都市区客运走廊主导交通方式选择决策研究

过利超 过秀成 费 跃 姜晓红

东南大学，交通学院，南京 210096

0 引 言

主导交通方式选择决策是都市区空间与交通战略制定过程中的重要一环，对空间布局、土地利用、交通模式与出行结构的形成具有深远的影响[1]。都市区客运走廊主导交通方式的选择首先应满足走廊内出行者基本的需求特征，包括出行需求结构、规模与时空分布等，在方案决策时需结合土地利用布局、建设运营成本、客运服务水平、资源节约与低碳生态等要求，形成有利于客运走廊可持续发展的主导交通方式决策方案。关于客运走廊交通方式的研究主要集中在外围新城与中心城区联系通道交通方式配置的适应性分析上，并提出采用大运量公共交通作为主导交通方式的决策建议[2-3]；在交通方式选择方案决策的建模方面，主要采用 AHP、模糊决策等多目标决策模型与基于出行者行为的效用模型[4-5]。都市区客运走廊的演化存在阶段性特征，不同阶段对于主导交通方式决策因素的选择有所差异，决策过程中往往存在对决策状态均衡程度的不同偏好，论文通过主导交通方式选择的决策过程描述，引入变权理论并构建了交通方式选择方案决策的变权层次评价模型，能够更加客观地实现主导交通方式的优选。

1 交通方式选择决策过程

都市区客运走廊内交通与土地利用的相互作用关系十分密切，交通对于土地布局、空间结构的引导作用更加凸显，其主导交通方式的选择不仅是为了满足沿线居民的出行需求，政府对于主导交通方式与土地利用、环境保护和能源利用的协调性要求，以及企业在保证服务水平基础上对利润最大化的追求均需纳入到决策影响因素中。因此，政府、企业与沿线居民均是都市区客运走廊主导交通方式选择方案的决策主体。

决策过程一般包括决策主体需求分析、备选方案生成、备选方案评价与最终方案确定等步骤。通过对主导交通方式选择决策主体相应的需求分析，权衡各决策主体对于主导交通方式的要求后，初步拟定主导交通方式选择备选方案，建立层次结构分明的评价指标体系，并构建合理的评价模型进行方案评估，评估后校核方案评价结果与需求的一致性，若满足需求条件则确定最优决策方案。通常在决策过程的备选方案拟定阶段，决策主体尽可能得兼顾到各项评价指标，而在方案评估与最终确定阶段往往需要根据客运走廊的不同发展阶段突出某些指标的重要性，可以看出这个过程表现出了决策状态均衡程度偏好的不同，需要在各层次评价指

标体系进行权重赋值时体现此决策心理特点。

通过主导交通方式选择决策过程的描述，需要解决两个核心问题：① 立足都市区客运走廊土地利用形态与用地布局结构调整变化幅度较大的特征，需要明确主导交通方式选择的决策主体，分析各决策主体对主导交通方式选择的需求，依据其需求在方案评价中构建合理的评价指标体系；② 基于决策状态均衡程度偏好这一决策心理特点，构建合适的交通方式备选方案评价模型，使其更为客观地描述决策过程。

2 交通方式选择评价指标体系

交通方式的选择是处理空间形态的关键，不同的交通方式适用于不同的用地布局和功能区域[6]。都市区客运走廊主导交通方式的选择将会改变沿线土地利用模式，通过交通方式与土地利用互动演变，逐渐形成相互协调的交通服务与用地布局。客运走廊主导交通方式的选择作为都市区空间与交通发展战略制定中的关键问题，对运输系统的构建与交通设施的配置具有指导性作用。在各决策主体中，沿线居民的交通需求规模从运输能力指标上对主导交通方式进行了最初的筛选，政府需要进一步遵循交通与土地利用一体化规划目标，考虑交通系统与都市发展轴土地利用、产业布局与人口分布之间的协调性，并倡导低碳生态的可持续发展理念，注重交通运输环境保护与能源节约。企业则需要评估交通设施建设运营成本及所能提供的运营服务，确保交通设施在资金与时间共同约束下发挥最大效益。

根据都市区客运走廊主导交通方式选择决策主体的需求分析，主导交通方式的选择方案决策分为两个阶段，① 由沿线居民的出行需求特征，从供需平衡的角度，选择运输能力能够满足需求的交通方式作为初始方案集；② 在初始方案集中，从政府与企业的决策要求出发构建评价指标体系，对方案进行评估优选。论文基于交通方式与都市区发展轴的协调性、环境保护与能源节约的可持续性、设施建设运营成本、运营服务水平等四个方面因素，从政府与企业角度构建主导交通方式选择的评价指标体系，如图1所示。

