城市轨道交通网络规划决策的优化方法

刘新

摘要 近些年来，为保障城市轨道交通网络规划决策目标得以顺利实现，各城市地区主动立足于城市轨道交通建设情况，对区域内的轨道交通网络规划决策方法进行合理选择与应用，以切实增强城市轨道交通网络建设水平。基于此，文章结合当前城市轨道交通建设情况，分析城市轨道交通网络规划发展目标，对城市轨道交通网络规划决策优化方法进行总结归纳，以期通过研究更好地为日后轨道交通建设网络规划的完善提供参考性意见。

关键词 城市轨道交通网络;规划决策;优化方法;分析

中图分类号 U239.5 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）05-0046-03

0 引言

在国家相关政策的推动作用下，国内城市轨道交通建设工作逐渐迈入高效发展阶段。“十三五”时期，我国城市轨道交通运营里程数呈现出逐年增长的态势。且伴随着地铁建设规模的不断扩增，我国城市轨道交通客运量大幅度增加。与“十二五”相比，增长约81.7%。为进一步加强对城市轨道交通网络的健全优化，国家相关部门针对城市轨道交通发展要点以及规划决策问题进行了统筹部署。并通过贯彻落实一系列政策措施，全力推进城市轨道交通建设可持续发展进程。其中，科学合理的城市轨道交通网络规划决策作为有效促进城市轨道交通建设健康持续发展的重要因素。要求相关人员应该立足于城市区域经济条件以及轨道交通建设现状，结合城市轨道线网结构以及线网规模，对当前城市轨道交通网络部署方案存在的短板问题进行及时补齐，以期可以从根本上强化城市轨道交通建设效果。

1 城市轨道交通建设价值分析

1.1 必要性分析

1.1.1 满足公共客运交通运量需求

高质量开展城市轨道交通建设工作在一定程度上可以满足单一方向路线峰值客运量实际需求。如果一个客运交通方向上的单向高峰期客流量每小时人次已经超过限定需求，那么通过高质量建设城市轨道交通不仅可以缓解客流量较大的问题，同时也可以缓解路面交通堵塞问题。最重要的是，如果一条地面常规公共线路难以承担较大的客流量，或者是高峰时期客流量超过限定数值，那么此时就有必要对城市轨道交通路线进行合理部署与科学修建。严格遵循超前预测以及适时建设的原则理念，合理构建城市轨道交通路线以及网络体系[1]。

高质量开展城市轨道交通建设可以满足城市交通整体客运量需求。结合行业内部调查研究发现，在人口密度相对较大且人口绝对数量相对高的城市中，在城市轨道交通建设需求方面表现较大。主要是因为过多的人口以及客流量会导致地面交通存在拥堵不堪的问题。如果长期未得到妥善解决，不仅会影响行人出行安全，同时也无法满足客流需求。最好的解决办法就是建设城市轨道交通网，通过合理利用地下空间缓解地面交通拥堵问题。结合当前建设情况来看，我国绝大多数城市对于城市轨道交通建设工作进行了统筹部署，并且在城市客运交通总量中所占据的比例逐年提高。

1.1.2 满足城市客运交通运距需求

城市轨道交通系统响应速度较快且客运承载量较大，基本上可以满足较远运输距离的客运需求。加速推进城市轨道交通线路建设进程在很大程度上可以对当前城市中心区域人口高度密集的现状问题进行有效缓解。也可以通过利用城市轨道交通线路深度拓展城市郊区以及边远地区的横纵发展，为城市布局的优化调整以及科学布置提供良好保障[2]。

1.1.3 促进城市现代化发展、可持续发展的技术需求与长远需求

大力发展城市轨道交通网络建设工作可以有效增强城市核心竞争能力以及科技水平。主要是因为城市交通现代化是促进城市现代化发展的重要途径。科学开展城市交通网络建设工作可以有效助推城市现代化发展进程。目前城市发展更加侧重于强调环境保护以及资源可持续利用等目标。

城市轨道交通系统建设工作必须精准立足于环境保护以及资源优化等理念，以切实满足城市可持续发展需求。科学开展城市轨道交通建设工作可以对城市科学发展起到引领支撑作用，同时也可以有效降低交通事故发生率。基于城市轨道交通的公民交通行为对环境所造成的污染基本上是影响最低的[3]。

