层次分析法在公交场站布局规划中的应用——以沣东新城综合换乘枢纽站为例

高 峰，夏 超，李 阳，赵红茹

(1.西安市公共交通总公司;2.长安大学;3.西安市城市规划设计研究院)

1 引言

随着西安市经济的持续增长，城市公共交通体系得到了快速发展，其中常规公交尤为明显，公共汽车的数量不断增加、车型不断更新、服务范围不断扩大，同时也造成了公交基础设施不足。公交场站建设是保障公交正常运营、提高公交服务水平的重要措施，在有限的可利用土地资源下，合理规划公交场站布局显得尤为重要。

公交场站布局规划过程中受土地、社会、技术、经济等诸多因素的影响，复杂程度可见一斑，为保证选址的合理性、可靠性，应综合运用定性和定量分析相结合的方法。而层次分析法(AHP)是一种定性分析和定量分析相结合的系统分析法，适用于多准则、多目标的复杂问题的决策分析。因此本文利用层次分析法解决公交场站布局规划问题，为公交场站布局规划决策提供了一种实用方法。

2 层次分析法(AHP)

层次分析法适用于分析结构比较复杂、难于量化的多目标的决策问题，使得对于定性指标与定量指标的衡量成为可能。通过分析各因素及相互关系，将问题分解为不同层次的要素，从而建立多层次的分析结构模型。在每一层次中按一定的准则，对该层各要素进行逐对比较，建立判断矩阵。再求出该层要素对上一层某要素的权重。进而计算出各层要素对总体目标的组合权重，从而得到不同方案的权值，为选择最优方案提供依据。

层次分析法的一般步骤如下:

第一步:构建层次分析模型。此模型最顶层是目标层，中间是准则层，根据问题复杂程性，每项准则层还可划分为许多个子准则层，最下方为模型的方案层。

第二步:构造判断矩阵。

第三步:层次单排序。计算判断矩阵的特征值和特征向量，计算对于上一层次某元素的相对重要性的权重。

第四步:层次单排序的一致性检验。

第五步:层次总排序。计算同一层次所有元素对于目标层的相对重要性的排序权值，由最高层到最低层依次进行计算。

3 公交枢纽站布局比选模型的建立

3.1 沣东新城综合换乘枢纽站布局方案简介

项目所选位置位于西安市西郊，绕城高速以东，阿房宫立交东南角，周边的规划地铁线网有地铁3号线、地铁5号线、地铁7号线。沣东新城综合换乘枢纽是集停车、商业、办公、保养、营运、调度等功能为一体的综合公交枢纽站，建成后能够有效的衔接轨道交通与常规公交，方便乘客换乘，缓解城西地区公交运营压力，引导区域经济发展。

沣东新城综合换乘枢纽站规划设计阶段以最大限度的利用土地资源;方便公交车停泊、保养;提供方便及安全乘客换乘通道;建设规模满足高峰运营需求;引导城市发展为原则进行，并提出两种布局方案。

3.2 建立评价模型——以沣东新城综合换乘枢纽站为例

(1)构造层次分析模型

目的层:公交场站规划布局最优;准则层:便捷性、经济性、适应性、引导性;子准则层:公交停靠便捷性、客流换乘便捷性、建成成本、经济效益、高峰客流适应性、与城市规划一致性、发展持续性、引导周边发展。

图1 AHP层次结构图

(2)构造判断矩阵及层次单排序

利用9标度法将本层次的要素Ci和Cj(i，j=1，…，n)相对于上一层次要素Bk(k=1，…，m)根据其重要程度进行两两比较来确定矩阵中的效益值，得到判断矩阵(aij)n×n。

判断矩阵对应于最大特征值λmax的特征向量W，经归一化后即为同一层次相应元素对于上一层次某元素相对重要性的排序权值，从而进行层次单排序。

表1 9标度法

表2 A-B判断矩阵

通过准则层权重可看出，决策者较注重本项目建设的引导性与经济性。

表3 B-C判断矩阵

表4 C-D判断矩阵

(3)一致性检验

①计算一致性指标CI=(λmax-n)(n-1)

②查找平均随机一致性指标RI。

表5 RI与判断矩阵行数的对应关系表

表6 各判断矩阵的λmax及CR值

续表6

由上述计算，各判断矩阵均满足一致性检验要求。

(4)层次总排序

在方案层以两种布局方案进行对比分析，最终得分用各准则层得分与对应的准则层的优先级加权平均计算，得分高者作为推荐方案。

表7 方案层相对于准则层的得分

3.3 比选结果分析

通过上述分析，方案一总得分为0.61265，方案二总得分为0.37735，因此最终选择方案一作为场站布局方案。通过对方案各指标对比分析可以看出方案一的公交停靠便捷性、客流换乘便捷性、经济效益和发展可持续性要明显强于方案二;二者的建设成本、与城市规划一致性相当;方案二的客流高峰适应性和引导城市发展要强于方案一。因此，虽然方案一综合效果要强于方案二，但在客流高峰适应性和引导城市发展方面可进一步做出改善，以获得更大的效益。由此本方法可为决策提供方案决策依据，同时可为方案改善提供指导性意见。

4 结语

层次分析法能够应用于城市公交场站布局方案比选工作当中，能够较好地处理因素之间相互交织、层次复杂的问题，量化定性因素。在实际应用中，应严格把握准则层和评价指标的选择，其决定了分析结论的科学性和准确性。此外，本方法缺乏处理较多约束条件的能力，因此，在应用过程中应结合实际选择恰当的方法。

:

［1］西安市公共交通总公司.西安市公交场站规划［Z］.2012.

［2］王树波，吴丽娜，夏巍.城市公交场站布局规划方案 AHP评价［J］.黑龙江交通科技，2013，(1).

［3］朱健.层次分析法在汽车客运站选址中的应用——以南通汽车客运东站为例［D］.新疆大学.