城市公交線網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)性評價研究

李建立，朱興林，趙佳煒

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)交通與物流工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

1 引言

隨著城市不斷的發(fā)展，城市公交線網(wǎng)無法與城市發(fā)展步伐保持一致，進(jìn)行城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)適應(yīng)評價可以找出其中存在的問題，并針對性的加以改善。2009年，胡啟洲等學(xué)者提出了灰色關(guān)聯(lián)模型對城市公交線網(wǎng)進(jìn)行評價[1]，次年提出了利用物元分析模型評定城市公交線網(wǎng)的等級[2]；劉小麗等[3]學(xué)者提出了AHP-SCE組合模型，可以對城市公交線網(wǎng)進(jìn)行定量與定性相結(jié)合的綜合評價；康浩等[4]學(xué)者提出了基于TransCAD 的模糊綜合評價方法；韋清波等[5]學(xué)者以廣州市為例對城市公交服務(wù)指標(biāo)進(jìn)行了研究；徐思慧[6]以新疆阿瓦提縣為例，利用TransCAD 對中心城區(qū)城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)規(guī)劃做了研究。在國外，Karen Thompson 和Alter 等[7，8]學(xué)者通過選取城市公交的不同指標(biāo)對城市公交的服務(wù)水平給予評價，包括安全性、客流量和出行時間等。Eboli 等[9]學(xué)者基于公交車存在的客觀條件，結(jié)合乘客主觀感受，對城市公交線網(wǎng)做出評價。在國內(nèi)外關(guān)于城市公交線網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)性評價的研究較少，本文以五家渠市為例，利用模糊層次分析法對城市公交線網(wǎng)發(fā)展進(jìn)行評價研究。

2 模糊層次分析法

模糊評價法[10]是一種基于模糊數(shù)學(xué)理論的綜合評價方法，能將定性評價轉(zhuǎn)為定量評價，結(jié)果準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)性好；它的缺點(diǎn)是計算復(fù)雜，對指標(biāo)權(quán)重矢量的確定指標(biāo)性較強(qiáng)[11]。模糊評價法適用于解決各種確定性不明的問題。層次分析法[12]是將定性與定量分析相結(jié)合的一種評價方法，簡單實用，所需的數(shù)據(jù)量不多，能將人的主觀感受系統(tǒng)化和模型化；缺點(diǎn)是不能為決策提供新方案，另外評價結(jié)果未能完全擺脫人的主觀意愿，不易令人信服。層次分析法適用于多層次、多因素、多方案的評價與決策類問題。大致分為以下五個步驟：

①根據(jù)評價目的確定評價指標(biāo)集合。

②建立評價等級集合。

③確定各評價指標(biāo)的權(quán)重。

④確定評價矩陣R。

用隸屬度分別描述各高層子因素相對于評判集V的隸屬程度，得到單因素模糊評價矩陣R。如式（4）所示：

⑤單級模糊綜合評價。

其中：S－單級模糊綜合評價集；

W－模糊綜合評價權(quán)重集；

R－單因素模糊評價矩陣；

o－模糊運(yùn)算符或模糊合成算子。

鑒于城市公交線網(wǎng)發(fā)展評價涉及面廣，為降低人的主觀性影響和將評價對象系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，本文將模糊評價法和層次分析法相結(jié)合，運(yùn)用模糊多層次評價法對城市公交線網(wǎng)發(fā)展進(jìn)行評價。

3 評價指標(biāo)體系的建立

城市公交線網(wǎng)發(fā)展評價涉及面廣，需要考慮的影響因素有很多，因此它的評價指標(biāo)不是確定的，通常與評價的對象有關(guān)。評價對象一般可分為三類：面向乘客的城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)技術(shù)水平評價；面向公交企業(yè)的城鄉(xiāng)公交服務(wù)水平評價；面向政府的社會效益評價。

技術(shù)水平評價是從線網(wǎng)、場站、車輛等方面來衡量城鄉(xiāng)公交的發(fā)展水平；服務(wù)水平評價是從經(jīng)濟(jì)性、準(zhǔn)點(diǎn)率等方面來衡量公交企業(yè)的管理運(yùn)營水平，評價指標(biāo)包括換乘率、換乘距離、平均載客率、公交準(zhǔn)點(diǎn)率等；社會效益評價根據(jù)城鄉(xiāng)公交系統(tǒng)對社會和經(jīng)濟(jì)的影響效果來評價貢獻(xiàn)程度，包括環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)合理性等指標(biāo)。

本文的研究對象是針對城市公交線網(wǎng)發(fā)展評價，評價內(nèi)容著重于技術(shù)水平和服務(wù)水平的評價，根據(jù)評價指標(biāo)體系所遵循原則，對評價指標(biāo)進(jìn)行篩選，建立評價指標(biāo)體系見表1。根據(jù)城市公交線網(wǎng)發(fā)展評價指標(biāo)建立因素集，并對因素集進(jìn)行三級層次劃分，其中第一層為目標(biāo)層，為所評價的研究對象，即五家渠市城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)優(yōu)化方案適應(yīng)性；第二層為準(zhǔn)則層，為進(jìn)行評價所依照的基準(zhǔn)或進(jìn)行判斷的標(biāo)度，本文選取公交線網(wǎng)的技術(shù)水平和服務(wù)水平作為評價的判斷標(biāo)度；第三層為指標(biāo)層，為用于評價的具體評價指標(biāo)。

