基于層次分析法對(duì)水鄉(xiāng)旅游線水鄉(xiāng)客廳至蘇州南段方案研究

潘祥南

（武漢市土地整理儲(chǔ)備中心，湖北 武漢 430063）

0 引言

根據(jù)國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于印發(fā)《長江三角洲地區(qū)多層次軌道交通規(guī)劃》的通知（發(fā)改基礎(chǔ)〔2021〕811 號(hào)），水鄉(xiāng)旅游線屬于城際鐵路，雙線，設(shè)計(jì)速度160～200km/h，該線路始于長三角一體化示范區(qū)水鄉(xiāng)客廳站，經(jīng)江蘇吳江、浙江湖州、嘉興桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)、海寧鹽官古鎮(zhèn)至杭州蕭山機(jī)場(chǎng)，線路東端與上海示范區(qū)線銜接，中段與如東經(jīng)南通蘇州至湖州城際鐵路共線，且與如東經(jīng)南通蘇州至湖州城際鐵路吳江方向銜接，西端與如東經(jīng)南通蘇州至湖州城際鐵路湖州方向銜接，同時(shí)在蘇州南站與滬蘇湖、通蘇嘉甬鐵路銜接。其中，水鄉(xiāng)客廳至蘇州南段控制因素主要有：在建及規(guī)劃鐵路、高等級(jí)公路和城市道路、大型廠礦企業(yè)、濕地保護(hù)區(qū)等。

本文采用層次分析法，從定性和定量兩個(gè)方面綜合分析，推薦最優(yōu)線路方案[1]。

1 方案研究

1.1 沿線控制因素

圖1 水鄉(xiāng)客廳至蘇州南段方案示意圖

1.2 沿康力大道方案

線路自示范區(qū)線水鄉(xiāng)客廳站引出后向西南走行，跨雪落漾后折向西北上跨滬渝高速，沿康力大道行進(jìn)，在康力大道上設(shè)汾湖鎮(zhèn)站，出站后沿康力大道繼續(xù)向西走行，上跨湖北路后折向西北，以隧道形式下穿三白蕩重要濕地、常嘉高速后引入蘇州南站，與在建滬蘇湖鐵路、規(guī)劃通蘇嘉甬鐵路、軌道交通10 號(hào)線換乘銜接。比較范圍內(nèi)線路長度13.984km，設(shè)站2 座。

1.3 沿滬渝高速北側(cè)方案

線路自示范區(qū)線水鄉(xiāng)客廳站引出后向西南走行，跨雪落漾后折向西北上跨滬渝高速，沿滬渝高速北側(cè)向西行進(jìn)，于蘆莘大道上設(shè)汾湖鎮(zhèn)站，出站后沿滬渝高速北側(cè)繼續(xù)向西走行，至三白蕩重要濕地處折向西北并以隧道形式下穿三白蕩重要濕地、常嘉高速后引入蘇州南站。比較范圍內(nèi)線路長度14.219km，設(shè)站2 座。

1.4 沿城司路方案

線路自示范區(qū)線水鄉(xiāng)客廳站引出后向西南走行，跨雪落漾后折向西北，沿城司路向西行進(jìn)，并于城司路上設(shè)汾湖鎮(zhèn)站，出站后沿城司路繼續(xù)向西走行，以隧道形式下穿蘆莘大道后折向西北，下穿三白蕩重要濕地、滬渝高速、常嘉高速后引入蘇州南站。比較范圍內(nèi)線路長度14.005km，設(shè)站2 座。

2 基于層次分析法的方案研究

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

從上述三個(gè)方案中推薦最優(yōu)線路方案，本質(zhì)上是一個(gè)多目標(biāo)決策問題。在推薦最優(yōu)線路方案這一總目標(biāo)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同線路方案的工程投資、實(shí)施條件、規(guī)劃協(xié)調(diào)和客流吸引能力四個(gè)方面建立分目標(biāo)，最后根據(jù)總目標(biāo)、分目標(biāo)和線路方案的相互關(guān)系構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型圖[2]，三個(gè)方案的層次結(jié)構(gòu)模型圖見圖2。

圖2 三個(gè)方案的層次結(jié)構(gòu)模型圖

2.2 建立判斷矩陣

綜合分析工程投資、實(shí)施條件、規(guī)劃協(xié)調(diào)和客流吸引能力四個(gè)分目標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)的重要程度，建立判斷矩陣BA/C。

