基于層次分析法的公交發(fā)展水平評價(jià)模型探究

（東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040）

一、公交發(fā)展水平指標(biāo)體系

結(jié)合相關(guān)研究建立公交發(fā)展指數(shù)指標(biāo)體系，指標(biāo)體系分為一級指標(biāo)即公交發(fā)展水平指標(biāo)、6個(gè)二級指標(biāo)、18個(gè)三級指標(biāo)，18個(gè)指標(biāo)按照極大型、極小型、居中型及中間型分類，如表1所示。

二、公交發(fā)展水平指標(biāo)量化分析

（一）指標(biāo)范圍設(shè)定

參考部分城市及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對各指標(biāo)進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)界定(部分指標(biāo)可以根據(jù)城市規(guī)模的具體情況進(jìn)行專家審定)，如表2所示。

表1 公交發(fā)展水平指標(biāo)體系

（二）指標(biāo)的評語等級

確定評價(jià)指標(biāo)的評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)，一級、二級、三級指標(biāo)，并轉(zhuǎn)換為[0，10]指數(shù)，該指數(shù)按照優(yōu)秀、良好、一般、差、特差5個(gè)等級，各評價(jià)區(qū)間如表3所示。

（三）指標(biāo)的無量綱化處理

為了獲取[0，10]的指數(shù)，對每一項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行功效系數(shù)法處理。處理方法為：

式中M'j和m'j分別為指標(biāo)xj的滿意數(shù)值和不容許數(shù)值；c和d分別為已知常數(shù)，c的作用是對變化后的數(shù)值進(jìn)行平移，d的作用是對變換后的數(shù)值進(jìn)行“放大”和“縮小”。

1.線網(wǎng)密度

其是居中型指標(biāo)，中間合理數(shù)值為4.5km/km2。可以設(shè)其下界為1，上界為8；由下式進(jìn)行一致性轉(zhuǎn)換：

則的取值范圍為[0，7]，7為其滿意數(shù)值，0為不容許數(shù)值。則無量綱化處理為：

這里表示無量綱化處理數(shù)值，以下同。

2.非直線系數(shù)

其是一個(gè)極小型指標(biāo)，最大非直線系數(shù)設(shè)定為3，最小為1。通過公式（4）進(jìn)行一致化處理。

表2 公交發(fā)展水平指標(biāo)范圍設(shè)定

表3 指標(biāo)評語等級劃分

的取值范圍為[1/3，1]，1為滿意數(shù)值，1/3為不容許數(shù)值。則

3.重復(fù)系數(shù)

其是居中型指標(biāo)，中間合理數(shù)值為1.25～2.5合適。可以設(shè)其下界為1，上界為5；由下式進(jìn)行一致性轉(zhuǎn)換：

其他指標(biāo)可參考上述方法，轉(zhuǎn)換功效系數(shù)法。

4.站點(diǎn)覆蓋率

其是極大型的指標(biāo)，1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

5.車均停車、保養(yǎng)面積

其是居中型指標(biāo)，中間合理數(shù)值為200～250m合適。可以設(shè)其下界為50，上界為350；由下式進(jìn)行一致性轉(zhuǎn)換：

這里q1=200，q2=250，m=50，M=350。則可以獲取的取值范圍為[0，1]則，1為滿意數(shù)值，0為不容許數(shù)值。則：

6.車輛進(jìn)場率

其是極大型的指標(biāo)，其1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

7.萬人擁有標(biāo)臺(tái)數(shù)

其是極大型的指標(biāo)，其14為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

8.車輛更新率

其是極大型的指標(biāo)，其1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

9.完好率

其是極大型的指標(biāo)，其1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

10.清潔能源車輛擁有率

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)50%為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

11.港灣式停靠站點(diǎn)比例

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)50%為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

12.公交專用道比例

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)10%為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

13.信號優(yōu)先路口比例

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)20%為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

14.公交補(bǔ)貼占當(dāng)年財(cái)政收入比例

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)6%為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

15.站牌完好率

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

16.電子站牌完好率

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

17.站點(diǎn)視頻完好率

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

18.候車亭完好率

其是極大型的指標(biāo)，預(yù)設(shè)1為滿意數(shù)值，0為不容忍數(shù)值。則：

三、基于層次分析法建模

公交建設(shè)發(fā)展水平指數(shù)，其數(shù)值=∑二級指標(biāo)值*權(quán)重；每個(gè)二級指標(biāo)數(shù)值=∑三級指標(biāo)值*權(quán)重。二級指標(biāo)權(quán)重分別為：線網(wǎng)指標(biāo)（W1）、場站指標(biāo)（W2）、車輛指標(biāo)（W3）、公交優(yōu)先指標(biāo)（W4）、基礎(chǔ)建設(shè)投資指標(biāo)(W5)、設(shè)備完好率指標(biāo)（W6）。三級權(quán)重如圖1所示。