表1 城市公交線網(wǎng)發(fā)展評價指標(biāo)體系

4 構(gòu)造判斷矩陣及權(quán)重計算

用專家評價法確定第二層次的權(quán)系數(shù)向量W 和第三層次的權(quán)系數(shù)向量W1、W2。本文選取50 位業(yè)內(nèi)人士對指標(biāo)重要度進(jìn)行評價，根據(jù)專家評價的結(jié)果為依據(jù)建立判斷矩陣，指標(biāo)對比中覺得某指標(biāo)最重要的人數(shù)越多，該指標(biāo)的標(biāo)度就越大，然后用層次分析法軟件Yaahp 求出權(quán)系數(shù)向量W、W1和W2，見表2～表4。

表2 準(zhǔn)則層判斷矩陣賦值及權(quán)重

表3 技術(shù)水平對應(yīng)指標(biāo)層判斷矩陣賦值及權(quán)重

表4 服務(wù)水平對應(yīng)指標(biāo)層判斷矩陣賦值及權(quán)重

由表2 可知，權(quán)系數(shù)向量W=（0.667，0.333），由表3和表4 可知，權(quán)系數(shù)向量W1=（0.0953，0.4668，0.1603，0.2776），W2=（0.5396，0.2970，0.1634）。經(jīng)過一致性檢驗，發(fā)現(xiàn)檢驗系數(shù)CR＜0.1 均成立，說明計算結(jié)果滿足一致性要求。

5 實例分析

通過對五家渠市的實地調(diào)查，得到以下數(shù)據(jù)：

①公交線網(wǎng)密度。

2017 年五家渠市中心城區(qū)公交線網(wǎng)密度為3.22km/km2，滿足市中心區(qū)線網(wǎng)密度不低于3km/km2的城市公交線網(wǎng)規(guī)劃要求。

②公交線路長度。

五家渠市公交線路長度在5.3km～18.2km 之間，根據(jù)相關(guān)規(guī)范推薦值，公交線路的長度宜在8km～12km，五家渠市線路長度小于8km 的公交線路有2 條，大于12km 的公交線路有2 條。

③公交線路非直線系數(shù)。

公交線路非直線系數(shù)是指公交線路的總長度與公交線路的起訖點(diǎn)距離間的比值，公式如下：

式中：F－公交線路的非直線系數(shù)；

L－公交線路的總長度(m)；

D－公交線路的起訖點(diǎn)距離(m)。五家渠市公交線路非直線系數(shù)，見表5。

表5 五家渠市公交線路非直線系數(shù)表

由表5 知，五家渠市公交線路非直線系數(shù)在1.04～2.82 之間，根據(jù)相關(guān)規(guī)范推薦值，公交線路非直線系數(shù)一般不宜超過1.4，五家渠市公交線路非直線系數(shù)小于1.4 的有4 條。

④公交站點(diǎn)平均站距。

公交站點(diǎn)平均站距是指一條線路內(nèi)所有相鄰公交站點(diǎn)間的平均距離，公式如下：

式中：d－公交線路的平均站距（m）；

L－公交線路的總長度（m）；

n－公交線路的站點(diǎn)數(shù)（個）。

根據(jù)公式7 可以求出五家渠市公交站點(diǎn)平均站距，見表6。

表6 五家渠市公交線路平均站距統(tǒng)計表

由表6 可知，五家渠市公交平均站距在406m～2600m 之間，平均站距小于600m 的有5 條，大于1000m的有1 條。

⑤公交站點(diǎn)覆蓋率。

經(jīng)測算，五家渠市中心城區(qū)公交站點(diǎn)500m 半徑平均覆蓋率為88.2%，接近相關(guān)規(guī)范推薦值90%，300m 半徑平均覆蓋率為62.4%，滿足相關(guān)規(guī)范推薦值50%的要求。

建立評語集X 及相應(yīng)的價值量，建立模糊綜合評判矩陣并計算，將五家渠市城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)發(fā)展水平分為優(yōu)秀、良好、中等、合格、不合格五個等級，分別用X1、X2、X3、X4、X5代替，并賦值。

根據(jù)調(diào)查研究現(xiàn)狀以及邀請業(yè)內(nèi)人士對城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)發(fā)展水平進(jìn)行評議，結(jié)果見表7。

表7 城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)發(fā)展水平評議表

由表7 可得模糊綜合評判矩陣R。

進(jìn)一步可得到模糊綜合評價結(jié)果B。

根據(jù)最大隸屬度原則，得Bk為0.56，可知五家渠城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)發(fā)展水平為“中等”。

6 結(jié)語

根據(jù)五家渠市公交線網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析以及適應(yīng)性評價結(jié)果，建議城鄉(xiāng)公交線路劃分成主干線、支線和輻射補(bǔ)充聯(lián)絡(luò)線三個層次，采用混合式銜接模式和樹狀線網(wǎng)結(jié)構(gòu)及環(huán)狀線網(wǎng)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式對城區(qū)公交線網(wǎng)進(jìn)行布設(shè)。首先根據(jù)城市實際的道路條件及居民出行需求，規(guī)劃出城鄉(xiāng)公交一體化線網(wǎng)線路干線的初始線路，作為城市干線初始骨架；支線線網(wǎng)是公交干線的補(bǔ)充，輻射到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的區(qū)域，該類線路基于城鄉(xiāng)道路路況和中心城區(qū)與周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的客流分布情況進(jìn)行保留、取消、延長等線路調(diào)整方法；最后進(jìn)行線路篩選，形成規(guī)劃方案。

城鄉(xiāng)公交線網(wǎng)發(fā)展研究是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，城市公交線網(wǎng)發(fā)展評價關(guān)鍵在于指標(biāo)體系的構(gòu)建，不同的地區(qū)是有差異的，對此問題可在今后的進(jìn)一步研究中加以深入探討和完善。