鐵路運(yùn)輸通道節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)性的分析

陳曉竹

（西南交通大學(xué) 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，碩士研究生，四川 成都 610031）

運(yùn)輸通道是指在狹長(zhǎng)的帶狀地域內(nèi)，由1種（多條線路）或1種以上的運(yùn)輸方式通過(guò)時(shí)構(gòu)成的運(yùn)輸格局。運(yùn)輸通道從布局形態(tài)上講，是由一系列的節(jié)點(diǎn)和線路聯(lián)系起來(lái)的，通道在節(jié)點(diǎn)上的協(xié)調(diào)性，主要表現(xiàn)在各種交通方式換乘過(guò)程的連續(xù)性、運(yùn)輸設(shè)備的適應(yīng)性和客貨流過(guò)程的暢通性。

目前，運(yùn)輸通道節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)性的研究缺乏嚴(yán)格的內(nèi)容和方法要求，造成運(yùn)輸系統(tǒng)整體服務(wù)效果不佳，特別是隨著高速鐵路、高速公路引入，多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展，對(duì)通道布局提出了更高的要求。因此，有必要對(duì)通道節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)性的問(wèn)題進(jìn)行研究。

1 節(jié)點(diǎn)上的運(yùn)輸流分析

運(yùn)輸通道上的節(jié)點(diǎn)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)的客貨作業(yè)一方面要實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)輸方式的銜接和轉(zhuǎn)換（通過(guò)或中轉(zhuǎn)），另一方面還要實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域內(nèi)客貨流的聚集和疏散，使得車(chē)流和交通流能在通道內(nèi)外順利轉(zhuǎn)換。通道前一段的不同運(yùn)輸方式線路上的運(yùn)輸流在節(jié)點(diǎn)處交匯，進(jìn)入節(jié)點(diǎn)后，該運(yùn)輸流可分為2個(gè)部分，一部分運(yùn)輸流直接通過(guò)節(jié)點(diǎn)或經(jīng)過(guò)中轉(zhuǎn)作業(yè)后進(jìn)入到通道的下一段，另一部分運(yùn)輸流則為節(jié)點(diǎn)的終到運(yùn)輸流，與節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的其他交通方式進(jìn)行接駁。此外，節(jié)點(diǎn)上還聚集了節(jié)點(diǎn)所在范圍吸引來(lái)的其他運(yùn)輸流，該部分運(yùn)輸流也作為節(jié)點(diǎn)的輸入流。節(jié)點(diǎn)上的運(yùn)輸流如圖1所示。

圖1 節(jié)點(diǎn)上的交通流分析圖

通道上節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)性是保證運(yùn)輸流在整個(gè)運(yùn)輸系中通暢流動(dòng)的重要因素。節(jié)點(diǎn)上運(yùn)輸流銜接和轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，如果各種交通方式的換乘過(guò)程能夠連續(xù)進(jìn)行，換乘設(shè)備對(duì)運(yùn)輸流具有較好的適應(yīng)性，運(yùn)輸流能夠在節(jié)點(diǎn)上暢通流動(dòng)，則說(shuō)明運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)具有較好的協(xié)調(diào)性。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)輸流的分析可知，節(jié)點(diǎn)上的協(xié)調(diào)性同時(shí)表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部和節(jié)點(diǎn)外部。節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)的指標(biāo)可分為2類：第1類指標(biāo)反映節(jié)點(diǎn)內(nèi)部客貨運(yùn)工作的連續(xù)性、暢通性，用運(yùn)能匹配度、接駁時(shí)間、節(jié)點(diǎn)組織的有序度來(lái)衡量；第2類指標(biāo)反應(yīng)節(jié)點(diǎn)對(duì)其所處的外部環(huán)境的適應(yīng)性，可由與城市經(jīng)濟(jì)的關(guān)系、對(duì)交通流的吸引程度和環(huán)境適應(yīng)性來(lái)衡量。