1.2 充分性分析

城市轨道交通建设所涉及的投资成本相对巨大，并且在施工技术要求方面表现严格。在高运营管理以及设备制造要求的控制影响下，城市轨道交通建设所面临的经营风险问题较多。在着重强调城市轨道交通建设可行性以及必要性的同时，还应该对城市轨道交通建设的充分性问题进行重点研究与分析。

城市经济基础以及发展情况基本上可以作为该城市是否满足城市轨道交通建设的指标条件。其中，城市经济基础以及发展情况主要针对人均GDP以及财政收入等指标而言。也可以从城市融资情况以及偿债能力等因素方面进行重点考虑。良好的科学技术基础是保障城市轨道交通建设效果的重要因素[4]。

高水准的城市轨道交通系统建设往往依托于科技以及学科的交叉整合，单纯采取某一项先进技术或者学科内容，难以真正实现城市轨道交通建设的可持续发展。先进合理的观念意识是保障城市轨道交通建设效果的关键因素。建设规划人员应该具备高瞻远瞩的理念意识，主动结合城市经济建设情况以及城市轨道交通需求，從多个方面对城市轨道交通建设方案进行科学部署。

2 城市轨道交通建设现状及发展分析

“十三五”时期，国内城市轨道交通运营里程逐步呈现出稳定攀升的发展状态。且经过多年的建设发展，我国已经跃居成为全球城市轨道运营里程数第一的国家。截至2020年末，我国累计有40个城市开通城轨交通运营。其中，一线城市如北京、上海等所涉及的运营线路较多，并且在城市轨道交通运营里程方面要远超过其他城市地区。从总数上来看，2020年我国运营线路高达7 969.7 km。与国外城轨交通运营里程相比，我国部分城市地区甚至远超国外城市交通运营里程的2倍左右。为进一步促进城市轨道交通建设可持续发展，国家相关部门以及城市轨道交通建设行业针对地铁建设与其他制式轨道交通协同发展问题进行了统筹部署。

目前已开通的其他制式轨道交通主要以地铁、轻轨、有轨电车等为主。从数据上来看，地铁运营线路长达6 280.8 km。从累计客运量上来看，与“十二五”相比，“十三五”增长81.7%。虽然2020年受到新冠肺炎疫情的影响，国内各个城市地区轨道交通客运量大幅度下降。但是伴随着复工复产活动的不断开展，国内城市轨道交通客运量逐步呈现出稳定增长的态势。截至2020年末，城市轨道交通客运量与2019年末的客运水平相对接近。预计到“十四五”时期，我国城市轨道交通建设将会得到进一步持续深入发展，并且在运营里程数以及客运量方面达到新高峰。具体可以参照表1：

3 基于多目标决策的城市轨道交通线网规划特点

城市轨道交通线网规划需要立足于城市总体规划角度，针对轨道交通建设必要性以及可行性进行深度研究与分析。该文结合城市轨道交通流量情况，对轨道交通线网规划进行合理预测。因城市轨道交通建设工作所涉及的问题较多，主要可以围绕城市规划、经济建设以及技术等问题进行统筹部署与合理研究。在核心问题的确立上，围绕网络设计以及线网客流需求进行科学预测。

对可行方案进行合理筛选，并要求专业人员对方案内容所涉及的潜在效益以及成本价值进行科学评价。基于多目标决策的城市轨道交通线网规划在内容确立方面，需要以城市范围内的轨道交通线网规划为重点研究对象。因城市轨网络规划后所面临的建设周期较长，所部署的方案内容应该具备以下特征：线网结构应该与城市结构形态进行协调匹配;线网规模应该立足于客流量需求进行合理建设;线网密度应该按照人口分布特点进行合理预测与设置;线网在建设顺序以及进度的控制方面，立足于城市发展方向以及区域经济建设情况进行合理控制管理。应注意的是，线网所覆盖的范围必须与城市总体规划相匹配。

4 目标决策方法在城市轨道交通网络规划中的应用实践及优化方法

4.1 层次分析法

层次分析法可以视为目标决策方法的重要方式，主要从优劣主观评价角度对城市轨道交通网络规划的可行性进行分析。层次分析法需要依托于订货计划，在数据量需求方面表现较小，通常可以在短时间内做出决策。在运用层次分析法的过程中，相关人员可构建两个层次或判断矩阵。结合以往的经验来看，人的主观判断中个人偏好会对最终判断结果产生较大影响，可能会出现决策失误问题。在应用层次分析法的过程中，主观成分所占据的影响颇大。