通過構(gòu)建判斷矩陣和一致性檢驗(yàn)，獲取如下權(quán)重?cái)?shù)值（數(shù)值可根據(jù)專家進(jìn)行測定）。

四、案例分析和評價(jià)

（一）案例計(jì)算

設(shè)定的各指數(shù)均給予一定的數(shù)值，如表5所示。通過如下步驟進(jìn)行計(jì)算：

圖1 公交建設(shè)發(fā)展水平層次分析權(quán)重體系

表4 基于專家經(jīng)驗(yàn)法的權(quán)重確定

1.進(jìn)行一致性轉(zhuǎn)換；2.通過功效系數(shù)法實(shí)現(xiàn)無量綱化處理；3.根據(jù)各級權(quán)重?cái)?shù)值進(jìn)行綜合計(jì)算。公交發(fā)展水平指數(shù)如下：

這里aij表示各指標(biāo)項(xiàng)通過一致性和無量綱化轉(zhuǎn)換后的數(shù)值，Wi和Wij分別表示一級和二級指標(biāo)權(quán)重。

案例計(jì)算過程如下：

如表5所示：第一列為指標(biāo)名稱，即指標(biāo)項(xiàng)；

第二列為各指標(biāo)項(xiàng)賦值；

第三列為各指標(biāo)項(xiàng)數(shù)值通過一致化轉(zhuǎn)換獲取的數(shù)值；

第四列為各指標(biāo)通過功效系數(shù)法進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

第五列為各二級指標(biāo)和三級指標(biāo)的權(quán)重值；

第六列為各指標(biāo)對一級指標(biāo)的貢獻(xiàn)值，如線網(wǎng)密度，其對一級指標(biāo)也即公交發(fā)展水平指數(shù)的貢獻(xiàn)數(shù)值等于W1*W11*8.71=0.1242*0.4934*8.71=0.5252；其他各指標(biāo)項(xiàng)以此類推；

綜合指數(shù)，即公交發(fā)展水平指數(shù)，通過式(1)計(jì)算，對第六列求和，綜合指數(shù)為6.3618，獲取良好的評語等級。

（二）公交系統(tǒng)評價(jià)分析

根據(jù)發(fā)展指數(shù)計(jì)算公式，有以下步驟：

1.找出通過功效系數(shù)法轉(zhuǎn)換，低于無量綱數(shù)值6的指標(biāo)，這些指標(biāo)一般屬于發(fā)展較為一般或者較差的指標(biāo)，需要進(jìn)一步提高。

2.調(diào)整這些指標(biāo)所涉及的內(nèi)容，如例子中的非直線系數(shù)指標(biāo)，無量綱數(shù)值僅為5，說明線網(wǎng)中，一些線路設(shè)置不合理，需要調(diào)整走向；車均停車、保養(yǎng)面積指標(biāo)過低，需要進(jìn)一步加強(qiáng)站場建設(shè)；信號優(yōu)先比例的無量綱數(shù)值為5，則說明需要進(jìn)一步加強(qiáng)配套建設(shè)。各項(xiàng)指標(biāo)改進(jìn)策略如表6所示。

表5 案例計(jì)算

表6 公交調(diào)整策略

3.通過上述調(diào)整，進(jìn)行再計(jì)算，若單個(gè)指標(biāo)無量綱數(shù)值仍然小于6，則需要進(jìn)一步根據(jù)上述策略調(diào)整；若反之，則不需要調(diào)整。

4.直到所有的單個(gè)指標(biāo)無量綱數(shù)值通過公交系統(tǒng)改進(jìn)均超過6，說明公交系統(tǒng)發(fā)展良好。

五、結(jié)語

為實(shí)現(xiàn)公交發(fā)展體系綜合評價(jià)，本文構(gòu)建了較為完善的公交發(fā)展指標(biāo)體系；基于功效系數(shù)法，進(jìn)行了指標(biāo)的無量剛化標(biāo)定；利用層次分析法，建立綜合的公交發(fā)展評價(jià)體系，并利用專家評價(jià)法確立了各指標(biāo)的權(quán)重。最后，利用案例驗(yàn)證模型，經(jīng)驗(yàn)證模型對城市發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。