城市轨道交通服务能力评价研究

范文强，黄承锋

（1.重庆交通大学 交通运输学院，重庆400041；2.重庆交通大学 财经学院，重庆400041）

城市轨道交通服务能力体现了城市轨道交通系统中所有元素提供服务达到的水平。在相关标准、规范陆续制定的过程中，国内外学者结合城市轨道交通服务特性及技术特点，对城市轨道交通服务能力评价进行了许多研究。总体来看，现有服务能力评价方法存在着定性分析和定量评价兼容性相对较差的问题，而集对分析可有效地分析和处理不确定信息，解决定性分析与定量评价兼容性差的难题。基于此，本文构建系统性的城市轨道交通服务能力综合评价指标体系，并运用集对分析理论，在定性分析基础上引入联系数综合评价方法对城市轨道交通服务能力进行评价。

1 评价指标体系的建立

科学地选取指标是评价的基础，遵循指标体系设计基本原则确立综合评价指标体系。该指标体系共分3层，第1层为系统层，即城市轨道交通服务能力，第2层、第3层分别为要素层和指标层，如表1所示。

2 综合评价方法确立

2.1 基本概念

2.1.1 联系度和集对

集对指的是有一定关联的两个集合所构成的对子。给定集合A与集合B，并假设两个集合构成集对H＝（A，B），在某个实际的条件W下针对集对H进行研究，总共具有N个特性，集对H中的集合A与集合B所共同具有的特性个数为S个，集合A与集合B相对立的特性有P个，集合A与集合B在F＝N－S－P个特性上既不共同拥有，又不相互对立，则称S／N＝a为两个集合在条件W下的同一度；F／N＝b为两个集合在条件W下的差异度；P／N＝c为两个集合在条件W下的对立度，用式（1）表示为

表1 城市轨道交通服务能力评价指标体系

式中:μ为集合A和B的联系度；i为差异标记符号，－1≤i≤1；j为对立标记符号，j＝－1；其中a＋b＋c＝1。

考虑到各种特性的权重，联系数见式（2）

式中:wk为特征权重，满足归一化条件

2.1.2 集对势

集对势体现了两个集合的同、异、反的联系程度，该表达式为

式中:a为集对的同一度；c为集对的对立度，且c≠0。

由联系数μ来确定集对势的取值，当a＝c时为均式；当a＞c时为同势；当a＜c时为反势。集对势排序表如表2所示。

2.2 实施程序

2.2.1 建立评价对象的指标体系与等级论域

设定指标论域U＝｛u1，u2，…，un｝，设定等级论域V＝｛ν1，ν2，…，νm｝，对于每一个评价等级，都设定等级变量和它相对应，一般情况下，变量值随着等级的升高而增大，在此取f:νj→｛m，m－1，…，1｝。

表2 集对势排序表

2.2.2 确定指标权重和专家权重

用Wn＝｛w1，w2，…，wn｝表示指标权重。专家权重是专家评价结果所占比重，与专家的工作经验、专业水平等有关，该权重是专家权威性的一种体现，同时也影响着评价结果是否准确，用Wλ＝［λ1，λ2，…，λn］表示专家权重。设定E＝［1，i1…，im－2，j］T，表示专家成员人数矩阵。

2.2.3 计算评价对象综合联系数

通过专家对评价对象实际情况的掌握，对评价指标进行打分来获得指标评判等级，结合各指标的权重和指标评语等级，利用式（2）计算各专家对评价对象的评价结果联系数，并得到评价结果联系数矩阵

则系统评价联系数μ，其计算式为

2.2.4 系统服务能力综合评价

服务能力水平的定量评判。根据系统评价联系数μ，利用特征值公式计算μsum以及“最大隶属度原则”，对服务能力等级进行定量评判。

对服务能力态势进行定性分析。根据系统评价联系数μ计算集对势SHI（H），查阅集对势排序表（见表2），判断系统服务能力的发展态势。

3 案例实证分析

重庆市轨道交通2号线全长31km，连接主城的3大商圈，年均客流量超过2亿人次。随着沿线土地开发与换乘需求的增长，高密度的客流给2号线的运营服务带来了新挑战。为切实保障城市轨道交通的运输效能与乘客的乘车体验，有必要设计问卷进行乘客调查，依据反馈信息不断提高城市轨道交通运营服务质量。

3.1 服务能力等级划分

在借鉴常规公交评价方法研究成果的基础上，根据服务能力优劣识别准确度，以及城市轨道交通服务特点，将城市轨道交通等级论域划分为5级。服务能力等级划分情况如表3所示。

表3 服务能力等级划分情况

3.2 确定指标权重及专家权重

引入灰色关联度求解指标权重的改进方法，计算方法与步骤如下。

1）确定指标，邀请相关专家对权重进行经验判断。假设共有m个评价指标，有n位专家，形成各评价指标权重的经验判断数列，矩阵形式为

2）确定参考序列。将A中最大的权重值设定为公共参考权重值，专家们的参考权重值都赋予该公共参考权重值，形成参考数列

3）求各个指标序列A1，A2，…，Am与参考数列A0间的距离

4）求各个指标的权重

5）求各个指标的归一化权重

首先考察5位专家对各个二级指标权重的经验判断，如表4所示。

表4 各评价指标权重的经验判断值

表4为专家对各评价指标给予的权重值，由表4可知，最大的经验判定权重为0.4，因此，可以设定参考数列x0中的参考权重均为0.4，将x0，x1，x2，x3，x4，x5视为数列，且数列项由权重的经验判断值构成，x0为参考数列，其他为比较数列，可得

将上述数列数据带入式（7）～式（9）进行计算，得到要素层指标X1，X2，X3，X4，X5的归一化权重集合为:W＊＝［0.19，0.12，0.09，0.50，0.10］。借助归一化思想与表4量值，求得要素指标层的权重集合分别为

3.3 测评过程

每位专家的水平、经验不一样，通过考查，取5位专家的权重为Wλ＝［0.25，0.25，0.1，0.3，0.1］。通过要素指标层权重，结合式（2）计算5位专家的评价结果联系数，计算结果为

结合专家权重，应用式（3）计算得到城市轨道交通服务能力的总体评价联系数为

按照评价方法第（4）步，计算μsum得:μsum＝0.067 3×5＋0.178 8×4＋0.188 5×3＋0.428 9×2＋0.136 6×1＝2.611 6。

最后，利用集对势对轨道交通2号线服务能力水平的发展态势作定性分析。SHI（H）＝a／c＝0.067 3／0.136 6＝0.492 7＜1。

查表1可知，系统处于“微反势”水平，即系统反向趋势微弱。可以知道:

1）现阶段城市轨道交通服务能力呈现出并不乐观的发展态势；

2）由于系统差异度较大，不确定信息比较多，不过这种不乐观的发展态势是相对缓慢的，这就意味着轨道交通运营部门应采取必要的改进措施，出台一系列行之有效的方法，引导城市轨道交通服务能力向良性方向发展。

4 结束语

在现有城市轨道交通服务能力研究成果的基础上，构建系统化的评价指标体系，该指标体系能够较为系统地反映城市轨道交通服务能力的综合状况。运用集对分析理论中同一度、对立度、差异度等概念分别描述城市轨道交通服务能力的等级状态，能够较为直观地表达出城市轨道交通服务能力的优劣状况。引入基于联系数的综合评价方法，兼顾定性分析与定量评价的特点，为城市轨道交通服务能力评价提供借鉴。

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