《城市軌道線網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)決策方案》

精品文章精品文章《城市軌道線網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)決策方案》1引言軌道線網(wǎng)規(guī)劃的評(píng)價(jià)是對(duì)軌道線網(wǎng)規(guī)劃方案的網(wǎng)絡(luò)特性、技術(shù)指標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等方面做出相對(duì)滿意度的判斷，是方案優(yōu)選與決策的基礎(chǔ)。目前對(duì)軌道線網(wǎng)評(píng)價(jià)較多采用線路總發(fā)送量、日均客流量、客流強(qiáng)度等評(píng)價(jià)指標(biāo)。由于這些指標(biāo)僅針對(duì)線網(wǎng)本身，而不是立足于城市整個(gè)公共交通系統(tǒng)乃至城市綜合客運(yùn)系統(tǒng)，就可能造成線網(wǎng)局部效應(yīng)分析最優(yōu)，而從整體角度分析未必最優(yōu)的結(jié)果。軌道交通線網(wǎng)評(píng)價(jià)有如下特點(diǎn)。第一、軌道線網(wǎng)規(guī)劃投資大，時(shí)間跨度長(zhǎng)，通常遠(yuǎn)景目標(biāo)年超過城市總體規(guī)劃年限，屬于不完全確定的狀態(tài);第二、軌道線網(wǎng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，有些可以定量，有些是無法量化的，如促進(jìn)城市土地的合理開發(fā)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等;第三、不同的評(píng)價(jià)主體所需達(dá)到的目標(biāo)是多樣的，有的目標(biāo)是相互沖突的，如使用者希望出行費(fèi)用低廉，而運(yùn)營(yíng)者重視經(jīng)營(yíng)收益性，希望票價(jià)高一些。因此，對(duì)于軌道線網(wǎng)規(guī)劃這樣一種半結(jié)構(gòu)化、非完全定量、多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，不可能采用簡(jiǎn)單的項(xiàng)目評(píng)價(jià)法。本文提出一種軌道線網(wǎng)方案評(píng)價(jià)的組合綜合評(píng)價(jià)方法及其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。2軌道交通評(píng)價(jià)準(zhǔn)則與目標(biāo)軌道交通系統(tǒng)的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與目標(biāo)，是改善居民出行可達(dá)性，推進(jìn)城市結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整，擴(kuò)展城市的發(fā)展空間，改善生活環(huán)境與生態(tài)環(huán)境。這些目標(biāo)包括功能目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、社會(huì)目標(biāo)和環(huán)境目標(biāo)。1）功能目標(biāo)主要涉及軌道線網(wǎng)交通質(zhì)量，包括與城市規(guī)劃的匹配程度、可達(dá)性、安全性、服務(wù)性以及滿足交通需求的能力;2）經(jīng)濟(jì)目標(biāo)軌道線網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理費(fèi)用與運(yùn)營(yíng)收入的狀況;3）社會(huì)目標(biāo)軌道線網(wǎng)對(duì)整個(gè)交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀況的改善以及促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的程度等;4）環(huán)境目標(biāo)軌道線網(wǎng)對(duì)環(huán)境方面消極影響及對(duì)人類有用資源的耗費(fèi)程度。3軌道線網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系軌道線網(wǎng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)能獨(dú)立反映線網(wǎng)規(guī)劃的某一具體方面的特征，并與軌道線網(wǎng)規(guī)劃方案選優(yōu)的目標(biāo)相聯(lián)系;評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量應(yīng)越少越好，且每一評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)具有可量測(cè)性，或者可以通過定量法獲得，或者可以用定性分級(jí)比較的方法獲得。評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)合理公正，不能以主觀判斷一種方案形式有利而另一種方案形式不利。本文在進(jìn)行軌道線網(wǎng)評(píng)價(jià)時(shí)分兩層次5個(gè)方面建立指標(biāo)體系。第一層次通過結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)產(chǎn)生候選方案;第二層次是對(duì)候選方案進(jìn)行交通功能、運(yùn)營(yíng)效益、社會(huì)效益及持續(xù)發(fā)展四方面應(yīng)用組合的綜合評(píng)價(jià)決策。3.1候選方案產(chǎn)生采用線網(wǎng)長(zhǎng)度、中心區(qū)線網(wǎng)密度、非直線系數(shù)、換乘節(jié)點(diǎn)數(shù)、覆蓋面積率以及與大型客流集散點(diǎn)銜接數(shù)量等指標(biāo)，對(duì)軌道線網(wǎng)預(yù)選方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)特征評(píng)價(jià)并產(chǎn)生候選方案。