快速公交_BRT_的模糊综合评价研究

文章编号:0451-0712(2008)09-0305-05 中图分类号:U49214+32 文献标识码:B快速公交(BR T)的模糊综合评价研究富志鹏1,2,荆　琳2(11中交第一公路勘察设计研究院有限公司　西安市　710075;21长安大学　西安市　710064)摘　要:快速公共交通作为一种新型的公交模式,因其投资少、建设周期短、见效快等特点已被作为解决城市交通拥堵问题的有效方式。

从快速公共交通的特点出发,利用层次分析法建立了快速公交综合评价指标体系,采用专家评分法确定了各指标的权重,并运用模糊综合评价法对BR T指标体系进行评价研究。

最后采用所介绍方法并结合实例对BR T实施方案进行优选,计算结论与专家讨论分析结果一致,从而验证了所介绍分析方法的切实可行性,为BR T方案的实施提供了理论依据。

关键词:快速公交;指标体系;模糊综合评价;专家评分法;权重 快速公共汽车运营系统,简称快速公交(BR T —B u s R ap id T ran sit)作为一种新型的大容量快速交通方式,是介于传统的轨道模式与公交模式之间的“第三种方式”。

这一系统整合了车站、车辆、线路、公交车道和公交智能系统等多个元素,具有较强的形象感和独特性,是可以提升公交运营速度、可靠性和改善公交系统状况的综合系统。

目前我国BR T理论发展尚处在国外理念引进期与国内理论分析的萌芽期,并且在BR T的评价方面开展的研究也较少。

通过对BR T规划方案的评价,可在BR T方案实施前评价实施后的效果,能避免实施BR T的决策失误,对BR T方案的最终确定起决定性作用。

因此,建立一套科学、实用的BR T综合评价指标体系是必要的,并对促进我国城市公共交通和城市交通的发展具有更为重要的理论和实际意义。

1　快速公交评价指标体系的建立在BR T方案评价中,评价指标体系有许多种。

对于系统的总体评价,应选取尽量少的指标,反映最主要和全面的信息,评价指标应具有独立性、可量化和通用性。

根据BR T方案规划的一般原则并考虑诸因素影响,本文建立分层评价指标体系,第一层为目标层,用于不同方案间的比选;第二层为准则层,作为判断同一方案某一子系统的贡献大小;第三层是指标层,具体描述方案的各项指标的属性。

笔者根据BR T的特点结合传统公共交通系统及先进的公共交通系统的评价体系采用层次分析法应用于指标体系的建立,并对BR T评价指标采取专家咨询的方法进行筛选,从而建立了BR T评价指标体系。

如表1所示。

表1　BRT系统综合评价指标体系目标层A准则层B准则层C指标层D快速公共交通系统综合评价技术性能线路网络重复系数场站设施站点密度车辆配置车辆供给密度优先通行措施11BR T专用道所占比率;21优先路口所占比率方便性信息利用率安全性紧急救援反应时间准时性准点率快捷性出行时间经济性出行费用企业效益经济效益11运行成本;21百公里收入;31车辆利用率社会环境战略发展城市发展协调度社会效益11公交出行比例;21相关产业的产出增长率环境效益污染指数2　快速公交的模糊综合评价对于需要用多个指标评价的BR T系统,并且有收稿日期:2008-08-08　公路　2008年9月　第9期 H IGHWA Y　Sep12008　N o19　些定性指标不能给出精确的或数量化的评价值,只能采用模糊语言给出不同程度的评语,这样既能处理因素模糊性,又可避免因素众多带来的权重分配的困难。

鉴于本指标体系指标数目较多,同时又具有模糊性的特点,采用一级或二级综合评判模型都难以胜任,因此本文采用三级模糊综合评判。

211　一级模糊综合评价(1)设因素集U 。

设对于因素集U 上的模糊向量A i =(a i 1,a i 2,…,a in ),通过R 变换为评语集V 上的模糊集:B i =A i ・R i =(b i 1,b i 2,…,b in )(1)其中,a i 的各个隶属度可以取为关于因素的权重分配,满足:∑nj =1a ij =1(2)设因素集U ={u 1j :j =1,2,…,n }。

其中,u 1j 为各评价指标。

(2)设评价集V 。

设评价集V ={优、良、中、差}。

(3)确定权重集A i 。

模糊综合评价是因素权重和单因素评价的符合作用,因此,权重集(权重分配)的确定十分重要。

为对BR T 系统一级模糊综合评价的指标层D 中17项指标进行权重分配,本文采用评价指标数量化方法中的专家(30人)评分法确定各指标的权重。

对每一个指标按照4种重要性分类进行选择,即:①很重要;②较重要;③一般;④不重要。

如表2所示。

表2中D 1～D 17为BR T 评价的17项指标,按照表1从上至下顺序排列。

表2中a 、b 、c 、d 为重要性分类,C ij 为各项指标得分,a ij 为各指标的权重。

设M 为专家数量,表2中的各项满足以下关系:S =4a +3b +2c +d ,C ij =SM,a ij =C ij∑Mj =1Cij,∑nj =1aij=1(3)本文根据专家(30人)评分法确定指标层D 的各指标权重为:A 11=(1),A 12=(1),A13=(1),A14=(01495,01505),A15=(1),A 16=(1),A 17=(1),A 18=(1),A19=(1)A 21=(01363,01313,01324)A31=(1),A 32=(01557,01443),A 33=(1)(4)确定各项指标的评价标准。

