基于层次分析法的柳州市轨道交通线网规划方案评价

基于层次分析法的柳州市轨道交通线网规划方案评价
刘新岗
【摘要】城市轨道交通的线网规划在城市规划体系中的地位举足轻重.采用交通需求分析法、万人拥有率法、线网密度法等3种方法综合分析匡算柳州市轨道交通线网的合理规模,结合柳州市的城镇布局和空间结构形态形成了3种线网规划方案;利用层析分析法建立了3个层次、5个大类共14个指标的评价体系.在此基础上,运用综合满意度函数法进行计算整体满意度,并综合分析得出了推荐方案.
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2015(018)008
【总页数】5页(P101-104,110)
【关键词】柳州市;城市轨道交通;线网规划方案;方案评价
【作者】刘新岗
【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,710043,西安
【正文语种】中文
【中图分类】U231
1 项目背景
城市轨道交通线网规划是城市轨道交通建设的基础，是预留轨道交通通道和用地控制的重要依据，轨道交通线路将据此进行设计和建设。

城市轨道交通线网规划的主要依据是城市用地发展布局和客流主流向。

合理可行的城市轨道线网规划不仅能为
政府决策部门提供可靠的决策依据，还能有效促进城市地上和地下空间的合理应用。

因此，城市轨道交通线网规划方案的评价就显得尤为重要。

柳州市，素有“桂中商埠”的称号，是西南地区的工业重镇，也是连接西南地区与华南地区的交通枢纽。

为了构建广西“双核”城市的发展战略目标，引导“一心两城、沿江发展、重点向东”城市发展方向，加快鹿寨、柳江与市区同城化进程，促进区域土地开发和物业综合开发利用，必须对其城市轨道交通线网进行科学规划，提出合理的规划方案和规模。

城市轨道交通线网规划方案完成以后，如何对其进行评价，就显得尤为重要。

然而，现有的评价方法多以定性分析为主，无法做到定量分析与定性分析相结合。

本文基于层次分析法建立了多目标评价指标体系，并在此基础上对3个线网规划方案进行定量与定性的分析，经综合比选得出最优方案。

2 柳州市轨道交通线网规划方案
柳州市城市轨道交通线网规划方案包括线网规模研究与线网规划方案。

2.1 线网规模研究
2.1.1 按交通需求匡算线网规模
交通需求分析法是依据区域交通发展战略和需求分析结果，根据由城市轨道交通方式承担的客运出行量和线网负荷强度指标计算城市轨道交通线网长度。

城市轨道交通线网负荷强度是城市轨道交通日客运量与其线网长度之比。

在城市轨道交通需求量一定的情况下，线网负荷强度与线网密度成负相关。

即：线网密度越高，线网负荷强度逐渐降低；反之，线网密度越低，线网负荷强度逐渐升高。

线网长度计算公式如下：
式中：
L——线网长度；
Q——预测年公交出行总量；
α——城市轨道交通出行占城市公交出行的比例；
β——城市轨道交通换乘系数；
γ——城市轨道交通线网负荷强度。

按交通需求推算的柳州市与交通有关的各项指标及轨道交通线网规模测算表见表1。

表1 按交通需求推算的城市轨道交通线网规模测算表总体预测指标 2020年2030年远景展望人口数量／万人160 200 300平均出行强度／（次／d） 3.10 3.15 3.20全日出行总量（万人次／d） 496 630 960公交方式出行比例／% 25 35 40公交出行总量／（万人次／d） 124 221 384轨道交通出行量占公交的比例／% 25 35 40轨道交通换乘系数 1.10 1.15 1.20轨道交通全日客运量（万人次／d）
34 89 184负荷强度（万人次／（km·d）） 1.00 1.05 1.10城市轨道交通线网规
模／km 34 85 168
2.1.2 按线网服务水平匡算线网规摸
2.1.2.1 万人拥有率法
万人拥有率是指在城市轨道交通服务范围内，平均每万人拥有的城市轨道交通线路长度。