图1 主导交通方式选择评价指标体系Fig.1 Evaluation index system of dominant traffic mode choice

3 交通方式备选方案评价模型

为了体现指标之间的相对重要程度随不同评价阶段而发生变化的客观事实，在层次分析法中引入变权理论，构建变权层次综合评价模型作为交通方式备选方案的评价方法，以克服常权综合仅仅考虑到各类指标在决策中的相对重要性，体现对状态均衡程度的偏好[7]。

如果为多层决策问题，可继续综合成上一层的新因素，中间每一层指标的状态值，均视为该层指标的下一层各指标的决策值，并采用变权综合方法确定决策向量。公式（1）与公式（2）的状态变权向量中变权函数采用指数函数形式，假设有k个指标，则通过乐观系数法确定的k维状态变权向量的基本形式可以表达为：

乐观系数法确定状态变权向量的核心是由专家给出合理的乐观系数α值。一般当着重考虑各因素的均衡问题，即关注状态值小的因素时，α应取大的负值；当对状态值大的因素考虑越多时，α应取大的正值[7]。

变权层次综合评价步骤可以归纳为：①建立都市区客运走廊主导交通方式选择的评价指标体系；②评价指标规范化处理，构建判断矩阵；③采用熵值法等确定指标初始权重；④分析决策主体对评价指标的均衡性偏好，利用公式（1）至公式（3）对各层指标权重进行变权综合处理；⑤得到最终决策向量，排序优选评价方案。

4 实例应用

镇江都市区东翼客运走廊覆盖老城核心区、丁卯新城、谏壁新城、大港新城与零散分布的城镇，未来主导交通方式配置有三种思路：①充分发挥交通设施对土地开发的引导作用，选择大运量轨道交通作为走廊内主导交通方式，使城镇在轨道站点周边集聚，培育形成轴向串珠式的TOD开发格局；②选择BRT为主导交通方式，与城乡公交共同构建一体化公共交通服务体系，形成兼具带状与组团特征的土地开发格局；③重点加强道路网络建设，推进小汽车为主导的交通方式，与之形成组团分散式土地利用格局，如图2所示。针对以上三种配置方案，应用变权层次综合评价模型进行比选决策。

图2 主导交通方式配置方案概念Fig.2 Concept diagram of dominant traffic mode configuration schemes

4.1 确定指标初始权重

采用专家打分法对f11，f12，f13，f23，f24等定性指标确定初始值，定量指标的取值如表1所示，并将各指标规范化处理后得到指标的判断矩阵，

表1 定量指标取值Tab.1 Quantitative index values

根据熵值法原理，当指标值在各方案之间存在较大差异时，提供给决策主体的信息量较多，因而，在评价中权重较大。反之，该指标包含的信息量少，在评价中的权重也较小，得到各层指标初始权重如表2所示。

表2 初始权重值Tab.2 Initial weight values

4.2 变权综合的应用

决策主体在选择镇江东翼客运走廊主导交通方式方案时，首先应确保所选方案尽可能满足交通方式与都市区发展轴的协调性、优质的客运服务水平、合理的设施建设运营成本、环境保护与资源节约等各方面，从决策心理上显现出保守型的决策风格，具有较高的均衡性程度偏好，取 α =-1 /2，确定求解指标F1的状态值y1时的变权函数表达式为：

经综合变权处理后的指标F1的状态值为：

同理可得y2、y3与y4。三个配置方案构成的决策向量 y1、y2、y3与 y4分别为：y1=（0.319, 0.401,0.403），y2=（0.494,0.497,0.499）， y3=（0.087,0.257,0.448），y4=（0.421,0.065,0.026）。

从走廊内交通设施配置规模、沿线土地开发强度、人口分布情况等因素分析，镇江东翼客运走廊仍处于培育阶段，交通设施的配置对周边用地开发、职住分布等影响较大，在建设资金的约束下应充分发挥交通对土地利用的引导作用。因此，主导交通方式的选择应更加注重建设运营成本、交通方式与发展轴的协调性的考虑，突出这两项指标对方案结果的影响程度，取2α=，确定求解方案决策M时的变权函数表达式：

经公式（2）计算得到三种方案的最终决策向量M=(0.272,0.139,0.125)。结果表明，镇江市东翼客运走廊宜采用轨道交通作为主导的交通方式，倡导以大容量公共交通设施引导都市区轴向串珠式发展的TOD开发模式。

5 结束语

论文引入了变权综合思想，构建了都市区客运走廊主导交通方式选择方案评价的变权层次综合评价模型，克服了常权模型中关于各层次因素权重均衡程度与评价方案之间的联系反应迟钝的不足，最后将该模型应用于镇江都市区东翼客运走廊主导交通方式的方案选择。结果表明，模型较好地考虑了交通方式选择各层影响因素与评价方案之间的紧密联系，反映了决策过程中诸要素之间的均衡程度偏好，因而更加客观地描述了主导交通方式选择决策过程。

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