基于層次分析法的柳州市軌道交通線網規劃方案評價

劉新崗

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，710043，西安／／工程師）

1 項目背景

城市軌道交通線網規劃是城市軌道交通建設的基礎，是預留軌道交通通道和用地控制的重要依據，軌道交通線路將據此進行設計和建設。城市軌道交通線網規劃的主要依據是城市用地發展布局和客流主流向。合理可行的城市軌道線網規劃不僅能為政府決策部門提供可靠的決策依據，還能有效促進城市地上和地下空間的合理應用。因此，城市軌道交通線網規劃方案的評價就顯得尤為重要。

柳州市，素有“桂中商埠”的稱號，是西南地區的工業重鎮，也是連接西南地區與華南地區的交通樞紐。為了構建廣西“雙核”城市的發展戰略目標，引導“一心兩城、沿江發展、重點向東”城市發展方向，加快鹿寨、柳江與市區同城化進程，促進區域土地開發和物業綜合開發利用，必須對其城市軌道交通線網進行科學規劃，提出合理的規劃方案和規模。城市軌道交通線網規劃方案完成以后，如何對其進行評價，就顯得尤為重要。然而，現有的評價方法多以定性分析為主，無法做到定量分析與定性分析相結合。本文基于層次分析法建立了多目標評價指標體系，并在此基礎上對3個線網規劃方案進行定量與定性的分析，經綜合比選得出最優方案。

2 柳州市軌道交通線網規劃方案

柳州市城市軌道交通線網規劃方案包括線網規模研究與線網規劃方案。

2.1 線網規模研究

2.1.1 按交通需求匡算線網規模

交通需求分析法是依據區域交通發展戰略和需求分析結果，根據由城市軌道交通方式承擔的客運出行量和線網負荷強度指標計算城市軌道交通線網長度。

城市軌道交通線網負荷強度是城市軌道交通日客運量與其線網長度之比。在城市軌道交通需求量一定的情況下，線網負荷強度與線網密度成負相關。即：線網密度越高，線網負荷強度逐漸降低；反之，線網密度越低，線網負荷強度逐漸升高。線網長度計算公式如下：

式中：

L——線網長度；

Q——預測年公交出行總量；

α——城市軌道交通出行占城市公交出行的比例；

β——城市軌道交通換乘系數；

γ——城市軌道交通線網負荷強度。

按交通需求推算的柳州市與交通有關的各項指標及軌道交通線網規模測算表見表1。

表1 按交通需求推算的城市軌道交通線網規模測算表

2.1.2 按線網服務水平匡算線網規摸

2.1.2.1 萬人擁有率法

萬人擁有率是指在城市軌道交通服務范圍內，平均每萬人擁有的城市軌道交通線路長度。該參數在一定程度上體現了城市軌道交通線網的服務水平。根據國內城市軌道交通規劃的經驗，一般城市中心區選取的城市軌道交通線網長度指標為0.4～0.8 km／萬人，城市邊緣地區和外圍地區為0.2～0.3 km／萬人。

根據柳州市遠景規劃是各區域交通生成強度，應當選擇不同區域的城市軌道交通線網萬人擁有長度指標進行測算。基于此，經測算，2020年、2030年及遠景展望柳州市城市軌道交通線網長度分別為63 km、79 km、119 km。

2.1.2.2 線網密度法

線網密度是指單位用地面積（建設用地或全部用地）上的城市軌道交通線網長度，是衡量城市軌道交通線網服務水平的重要指標。城市軌道交通線網密度在不同城市、不同區域具有一定的差異性，一方面是因為各城市在城市形態、人口密度、經濟發展水平等方面存在差異，另一方面是因為同一城市不同區域交通服務水平存在差異。一般來說，城市中心區客流聚集強度大，要求有較高的服務水平，線網密度也較高；城市外圍區開發強度相對較低，客流需求強度弱，線網密度相對較低。

根據國內城市軌道交通規劃與建設的經驗，城市軌道交通線網密度通常根據交通生成強度的不同進行選取：交通生成強度高的地方取值較高，交通生成密度較低的地方取值較低。城市軌道交通線網密度通常的取值范圍為0.25～1.40 km／km2。其中，核心區一般為1.20～1.40 km／km2，中心區一般為0.50～0.75 km／km2，外圍組團一般為0.25～0.50 km／km2。根據《柳州市城市總體規劃（2010—2020年）》及《柳州市超大城市空間布局規劃（2012—2020年）》，2020年、2030年及遠景展望城市建設用地規模分別為 168 km2、200 km2、300 km2。根據柳州市各區域用地面積，適當選取各區域城市軌道交通線網密度指標。基于此，經測算，2020年、2030年及遠景展望柳州市軌道交通線網長度分別為87 km、104 km、155 km。

