基于二级模糊的常规公交运行综合状况评价与分析

王 宽 郭杜杜 逯国生

（1．中国民航大学，天津 300300；2．新疆大学，乌鲁木齐 830000；3．新疆军区69243部队，乌鲁木齐 830000）

基于二级模糊的常规公交运行综合状况评价与分析

王 宽1郭杜杜2★逯国生3

（1．中国民航大学，天津 300300；2．新疆大学，乌鲁木齐 830000；3．新疆军区69243部队，乌鲁木齐 830000）

常规公交是城市交通的重要组成部分，正确合理有效地评价其运行综合状况，可以为城市交通的整体规划和监管等方面提供参考依据。首先，从便捷性、可靠性、舒适度三方面考虑，并结合乘客出行需求情况确定城市常规公交运行7个核心评价指标，建立城市常规公交运行评价指标体系。其次，提出二级模糊-层次分析方法，建立常规公交运行综合指数评价模型，既可对公交运行整体水平进行评价，又可针对评价指标进行分析。最后，以乌鲁木齐市为例，抽样选取案例公交线路，对乌市常规公交线路进行跟车调查，将调查数据带入评价模型，得出了不同时段各公交线路运行评价综合指数，并对其整体运行综合状况做出了评价。

常规公交；运行综合状况；评价指标体系；二级模糊-层次分析法

引言

常规公交作为城市交通的主体，其运行状况的好坏，严重影响城市交通整体水平的发展。常规公交运行状况的完善与提高有助于缓解交通拥堵，提高乘客出行效率。因此，对常规公交系统建立科学合理的评价体系，并对其当前运行状况进行评价分析，了解常规公交运行现状，辅助公交运营管理部门及时发现常规公交运行存在的问题，为其制订有针对性的改善措施提供依据，为城市交通更快更好发展指出方向。

发达国家公共交通事业起步早，已形成较为完善的公共交通理论体系[1]。在公共交通评价方面，研究主要集中于公共交通系统服务水平、营运效益、乘客满意度及可靠性等方面。国内对常规公交运行状况评价研究较晚，主要集中于公交系统发展模式、常规公交的服务水平可靠性、公交场站等方面，多用综合评价方法将多个指标加权得出一个综合评分值，未能反映某一具体指标状况，评价层次单一，部分研究项目只针对公交某一方面进行较为细致的研究，但不适用于公交运行整体水平评价[2]。

采用二级模糊-层次分析方法，可反映某一具体指标状况，层次鲜明，从便捷性、可靠性、舒适度三方面考虑，确定公交运行7个核心评价指标：平均运行速度、换乘距离、平均候车时间、准点率、发到站间隔、满载率、车辆人均占有面积[3]，建立常规公交运行综合指数评价模型，并以乌鲁木齐市为例，对常规公交线路进行跟车调查并对其整体运行综合状况做出了评价。

1 常规公交运行评价指标体系建立

我国城市交通的快速发展为人们提供了多元化的出行方式，随着经济的发展、城市化进程的加快，城市交通供求矛盾日益凸显并加剧[2]，常规公交的大力发展是解决城市交通拥堵的关键。科学合理地建立适用于我国城市常规公交运行评价指标体系，用以评价常规公交运行状况，有利于公交监管人员发现存在的问题并改善和提高常规公交运行效率。

评价指标的提出“因时因势，因城因地而异”[4]，针对不同城市公共交通情况，需提出不同核心评价指标。乌鲁木齐市常规公交服务于社会公众，需满足公众出行需求，以人为本，对其评价应考虑乘客的乘车目的性及乘车舒适性。因此主要从快捷性、可靠性、舒适度三个方面考虑，选取7个体现乘客乘车需求的核心指标，将城市公交运行评价指标体系分为三层：目标层、准则层、核心指标层，见图1。

图1 常规公交运行评价指标体系图

2 构建综合评价模型

2.1 评价方法的确定

研究采用二级模糊-层次分析方法构建综合评价模型，该方法是将层次分析法[5]与模糊评价法相结合，首先运用层次分析法对各指标权重进行确定,进而对核心指标和准则层分别进行模糊指标量化。该方法可有效避免矩阵的一致性困难和建立的矩阵与人的思维差异问题，避免德尔菲法测评中的定性和模糊问题，实用性较强，可以较好地解决各评价指标间定性与定量问题。