（1）軌道線網(wǎng)長(zhǎng)度。規(guī)劃區(qū)軌道線網(wǎng)各條線路長(zhǎng)度之和。該項(xiàng)指標(biāo)在功能相同條件下越短越好。（2）中心區(qū)線網(wǎng)密度。線網(wǎng)中心區(qū)軌道交通線網(wǎng)長(zhǎng)度與中心區(qū)面積之比，反映軌道交通線網(wǎng)在中心區(qū)的服務(wù)水平。（3）非直線系數(shù)。軌道交通線路實(shí)際長(zhǎng)度與軌道交通線路起終點(diǎn)空間直線長(zhǎng)度之比，反映快速軌道交通線網(wǎng)各線的順直程度。環(huán)線的此系數(shù)按主要集散點(diǎn)之間的實(shí)地距離與空間直線距離之比。（4）換乘節(jié)點(diǎn)數(shù)。軌道交通線網(wǎng)線路相交點(diǎn)的數(shù)量，反映快速軌道交通靜態(tài)線網(wǎng)提供換乘的靈活程度。（5）覆蓋面積率。在中心區(qū)按軌道交通沿線每側(cè)750m范圍的用地面積，在郊區(qū)按軌道交通沿線每側(cè)1000m范圍的用地面積，兩者之和為軌道線網(wǎng)覆蓋面積。其與軌道線網(wǎng)規(guī)劃區(qū)面積之比為軌道線網(wǎng)覆蓋面積率。（6）與大型客流集散點(diǎn)銜接數(shù)量。軌道交通線網(wǎng)線路與大型客流集散點(diǎn)銜接的數(shù)量，反映軌道交通線網(wǎng)對(duì)大型客流集散點(diǎn)的覆蓋性。3.2候選方案評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系（1）交通功能評(píng)價(jià)采用日均客運(yùn)總量、換乘率、線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度以及軌道交通客運(yùn)量占公交總客運(yùn)量的比例等指標(biāo)，對(duì)軌道交通線網(wǎng)的交通功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。①日均客運(yùn)總量。規(guī)劃年度軌道交通線網(wǎng)各線客運(yùn)量之和，以交通需求量分析結(jié)果為依據(jù)。②換乘率。軌道線網(wǎng)的換乘客運(yùn)量與軌道線網(wǎng)總客運(yùn)量之比，反映軌道交通線網(wǎng)對(duì)乘客出行直達(dá)的滿足程度。③線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度。軌道線網(wǎng)日均客流量與軌道線網(wǎng)總長(zhǎng)度的比值，反映軌道交通線網(wǎng)單位長(zhǎng)度承擔(dān)的客流量，用以評(píng)價(jià)軌道線網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)效率和經(jīng)濟(jì)性。④軌道交通方式占公交方式的比例。軌道交通方式日均總客運(yùn)量與公交方式總客運(yùn)量的比值，用以評(píng)價(jià)軌道交通方式在公交方式中的地位。（2）運(yùn)營(yíng)效益評(píng)價(jià)運(yùn)營(yíng)效益評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要從建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)收入等角度對(duì)軌道交通的財(cái)務(wù)收支情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。①建設(shè)費(fèi)用。各種軌道方式每公里平均造價(jià)與該方式里程之積的總和。從中可了解工程難易程度并判斷投資的可能性。②運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。客流周轉(zhuǎn)量與每公里人均運(yùn)營(yíng)成本之積，反映線網(wǎng)客流度及建設(shè)管理水平。③運(yùn)營(yíng)收入：為日均客流量與票價(jià)之積，反映經(jīng)營(yíng)者的經(jīng)濟(jì)利益。（3）社會(huì)效益評(píng)價(jià)社會(huì)效益評(píng)價(jià)主要針對(duì)軌道交通方式引起整個(gè)公交方式服務(wù)水平的提高以及緩解城市道路擁擠程度的情況進(jìn)行分析，如公交方式的出行比例、公交方式的平均出行時(shí)間、平均機(jī)動(dòng)車速、居民平均出行時(shí)間、路網(wǎng)負(fù)荷均勻性等。①公交方式的出行比例。公交出行占全方式的比例，用以評(píng)價(jià)軌道交通線網(wǎng)對(duì)城市交通結(jié)構(gòu)的改變。②公交方式的平均出行時(shí)間。城市居民以公交方式出行的平均出行時(shí)間，用以評(píng)價(jià)軌道交通線網(wǎng)對(duì)居民出行時(shí)間的改善程度。③平均機(jī)動(dòng)車速。城市中心區(qū)高峰數(shù)段道路機(jī)動(dòng)車速的平均值，用以評(píng)價(jià)軌道交通對(duì)城市道路機(jī)動(dòng)車速的影響。④居民出行時(shí)間［2］：路網(wǎng)出行總時(shí)間tt=nn￡￡nijtij+thc,其中nij、tij分別為（i,j）點(diǎn)對(duì)之i=1j=1間的客流量及出行時(shí)間;thc為路網(wǎng)折算換乘總時(shí)間;tt為路網(wǎng)中一天全部出行時(shí)間總和，包括折算換乘時(shí)間及路段出行時(shí)間。mi=1m偏離平均負(fù)荷率、1的程度。其中qi、ci分別為第i條種路段的客流量及客流容量;nt=iSni,為mi=1m所有路段負(fù)荷率的平均值;m為軌道交通路段總數(shù)。力值越小，路網(wǎng)負(fù)荷均勻性越好,行車組織越經(jīng)濟(jì),運(yùn)營(yíng)成本越低,路網(wǎng)能發(fā)揮的總體運(yùn)能就越大。