基于模糊综合评价的城市轨道交通与常规公交衔接评价

颜文华，窦慧丽

(浙江交通职业技术学院，杭州 311112)

基于模糊综合评价的城市轨道交通与常规公交衔接评价

颜文华，窦慧丽

(浙江交通职业技术学院，杭州 311112)

为客观准确评价城市轨道交通与常规公交的换乘衔接效果，通过分析其换乘衔接的影响因素，从基础设施、信息服务、运营调度三个层面设置了城市轨道交通与常规公交换乘衔接评价指标，运用模糊综合评价法构建了评价模型，最后以实际案例验证和分析了所构建模型的有效性。

城市轨道交通；常规公交；换乘；评价指标；模糊评价

0 引 言

目前，城市拥堵问题日益严重，社会普遍公认的缓解拥堵的重要措施是“公交优先”。城市轨道交通和常规公交是公共交通体系的两大主体，二者之间的换乘效率是提高公共交通吸引力的关键因素。建立交通方式换乘效率评价指标体系，将有助于系统化明晰换乘效率的影响因素，对城市轨道交通与常规公交的衔接程度做出科学评价，可为城市公共交通的协调发展提供借鉴。

1 换乘衔接影响因素分析

一个系统的运转顺利离不开硬件和软件的相互配合，相互支撑。轨道交通和常规公交的换乘衔接主要受到换乘设施配置、信息服务和系统内组织管理等方面的影响。

1.1 换乘设施配置

换乘设施是换乘系统功能实现的硬件基础，其配置和布局是决定换乘效率的关键。主要包括以下方面：连接类设施如通道、楼梯、扶梯、电梯等应满足乘客快速行走的需求；集散类设施需要具有一定的容纳能力，能满足乘客在此滞留的空间需求。场站类设施如公交车站的面积应满足乘客集散和候车需求；排队服务类设施如枢纽内售票设施、检票设施、安检设施等应满足乘客快速排队通过的需求；信息服务类设施如各种静态引导标志和动态导向系统应满足乘客快速准确完整地获取信息的需求。

1.2 信息系统建设

换乘信息系统的建设水平也会影响到交通系统内车流客流的组织。信息系统的控制与指引功能对车流和客流的疏散将起到很大的作用。由于交通系统的车流和客流来自不同的方向和路段，若换乘信息服务系统功能不全，对换乘客流的疏导不够，势必会造成交叉点过多，使乘客换乘时间增长，既增大了乘客在换乘过程中的不安全因素，也将大大降低乘客的换乘效率。

1.3 组织管理

(1)系统内部的车流和客流的组织

车流和客流的连续、紧凑、顺畅，受到交通系统管理水平的制约。管理水平高，合理、有效的车流客流引导可以达到分配车流客流，控制管理到位，避免车流客流交叉干扰、提高乘客换乘效率的作用，交通方式之间的换乘效率就高，反之就低。

(2)运能匹配度

轨道交通与常规公交之间运能匹配的程度直接影响到换乘衔接效果和换乘效率。运能低的常规公交应该要合理的确定发车数量和发车频率，确保与高运能的轨道交通方式匹配，快速地为运能高的交通工具进行客流集散，避免换乘站的旅客滞留。

2 评价指标体系设计

2.1 指标选取原则

(1)科学性原则

科学性是指评价指标能够真实地体现城市客运枢纽内部不同交通方式的换乘效率。只有坚持科学性原则，评价才具有可靠性、客观性，评价结果才具有足够的可行性。

(2)实用原则

实用性体现在两方面，一是要有可操作性，二是指标要具有实际意义。要使评价工作顺利快速地展开，评价之前选择的评价指标体系所涉及的数据资料应当能够准确快速地获取，即测定评价指标时操作简单易行。城市综合客运枢纽换乘效率评价指标体系的意义在于分析现状，认清换乘中存在的问题，更好地指导实际工作。因此，在指标的选取过程中，应尽量选取反映城市综合客运枢纽建设水平与出行者对换乘的主要需求，以便简要、直观地说明问题。

