都市區客運走廊主導交通方式選擇決策研究

過利超 過秀成 費 躍 姜曉紅

東南大學，交通學院，南京 210096

0 引 言

主導交通方式選擇決策是都市區空間與交通戰略制定過程中的重要一環，對空間布局、土地利用、交通模式與出行結構的形成具有深遠的影響[1]。都市區客運走廊主導交通方式的選擇首先應滿足走廊內出行者基本的需求特征，包括出行需求結構、規模與時空分布等，在方案決策時需結合土地利用布局、建設運營成本、客運服務水平、資源節約與低碳生態等要求，形成有利于客運走廊可持續發展的主導交通方式決策方案。關于客運走廊交通方式的研究主要集中在外圍新城與中心城區聯系通道交通方式配置的適應性分析上，并提出采用大運量公共交通作為主導交通方式的決策建議[2-3]；在交通方式選擇方案決策的建模方面，主要采用 AHP、模糊決策等多目標決策模型與基于出行者行為的效用模型[4-5]。都市區客運走廊的演化存在階段性特征，不同階段對于主導交通方式決策因素的選擇有所差異，決策過程中往往存在對決策狀態均衡程度的不同偏好，論文通過主導交通方式選擇的決策過程描述，引入變權理論并構建了交通方式選擇方案決策的變權層次評價模型，能夠更加客觀地實現主導交通方式的優選。

1 交通方式選擇決策過程

都市區客運走廊內交通與土地利用的相互作用關系十分密切，交通對于土地布局、空間結構的引導作用更加凸顯，其主導交通方式的選擇不僅是為了滿足沿線居民的出行需求，政府對于主導交通方式與土地利用、環境保護和能源利用的協調性要求，以及企業在保證服務水平基礎上對利潤最大化的追求均需納入到決策影響因素中。因此，政府、企業與沿線居民均是都市區客運走廊主導交通方式選擇方案的決策主體。

決策過程一般包括決策主體需求分析、備選方案生成、備選方案評價與最終方案確定等步驟。通過對主導交通方式選擇決策主體相應的需求分析，權衡各決策主體對于主導交通方式的要求后，初步擬定主導交通方式選擇備選方案，建立層次結構分明的評價指標體系，并構建合理的評價模型進行方案評估，評估后校核方案評價結果與需求的一致性，若滿足需求條件則確定最優決策方案。通常在決策過程的備選方案擬定階段，決策主體盡可能得兼顧到各項評價指標，而在方案評估與最終確定階段往往需要根據客運走廊的不同發展階段突出某些指標的重要性，可以看出這個過程表現出了決策狀態均衡程度偏好的不同，需要在各層次評價指

標體系進行權重賦值時體現此決策心理特點。

通過主導交通方式選擇決策過程的描述，需要解決兩個核心問題：① 立足都市區客運走廊土地利用形態與用地布局結構調整變化幅度較大的特征，需要明確主導交通方式選擇的決策主體，分析各決策主體對主導交通方式選擇的需求，依據其需求在方案評價中構建合理的評價指標體系；② 基于決策狀態均衡程度偏好這一決策心理特點，構建合適的交通方式備選方案評價模型，使其更為客觀地描述決策過程。

2 交通方式選擇評價指標體系

交通方式的選擇是處理空間形態的關鍵，不同的交通方式適用于不同的用地布局和功能區域[6]。都市區客運走廊主導交通方式的選擇將會改變沿線土地利用模式，通過交通方式與土地利用互動演變，逐漸形成相互協調的交通服務與用地布局。客運走廊主導交通方式的選擇作為都市區空間與交通發展戰略制定中的關鍵問題，對運輸系統的構建與交通設施的配置具有指導性作用。在各決策主體中，沿線居民的交通需求規模從運輸能力指標上對主導交通方式進行了最初的篩選，政府需要進一步遵循交通與土地利用一體化規劃目標，考慮交通系統與都市發展軸土地利用、產業布局與人口分布之間的協調性，并倡導低碳生態的可持續發展理念，注重交通運輸環境保護與能源節約。企業則需要評估交通設施建設運營成本及所能提供的運營服務，確保交通設施在資金與時間共同約束下發揮最大效益。

根據都市區客運走廊主導交通方式選擇決策主體的需求分析，主導交通方式的選擇方案決策分為兩個階段，① 由沿線居民的出行需求特征，從供需平衡的角度，選擇運輸能力能夠滿足需求的交通方式作為初始方案集；② 在初始方案集中，從政府與企業的決策要求出發構建評價指標體系，對方案進行評估優選。論文基于交通方式與都市區發展軸的協調性、環境保護與能源節約的可持續性、設施建設運營成本、運營服務水平等四個方面因素，從政府與企業角度構建主導交通方式選擇的評價指標體系，如圖1所示。

