城市综合客运枢纽地面交通人－车干扰评价研究

田 雨，黄 玲

TIAN Yu1, HUANG Ling2

（1.沈阳体育学院 体育信息技术系，辽宁 沈阳 110102；2.华南理工大学 土木与交通学院，广东广州 510640）

(1.Department of Sports Information Technology, Shenyang Sport University, Shenyang 110102, Liaoning, China; 2.School of Civil Engineering and Traffic, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China)

城市综合客运枢纽地面交通人－车干扰评价研究

田 雨1，黄 玲2

TIAN Yu1, HUANG Ling2

（1.沈阳体育学院 体育信息技术系，辽宁 沈阳 110102；2.华南理工大学 土木与交通学院，广东广州 510640）

(1.Department of Sports Information Technology, Shenyang Sport University, Shenyang 110102, Liaoning, China; 2.School of Civil Engineering and Traffic, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China)

城市综合客运枢纽地面交通人-车干扰问题的研究对枢纽的顺利、高效、安全运营具有重要作用。在阐述城市综合客运枢纽人-车干扰特点的基础上，从基础设施、服务水平及干扰影响 3 个方面入手，构建城市综合客运枢纽地面交通人-车干扰评价指标体系，建立基于熵权物元分析理论的城市综合客运枢纽地面交通人-车干扰综合评价模型，以广州天河客运站为实例，验证该评价方法的有效性及可行性。

物元分析；客运枢纽；人-车干扰；评价

城市综合客运枢纽是城市中各种客运交通方式相互衔接、转换的设施，是城市交通系统不可或缺的重要组成部分[1]。城市综合客运枢纽是人流和车流的集散地，由于早期规划设计问题，许多综合客运枢纽没有形成有效的人、车分流设施，枢纽广场上大量的人流和车流混杂一起，相互干扰，不仅造成交通秩序混乱，也降低了综合枢纽的通行效率及服务水平，同时存在较大的安全隐患[2]。因此，对综合客运枢纽地面交通人-车干扰现象进行定量评估方法研究，找出人-车干扰严重的瓶颈地段和原因，能够为改善城市综合客运枢纽地面交通人-车干扰提供理论依据，对改善城市综合客运枢纽效率、提高服务水平和安全具有现实意义。

1　城市综合客运枢纽人-车干扰评价指标体系

1.1城市综合客运枢纽人-车干扰特点

人-车干扰，是指在同一时间内，行人和机动车同时使用同一个小面积范围道路区域，导致行人或机动车的运行速度和方向产生影响[3]。与街道和居住小区的人-车干扰相比，城市综合客运枢纽地面交通行人与机动车之间的干扰存在显著不同，主要表现在：①存在大型公共交通，如轨道交通，当列车或车辆到站时，枢纽地面出口短时内会产生密集行人流，如果未能合理分流，必然与机动车产生大量冲突干扰；②通常有换乘广场，大部分依靠路面标线进行人-车分离，人流密度较大的情况下，行人往往四处穿插，人-车冲突干扰区域较大，而街道和居住小区中人-车冲突往往限于斑马线附近；③同时存在行人、自行车、公交车、出租车、大客车等多种不同交通流的混合干扰；④在人-车干扰区，缺乏必要的信号灯控制，行人穿越机动车道的秩序相对混乱，而且行人流较大，当机动车行驶速度较低或间隙足够大时，聚集的行人可能会抢行通过。因此，影响城市综合客运枢纽人-车干扰的因素主要包括枢纽基础设施的完善情况，干扰区内机动车和行人的流量、密度、速度，行人群可穿越间隙，机动车车头时距等。

1.2城市综合客运枢纽人-车干扰评价指标体系

根据系统性、科学性和实用性相结合，定量与定性分析相结合，引导性、可测性和可比性相结合等原则，构建城市综合客运枢纽人-车干扰评价指标体系[4]。该指标体系分为目标层、准则层和指标层 3 个层次[5]。城市综合客运枢纽人-车干扰评价指标体系如图1 所示。