(3)可比性原则

可比性是指评价指标对可以城市客运枢纽内部不同交通方式的换乘效率可做出公正、合理的比较，进而对换乘效果做出评判。

(4) 相对独立性原则

一般来说，评价某一方面的指标可能有若干个，但只能从中选取最具有代表性的指标，摒弃与之在定义和意义上相类似的指标，以免造成的概念上的重复和计算结果的重叠。

(5)简易性原则

评价指标简单易行，便于操作是在管理及实践中应用的基础。过于复杂的评价指标体系，貌似面面俱到，实则不利于操作执行。

2.2 评价指标的选取

走得又快又好是广大旅客的出行要求，城市综合客运枢纽的换乘系统也应满足乘客的需要，合理的换乘衔接应达到换乘的协调性、快捷性、方便性、舒适性和安全性。综合前述换乘影响因素分析以及指标选取原则，从基础设施、信息服务、运营组织等方面确定城市轨道交通和常规公交换乘衔接评价指标(见图1)。

图5 优化方案下闸室充水时流量变化过程

3 评价模型构建

应用模糊综合评价法对城市轨道交通与常规公交的换乘衔接评价。模糊综合评价引入隶属函数，实现把人类的直觉确定为具体系数(模糊综合评价矩阵)，通过制定指标在论域上评价对象属性值的隶属度，并将约束条件量化表示，进行数学解答。该种方法结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决，符合现代管理思想。

3.1 数据标准化处理

对城市轨道交通和常规公交换乘衔接评价指标而言，主要为两种类型指标：越小越好的成本型；越大越好的效益型。为排除由于各项指标的单位不同以及其数值数量级间的悬殊差别所带来的影响，避免不合理现象的发生，应对评价指标进行无量纲化处理。

3.2 模糊综合评价的一般步骤

(1)对评判因素合集U，按照某个属性c，将其划分成m个子集，使他们都满足

(1)

这样就得到第二级的评判因素集合：

U/c={U1,U2,…，Um}

(2)

在上式中，Ui={uik}(i=1,2,…,m;k=1，2，…，n)表示子集Ui中含有nk个评判因素。

(2)对于每一个子集Ui中的nk个评判因素，按照单层次综合评判模型进行评判。如果Ui中诸因素的权数分配为，其评判决策矩阵为Ri，则得到第i个子集Ui的综合评判结果为Bi=Ai·Ri={bi1,bi2,…,bin}。

(3)对U/c中的m个评判子集Ui={i=1,2,…,m}，进行综合评判，其评判矩阵为：

(3)

如果U/c中的各个评判因素的子集的权数分配为A，则可得综合评判结果B=A·R。B既是对U/c的综合评判结果，也是对U所有评判因素的综合评判结果。

4 实例分析

采用上述方法，以杭州地铁一号线的地铁车站与常规公交衔接评价进行实证研究。选取15个轨道交通车站及其500m服务范围内的常规公交设施作为评价对象。收集各站的换乘接驳公交车站数量、换乘接驳公交线路数量、公交站台距地铁站出入口平均走行距离、人均换乘设施面积、换乘人数、首末班车时间等方面数据，开展模糊综合评价。

4.1 建立三级评价模型

根据前述评价体系的建立，将本节模糊综合评价模型建立为三级模型，即按指标层级进行划分。同时，结合满意度调查结果，组织进站专家咨询，由专家打分得到各层次指标权重系数，如下表1所示：