2.1 節(jié)點(diǎn)內(nèi)部評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1.1 運(yùn)能匹配度（P1） 運(yùn)能匹配度用來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)內(nèi)部運(yùn)輸流銜接的協(xié)調(diào)性和判別換乘設(shè)備對(duì)運(yùn)量的適應(yīng)性。可用單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸流與單位時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)疏散的運(yùn)輸流表示。當(dāng)運(yùn)能匹配度小于或等于1時(shí)，表示運(yùn)輸流的銜接狀況良好；當(dāng)運(yùn)能匹配度大于1時(shí)，表明節(jié)點(diǎn)不能很好地處理運(yùn)輸流的換乘需要。運(yùn)能匹配度為

式中：Q到為單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸流；

Q疏為單位時(shí)間內(nèi)從節(jié)點(diǎn)疏散的運(yùn)輸流；

α為到達(dá)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸流中參與接駁的比例。

2.1.2 接駁時(shí)間（P2） 接駁時(shí)間用來(lái)衡量旅客全程出行或貨物全程運(yùn)輸過(guò)程中，運(yùn)輸對(duì)象占用換乘設(shè)施的服務(wù)時(shí)間，是衡量運(yùn)輸連續(xù)性、緊湊性的一個(gè)定量指標(biāo)。旅客的換乘時(shí)間包括換乘等候時(shí)間、換乘行程時(shí)間、候車(chē)時(shí)間（對(duì)于下一種交通方式）；貨物換乘時(shí)間則包括到達(dá)作業(yè)時(shí)間、節(jié)點(diǎn)停留時(shí)間和始發(fā)作業(yè)時(shí)間。換乘時(shí)間為

式中：t1為旅客的平均換乘等候時(shí)間（或是貨物平均到達(dá)作業(yè)時(shí)間）；

t2為旅客的平均換乘行程時(shí)間（或是貨物的平均節(jié)點(diǎn)停留時(shí)間）；

t3為旅客的平均候車(chē)時(shí)間（或是貨物的平均始發(fā)作業(yè)時(shí)間）。

2.1.3 節(jié)點(diǎn)組織的有序度（P3） 有序度是用來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)內(nèi)部各種交通流相互干擾程度的指標(biāo)，反應(yīng)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的交通組織水平。用節(jié)點(diǎn)內(nèi)部各種交通流形成的沖突點(diǎn)數(shù)與節(jié)點(diǎn)的營(yíng)業(yè)面積的比值表示為

式中：Kc為節(jié)點(diǎn)內(nèi)形成的沖突點(diǎn)數(shù)；

S為節(jié)點(diǎn)的營(yíng)運(yùn)面積（100萬(wàn)m2）。

2.2 節(jié)點(diǎn)外部評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2.1 與城市經(jīng)濟(jì)的關(guān)系（P4） 節(jié)點(diǎn)與城市經(jīng)濟(jì)的關(guān)系可由許多個(gè)因素來(lái)確定，文獻(xiàn)［1］中運(yùn)用主成分分析法，計(jì)算出各個(gè)因素的權(quán)重系數(shù)，然后選取權(quán)重系數(shù)較高的因素來(lái)確定節(jié)點(diǎn)對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的適應(yīng)性。這些因素包括GDP、地方財(cái)政收入、固定資產(chǎn)總投資。該指標(biāo)可由下式表示，即

式中：f1為節(jié)點(diǎn)所在地區(qū)的GDP；

f2為節(jié)點(diǎn)所在地區(qū)的地方財(cái)政收入；

f3為節(jié)點(diǎn)所在地區(qū)的固定資產(chǎn)總投資；

ω1、ω2、ω3為統(tǒng)計(jì)計(jì)算后各個(gè)因素的權(quán)重系數(shù)。

2.2.2 對(duì)交通流的吸引程度（P5） 節(jié)點(diǎn)對(duì)外的適應(yīng)性還表現(xiàn)在對(duì)周?chē)饕煌⒌倪\(yùn)輸流的吸引程度，該指標(biāo)可由節(jié)點(diǎn)與各個(gè)集散點(diǎn)間的加權(quán)距離表示，即

其中

式中：Lk為節(jié)點(diǎn)至第k個(gè)主要客流集散點(diǎn)的徑路距離，k=1，2，…，k；

ωk為第k個(gè)主要交通流集散點(diǎn)的交通流流量比例；

Qk為第k個(gè)主要交通流集散點(diǎn)的交通流集散量。

2.2.3 環(huán)境適應(yīng)性（P6） 節(jié)點(diǎn)對(duì)環(huán)境的影響主要從自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境等方面衡量。自然環(huán)境主要表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生的環(huán)境污染、噪音污染、通道在節(jié)點(diǎn)處對(duì)城市整體性的破壞；社會(huì)環(huán)境主要是指節(jié)點(diǎn)的布局對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)治安造成的影響。這些因素不能定量表示，可通過(guò)發(fā)放調(diào)查表，統(tǒng)計(jì)得出結(jié)果P6。