二级模糊-层次分析法结合两种方法的优点，可较好解决综合评价中的模糊性，最大限度减少人为因素[5]，根据不同可能性得出多层次的问题解，具备可扩展性。同时，进行二级评价，避免直接得出综合评分值，对各层中各指标的运行状况都将有具体的反映，既可对公交运行整体水平进行评价，又可针对某一指标进行分析。

2.2 综合评价模型的构建

采用二级模糊-层次分析评价方法，既可整体评价公交运行状况，又可了解各层指标评价情况。此模型避免因选取评价不同指标建立不同评价模型，适用于不同指标的选取。模型如下，见式（1）、（2）。

式中∶ SI——常规公交运行评价综合指数，Bi——准则层各评价指标模糊量化值，bi——准则层评价指标权重向量，ci——核心指标层模糊量化值，ai——核心指标权重向量。

第一级模糊综合评价：

（1）根据所选取的7个核心指标构成指标层ci（i=1,2,...,7）；并对各自的评价标准进行模糊指标量化，各分为1,3,5,7,9五个等级。

（2）根据AHP层次分析法计算结果确定各因素权重，并构成权重向量ai（i=1,2,...,7）；

（3）计算核心指标层评价指标,

（i=1,2,3,4,5,6,7）。

第二级模糊综合评价：

（1）根据准则层指标构成目标集Bi（i=1,2,3），并根据模糊综合评价法对目标集进行模糊指标量化，隶属值分别为1,3,5,7,9。

（2）根据AHP层次分析法计算结果确定各因素权重，并构成权重向量bi（i=1,2,3）；

（3）计算综合评价指标,（i=1,2,3）；

（4）由上述计算结果可以得到各等级的隶属值，将这些隶属值构成隶属度向量并归一化，求得归一化后的隶属度向量，得到最终评价指标的5个等级。根据上式得出的SI值对常规公交运行状况进行综合评价。

3 乌鲁木齐市常规公交运行状况综合评价模型

3.1 乌市常规公交运行状况评价指标

准则层：便捷性B1、可靠性B2、舒适性B3。

核心指标层：平均运行速度C1、换乘距离C2、平均候车时间C3、准点率C4、发、到站间隔C5、满载率C6、车辆人均占有面积C7。

乌鲁木齐市常规公交运行状况综合评价模型∶

式中：al——核心指标C1的权值；am——核心指标Cm的权值；an——核心指标Cn的权值。

3.2 各评价指标的模糊量化及权值的计算

（1）便捷性B1核心指标平均运行速度C1、换乘距离C2、平均候车时间C3权值向量al的确定

便捷性B1各核心评价指标的模糊量化分级，见表1。

由《城市公共交通概论》中对常用的公共交通方式运送速度、发车频率和单向客运能力做出的规定[6]，将平均运行速度进行模糊指标量化；换乘距离[7]、平均候车时间[8]的模糊量化采用问卷调查法，对乌鲁木齐市100位不同年龄段公交车乘客进行问卷调查。

表1 便捷性指标C1、C2、C3模糊量化表

指标权值的计算：

最大特征值：

n=3时，平均随机一致性指标RI=0.52，

因此B1通过了一致性检验，C1、C2、C3的权值向量为ai={a1，a2，a3}={0.539，0.164，0.297}，B1=0.539C1+0.297C2+0.142C3。

（2）可靠性B2核心指标准点率C4、服务水平可靠性C5权值向量aj的确定

可靠性B2各核心评价指标的模糊量化分级，见表2。

准点率等级划分[9]采用问卷调查的方法，服务水平可靠性分级依据文献[2]。

表2 可靠性各指标C4、C5模糊指标量化表

指标权值计算：

B2=0.333C4+0.667C5

（3）舒适性B3核心指标满载率C6、车辆人均占有面积C7权值向量ak的确定

舒适性B3各核心评价指标的模糊量化分级，见表3。

基于跟车调查及乘客舒适度访问，结果表明：公交车每平方米范围内，乘载4名乘客时，车辆人均占有面积0.25m2，达到乘客心理安全上限；乘载5人及以上时，车辆人均占有面积大于等于0.22m2，车内乘客流通性受到影响，顾客开始缺乏安全感并感到拥挤不舒服。

