)操作簡(jiǎn)單易行。城市綜合客運(yùn)樞紐換乘效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的意義在于分析現(xiàn)狀，認(rèn)清換乘中存在的問(wèn)題，更好地指導(dǎo)實(shí)際工作。因此，在指標(biāo)的選取過(guò)程中，應(yīng)盡量選取反映城市綜合客運(yùn)樞紐建設(shè)水平與出行者對(duì)換乘的主要需求，以便簡(jiǎn)要、直觀地說(shuō)明問(wèn)題。

(3)可比性原則

可比性是指評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)可以城市客運(yùn)樞紐內(nèi)部不同交通方式的換乘效率可做出公正、合理的比較，進(jìn)而對(duì)換乘效果做出評(píng)判。

(4) 相對(duì)獨(dú)立性原則

一般來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)某一方面的指標(biāo)可能有若干個(gè)，但只能從中選取最具有代表性的指標(biāo)，摒棄與之在定義和意義上相類似的指標(biāo)，以免造成的概念上的重復(fù)和計(jì)算結(jié)果的重疊。

(5)簡(jiǎn)易性原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)簡(jiǎn)單易行，便于操作是在管理及實(shí)踐中應(yīng)用的基礎(chǔ)。過(guò)于復(fù)雜的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，貌似面面俱到，實(shí)則不利于操作執(zhí)行。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

走得又快又好是廣大旅客的出行要求，城市綜合客運(yùn)樞紐的換乘系統(tǒng)也應(yīng)滿足乘客的需要，合理的換乘銜接應(yīng)達(dá)到換乘的協(xié)調(diào)性、快捷性、方便性、舒適性和安全性。綜合前述換乘影響因素分析以及指標(biāo)選取原則，從基礎(chǔ)設(shè)施、信息服務(wù)、運(yùn)營(yíng)組織等方面確定城市軌道交通和常規(guī)公交換乘銜接評(píng)價(jià)指標(biāo)(見(jiàn)圖1)。

圖5 優(yōu)化方案下閘室充水時(shí)流量變化過(guò)程

3 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)城市軌道交通與常規(guī)公交的換乘銜接評(píng)價(jià)。模糊綜合評(píng)價(jià)引入隸屬函數(shù)，實(shí)現(xiàn)把人類的直覺(jué)確定為具體系數(shù)(模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣)，通過(guò)制定指標(biāo)在論域上評(píng)價(jià)對(duì)象屬性值的隸屬度，并將約束條件量化表示，進(jìn)行數(shù)學(xué)解答。該種方法結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題，適合各種非確定性問(wèn)題的解決，符合現(xiàn)代管理思想。

3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

對(duì)城市軌道交通和常規(guī)公交換乘銜接評(píng)價(jià)指標(biāo)而言，主要為兩種類型指標(biāo)：越小越好的成本型；越大越好的效益型。為排除由于各項(xiàng)指標(biāo)的單位不同以及其數(shù)值數(shù)量級(jí)間的懸殊差別所帶來(lái)的影響，避免不合理現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)的一般步驟

(1)對(duì)評(píng)判因素合集U，按照某個(gè)屬性c，將其劃分成m個(gè)子集，使他們都滿足

(1)

這樣就得到第二級(jí)的評(píng)判因素集合：

U/c={U1,U2,…，Um}

(2)

在上式中，Ui={uik}(i=1,2,…,m;k=1，2，…，n)表示子集Ui中含有nk個(gè)評(píng)判因素。

(2)對(duì)于每一個(gè)子集Ui中的nk個(gè)評(píng)判因素，按照單層次綜合評(píng)判模型進(jìn)行評(píng)判。如果Ui中諸因素的權(quán)數(shù)分配為，其評(píng)判決策矩陣為Ri，則得到第i個(gè)子集Ui的綜合評(píng)判結(jié)果為Bi=Ai·Ri={bi1,bi2,…,bin}。

(3)對(duì)U/c中的m個(gè)評(píng)判子集Ui={i=1,2,…,m}，進(jìn)行綜合評(píng)判，其評(píng)判矩陣為：

(3)

如果U/c中的各個(gè)評(píng)判因素的子集的權(quán)數(shù)分配為A，則可得綜合評(píng)判結(jié)果B=A·R。B既是對(duì)U/c的綜合評(píng)判結(jié)果，也是對(duì)U所有評(píng)判因素的綜合評(píng)判結(jié)果。

4 實(shí)例分析

采用上述方法，以杭州地鐵一號(hào)線的地鐵車站與常規(guī)公交銜接評(píng)價(jià)進(jìn)行實(shí)證研究。選取15個(gè)軌道交通車站及其500m服務(wù)范圍內(nèi)的常規(guī)公交設(shè)施作為評(píng)價(jià)對(duì)象。收集各站的換乘接駁公交車站數(shù)量、換乘接駁公交線路數(shù)量、公交站臺(tái)距地鐵站出入口平均走行距離、人均換乘設(shè)施面積、換乘人數(shù)、首末班車時(shí)間等方面數(shù)據(jù)，開(kāi)展模糊綜合評(píng)價(jià)。

4.1 建立三級(jí)評(píng)價(jià)模型

根據(jù)前述評(píng)價(jià)體系的建立，將本節(jié)模糊綜合評(píng)價(jià)模型建立為三級(jí)模型，即按指標(biāo)層級(jí)進(jìn)行劃分。同時(shí)，結(jié)合滿意度調(diào)查結(jié)果，組織進(jìn)站專家咨詢，由專家打分得到各層次指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，如下表1所示：

