基于多層次灰色評價法的城市綜合客運樞紐換乘評價

黃 成，何 山，何 林

(西南交通大學 交通運輸與物流學院，四川 成都 610031)

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基于多層次灰色評價法的城市綜合客運樞紐換乘評價

黃 成，何 山，何 林

(西南交通大學 交通運輸與物流學院，四川 成都 610031)

在分析城市綜合客運樞紐特點和換乘常用評價方法的基礎上，提出多層次灰色評價法作為樞紐換乘評價方法。選取樞紐換乘協調性、換乘滿意度、樞紐可持續發展性3個目標層指標，從而提高該評價體系的科學性和準確性。以成都東客站綜合交通樞紐為例，探討該評價方法和指標的可操作性。

交通工程；換乘評價；多層次灰色評價法；城市綜合客運樞紐；評價指標

城市綜合客運樞紐匯集了多種客運交通方式，以協調城市客運交通，它是城市綜合交通系統的重要組成部分。在“換乘、停車、集散、引導”等4項基本功能中，其中換乘功能是城市綜合客運樞紐的核心[1]。分析影響城市客運樞紐換乘評價的各類指標，對樞紐換乘進行有效的評價，能為提高樞紐內部各種交通方式銜接性提供定量和定性的研究指標。

國外關于城市綜合客運樞紐換乘評價方面研究較少，而國內對綜合客運樞紐換乘評價方法主要有AHP法(層次分析法)、DEA法(數據包絡分析法)、模糊綜合評價法、物元評價法等。姜彩良[2]、孫小平，等[3]以及姚鳳金[4]采用AHP法分別對城市交通換乘系統、城市客運交通換乘銜接、旅客綜合樞紐運輸協調程度進行了綜合評價；覃煜，等[5]建立了DEA非均一評價模型，對換乘效率、輸出虧空率、輸入冗余率以及運行有效性等指標進行評價，最后對廣州地鐵樞紐進行了換乘效率評價；王建聰[6]主要研究了城市客運樞紐的服務水平以及乘客的換乘效率，采用綜合模糊評價方法對乘客的換乘效率進行分析，最后以北京市西直門樞紐站作為實例分析，根據計算結果得出其換乘效率較差；傅新平，等[7]應用物元分析法量化綜合交通系統各個指標，將城市綜合交通系統當成一個待評價的多維物元，通過建立評價模型進行分析，并以實例證明模型的可行性。

城市客運樞紐換乘評價一般均采用以上AHP法等定性或者定量方法，但以上方法均有其局限性，如AHP法要求評價對象數量不能太多(一般不多于9個)，并且不能有效解決由于評價者個人偏好對評價結果的影響。筆者采用的多層次灰色評價法是一種結合了層次分析法和灰色評價法的綜合評價方法，能夠有效彌補單一評價方法的不足，更好地排除人為因素的影響，使評價結果更加準確。

1 多層次灰色評價方法

1.1 選取換乘評價方法

確定評價指標權重時采用層次分析法，建立包含目標層、準則層和指標層的3層指標體系，其中目標層和準則層均包含多個子指標。相對于模糊綜合評價法，灰色評價法能夠充分利用已有白化信息，重點關注系統內部行為數據間的內在聯系。因此，對于存在較多主觀指標的評價問題，多層次灰色評價法更為精確有效[8]。多層次灰色評價法融合了灰色評價法與層次分析法的優點，比模糊評價法更加容易操作，同時擁有更高的分辨率，對于具有明顯層次的復雜性系統有良好的適應性[9]。結合多層次評價法和灰色評價法的優點，筆者采用多層次灰色評價法作為城市綜合客運樞紐換乘評價的方法。

1.2 建立多層次灰色評價模型

建立的3層次評價指標體系，按目標層(M)、準則層(Bi,i=1,2,…,m)和指標層(Cij,i=1,2,…,m;j=1,2,…,ni)的形式排列。多層次灰色評價法采取以下步驟：

1)計算目標層和準則層的指標權重；

2)制定評價等級：組織評價者評分并建立評價矩陣；

3)確定評價灰類：確定評價灰類的等級數以及與其相應的灰數和白化權函數；

4)確定灰色評價系數和灰色評價矩陣；

5)確定灰色評價權矩陣；

6)計算方案綜合評價值。

2 評價指標體系建立

影響城市客運樞紐的因素眾多，為了保證評價結果的全面性、客觀性與科學性，通過參考文獻和專家咨詢，筆者從技術水平性指標、耗費性指標和效益性指標中，選取了樞紐換乘協調性、換乘滿意度和樞紐可持續發展水平3個一級指標Bi。每個一級指標均下屬4個二級指標Cij，如圖1。其中，一級評價指標Bi的集合B={B1,B2,B3}，二級評價指標的集合分別為C1={C11,C12,C13,C14}，C2={C21,C22,C23,C24}，C3={C31,C32,C33,C34}。

