基于層次分析法對水鄉旅游線水鄉客廳至蘇州南段方案研究

潘祥南

（武漢市土地整理儲備中心，湖北 武漢 430063）

0 引言

根據國家發展改革委辦公廳關于印發《長江三角洲地區多層次軌道交通規劃》的通知（發改基礎〔2021〕811 號），水鄉旅游線屬于城際鐵路，雙線，設計速度160～200km/h，該線路始于長三角一體化示范區水鄉客廳站，經江蘇吳江、浙江湖州、嘉興桐鄉烏鎮、海寧鹽官古鎮至杭州蕭山機場，線路東端與上海示范區線銜接，中段與如東經南通蘇州至湖州城際鐵路共線，且與如東經南通蘇州至湖州城際鐵路吳江方向銜接，西端與如東經南通蘇州至湖州城際鐵路湖州方向銜接，同時在蘇州南站與滬蘇湖、通蘇嘉甬鐵路銜接。其中，水鄉客廳至蘇州南段控制因素主要有：在建及規劃鐵路、高等級公路和城市道路、大型廠礦企業、濕地保護區等。

本文采用層次分析法，從定性和定量兩個方面綜合分析，推薦最優線路方案[1]。

1 方案研究

1.1 沿線控制因素

圖1 水鄉客廳至蘇州南段方案示意圖

1.2 沿康力大道方案

線路自示范區線水鄉客廳站引出后向西南走行，跨雪落漾后折向西北上跨滬渝高速，沿康力大道行進，在康力大道上設汾湖鎮站，出站后沿康力大道繼續向西走行，上跨湖北路后折向西北，以隧道形式下穿三白蕩重要濕地、常嘉高速后引入蘇州南站，與在建滬蘇湖鐵路、規劃通蘇嘉甬鐵路、軌道交通10 號線換乘銜接。比較范圍內線路長度13.984km，設站2 座。

1.3 沿滬渝高速北側方案

線路自示范區線水鄉客廳站引出后向西南走行，跨雪落漾后折向西北上跨滬渝高速，沿滬渝高速北側向西行進，于蘆莘大道上設汾湖鎮站，出站后沿滬渝高速北側繼續向西走行，至三白蕩重要濕地處折向西北并以隧道形式下穿三白蕩重要濕地、常嘉高速后引入蘇州南站。比較范圍內線路長度14.219km，設站2 座。

1.4 沿城司路方案

線路自示范區線水鄉客廳站引出后向西南走行，跨雪落漾后折向西北，沿城司路向西行進，并于城司路上設汾湖鎮站，出站后沿城司路繼續向西走行，以隧道形式下穿蘆莘大道后折向西北，下穿三白蕩重要濕地、滬渝高速、常嘉高速后引入蘇州南站。比較范圍內線路長度14.005km，設站2 座。

2 基于層次分析法的方案研究

2.1 建立層次結構模型

從上述三個方案中推薦最優線路方案，本質上是一個多目標決策問題。在推薦最優線路方案這一總目標的基礎上，根據不同線路方案的工程投資、實施條件、規劃協調和客流吸引能力四個方面建立分目標，最后根據總目標、分目標和線路方案的相互關系構建層次結構模型圖[2]，三個方案的層次結構模型圖見圖2。

圖2 三個方案的層次結構模型圖

2.2 建立判斷矩陣

綜合分析工程投資、實施條件、規劃協調和客流吸引能力四個分目標相對于總目標的重要程度，建立判斷矩陣BA/C。

為深入研究四個分目標對不同線路方案的影響程度，下面詳細分析三個方案的優缺點[3]。

其一，從工程投資方面分析，沿康力大道方案的線路長度與隧道長度均最短，工程投資較沿滬渝高速北側方案、沿城司路方案分別節省2.406 億元、6.258億元。各方案主要技術經濟比較見表1。

表1 各方案主要技術經濟比較表

其二，從實施條件方面分析，沿康力大道方案和沿城司路方案均在路中敷設，施工難度小；沿滬渝高速北側方案小角度跨越滬渝高速公路，在廠房和高速公路間施工，施工難度大。

在這一環節過程中，需要學生較為快速對各種數據信息進行分析與處理，尤其是較為淺顯的信息應在圖上進行快速標記，還有一些信息則需要學生通過題干中的未知量以及相應的坐標信息等對線段的長度距離進行表示，還需要學生較好地對距離與坐標之間的內在聯系有著良好的掌握。

其三，從規劃協調性方面分析，沿康力大道方案經汾湖老城區，與規劃軌道交通10 號線（經新城區）形成錯位覆蓋，與地方規劃協調性好。

其四，從客流吸引能力方面分析，沿康力大道方向輻射汾湖老城區，周邊人口密度大，客流吸引能力好。

根據上述分析得出各方案在工程投資、實施條件、規劃協調和客流吸引能力四個分目標的技術經濟比較信息見表2。

表2 技術經濟比較信息表

通過上述不同線路方案的技術經濟比較分析結果，建立不同線路方案的工程投資BC1/P、實施條件BC2/P、規劃協調BC3/P、客流吸引能力BC4/P四個分目標的判斷矩陣：

2.3 判斷矩陣的一致性檢驗

考慮到分目標相對于總目標重要程度的模糊性，建立不同線路方案判斷矩陣的精確性有待商榷，可能引起較大誤差，故需進行一致性檢驗。一致性指標計算公式為。（λmax為判斷矩陣的最大特征值；n為判斷矩陣的階數。）

為更好地定量一致性指標CI，需引入隨機一致性指標RI，RI取值見表3。

表3 隨機一致性指標RI 取值表

表4 一致性檢驗結果

2.4 判斷矩陣的相對重要度計算

通過判斷矩陣特征向量計算，得到不同判斷矩陣的相對重要度[4]。

BA/C（各分目標相對于總目標的相對重要度）：wT=[0.3947，0.1316，0.3947，0.0789]。

BC1/P（不同線路方案相對于工程投資的相對重要度）：wT=[0.5556，0.3333，0.1111]。

BC2/P（不同線路方案相對于實施條件的相對重要度）：wT=[0.2727，0.0909，0.6364]。

BC3/P（不同線路方案相對于規劃協調的相對重要度）：wT=[0.7488，0.6108，0.0932]。

BC4/P（不同線路方案相對于客流吸引能力的相對重要度）：wT=[0.4392，0.2635，0.0878]。

2.5 綜合重要度計算

通過判斷矩陣的相對重要度計算，得出各方案綜合重要度，見表5，P1 ＞P2 ＞P3，故沿康力大道方案為最優方案。

表5 各方案綜合重要度

3 結語

本文基于層次分析法，綜合考慮工程投資、實施條件、規劃協調和客流吸引能力等因素，對水鄉旅游線水鄉客廳至蘇州南段線路方案進行比選，得出沿康力大道方案為最優線路方案，該方案已通過專家評審。因此，層次分析法不僅適用于線路方案研究，還可以保證最優方案的科學性和準確性，可在類似項目中推廣應用。