表1 指标权重

由于B2、B3只有一个则准则层，因此C5、C6对应权重为1。

4.2 建立因素集

根据上述三级评价模型，将因素层分为三层，分别表示为：

第一层因素集为U={b1,b2,b3}；

第二层因素集为u1={c1，c2,c3,c4}；u2={c5}；u2={c6}；

第三层因素集为c1={d11，d12,d13,d14}；c2={d21，d22,d23}；c3={d31，d32,d33}；

c4={d41}；c5={d51}；c6={d61，d62,d63}。

这三级因素集是后续计算的基础。

4.3 进行模糊综合评判

由于本节选取15个轨道交通站点及与其换乘的常规公交设施为评价对象，则这15个站点构成决断集V={1,2,3,…,15}，这15个车站列表如下：

表2 评价的15个车站列表

根据调研基础数据，对数据预处理。同时，结合专家打分对部分数据进行调整，最终得到下表，即为各评价对象对应指标的模糊综合评判值。代入后续模型中进行求解计算。

表2 模糊综合评判值

4.4 分层进行综合判断

(1)三级指标评价：

c1={d11，d12,d13,d14}，权重C1={0.3,0.3,0.2,0.2}，由表2得到的d11，d12，d13，d14的单因素评判矩阵：

R1=

经计算，

B1=C1R1=

[0.327 0.534 0.598 0.330 0.712 0.261 0.502 0.442 0.270 0.432 0.280 0.375 0.072 0.723 0.549]

同理计算c2、c3、c4、c5、c6对应的判断矩阵，得到B2、B3、B4、B5、B6值，B1～B6构成矩阵B，为下层级的指标评价做准备。

(2)二级指标评价：

u1={c1，c2,c3,c4}；权重T1={0.3,0.25,0.25,0.2}，由上述矩阵B得到u1的评判矩阵W1，并依据公式M=TW，可以得到矩阵M，为下层级的指标评价做准备。

(3)一级指标评价

U={b1,b2,b3}；权重Y={0.4,0.25,0.35}，由上述矩阵M即为U的评判矩阵，根据公式A=YM，计算出矩阵A的取值，就是各评价对象的最后评价得分，也即各换乘站点的最终得分。

整理该数据得到各站点最终的评分及排序：

表3 评价等分及排序

编号站点得分排序12武林广场0.598213西湖文化广场0.549514打铁关0.4321015闸弄口0.5176

可以看出，在500m服务范围内，对于被评价的15个车站而言，龙翔桥站、武林广场站及其常规公交的换乘衔接评价结果最好，滨康路站、西兴站及其常规公交换乘服务的稍逊一些。可以通过增加接驳公交线路，适度调整公交班次，提高运能匹配度，优化公交站点，缩短换乘时间等方法提高轨道交通与常规公交换乘的衔接水平。

5 结 语

研究分析了城市轨道交通与常规公交换乘衔接影响因素，从基础设施、信息服务、运营调度三个层面构建了城市轨道交通与常规公交换乘衔接评价指标，并提出运用模糊综合评价法进行指标评价。基于杭州地铁1号线的相关数据，运用模糊综合评价法对指标进行了验证分析。该模型和方法可以检测轨道交通与常规公交的换乘衔接的效率和运行状况，为提高整个系统的运输效率提供技术支撑。

[1]窦慧丽,王国华.城市轨道交通与常规公交衔接评价指标体系及方法研究[J].公路与汽运，2016,(1):42-46.

[2]成冬香.城市综合客运枢纽换乘系统综合评价研究[D].西安:长安大学,2011.

[3]王涛,陈峻.基于模糊综合评价法的城市道路交通安全评价研究[J].交通信息与安全,2011,29(4):99-103.

[4]招晓菊,彭燕.基于模糊数学的轨道交通与常规公交协调换乘综合评价[J].深圳信息职业技术学院学报, 2013,11(1):16-20.

Evaluation of Transfer Between Urban Rail and Bus Transit Based on Fuzzy Mathematic Method

YAN Wen-hua, DOU Hui-li

(Zhejiang Institute of Communications, Hangzhou 311112,China)

In order to evaluate the transfer effect of urban rail and bus transit，this paper analyzes the factors of the transfer，and sets up the evaluation index of transfer between urban rail and bus transit from three aspects of infrastructure, information and operation. The evaluation model is constructed by fuzzy mathematic method. Finally, the validity of the model is verified and analyzed by a practical case.

urban rail; bus transit; transfer; evaluation index; fuzzy evaluation

2017-03-17

浙江省教育厅备案项目(Y201430921)

颜文华(1977-)，女，福建晋江人，讲师，硕士，E-mail：wenhuayan@163.com。

U491.1

A

10.3969/j.issn.1671-234X.2017.02.013

1671-234X(2017)02-0063-05