基于模糊综合判断法的高速公路收费制式优化研究

2013-03-11王首绪

长沙理工大学学报（社会科学版） 2013年1期

王首绪，黄珏

(长沙理工大学交通运输学院，湖南长沙 410004)

目前高速公路的收费制式分为四类：均一式、开放式、封闭式及混合式。封闭式有交通行驶较为通畅、收费比较合理等优点，但需设置的收费站点多而经济性差，所以并非所有的高速公路都能采用。而其他三种收费制式也各有其优缺点，如均一式和开放式的收费效率高，但收费公平性差；混合式虽然综合了上诉两种收费制式的优点，公平性也较好，但从公路网的角度来说，混合式容易导致交通混乱的情况。本文将结合四种收费制式的性质特点以及收费公路的实际情况，采用模糊综合评判法对四种收费制式的决策问题做出科学的评价和选择。

一、建立收费制式评价指标体系

四种收费制式都有其相应的特点和适用条件，我们主要从经济效益、技术要求、使用和安全、社会效益等四个方面来建立收费制式评价指标体系。(如下图1所示)

图1 收费制式评价体系

二、优化模型的模糊评判

模糊综合评价法(Fuzzy Comprehensive Evaluation)是利用数学理论来判别事物和系统优劣的分析方法，根据最后得出的模糊综合评判分数，我们可以对待评判的方案做出最终的选择。模糊综合评价法的基本步骤如下：

1.构建评价因素集，确立其相应的权重集。评价因素一般用大写字母U表示，即U={u1,u2,…,un}。根据评价对象的要求划分等级以及建立评价集。评价集是由随机选取的专家来决定。通常用大写字母V表示，即V={v1,v2,…,vn}。然后运用层次分析法来确立去权数aij(i,j=1,2,3…,n)，并构建因素权重集A={a1,a2,…,an}∈F(U)。各权数具有归一性和非负性。

2.建立模糊关系矩阵，进行单因素模糊评价。建立从U到V的模糊关系R，采取专家评审打分制来决定模糊关系矩阵R=(rij)n×m∈Mn×mR。模糊矩阵的各个元素为某一档次的人/评审专家人数，而每次打分分为：很差、较差、一般、较好、很好等五个档次，分别计为：1、2、3、4、5分，则建立模糊关系矩阵R：

然后进行单因素模糊评价。

3.进行一级模糊综合评判。首先由步骤二得到V中各个一级评价因素赋予的相应的权数aij(i,j=1,2,3…,n)，则将这些权数所组成的A={a1,a2,…,an}∈F(U)

与模糊关系矩阵相乘得到一级模糊综合评判结论：B=AxR。即：

(b1,b2,…,bm)=