表3 舒适性各指标C6、C7模糊量化表

，0.75}值向量为ak=｛a6，a7｝={0.25

（4）准则层便捷性B1、可靠性B2、舒适度B3权值向量bi的确定

指标体系的模糊量化分级，见表4。

判断矩阵

3.3 乌鲁木齐市常规公交运行状况综合评价模型

乌鲁木齐市常规公交运行状况综合评价模型的标定结果如下：

式中：SI——公交线路运行综合指数；B1——便捷性指数；B2——可靠性指数；B3——舒适度指数；C1——平均运行速度；C2——换乘距离；

C3——平均候车时间；C4——准点率；C5——服务水平；C6——满载率；C7——人均占有面积。

表4 公交线路整体运行状况分级表

4 乌鲁木齐市常规公交运行状况综合评价

4.1 数据采集

数据采集采用跟车调查法，每日调查时间：8∶00am—20∶00pm，隔三抽一，调查车辆数占总发车辆的25%，调查数据包括各线路公交车发车及到站时间、停靠站及启动时刻、每站上下车人数等。

4.2 数据分析

运用上述方法对调查线路的数据进行分析，结果见表5。

代入二级模糊-层次分析评价模型可得：16路上行方向早高峰SI=4.165；平峰SI=6.459；晚高峰SI=3.544。

同理可得16路下行及60路上下行和21路上下行综合指数SI值，见表6。

4.3 综合状况评价

由上述各线路综合指数做出统计图，见图2。

对调查公交线路运行分析可知其综合运行水平中等偏下，具有明显的时间性节点，高峰时段运行状况普遍不高，整体运行有待改善和提高。

表5 16路上行各核心指标值及模糊量化值

表6 调查线路公交运行综合指数值

图2 调查线路运行状况综合指数统计图

5 结语

针对乌鲁木齐市常规公交运行综合状况进行了研究，确立了公交运行评价核心指标体系，采用二级模糊-层次分析方法，建立公交运行综合指数评价模型，并对乌市常规公交线路运行状况进行评价，得出综合指数SI。研究具有简便可操作性，有一定的实践价值。但研究还存在一定的问题，如对系统结构的划分和判断矩阵的确定受主观判断的影响较大，有待进一步的研究。参考文献：[ 1 ] 徐以群，陈茜．城市公共交通服务水平的指标体系[J]．城市交通，2006年11月 第4卷 第6期Xu Yiqun,Chen Qian．System of LOS Indicators for Urban Public Transportation[J]．Urban Transport of China,Nov．2006 Vol．4 No．6．

[ 2 ] 蒋新．基于多源数据的大城市常规公交运行评价研究[D]．北京交通大学,2011年6月Jiang Xin，Evaluation of Public Transportation Operation in Metropolis Based on Multi-Source Data[D]． Beijing Jiaotong University,JUN．2011．

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[ 5 ] 林齐宁．决策分析教程[M]．清华大学出版社:2012年Lin Qining．Decision Analysis Course[M]．Tsinghua University press:2012．

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[ 9 ] 王菁．城市公交准点率的研究[D]．大连交通大学,2013年6月Wang Jing．A Study on the Punctuality Rate of Urban Transit[D]．DALIAN JIAOTONG UNIVERSITY,2013．06．

Evaluation and Analysis of General Public Transportation Operation: A case Study in Urumqi

(1.Civil Aviation University of China, Tianjin 300300; 2.Xinjiang University, Urumqi 830000; 3. 69243 troops, Xinjiang military region, Urumqi,830000 WANG Kuan1GUO Dudu2*LU Guosheng3

Regular public transportation is an important part of urban traff i c development, correctly and effectively evaluate the comprehensive condition of its operation, to provide reference for the overall planning and regulation of urban traff i c. First, from three aspects of convenience, reliability and comfort, and combined with the needs of passenger travel to determine the city’s conventional bus operation seven core evaluation indicators, establishment of evaluation index system for urban public transit operation. Secondly, two level fuzzy analytic hierarchy process(FAHP) is proposed, establishment of a comprehensive index evaluation model for public transit operation, can not only evaluate the overall level of public transport operation, and the evaluation index can be analyzed. Finally, taking Urumqi city as an example, sampling to select cases to Urumqi regular bus lines with investigation, the survey data to the evaluation model, it is concluded that the different times the bus routes run evaluation index, and the overall comprehensive situation has made the evaluation.

Normal Bus Transit; Operation Status; Evaluation Index System; Two Level FAHP

U491．1+15

A

课题项目：自治区自然科学基金资助（项目编号：2015211C282）