该参数在一定程度上体现了城市轨道交通线网的服务水平。

根据国内城市轨道交通规划的经验，一般城市中心区选取的城市轨道交通线网长度指标为0.4～
0.8 km／万人，城市边缘地区和外围地区为0.2～0.3 km／万人。

根据柳州市远景规划是各区域交通生成强度，应当选择不同区域的城市轨道交通线网万人拥有长度指标进行测算。

基于此，经测算，2020年、2030年及远景展望
柳州市城市轨道交通线网长度分别为63 km、79 km、119 km。

2.1.2.2 线网密度法
线网密度是指单位用地面积（建设用地或全部用地）上的城市轨道交通线网长度，是衡量城市轨道交通线网服务水平的重要指标。

城市轨道交通线网密度在不同城市、不同区域具有一定的差异性，一方面是因为各城市在城市形态、人口密度、经济发
展水平等方面存在差异，另一方面是因为同一城市不同区域交通服务水平存在差异。

一般来说，城市中心区客流聚集强度大，要求有较高的服务水平，线网密度也较高；城市外围区开发强度相对较低，客流需求强度弱，线网密度相对较低。

根据国内城市轨道交通规划与建设的经验，城市轨道交通线网密度通常根据交通生成强度的不同进行选取：交通生成强度高的地方取值较高，交通生成密度较低的地方取值较低。

城市轨道交通线网密度通常的取值范围为0.25～1.40 km／km2。

其中，核心区一般为1.20～1.40 km／km2，中心区一般为0.50～0.75 km／
km2，外围组团一般为0.25～0.50 km／km2。

根据《柳州市城市总体规划（2010—2020年）》及《柳州市超大城市空间布局规划（2012—2020年）》，2020年、2030年及远景展望城市建设用地规模分别为 168 km2、200 km2、300 km2。

根据柳州市各区域用地面积，适当选取各区域城市轨道交通线网密度
指标。

基于此，经测算，2020年、2030年及远景展望柳州市轨道交通线网长度
分别为87 km、104 km、155 km。

2.1.3 线网规模匡算结论
考虑到线网规模测算是一个既宏观又微观的动态过程，且测算结果与相关参数取值的相关性较大，而这些参数的取值本身就是一个很复杂的问题。

因此，线网适宜规模应该是一个合理范围。

通过交通需求分析法测算，其远景展望城市轨道交通线网规模为168 km；通过服务水平分析法测算，柳州市远景展望线网规模为119～155 km。

综合分析，柳州市远景展望城市轨道交通线网规模应在120～170 km。

2.2 线网规划方案
城市轨道交通线网规划是覆盖整个城市范围的大系统，在构架分析过程中应进行分类、分层地系统性研究。

城市客流集散点及主要交通走廊研究可分为“点、线、面”三个层次。

从宏观上讲，“点”代表局部、个体性的问题，“线”代表方向性的问题，而“面”则代表整体、全局性的问题。

对“点、线、面”三要素的分析，是线
网构架方案研究中定性分析的重要基础，也是贯穿线网规划研究全过程、反复循环、不同层次逐步深入的过程，在具体线网构架分析中，必须将这三个因素紧密结合起来。

经过对上述“点”、“线”、“面”的层次分析，依据柳州城市空间布局“一心两城多组团”的结构，初步形成了如下3个预选方案。

方案一（见图1）：柳州市主要客流集散点的分布呈现较为明显的“环加放射”形。

“一横”（柳邕路—红光路—文昌路）、“一纵”（跃进路—八一路—文惠路—
荣军路）和“一环”（屏山路—飞鹅路—西环路—胜利路—河东路—桂中路—东
环路）上汇集着较多的客流集散点，是柳州市客流较为集中的路线。