為深入研究四個(gè)分目標(biāo)對(duì)不同線路方案的影響程度，下面詳細(xì)分析三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)[3]。

其一，從工程投資方面分析，沿康力大道方案的線路長度與隧道長度均最短，工程投資較沿滬渝高速北側(cè)方案、沿城司路方案分別節(jié)省2.406 億元、6.258億元。各方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表1。

表1 各方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表

其二，從實(shí)施條件方面分析，沿康力大道方案和沿城司路方案均在路中敷設(shè)，施工難度??；沿滬渝高速北側(cè)方案小角度跨越滬渝高速公路，在廠房和高速公路間施工，施工難度大。

在這一環(huán)節(jié)過程中，需要學(xué)生較為快速對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與處理，尤其是較為淺顯的信息應(yīng)在圖上進(jìn)行快速標(biāo)記，還有一些信息則需要學(xué)生通過題干中的未知量以及相應(yīng)的坐標(biāo)信息等對(duì)線段的長度距離進(jìn)行表示，還需要學(xué)生較好地對(duì)距離與坐標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系有著良好的掌握。

其三，從規(guī)劃協(xié)調(diào)性方面分析，沿康力大道方案經(jīng)汾湖老城區(qū)，與規(guī)劃軌道交通10 號(hào)線（經(jīng)新城區(qū)）形成錯(cuò)位覆蓋，與地方規(guī)劃協(xié)調(diào)性好。

其四，從客流吸引能力方面分析，沿康力大道方向輻射汾湖老城區(qū)，周邊人口密度大，客流吸引能力好。

根據(jù)上述分析得出各方案在工程投資、實(shí)施條件、規(guī)劃協(xié)調(diào)和客流吸引能力四個(gè)分目標(biāo)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較信息見表2。

表2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較信息表

通過上述不同線路方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析結(jié)果，建立不同線路方案的工程投資BC1/P、實(shí)施條件BC2/P、規(guī)劃協(xié)調(diào)BC3/P、客流吸引能力BC4/P四個(gè)分目標(biāo)的判斷矩陣：

2.3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)

考慮到分目標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)重要程度的模糊性，建立不同線路方案判斷矩陣的精確性有待商榷，可能引起較大誤差，故需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。一致性指標(biāo)計(jì)算公式為。（λmax為判斷矩陣的最大特征值；n為判斷矩陣的階數(shù)。）

為更好地定量一致性指標(biāo)CI，需引入隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，RI取值見表3。

表3 隨機(jī)一致性指標(biāo)RI 取值表

表4 一致性檢驗(yàn)結(jié)果

2.4 判斷矩陣的相對(duì)重要度計(jì)算

通過判斷矩陣特征向量計(jì)算，得到不同判斷矩陣的相對(duì)重要度[4]。

BA/C（各分目標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)的相對(duì)重要度）：wT=[0.3947，0.1316，0.3947，0.0789]。

BC1/P（不同線路方案相對(duì)于工程投資的相對(duì)重要度）：wT=[0.5556，0.3333，0.1111]。

BC2/P（不同線路方案相對(duì)于實(shí)施條件的相對(duì)重要度）：wT=[0.2727，0.0909，0.6364]。

BC3/P（不同線路方案相對(duì)于規(guī)劃協(xié)調(diào)的相對(duì)重要度）：wT=[0.7488，0.6108，0.0932]。

BC4/P（不同線路方案相對(duì)于客流吸引能力的相對(duì)重要度）：wT=[0.4392，0.2635，0.0878]。

2.5 綜合重要度計(jì)算

通過判斷矩陣的相對(duì)重要度計(jì)算，得出各方案綜合重要度，見表5，P1 ＞P2 ＞P3，故沿康力大道方案為最優(yōu)方案。

表5 各方案綜合重要度

3 結(jié)語

本文基于層次分析法，綜合考慮工程投資、實(shí)施條件、規(guī)劃協(xié)調(diào)和客流吸引能力等因素，對(duì)水鄉(xiāng)旅游線水鄉(xiāng)客廳至蘇州南段線路方案進(jìn)行比選，得出沿康力大道方案為最優(yōu)線路方案，該方案已通過專家評(píng)審。因此，層次分析法不僅適用于線路方案研究，還可以保證最優(yōu)方案的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，可在類似項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。