2.1.3 線網規模匡算結論

考慮到線網規模測算是一個既宏觀又微觀的動態過程，且測算結果與相關參數取值的相關性較大，而這些參數的取值本身就是一個很復雜的問題。因此，線網適宜規模應該是一個合理范圍。通過交通需求分析法測算，其遠景展望城市軌道交通線網規模為168 km；通過服務水平分析法測算，柳州市遠景展望線網規模為119～155 km。綜合分析，柳州市遠景展望城市軌道交通線網規模應在120～170 km。

2.2 線網規劃方案

城市軌道交通線網規劃是覆蓋整個城市范圍的大系統，在構架分析過程中應進行分類、分層地系統性研究。城市客流集散點及主要交通走廊研究可分為“點、線、面”三個層次。從宏觀上講，“點”代表局部、個體性的問題，“線”代表方向性的問題，而“面”則代表整體、全局性的問題。對“點、線、面”三要素的分析，是線網構架方案研究中定性分析的重要基礎，也是貫穿線網規劃研究全過程、反復循環、不同層次逐步深入的過程，在具體線網構架分析中，必須將這三個因素緊密結合起來。

經過對上述“點”、“線”、“面”的層次分析，依據柳州城市空間布局“一心兩城多組團”的結構，初步形成了如下3個預選方案。

方案一（見圖1）：柳州市主要客流集散點的分布呈現較為明顯的“環加放射”形。“一橫”（柳邕路—紅光路—文昌路）、“一縱”（躍進路—八一路—文惠路—榮軍路）和“一環”（屏山路—飛鵝路—西環路—勝利路—河東路—桂中路—東環路）上匯集著較多的客流集散點，是柳州市客流較為集中的路線。該方案為“環加放射”形，由4條城市軌道交通線組成，其中3號線為環線，另外3條線皆為連接中心城區與市郊區的放射性線路；線網線路全長150.6 km。

圖1 柳州市軌道交通線網規劃示意圖（方案一）

方案二（見圖2）：柳州市客流集散點主要匯集于主城區，本著縮短線網線路長度、節省投資的原則，布設“兩橫兩縱”的“井”字形城市軌道交通線網。“兩橫”（柳邕路—紅光路—文昌路，屏山路—飛鵝路）和“兩縱”（躍進路—八一路—文惠路—榮軍路，桂中大道—東環路）上客流較為密集。該方案由4條城市軌道交通線組成，皆為連接中心城區與市郊區的放射性線路；總體線網構架為“井”字形，線網線路全長144.1 km。

圖2 柳州市軌道交通線網規劃示意圖（方案二）

方案三（見圖3）：主城區及河東新區客流密集，因此線網密度宜相對較高；為方便主城區線路與市郊區各線換乘，在布設放射網方案同時應形成物理環。該方案由5條線組成，皆為連接中心城區與市郊區的放射性線路。其中4號線與5號線換乘2次，構成物理環線，其他線路均與物理環線換乘，線網線路全長151.6 km。

圖3 柳州市軌道交通線網規劃示意圖（方案三）

2.3 評價體系結構及指標

基于以上3種方案，利用層次分析法進行分析。將評價體系分為目標層、分類層和指標層，形成樹狀的關系結構。從子系統結構評價、客運效果、實施、社會效益、戰略發展等5大類共14個指標（見表3）進行系統評價。

計算各評價指標分級指數和確定出系統指標權重，然后運用綜合滿意度函數法，分別計算3種方案的綜合滿意度函數。

各系統層綜合滿意度

式中：

fij——第i個子系統第j個指標的得分；

Wij——對應fij的權重

整體滿意度

式中：

Wi（B）—— 子系統i的權重；

Ui—— 子系統i的得分；

以U值的大小，作為線網方案排序和選優的依據。

2.4 柳州市軌道交通線網規劃方案綜合評價

從子系統結構評價、客運效果、實施、社會效益、戰略發展等方面對3種方案進行綜合比較，各子系統的評價得分如表2所示。

表2 柳州市軌道交通線網規劃方案綜合評價表

比選方案的整體滿意度評價結果為：方案一，0.848 1；方案二，0.792 4；方案三，0.818 8。其中方案一的得分最高。經綜合分析，推薦方案一為柳州市軌道交通線網規劃方案。

3 結語

本文采用交通需求分析法、萬人擁有率法、線網密度法等3種方法綜合分析匡算柳州市軌道交通線網的合理規模，結合柳州市的城鎮布局和空間結構形態形成了3種線網規劃方案，并利用層次分析法建立了評價體系。在此基礎上，運用綜合滿意度函數法計算各方案的整體滿意度，并經綜合分析得出了推薦方案。實踐證明，基于層次分析法的城市軌道交通線網規劃方案評價是全面的、科學的、合理的，其建立的評價模式和評價方法為城市軌道交通線網規劃方案評價提供了更加科學的借鑒。

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