图1　城市综合客运枢纽人-车干扰评价指标体系

（1）人-车分离程度。该指标采用其整体评价值与人车路径冲突点的数目的比值来表示。

式中：u1为人-车分离程度；Ai为城市综合客运枢纽中第 i 个地点的人-车分离程度评价值 (当 i 冲突点没有进行人车分离，记 Ai= -1；当 i 冲突点用标志指示进行人车分离，记 Ai=0；当 i 冲突点采用物理隔离进行人车分离，Ai= 1)；N1为城市综合客运枢纽地面广场人车路径冲突点数目，个。

（2）标志完善率。该指标以指路标志总评价值与城市综合客运枢纽地面广场行人路径分叉口总数的比值来表示。

式中：u2为标志完善率；Bi为第 i 个地点的指路标志评价值 (指路标志有误，记 Bi= -1；未设指路标志，记 Bi= 0；指路标志不完善，记 Bi= 0.5；指路标志设置完善，记 Bi= 1)；N2为城市综合客运枢纽地面广场行人路径分叉口总数，个。

（3）车辆平均延误。该指标反映行人干扰对车辆行驶延误的平均值。

式中：u3为车辆平均延误，s；Qi为通过第 i 个人车冲突点的车流量，pcu；ti1为车辆受到延误后的行驶时间，s；ti0为车辆没有受到延误的行驶时间，s。

（4）行人平均延误。该指标反映车辆干扰对行人行程延误的平均值。

式中：u4为行人平均延误，s；Q′i为通过第 i 个冲突点的行人流量，人；t′i1为行人受到延误后的行程时间，s；t′i0为行人没有受到延误的行程时间，s。

（5）人-车冲突密度。该指标为在城市综合客运枢纽地面交通中人车路径冲突点的密度。

式中：u5为人-车冲突密度，个/万 m2；S 为城市综合客运枢纽外部地面交通总面积，万 m2。

（6）人-车混行面积率。该指标指人-车干扰混行面积占枢纽换乘广场地面交通面积的比率。

式中：u6为人车混行面积率，%；S1为人-车干扰混行面积，万 m2。

（7）机动车干扰影响率。该指标指枢纽机动车流中受到行人干扰影响的比率，采用机动车线路中的冲突点和机动车流量加权的方法计算。

式中：u7为机动车干扰影响率，次；qi为第 i 个机动车线路的车流量，pcu/h；Di为第 i 个机动车线路上与行人路径冲突点个数，个；N3为机动车线路总数。

（8）行人干扰影响率。该指标指枢纽客流中受到机动车干扰影响的客流比率，采用行人路径中冲突点和流量加权的方法计算。

式中：u8为行人干扰影响率，次；为第 i 个行人线路的人流量，人/h；′ 为第 i 个行人线路上与机动车冲突点个数，个；N4为行人线路总数。

2　基于熵权物元的枢纽人-车干扰评价方法

2.1经典域物元矩阵

根据物元分析理论[6-7]，如果有 n 个评价等级，每个评价等级有 m 个评价指标及相应的量值，则经典域物元矩阵 R 可以表示为

式中：Xji= (aji，bji) 为评价等级 Mi(i = 1，2，…，n)关于评价指标 Cj( j = 1，2，…，m) 的量值范围，aji和 bji分别为上下限值，称为经典域。

2.2评价指标权重的确定

引入熵值法确定评价指标的权重系数[8]，在信息论中，熵值反映信息无序化程度，其值越大表示系统越无序，因而可以用信息熵评价所获系统信息的有序度及其效用来确定指标权重，使评价结果更符合实际。计算步骤如下。

（1）评价指标标准化处理。取 n 个样本的 m 个评价指标的初始数据构建初始矩阵。

式中：xji为评价指标 Cj下的 Mi等级样本值。

对矩阵 X 进行标准化处理

（2）计算评价指标的熵。根据熵的定义，n 个评价事物 m 个评价指标的熵为

式中：fji为修正后的标准化指标 i 对指标 j 的权重，可表示为

（3）计算评价指标的权重Wj。每个评价指标 Cj对应的权重可以表示为

2.3确定待评指标关于各评价等级的关联度

通过关联度函数[9]，可以定量描述任一元素与经典域的关系和层次，根据物元理论中可扩集合具体条件，关联度公式为

式中：Ki(xj) 为待评价指标 xj属于第 i 等级的关联度；ρ(xj，Xji) 为欧氏贴近度，表示被评价样本 xj与经典域 Xji两者互相接近的程度，其值越大表示两者越接近，反之则相离较远。

