基于AHP法的城市軌道交通效能評價指標體系研究

摘要：城市軌道交通以其容量大、安全準時、低碳環保和伴隨著巨大的社會經濟效益，受到城市公共交通建設的青睞，而城市軌道交通效能評價指標體系為城市軌道交通運營管理水平提供評價和依據，為傳統的城市軌道交通運營管理轉型提供方向。本文以昆明地鐵為例，采用層次分析法（AHP），研究信息化管理下昆明城市軌道交通效能評價指標體系。

關鍵詞：城市軌道交通;信息化;層次分析法，效能評價;指標體系

中圖分類號：U239.5;TK018

0 引言

目前我國城市軌道交通正處于大力發展時期，各城市軌道交通企業通過大數據、互聯網等新型技術向信息化運營管理轉型，而綜合效能評價的研究衡量了城市軌道交通總體效能水平的綜合性能，為信息化管理奠定科學基礎，推動城市軌道交通健康有序和可持續發展。本文結合昆明地鐵實際，研究城市軌道交通系統在特定時間和條件下實現特定目標的能力，運營組織效率水平、安全運營管理水平，經濟投入產出合理程度、服務能力等方面的綜合評價，為城市軌道交通提供客觀、科學、統一的衡量標準。

1評價模型構建

層次分析法首先把一個復雜系統對象表示為有個有序的階梯層次的結構模型，然后模仿人在判斷思維過程中主要是進行相互比較的特征，將兩兩成對的相對重要性作為相對判斷的基本單元，并且引入數學來構造整個相對判斷的過程，利用特征向量方法推演結果。

1.1評價指標分析模型

各評價指標常具有不同的量綱，不能直接對比，應對原始指標X_ij進行規范化處理，求得規范值Z_ij。首先確定各指標的最大值X_ij^m和最小值X_ij^n，最大值和最小值應進行統計分析或調查后確定：

Z_ij=100-（（X_ij^m-X_ij ））?（X_ij^m ）×100? ? ?（1）

Z_ij=[1-（（X_ij-X_ij^n ））?（（X_ij^m-X_ij^n ） ）]×100? （2）

上面的公式變換后的指標規范值Z_ij在0～100之間，指標規范值越大，評價結果越好。

各分項評價指數X_i的計算公式見式如下：

X_i=∑_（j=1）^n?Q_ij? Z_ij? （3）

式中：X_i指各分項評價指數的評價結果分值;Q_ij指各效能評價指標的權重。

X=∑?Q_i? X_i? ? ?（4）

式中：X指綜合效能指數的評價結果分值;Q_i指各分項評價指數的權重。

通過采用構造兩兩比較判斷矩陣，由各指數之間的兩兩比較關系判斷矩陣計算指標權重。兩兩比較關系是確定指數權重的根本因素，對于相同指數下進行兩兩比較，以1～9標度值標識比較結果，可以用5種或9種判別，用數量標識就是5個或9個標度。將計算得出的權重值進行一致性檢驗，首先計算特征跟γ_max，模型構建如下：

γ_max=1/n ∑_（i=1）^n?（Bq）_i/q_i? ?（5）

（Bq）_i=∑?b_ij ×q_i? （6）

然后進行一致性比例CR，模型構建如下：

CR=CI?RI? ? （7）

CI= （γ_max-1）/（n-1）? ?（8）

當CR<0.1時，則認為判斷矩陣一致性可以接受，否則檢查兩兩比較判斷矩陣的合理性，修改判斷矩陣，重評評價指數的相對權重，直到CR<0.1，則可確定各評價指數的權重q_i，使之達到滿意的一致性為止。

2評價指標構成

2.2選定指標

經綜合評定，城市軌道交通效能評價指標由運營效率指標、運營安全指標、運營經濟性指標和運營服務指標四大指標體系構成，以綜合評價整體運營管理水平。評價指標體系由15個指標，4個分級評價指數及1個綜合效能指數組成。其中分級指數包括效率指數、安全指數、經濟指數和服務指數。指數、指標符合及權重的關系如表1所示：

負荷強度越大，效率數值越高;人均牽引耗能越少，效率指數值越高;運能利用率越高，效率指數值越高;平均旅行速度越高，效率指數值越高。百萬車公里有效責任事故越低，安全指數值越高;百萬人平均乘客死亡率越低，安全指數值越高;百萬人平均乘客受傷率越低，安全指數值越高;列車服務可靠度越高，安全指數值越高。單位運營成本越低，經濟指數值越高;收支比越高，經濟指數值越高;人均財政補貼越低，經濟指數值越高。運行圖兌現率越高，服務指數值越高;準點率越高，服務指數值越高;最小發車間隔越小，服務指數值越高;車廂擁擠度越小，服務指數值越高。

3案例分析

截止2019年昆明地鐵開通3條運營線路，累計運營里程88.7km，2019年昆明地鐵線網累計運送乘客21404萬乘次，進站量16816萬人，客運周轉量209335，列車累計開行載客列次26.9萬列次，累計運營里程4806萬車公里。通過效能評價指標權重計算方法，結合公式測算各指標結果，并檢驗CR值是否小于0.1，進行一致性驗證，結合昆明地鐵運營實際情況，計算結果及一致性驗證如下表2所示：

經測算得出2019年昆明地鐵線網運營效率、運營安全、運營經濟及運營服務水均一致性驗證通過，整體綜合性能水平相對較高。

4結語

近年來，隨著我國城市軌道交通企業的迅速發展，軌道交通運營管理的重要性日益突出，科學、規范、有效地對線網運營組織效率水平、安全運營管理水平，經濟投入產出合理程度、服務能力等方面的綜合評價，有利于運營管理方向的明確。隨著線網的不斷發展，一是指標構成及計算方法需進一步規范統，確保評價方法的科學性和準確性;二是當運營決策及策略發生變化時，可對決策前后綜合性能進行評價比較，以檢驗決策執行的有效性和是否適用于現階段運營管理需求;三是當綜合評價水平不高時或某項指標指數無法通過驗證時，需不斷優化運營管理方案，提高運營管理水平。

參考文獻

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簡介：張志勇（1985年7月），男，漢族，云南昆明，碩士研究生，工程師，主要從事城市軌道交通運營管理工作。