该方案为“环加放射”形，由4条城市轨道交通线组成，其中3号线为环线，另外3条线皆为
连接中心城区与市郊区的放射性线路；线网线路全长150.6 km。

图1 柳州市轨道交通线网规划示意图（方案一）
方案二（见图2）：柳州市客流集散点主要汇集于主城区，本着缩短线网线路长度、节省投资的原则，布设“两横两纵”的“井”字形城市轨道交通线网。

“两横”（柳邕路—红光路—文昌路，屏山路—飞鹅路）和“两纵”（跃进路—八一路—
文惠路—荣军路，桂中大道—东环路）上客流较为密集。

该方案由4条城市轨道
交通线组成，皆为连接中心城区与市郊区的放射性线路；总体线网构架为“井”字形，线网线路全长144.1 km。

图2 柳州市轨道交通线网规划示意图（方案二）
方案三（见图3）：主城区及河东新区客流密集，因此线网密度宜相对较高；为方便主城区线路与市郊区各线换乘，在布设放射网方案同时应形成物理环。

该方案由5条线组成，皆为连接中心城区与市郊区的放射性线路。

其中4号线与5号线换
乘2次，构成物理环线，其他线路均与物理环线换乘，线网线路全长151.6 km。

图3 柳州市轨道交通线网规划示意图（方案三）
2.3 评价体系结构及指标
基于以上3种方案，利用层次分析法进行分析。

将评价体系分为目标层、分类层
和指标层，形成树状的关系结构。

从子系统结构评价、客运效果、实施、社会效益、战略发展等5大类共14个指标（见表3）进行系统评价。

计算各评价指标分级指数和确定出系统指标权重，然后运用综合满意度函数法，分别计算3种方案的综合满意度函数。

各系统层综合满意度
式中：
fij——第i个子系统第j个指标的得分；
Wij——对应fij的权重
整体满意度
式中：
Wi（B）——子系统i的权重；
Ui——子系统i的得分；
以U 值的大小，作为线网方案排序和选优的依据。

2.4 柳州市轨道交通线网规划方案综合评价
从子系统结构评价、客运效果、实施、社会效益、战略发展等方面对3种方案进
行综合比较，各子系统的评价得分如表2所示。

表2 柳州市轨道交通线网规划方案综合评价表子系统子系统权重指标名称指标
权重方案一指标值方案二指标值方案三指标值结构评价 0.20线网总长 0.2 0.92 0.96 0.91核心区线网密度 0.2 0.93 0.83 0.94换乘节点数 0.25 0.77 0.54 0.92与大型客流集散点衔接数量 0.35 0.93 0.74 0.83客流断面不均衡系数 0.25 0.87
0.78 0.客运效果 0.35 74社会效益 0.20 公交平均出行节约时间 0.55 0.89 0.78 0.83占公交出行比例 0.45 0.67 0.62 0.85实施 0.15 工程难易程度 0.55 0.87
0.89 0.87近期线网的实施性 0.45 0.74 0.87 0.72换乘系数 0.2 0.82 0.92 0.81日客运总量 0.25 0.83 0.73 0.82负荷强度 0.3 0.87 0.80 0.63战略发展 0.10 与城市发展的协调性 0.55 0.95 0.89 0.92与土地利用、开发吻合性 0.45 0.92 0.87 0.87 比选方案的整体满意度评价结果为：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。

经综合分析，推荐方案一为柳州市轨道交通线
网规划方案。

3 结语
本文采用交通需求分析法、万人拥有率法、线网密度法等3种方法综合分析匡算
柳州市轨道交通线网的合理规模，结合柳州市的城镇布局和空间结构形态形成了3种线网规划方案，并利用层次分析法建立了评价体系。

在此基础上，运用综合满意度函数法计算各方案的整体满意度，并经综合分析得出了推荐方案。

实践证明，基于层次分析法的城市轨道交通线网规划方案评价是全面的、科学的、合理的，其建立的评价模式和评价方法为城市轨道交通线网规划方案评价提供了更加科学的借鉴。

参考文献
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