表1 指標(biāo)權(quán)重

由于B2、B3只有一個(gè)則準(zhǔn)則層，因此C5、C6對(duì)應(yīng)權(quán)重為1。

4.2 建立因素集

根據(jù)上述三級(jí)評(píng)價(jià)模型，將因素層分為三層，分別表示為：

第一層因素集為U={b1,b2,b3}；

第二層因素集為u1={c1，c2,c3,c4}；u2={c5}；u2={c6}；

第三層因素集為c1={d11，d12,d13,d14}；c2={d21，d22,d23}；c3={d31，d32,d33}；

c4={d41}；c5={d51}；c6={d61，d62,d63}。

這三級(jí)因素集是后續(xù)計(jì)算的基礎(chǔ)。

4.3 進(jìn)行模糊綜合評(píng)判

由于本節(jié)選取15個(gè)軌道交通站點(diǎn)及與其換乘的常規(guī)公交設(shè)施為評(píng)價(jià)對(duì)象，則這15個(gè)站點(diǎn)構(gòu)成決斷集V={1,2,3,…,15}，這15個(gè)車站列表如下：

表2 評(píng)價(jià)的15個(gè)車站列表

根據(jù)調(diào)研基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理。同時(shí)，結(jié)合專家打分對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，最終得到下表，即為各評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)判值。代入后續(xù)模型中進(jìn)行求解計(jì)算。

表2 模糊綜合評(píng)判值

4.4 分層進(jìn)行綜合判斷

(1)三級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)：

c1={d11，d12,d13,d14}，權(quán)重C1={0.3,0.3,0.2,0.2}，由表2得到的d11，d12，d13，d14的單因素評(píng)判矩陣：

R1=

經(jīng)計(jì)算，

B1=C1R1=

[0.327 0.534 0.598 0.330 0.712 0.261 0.502 0.442 0.270 0.432 0.280 0.375 0.072 0.723 0.549]

同理計(jì)算c2、c3、c4、c5、c6對(duì)應(yīng)的判斷矩陣，得到B2、B3、B4、B5、B6值，B1～B6構(gòu)成矩陣B，為下層級(jí)的指標(biāo)評(píng)價(jià)做準(zhǔn)備。

(2)二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)：

u1={c1，c2,c3,c4}；權(quán)重T1={0.3,0.25,0.25,0.2}，由上述矩陣B得到u1的評(píng)判矩陣W1，并依據(jù)公式M=TW，可以得到矩陣M，為下層級(jí)的指標(biāo)評(píng)價(jià)做準(zhǔn)備。

(3)一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)

U={b1,b2,b3}；權(quán)重Y={0.4,0.25,0.35}，由上述矩陣M即為U的評(píng)判矩陣，根據(jù)公式A=YM，計(jì)算出矩陣A的取值，就是各評(píng)價(jià)對(duì)象的最后評(píng)價(jià)得分，也即各換乘站點(diǎn)的最終得分。

整理該數(shù)據(jù)得到各站點(diǎn)最終的評(píng)分及排序：

表3 評(píng)價(jià)等分及排序

編號(hào)站點(diǎn)得分排序12武林廣場(chǎng)0.598213西湖文化廣場(chǎng)0.549514打鐵關(guān)0.4321015閘弄口0.5176

可以看出，在500m服務(wù)范圍內(nèi)，對(duì)于被評(píng)價(jià)的15個(gè)車站而言，龍翔橋站、武林廣場(chǎng)站及其常規(guī)公交的換乘銜接評(píng)價(jià)結(jié)果最好，濱康路站、西興站及其常規(guī)公交換乘服務(wù)的稍遜一些?？梢酝ㄟ^(guò)增加接駁公交線路，適度調(diào)整公交班次，提高運(yùn)能匹配度，優(yōu)化公交站點(diǎn)，縮短換乘時(shí)間等方法提高軌道交通與常規(guī)公交換乘的銜接水平。

5 結(jié) 語(yǔ)

研究分析了城市軌道交通與常規(guī)公交換乘銜接影響因素，從基礎(chǔ)設(shè)施、信息服務(wù)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度三個(gè)層面構(gòu)建了城市軌道交通與常規(guī)公交換乘銜接評(píng)價(jià)指標(biāo)，并提出運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)?；诤贾莸罔F1號(hào)線的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行了驗(yàn)證分析。該模型和方法可以檢測(cè)軌道交通與常規(guī)公交的換乘銜接的效率和運(yùn)行狀況，為提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)輸效率提供技術(shù)支撐。

[1]竇慧麗,王國(guó)華.城市軌道交通與常規(guī)公交銜接評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及方法研究[J].公路與汽運(yùn)，2016,(1):42-46.

[2]成冬香.城市綜合客運(yùn)樞紐換乘系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2011.

[3]王濤,陳峻.基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的城市道路交通安全評(píng)價(jià)研究[J].交通信息與安全,2011,29(4):99-103.

[4]招曉菊,彭燕.基于模糊數(shù)學(xué)的軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘綜合評(píng)價(jià)[J].深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2013,11(1):16-20.

Evaluation of Transfer Between Urban Rail and Bus Transit Based on Fuzzy Mathematic Method

YAN Wen-hua, DOU Hui-li

(Zhejiang Institute of Communications, Hangzhou 311112,China)

In order to evaluate the transfer effect of urban rail and bus transit，this paper analyzes the factors of the transfer，and sets up the evaluation index of transfer between urban rail and bus transit from three aspects of infrastructure, information and operation. The evaluation model is constructed by fuzzy mathematic method. Finally, the validity of the model is verified and analyzed by a practical case.

urban rail; bus transit; transfer; evaluation index; fuzzy evaluation

2017-03-17

浙江省教育廳備案項(xiàng)目(Y201430921)

顏文華(1977-)，女，福建晉江人，講師，碩士，E-mail：wenhuayan@163.com。

U491.1

A

10.3969/j.issn.1671-234X.2017.02.013

1671-234X(2017)02-0063-05