3 節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)性的確定

3.1 決策矩陣的同度量化 假設(shè)節(jié)點(diǎn)集為A=｛A1，A2，…，Am｝，與節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)集為 F=｛F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)n｝；節(jié)點(diǎn) Ai對(duì)應(yīng)指標(biāo) Fj的屬性值記為 hij=（i=1，2，，，m；j=1，2，，，n），H=（hij）m×n表示節(jié)點(diǎn)集A對(duì)指標(biāo)集F的決策矩陣，其中效益型指標(biāo)對(duì)應(yīng)的屬性值取最大值，成本型指標(biāo)對(duì)應(yīng)的屬性值取最小值。但是不同的指標(biāo)對(duì)應(yīng)屬性值的量綱和單位不同，所以要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行同度量化，在H的基礎(chǔ)上構(gòu)造同一度矩陣Z=（zij）m×n，本文采用廣義線性系數(shù)功效法中的最初功效系數(shù)法來(lái)構(gòu)造［2］：

式中：h0取所有屬性值的“不容許值”；

h1取“滿意值”，對(duì)于正指標(biāo)，h0h1。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定 鑒于德?tīng)柗品ā哟畏治龇ā⒕C合法等賦權(quán)法在確定權(quán)重系數(shù)時(shí)主觀性較強(qiáng)，精確度較低，本文采用離差決策法［3］。對(duì)于同一 度矩陣 Z=（zi）jm×n，設(shè) Vi表 示某指 標(biāo) Fj下 各節(jié)點(diǎn)A（ii=1，2，…，n）屬性值的最大離差，即，其中這樣Fj的權(quán)系數(shù)可由下式確定

3.3 綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算 對(duì)同度量化后的決策矩陣Z=（zi）jm×n。顯然zij愈大愈好。評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)向量為W=（w1，w2，…，wm）T>0，且滿足則方案 Ai的多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值為

最終運(yùn)用Di（W）的值，可對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)性進(jìn)行比較。

4 實(shí)例分析

4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算 選取甘陜運(yùn)輸通道上的蘭州、天水、定西、平?jīng)?個(gè)節(jié)點(diǎn)，采用上述評(píng)價(jià)方法，對(duì)4個(gè)節(jié)點(diǎn)的客運(yùn)協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

4.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果 采用功效系數(shù)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的決策矩陣進(jìn)行同度量化，用離差決策法來(lái)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，并確定最終的綜合評(píng)價(jià)值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

表2 綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算結(jié)果

從計(jì)算結(jié)果可以看出，蘭州在甘陜運(yùn)輸通道中的協(xié)調(diào)性較好，定西、平?jīng)龅膮f(xié)調(diào)性較差。計(jì)算結(jié)果與該通道將蘭州確定為一級(jí)節(jié)點(diǎn)，天水確定為二級(jí)節(jié)點(diǎn)，定西、平?jīng)鰹槿?jí)節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃符合。

5 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)輸通道上節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)性使得各種運(yùn)輸流能夠連續(xù)、暢通地進(jìn)行銜接和轉(zhuǎn)換，協(xié)調(diào)性的研究為通道的規(guī)劃和整合提供了重要的依據(jù)。在對(duì)運(yùn)輸通道節(jié)點(diǎn)上的運(yùn)輸流進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，本文初步建立了運(yùn)輸通道節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)指標(biāo)的框架，為通道換乘銜接問(wèn)題提供了理論依據(jù)，但理論的完善與實(shí)踐還有待于今后進(jìn)一步研究。

［1］吳明，王瑩瑩，馮琪.基于主成分分析的綜合運(yùn)輸通道布局模型研究［J］.公路交通科技，2011，1（28）：156.

［2］蘇為華.多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)理論與方法問(wèn)題研究［D］.廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)數(shù)理學(xué)院，2000.

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