層次分析法在公交場站布局規劃中的應用——以灃東新城綜合換乘樞紐站為例

高 峰，夏 超，李 陽，趙紅茹

(1.西安市公共交通總公司;2.長安大學;3.西安市城市規劃設計研究院)

1 引言

隨著西安市經濟的持續增長，城市公共交通體系得到了快速發展，其中常規公交尤為明顯，公共汽車的數量不斷增加、車型不斷更新、服務范圍不斷擴大，同時也造成了公交基礎設施不足。公交場站建設是保障公交正常運營、提高公交服務水平的重要措施，在有限的可利用土地資源下，合理規劃公交場站布局顯得尤為重要。

公交場站布局規劃過程中受土地、社會、技術、經濟等諸多因素的影響，復雜程度可見一斑，為保證選址的合理性、可靠性，應綜合運用定性和定量分析相結合的方法。而層次分析法(AHP)是一種定性分析和定量分析相結合的系統分析法，適用于多準則、多目標的復雜問題的決策分析。因此本文利用層次分析法解決公交場站布局規劃問題，為公交場站布局規劃決策提供了一種實用方法。

2 層次分析法(AHP)

層次分析法適用于分析結構比較復雜、難于量化的多目標的決策問題，使得對于定性指標與定量指標的衡量成為可能。通過分析各因素及相互關系，將問題分解為不同層次的要素，從而建立多層次的分析結構模型。在每一層次中按一定的準則，對該層各要素進行逐對比較，建立判斷矩陣。再求出該層要素對上一層某要素的權重。進而計算出各層要素對總體目標的組合權重，從而得到不同方案的權值，為選擇最優方案提供依據。

層次分析法的一般步驟如下:

第一步:構建層次分析模型。此模型最頂層是目標層，中間是準則層，根據問題復雜程性，每項準則層還可劃分為許多個子準則層，最下方為模型的方案層。

第二步:構造判斷矩陣。

第三步:層次單排序。計算判斷矩陣的特征值和特征向量，計算對于上一層次某元素的相對重要性的權重。

第四步:層次單排序的一致性檢驗。

第五步:層次總排序。計算同一層次所有元素對于目標層的相對重要性的排序權值，由最高層到最低層依次進行計算。

3 公交樞紐站布局比選模型的建立

3.1 灃東新城綜合換乘樞紐站布局方案簡介

項目所選位置位于西安市西郊，繞城高速以東，阿房宮立交東南角，周邊的規劃地鐵線網有地鐵3號線、地鐵5號線、地鐵7號線。灃東新城綜合換乘樞紐是集停車、商業、辦公、保養、營運、調度等功能為一體的綜合公交樞紐站，建成后能夠有效的銜接軌道交通與常規公交，方便乘客換乘，緩解城西地區公交運營壓力，引導區域經濟發展。

灃東新城綜合換乘樞紐站規劃設計階段以最大限度的利用土地資源;方便公交車停泊、保養;提供方便及安全乘客換乘通道;建設規模滿足高峰運營需求;引導城市發展為原則進行，并提出兩種布局方案。

3.2 建立評價模型——以灃東新城綜合換乘樞紐站為例

(1)構造層次分析模型

目的層:公交場站規劃布局最優;準則層:便捷性、經濟性、適應性、引導性;子準則層:公交停靠便捷性、客流換乘便捷性、建成成本、經濟效益、高峰客流適應性、與城市規劃一致性、發展持續性、引導周邊發展。

圖1 AHP層次結構圖

(2)構造判斷矩陣及層次單排序

利用9標度法將本層次的要素Ci和Cj(i，j=1，…，n)相對于上一層次要素Bk(k=1，…，m)根據其重要程度進行兩兩比較來確定矩陣中的效益值，得到判斷矩陣(aij)n×n。

判斷矩陣對應于最大特征值λmax的特征向量W，經歸一化后即為同一層次相應元素對于上一層次某元素相對重要性的排序權值，從而進行層次單排序。

表1 9標度法

表2 A-B判斷矩陣

通過準則層權重可看出，決策者較注重本項目建設的引導性與經濟性。

表3 B-C判斷矩陣

表4 C-D判斷矩陣

(3)一致性檢驗

①計算一致性指標CI=(λmax-n)(n-1)

②查找平均隨機一致性指標RI。

表5 RI與判斷矩陣行數的對應關系表

表6 各判斷矩陣的λmax及CR值

續表6

由上述計算，各判斷矩陣均滿足一致性檢驗要求。

(4)層次總排序

在方案層以兩種布局方案進行對比分析，最終得分用各準則層得分與對應的準則層的優先級加權平均計算，得分高者作為推薦方案。

表7 方案層相對于準則層的得分

3.3 比選結果分析

通過上述分析，方案一總得分為0.61265，方案二總得分為0.37735，因此最終選擇方案一作為場站布局方案。通過對方案各指標對比分析可以看出方案一的公交停靠便捷性、客流換乘便捷性、經濟效益和發展可持續性要明顯強于方案二;二者的建設成本、與城市規劃一致性相當;方案二的客流高峰適應性和引導城市發展要強于方案一。因此，雖然方案一綜合效果要強于方案二，但在客流高峰適應性和引導城市發展方面可進一步做出改善，以獲得更大的效益。由此本方法可為決策提供方案決策依據，同時可為方案改善提供指導性意見。

4 結語

層次分析法能夠應用于城市公交場站布局方案比選工作當中，能夠較好地處理因素之間相互交織、層次復雜的問題，量化定性因素。在實際應用中，應嚴格把握準則層和評價指標的選擇，其決定了分析結論的科學性和準確性。此外，本方法缺乏處理較多約束條件的能力，因此，在應用過程中應結合實際選擇恰當的方法。

:

［1］西安市公共交通總公司.西安市公交場站規劃［Z］.2012.

［2］王樹波，吳麗娜，夏巍.城市公交場站布局規劃方案 AHP評價［J］.黑龍江交通科技，2013，(1).

［3］朱健.層次分析法在汽車客運站選址中的應用——以南通汽車客運東站為例［D］.新疆大學.