（4）持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)采用與土地利用吻合程度、沿線土地開發(fā)價(jià)值、線網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)性等指標(biāo)對(duì)軌道線網(wǎng)持續(xù)發(fā)展特性作出評(píng)價(jià)。①與土地利用吻合程度。軌道交通線網(wǎng)與城市總體規(guī)劃擬定的土地利用吻合程度，可用軌道交通吸引范圍內(nèi)的人口崗位數(shù)與同期全部的人口崗位的比例表示，以評(píng)價(jià)軌道交通線網(wǎng)與城市總體規(guī)劃的一致性。②沿線土地開發(fā)價(jià)值。軌道交通沿線土地利用開發(fā)價(jià)值，以評(píng)價(jià)軌道交通線網(wǎng)對(duì)土地潛在開發(fā)能力的影響。③線網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)性。軌道交通線網(wǎng)的可調(diào)節(jié)性，以評(píng)價(jià)軌道交通線網(wǎng)適應(yīng)城市發(fā)展變化的能力。4組合的綜合評(píng)價(jià)法對(duì)于多目標(biāo)、多因素、多層次的復(fù)雜系統(tǒng)，其評(píng)價(jià)方法有層次分析法、層次熵分析法以及模糊聚類分析法。但如何建立一套切實(shí)可行，又能全面準(zhǔn)確衡量軌道交通線網(wǎng)方案優(yōu)劣的評(píng)價(jià)方法是一個(gè)值得研究的問題。4.1已有評(píng)價(jià)方法分析（1）層次分析法（ahp）層次分析法是一種決策思維方法，它將復(fù)雜的問題分解為各個(gè)組成因素，將這些因素按支配關(guān)系分組形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方式確定層次中諸因素（指標(biāo)）的相對(duì)重要性，綜合人的判斷以決定諸因素相對(duì)重要性的順序。ahp方法的根據(jù)是評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)象的層次性，得出的結(jié)果是各決策方案相對(duì)于總目標(biāo)的優(yōu)先順序，適用于方案各層次指標(biāo)的排序及權(quán)重分析。(2)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法它是通過確定各方案指標(biāo)與相對(duì)方案指標(biāo)的類似程度，進(jìn)而確定各方案的優(yōu)劣。具體步驟為：①選擇各方案同類指標(biāo)中的最佳值，形成參考②求關(guān)聯(lián)系數(shù)：minmin|x0(k)-xi(k)|+pmaxmax|x0(k)-xi(k)|ikCi(k)=ik|x0(k)-xi(k)|+Pmaxmax|x0(k)-xi(k)|ik③求關(guān)聯(lián)度ri：1ri=nSCi(k)(3)nk=1ri反映了方案與參考方案的關(guān)聯(lián)程度。ri越大，方案越優(yōu)?；疑P(guān)聯(lián)系數(shù)法在數(shù)據(jù)處理過程中沒有摻入人的主觀判斷，而是對(duì)確定的定量指標(biāo)進(jìn)行比較與計(jì)算，保證了結(jié)論的真實(shí)性。因此，該方法適用于軌道線網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)過程中對(duì)確定的定量指標(biāo)的評(píng)價(jià)，也適用于軌道線網(wǎng)初始方案比較后產(chǎn)生候選方案的評(píng)價(jià)。(3)模糊評(píng)價(jià)法模糊綜合評(píng)價(jià)法是將不確定的信息用定量的方法加以處理，變定性決策為定量決策，增加判斷的直觀性、準(zhǔn)確性。4.2一種組合評(píng)價(jià)方法候選方案綜合效益評(píng)價(jià)是對(duì)候選方案進(jìn)行一次全面、詳細(xì)的分析和考核，以謀求軌道線網(wǎng)系統(tǒng)整體功能的“最優(yōu)”，而不僅僅是某一項(xiàng)或幾項(xiàng)指標(biāo)的“最大值”，并在系統(tǒng)整體優(yōu)化過程中，不斷向決策者提供各種關(guān)系信息。本文提出一種組合方法是將已有的系統(tǒng)決策方法運(yùn)用其各自的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的軌道交通線網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)與決策方法。即：以多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)為框架，按評(píng)價(jià)指標(biāo)類別，利用層次分析法建立評(píng)價(jià)的多級(jí)權(quán)重;利用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法求運(yùn)營(yíng)效益指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣，采用模糊評(píng)價(jià)模型建立交通功能指標(biāo)或運(yùn)營(yíng)效益指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣;利用專家系統(tǒng)或打分法建立持續(xù)發(fā)展指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣，采用多級(jí)模糊綜合評(píng)判的步驟、算子及評(píng)判準(zhǔn)則，分別計(jì)算軌道線網(wǎng)各預(yù)選方案的廣義效用函數(shù)值，以效用值的大小對(duì)各方案進(jìn)行排序和優(yōu)選，為決策者提供決策的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)軌道線網(wǎng)方案的評(píng)價(jià)決策。圖1為該方法的框架圖。廣義效用函數(shù)計(jì)算方法是首先計(jì)算各子系統(tǒng)“效用值”：nui二￡wij?fij(7)j=1式中：fij一表示第i個(gè)子系統(tǒng)