2.4判定待评系统的评价等级

令 P 为待评价系统，则 P 属于第 i 等级的综合关联度可以表示为

式中：Ki(P) 为待评价系统 P 属于第 i 等级的关联度，若则待评价系统 P 属于评价等级 i。

3　实例分析

广州天河客运站是一个集地铁、公交、长短途大巴、出租车等多种运输方式于一体的多功能综合性城市交通客运枢纽。将人-车干扰评价等级分为M = {优秀、良好、一般、较差、很差} 5 个等级。

3.1确定待评价指标

采用 2014年实地调查和视频检测行人流和车流相关数据，由公式 ⑴ 至公式 ⑻ 计算得到待评价指标值，结果如表1 所示。

表1　待评价指标值

3.2确定经典域物元矩阵

通过对 11 名国内专家进行调查，综合各专家建议值，确定城市综合客运枢纽人-车干扰待评价的各个经典域物元矩阵如表2 所示。

3.3确定评价指标权重

首先对不同城市综合客运枢纽进行采样，获取样本矩阵 X0，利用熵值法确定评价指标权重，得到权重矩阵为

3.4关联度计算

根据公式 ⒂、公式 ⒃ 计算各指标与各评价等级关联度，如表3 所示。

表2　各经典域物元矩阵表

从表3 看出，K4(P) = max{Ki(P)}= -0.155，表明天河客运站人-车冲突评价等级为“较差”，亟需改善，这和天河客运站目前的实际情况比较符合。由于该客运枢纽缺乏人车分隔基础设施和地下人行通道，客流、车流流量大，人车混行现象、干扰现象非常严重。根据表3 指标值显示，天河客运站的人-车分离程度为差，人-车冲突密度为较差，人-车冲突影响率为差。2015年底天河客运站启动改造工程，增加大量人车分隔围栏设施，并对站内车流和行人流进行明确渠化，人-车干扰现象大大改善。

表3　关联度计算结果表

4　结束语

城市综合客运枢纽地面交通人-车干扰评价涉及众多影响因素，从基础设施、服务水平、干扰影响 3 个方面构建评价指标体系，并采用熵值法确定评价指标的权重，建立基于物元分析理论的城市综合客运枢纽地面交通人-车干扰评价模型，对城市综合客运枢纽人-车干扰情况进行综合客观评价，根据具体指标值找出重点改善方向，为客运枢纽人-车干扰改善建设提供技术支持。未来的研究拟将评价方法与 GIS 技术和行人微观交通仿真软件Legion 相结合，形成动态微观的城市综合客运枢纽评价软件。

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责任编辑：王 静

Study on Evaluation of Ground Traffic Man-vehicle Interference in Urban Comprehensive Passenger Transport Hub

The study on ground traffic man-vehicle interference in urban comprehensive passenger transport hub has an important role on smooth, high-effective and safe operation of the hub. Based on expounding characteristics of man-vehicle interference in urban comprehensive passenger transport hub, starting with 3 aspects including infrastructure, service level and interference influence, the evaluation index system of ground traffic man-vehicle interference in the hub is established, and the comprehensive evaluation model of the ground traffic man-vehicle interference based on entropy weight matter-element analysis theory is established. Taking Tianhe Passenger Station in Guangzhou as an example, the paper validates the validity and feasibility of the evaluation method.

Matter-Element Analysis; Passenger Transport Hub; Man-vehicle Interference; Evaluation

1003-1421(2016)06-0079-05

U121

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.06.16

2016-03-07

国家自然科学基金 (51408237)；广东省科技计划项目 (2012A010800003)