4.2 消除和选择转换方法

消除和选择转换方法更加侧重于利用决策矩阵偏好实现对部分信息以及决策的获取以及可行性分析。相关人员可针对所选定的方案进行合理排序。排序的意义不止局限于对方案内容的优劣排序，更多是通过深度研究与分析方案的可能后果以及具体影响，做出相关决策。消除和选择转换方法所获取的信息主要以决策矩阵为主。在解决方案的部署方面，可以通过细化以及提取程序实现合理排序过程。而所谓的多准则决策方法更多侧重于强调理论研究层面，所表现出的实际应用效果并不是很强。结合方法特征表现来看，消除和选择转换方法在特征表现方面主要如下：

（1）个别项目在低矩阵指数方面存在不足问题并未深刻反映出各指标的整体弱点。

（2）分选过程所涉及的流程内容相对复杂。如果出现四个及以上的替代品时，相关人员应该根据强弱正相关系图构建科学合理的正反排序体系。

（3）利用该方法时需要设置主观参数，并且在研究分析过程中引入某些参数。如果在参数分析过程中涉及应用到不确定的计算方法，建议相关人员应该对鲁棒性的分析结果进行筛选、排除。

4.3 模糊综合评价方法

模糊综合评价方法需要针对待选对象的综合评价分值大小进行合理排序，并做好科学评价与分析。在分析过程中，相关人员可按照最大隶属度原则对所属对象的等级情况进行科学评定。虽然该方法操作可行，但是在评价过程中，会涉及主观判断问题。所判断的结果，可以表现出主观性权重因素。通过大量实践证明，该结果的可靠性与准确性会更加侧重于强调选择因素的综合评价结果。因此，在相关因素的获取与分析上，应该主动从构成运营商以及重量分布特点等方面进行科学评价。

4.4 灰色关联法

灰色关联法主要依托于定量与定性相结合的分析方法，实现综合评价过程。与其他方法不同，灰色关联法可以有效解决以往量化评估与统计方面存在的短板问题。并且在分析评价过程中，可以排除人为因素带来的负面影响，促使评价结果更加客观准确。在应用过程中，会存在难以反映绝对水平的问题。主要是因为绿色关联法所反馈的采样数据，只能作为判断對象优劣的标准，难以切实反映出绝对水平。在实际应用过程中，相关人员应该结合城市轨道交通网络建设需求以及区域经济发展情况进行合理应用。

4.5 逼近于理想解的排序方法

逼近于理想解的排序方法也可以理解为双基法双点评价法，是更加侧重于强调近似理想解决方案的排序方法。在应用该方法的过程中，可通过立足于多目标决策问题以及解决方案理想选择等优势，将各个订货计划作为空间中的一个点。所涉及的理想点排序属于具有一定模式特征的定义内容。处于该模式条件下，可以通过寻找一个有效的点对相关计算排序方案进行科学部署。另外，可按照计算排序方案要求对理想点的相对贴近程度进行科学排序，以保障方案建设的可行性与高效性。

5 结语

城市轨道交通网络规划工作并不是短期之内就可以达到预期效果的工作内容。而是应建立在长期规划与建设角度，重点针对城市轨道交通网络规划体系进行健全与完善。在开展城市轨道交通网络规划工作期间，规划设计人员应该主动结合城市轨道交通网络规划决策方法，如该文所研究的目标决策方法。主动立足于城市轨道交通建设发展以及区域经济条件，对城市轨道交通线路以及换乘模式进行深度考虑与研究分析，尽量从多个方面保障城市轨道交通建设质量安全以及效益优化。

参考文献

[1]王楠， 杨少辉， 付凌峰， 等. 中国主要城市轨道交通覆盖通勤空间特征研究[J]. 城市交通， 2021（5）： 91-99.

[2]夏佳， 郑晏群. 城市轨道交通通信网络规划研究[J]. 长江信息通信， 2021（11）： 131-133.

[3]鲍彤， 李君婧， 郭舒婷. 上海市轨道交通网络拓扑特性及客流预测分析[J]. 信息与电脑（理论版）， 2021（20）： 62-67.

[4]刘剑锋. 多层次轨道交通网络助力长三角一体化发展[J]. 财经界， 2021（20）： 1-2.