圖1 主導交通方式選擇評價指標體系Fig.1 Evaluation index system of dominant traffic mode choice

3 交通方式備選方案評價模型

為了體現指標之間的相對重要程度隨不同評價階段而發生變化的客觀事實，在層次分析法中引入變權理論，構建變權層次綜合評價模型作為交通方式備選方案的評價方法，以克服常權綜合僅僅考慮到各類指標在決策中的相對重要性，體現對狀態均衡程度的偏好[7]。

如果為多層決策問題，可繼續綜合成上一層的新因素，中間每一層指標的狀態值，均視為該層指標的下一層各指標的決策值，并采用變權綜合方法確定決策向量。公式（1）與公式（2）的狀態變權向量中變權函數采用指數函數形式，假設有k個指標，則通過樂觀系數法確定的k維狀態變權向量的基本形式可以表達為：

樂觀系數法確定狀態變權向量的核心是由專家給出合理的樂觀系數α值。一般當著重考慮各因素的均衡問題，即關注狀態值小的因素時，α應取大的負值；當對狀態值大的因素考慮越多時，α應取大的正值[7]。

變權層次綜合評價步驟可以歸納為：①建立都市區客運走廊主導交通方式選擇的評價指標體系；②評價指標規范化處理，構建判斷矩陣；③采用熵值法等確定指標初始權重；④分析決策主體對評價指標的均衡性偏好，利用公式（1）至公式（3）對各層指標權重進行變權綜合處理；⑤得到最終決策向量，排序優選評價方案。

4 實例應用

鎮江都市區東翼客運走廊覆蓋老城核心區、丁卯新城、諫壁新城、大港新城與零散分布的城鎮，未來主導交通方式配置有三種思路：①充分發揮交通設施對土地開發的引導作用，選擇大運量軌道交通作為走廊內主導交通方式，使城鎮在軌道站點周邊集聚，培育形成軸向串珠式的TOD開發格局；②選擇BRT為主導交通方式，與城鄉公交共同構建一體化公共交通服務體系，形成兼具帶狀與組團特征的土地開發格局；③重點加強道路網絡建設，推進小汽車為主導的交通方式，與之形成組團分散式土地利用格局，如圖2所示。針對以上三種配置方案，應用變權層次綜合評價模型進行比選決策。

圖2 主導交通方式配置方案概念Fig.2 Concept diagram of dominant traffic mode configuration schemes

4.1 確定指標初始權重

采用專家打分法對f11，f12，f13，f23，f24等定性指標確定初始值，定量指標的取值如表1所示，并將各指標規范化處理后得到指標的判斷矩陣，

表1 定量指標取值Tab.1 Quantitative index values

根據熵值法原理，當指標值在各方案之間存在較大差異時，提供給決策主體的信息量較多，因而，在評價中權重較大。反之，該指標包含的信息量少，在評價中的權重也較小，得到各層指標初始權重如表2所示。

表2 初始權重值Tab.2 Initial weight values

4.2 變權綜合的應用

決策主體在選擇鎮江東翼客運走廊主導交通方式方案時，首先應確保所選方案盡可能滿足交通方式與都市區發展軸的協調性、優質的客運服務水平、合理的設施建設運營成本、環境保護與資源節約等各方面，從決策心理上顯現出保守型的決策風格，具有較高的均衡性程度偏好，取 α =-1 /2，確定求解指標F1的狀態值y1時的變權函數表達式為：

經綜合變權處理后的指標F1的狀態值為：

同理可得y2、y3與y4。三個配置方案構成的決策向量 y1、y2、y3與 y4分別為：y1=（0.319, 0.401,0.403），y2=（0.494,0.497,0.499）， y3=（0.087,0.257,0.448），y4=（0.421,0.065,0.026）。

從走廊內交通設施配置規模、沿線土地開發強度、人口分布情況等因素分析，鎮江東翼客運走廊仍處于培育階段，交通設施的配置對周邊用地開發、職住分布等影響較大，在建設資金的約束下應充分發揮交通對土地利用的引導作用。因此，主導交通方式的選擇應更加注重建設運營成本、交通方式與發展軸的協調性的考慮，突出這兩項指標對方案結果的影響程度，取2α=，確定求解方案決策M時的變權函數表達式：

經公式（2）計算得到三種方案的最終決策向量M=(0.272,0.139,0.125)。結果表明，鎮江市東翼客運走廊宜采用軌道交通作為主導的交通方式，倡導以大容量公共交通設施引導都市區軸向串珠式發展的TOD開發模式。

5 結束語

論文引入了變權綜合思想，構建了都市區客運走廊主導交通方式選擇方案評價的變權層次綜合評價模型，克服了常權模型中關于各層次因素權重均衡程度與評價方案之間的聯系反應遲鈍的不足，最后將該模型應用于鎮江都市區東翼客運走廊主導交通方式的方案選擇。結果表明，模型較好地考慮了交通方式選擇各層影響因素與評價方案之間的緊密聯系，反映了決策過程中諸要素之間的均衡程度偏好，因而更加客觀地描述了主導交通方式選擇決策過程。

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