表2　各指标(指标层)重要性评价指标abcdSC ija ijD 1810938321771D 21015419431131D 31113519431131D 42082108316001495D 52262110316701505D 6139629331101D 71012719131031D 8245111331771D 9198310631531D 10911648521831D 119164193311001363D 127813280216701313D 136139283217701324D 1416103110131371D 151410698312701557D 166814278216001443D 171214319731231对于某一个城市,虽然隶属函数能确定,但具体的关键点需要结合城市规模、城市效率,由多方面的专家根据切身体验来确定临界值,并得到最终的单指标模糊评价的优、良、中、差等级。

(5)建立评价矩阵。

R i =r i 11r i 12…r i 1pr i 21r i 22…r i 2p…………r i m 1r i m 2…r i m p(4)其中r ijk (i =1,2,…,n ;j =1,2,…,m ;k =1,2,3,4)为第i 类中的第j 个因素U ij 评价,评价对象隶属于评价集中的第k 个元素的隶属度(即表示第i 类中的第j 个因素U ij 在第k 个评语V k 上的频率分布);对于不同指标,相应的隶属度可根据其评价标准所采用的隶属函数来计算出该指标在评价集中的隶属程度。

本文通过专家评定的方法得到,即请有关方面的专家或有关人员,按照设计好的表格和预先规定的评定等级对评判对象进行评价。

然后一次统计各因素(u ij ,i =1,2,…,n ;j =1,2,…,m )的各评价等级(V k ,k =1,2,3,4)的频数m ijk ,则:u v k (u ij )=m ijk n(5)式中:n 为参与评价的专家人数;u v k (u ij )=m ijk n 属于V k 等级的隶属度。

—603— 公 路 2008年　第9期　(6)综合评价。

根据所求得的权重向量和所建立的评价矩阵,求得综合评价。

B i=A i・R i=(b i1,b i2,b i3,b i4)(6) 212　二级模糊综合评价二级模糊综合评价仅是对一类中的各个因素进行综合,进一步再考虑各类因素的综合影响,必须在各类之间进行综合。

(1)二级模糊综合评价的单因素评价矩阵为一级模糊综合评价矩阵:R i=B1B2…B m=A1・R1A2・R2　…A n・R n=[r ij]n×4其中:r ik=b ik,i=1,2,…,n;k=1,2,3,4。

(7)二级模糊综合评价集为:B=A・R=A・A1・R1A2・R2…A n・R n=(b1,b2,b3,b4)(8)(2)确定权重集A。

本文根据评价指标数量化方法中的专家评分法确定各指标的权重为对BR T系统二级模糊综合评价的准则层C中13项指标进行权重分配,请专家(30人)根据经验进行打分。

对每一个指标按照4种重要性分类进行选择,即:①很重要;②较重要;③一般;④不重要。

如表3所示。

表3　各指标(准则层C)重要性评价指标a b c d S C i a iC11012892310701112 C21310796312001116 C39146191310301110 C415105100313301121 C511126193311001113 C68119285218301103 C79145290310001109 C81015595311701115 C971011282217301100 C109101018721901 C119117386218701309 C121411599313001355 C131210894311301336表3中各项计算同式(3),得到各因素项的等级权重集为:A1=(01112,01116,01110,01121,01113, 01103,01109,01115,01100)A2=(1)A3=(01309,01355,01336)因此,由所得的二级权重及一级模糊综合评价集,可以计算出二级模糊综合评价集。

213　三级模糊综合评价根据一、二级模糊综合评价集,以及多级模糊综合评价的原理,在此给出三级模糊综合评价的模型示意如下:B=A・R=A・A1・A11・R11A12・R12…A1m・R1mA2・A21・R21A22・R22…A2m・R2m…A n・A n1・R n1A n2・R n2…A nm・R nm(9)(1)确定权重集A。

由专家评分法确定各指标的权重,为对BR T系统三级模糊综合评价的准则层B中3项指标进行权重分配,请专家根据经验进行打分。

如表4所示。

表4　各指标(准则层B)重要性评价指标a b c d S C a iB115105100313301344 B212116************ B3149797312301333各因素类的等级权重集为:A=(01344,01323, 01333)。

因此,根据所得的三级权重及二级模糊综合评价集,可以计算出三级模糊综合评价集。