圖1 城市綜合客運樞紐換乘評價指標體系Fig.1 Transfer evaluation index system of urban comprehensive passenger hub

3 多層次灰色評價模型實例分析

以成都東客站綜合交通樞紐為例，采用多層次灰色評價模型對樞紐進行換乘評價。成都東客站位于成都市成華區保和街道萬科路，是集客運專線、城際鐵路、普速鐵路為一體的綜合大型客運站。樞紐內主要包含有大鐵路、地鐵、公交、出租車、長途大巴、私家車等交通方式。

3.1 評價指標權重確定

WM=(0.676,0.193,0.131)

WB1=(0.264,0.209,0.079,0.448)

WB2=(0.104,0.213,0.617,0.066)

WB3=(0.527,0.203,0.067,0.203)

3.2 評價等級和評價矩陣確定

3.2.1 評價等級確定

將城市綜合客運樞紐換乘銜接水平分為5個等級，即為很好、較好、中等、較差、很差。采用9分制原則對上述等級評分，其相應評價分值為V={9,7,5,3,1}，表1給出了9分制原則評分標準。當換乘銜接水平處于相鄰等級之間時，則取值2、4、6、8。

表1 城市綜合客運樞紐換乘評價指標評分等級標準

Table 1 Transfer evaluation grading standards of urban comprehensive passenger hub

3.2.2 評價矩陣確定

組織5位專家評分，并填寫評價對象的評分表，建立專家評價值矩陣。筆者將評價值矩陣用3個分塊矩陣D1，D2，D3來進行表示，結果如下：

3.3 評價灰類確定

確定評價灰類即是確定評價灰類的等級數及相應的灰數和白化權函數[10]。按評價等級“很好、較好、中等、較差、很差”設定5個評價灰類，即為e=1,2,3,4,5。為了描述上述灰類，需要確定評價灰類的白化權函數，相應的白化權函數以及閥值分別為f1(dijk)，f2(dijk)，…，f5(dijk)和d1，d2，…，d5。文中閥值d1=9、d2=7、d3=5、d4=3、d5=1，其相應灰類及白化權函數如下：

1)灰類e=1，灰數為?1∈[d1,∞)，其白化權函數為：

2)灰類e=2，灰數為?2∈[0，d2，2d2]，其白化權函數為：

3)灰類e=3，灰數為?3∈[0,d3,2d3]，其白化權函數為：

4)灰類e=4，灰數為?4∈[0,d4,2d4]，其白化權函數為：

5)灰類e=5，灰數為?5∈[0,d5,2d5]，其白化權函數為：

3.4 灰色評價系數及灰色評價矩陣計算

3.4.1 灰色評價系數計算

關于評價指標C11，求解第e(e=1, 2, 3, 4, 5)個評價灰類的灰色評價系數X11e，如下：

3.4.2 灰色評價矩陣計算

綜合5位專家對指標Cij的評價值進行統計分析后，可以得到其主張第e種灰類的灰色評價權，并記為rije=Xije/Xij。根據評價樣本矩陣及已設定的白化權函數，可以求得灰色評價矩陣[10]。灰色評價矩陣仍然用分塊矩陣R1，R2，R3來表示。

對于評價指標C11，計算第e個評價灰類的灰色評價權r11e：

故成都東客站綜合交通樞紐的評價指標C11對于各灰類的灰色評價權向量r11=(0.334, 0.380， 0.257， 0.029， 0)。同理可以計算r12，r13，r14，r21，r22，r23，r24，r31，r32，r33和r34，這樣就可以得到指標Cij對于各評價灰類的灰色評價權分塊矩陣R1，R2，R3：

3.5 灰色評價權矩陣計算

3.5.1 對B1、B2和B3作綜合評價

針對二級指標進行灰色綜合評價，可得到如下評價權向量Bi:

B1=WB1×R1=(0.281,0.347,0.306,0.066,0)

B2=WB2×R2=(0.362,0.386,0.245,0.007,0)

B3=WB3×R3=(0.375,0.396,0.227,0.002,0)

3.5.2 對目標層M作綜合評價

由上面計算得到的權向量就可以得到綜合灰色評價權矩陣B為:

根據求得的矩陣B，進一步計算出成都東客站交通樞紐目標層的綜合評價權向量M，其結果如下：

M=WM×B=(0.3090.3610.2840.0460)

3.6 方案綜合評價值計算

計算所得到的權向量M是一個綜合評價向量，描述了評價方案的綜合情況分灰類的程度，還不能直接用于評價方案的排序選優，需要對向量M作單值化處理。按照相應“灰水平”對各評價等級賦值，得到評價灰類等級值化向量U=(9，7，5，3，1)，最后可以計算成都東客站綜合交通樞紐的單值化綜合評價值G:

G=M×UT=6.866

根據上面的評價結果知，成都客運樞紐的綜合評價值介于較好和中等之間，結合各個評分專家提供的樣本矩陣，成都東客站綜合交通樞紐換乘服務較好。而專家評分較低的指標，如與樞紐內部組織的協調性、運能匹配度、換乘舒適性、樞紐周邊開發潛力等方面比較薄弱，需要進行必要的改進。

4 結 語

考慮綜合客運樞紐的換乘協調性、換乘滿意度及樞紐可持續發展性，建立多層次換乘評價指標體系，基于層次分析方法和灰色系統理論提出多層次灰色評價模型。對成都東客站交通樞紐實施評價，就樞紐換乘等級給出調整建議，從而可以提高城市客運換乘樞紐的總體水平。采用的多層次灰色綜合評價方法，可較好地應用于城市客運樞紐換乘評價，具有一定的可操作性，同時也可用于其他城市綜合客運樞紐換乘的評價。

[1] 耿美君.綜合客運樞紐服務水平評價研究[D].長春:吉林大學,2009. Geng Meijun.Research on LOS Evaluation of Comprehensive Passenger Transport Terminal[D].Changchun:Jilin University,2009.

[2] 姜彩良.城市客運交通換乘銜接研究及對策分析[D].西安:長安大學,2004. Jiang Cailiang.Research and Countermeasure Analysis on City Passenger Transfer Hub[D].Xi’an:Chang’an University,2004.

[3] 孫小年,姜彩良,王江平.城市客運交通換乘銜接的綜合評價[J].交通標準化,2005,10(24):23-27. Sun Xiaonian,Jiang Cailiang,Wang Jiangping.Comprehensive evaluation on urban passenger transportation transferring and joining up[J].Communications Standardization,2005,10(24):23-27.

[4] 姚鳳金.旅客綜合樞紐運輸協調理論研究[D].北京:北京交通大學,2007. Yao Fengjin.Study on the Transportation Harmonious Theory of Passenger Comprehensive Hubs [D].Beijing:Beijing Jiaotong University,2007.

[5] 覃煜,晏克非.軌道交通樞紐換乘效率DEA非均一評價模型[J].長安大學學報:自然科學版,2002,22(4):48-54. Tan Yu,Yan Kefei.Non-uniform evaluation model of mass transit hub transfer efficiency in data envelopment analysis[J].Journal of Chang’an University:Natural Science Edition,2002,22(4):48-54.

[6] 王建聰.城市客運樞紐換乘組織關鍵問題研究[D].北京:北京交通大學,2006. Wang Jiancong.Key Issues on Transfer Organization of City Passenger Traffic Hubs[D].Beijing:Beijing Jiaotong University,2006.

[7] 傅新平,胡伶俐.基于物元分析法的綜合交通系統服務水平評價[J].武漢理工大學學報:交通科學與工程版,2007,31(4):581-582. Fu Xinping,Hu Lingli.Evaluation of integrated traffic system service level based on matter-analysis theory[J].Journal of Wuhan University of Technology:Transportation Science & Engineering,2007,31(4):581-582.

[8] 鄧聚龍.灰色系統基本方法[M].武漢:華中工學院出版社,1987. Deng Julong.Grey System Basis Method[M].Wuhan:Huazhong Theory and Engineering College Press,1987.

[9] 王浩澂.基于多層次灰色評價法的綠色物流效果評價研究[J].價格月刊,2012(6):66-69. Wang Haocheng.Evaluation of green logistics effect based on multi-level gray evaluation method[J].Prices Monthly,2012(6):66-69.

[10] 胡笙煌.主觀指標評價的多層次灰色評價法[J].系統工程理論與實踐,1996(1):12-20. Hu Shenghuang.A multilevel grey evaluation method for subjection index appraisal[J].Systems Engineering-Theory & Practice,1996(1):12-20.

Urban Passenger Hub Transfer Evaluation Based on Multilevel Grey Evaluation Method

Huang Cheng, He Shan, He Lin

(School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China)

Based on analyzing the characteristics and common evaluation methods of comprehensive passenger hubs, the multilevel grey evaluation method was put forward to evaluate passenger hub transfer. Hub transfer coordination, passenger satisfaction and hub sustainability were chosen as evaluation indexes, so that the evaluation system would be more scientific and accurate. Chengdu east comprehensive passenger hub was set as an example to discuss the operability of evaluation methods and indexes.

traffic engineering; transfer evaluation; multilevel grey evaluation method; comprehensive passenger hub; evaluation index

10.3969/j.issn.1674-0696.2015.02.19

2013-06-10；

2013-09-26

黃 成(1988—)，男，四川成都人，碩士研究生，主要從事交通運輸規劃與管理方面的研究。E-mail：793813849@qq.com。

U491

A

1674-0696(2015)02-089-04