基于多层次灰色评价法的城市综合客运枢纽换乘评价

黄 成，何 山，何 林

(西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031)



基于多层次灰色评价法的城市综合客运枢纽换乘评价

黄 成，何 山，何 林

(西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031)

在分析城市综合客运枢纽特点和换乘常用评价方法的基础上，提出多层次灰色评价法作为枢纽换乘评价方法。选取枢纽换乘协调性、换乘满意度、枢纽可持续发展性3个目标层指标，从而提高该评价体系的科学性和准确性。以成都东客站综合交通枢纽为例，探讨该评价方法和指标的可操作性。

交通工程；换乘评价；多层次灰色评价法；城市综合客运枢纽；评价指标

城市综合客运枢纽汇集了多种客运交通方式，以协调城市客运交通，它是城市综合交通系统的重要组成部分。在“换乘、停车、集散、引导”等4项基本功能中，其中换乘功能是城市综合客运枢纽的核心[1]。分析影响城市客运枢纽换乘评价的各类指标，对枢纽换乘进行有效的评价，能为提高枢纽内部各种交通方式衔接性提供定量和定性的研究指标。

国外关于城市综合客运枢纽换乘评价方面研究较少，而国内对综合客运枢纽换乘评价方法主要有AHP法(层次分析法)、DEA法(数据包络分析法)、模糊综合评价法、物元评价法等。姜彩良[2]、孙小平，等[3]以及姚凤金[4]采用AHP法分别对城市交通换乘系统、城市客运交通换乘衔接、旅客综合枢纽运输协调程度进行了综合评价；覃煜，等[5]建立了DEA非均一评价模型，对换乘效率、输出亏空率、输入冗余率以及运行有效性等指标进行评价，最后对广州地铁枢纽进行了换乘效率评价；王建聪[6]主要研究了城市客运枢纽的服务水平以及乘客的换乘效率，采用综合模糊评价方法对乘客的换乘效率进行分析，最后以北京市西直门枢纽站作为实例分析，根据计算结果得出其换乘效率较差；傅新平，等[7]应用物元分析法量化综合交通系统各个指标，将城市综合交通系统当成一个待评价的多维物元，通过建立评价模型进行分析，并以实例证明模型的可行性。

城市客运枢纽换乘评价一般均采用以上AHP法等定性或者定量方法，但以上方法均有其局限性，如AHP法要求评价对象数量不能太多(一般不多于9个)，并且不能有效解决由于评价者个人偏好对评价结果的影响。笔者采用的多层次灰色评价法是一种结合了层次分析法和灰色评价法的综合评价方法，能够有效弥补单一评价方法的不足，更好地排除人为因素的影响，使评价结果更加准确。

1 多层次灰色评价方法

1.1 选取换乘评价方法

确定评价指标权重时采用层次分析法，建立包含目标层、准则层和指标层的3层指标体系，其中目标层和准则层均包含多个子指标。相对于模糊综合评价法，灰色评价法能够充分利用已有白化信息，重点关注系统内部行为数据间的内在联系。因此，对于存在较多主观指标的评价问题，多层次灰色评价法更为精确有效[8]。多层次灰色评价法融合了灰色评价法与层次分析法的优点，比模糊评价法更加容易操作，同时拥有更高的分辨率，对于具有明显层次的复杂性系统有良好的适应性[9]。结合多层次评价法和灰色评价法的优点，笔者采用多层次灰色评价法作为城市综合客运枢纽换乘评价的方法。

1.2 建立多层次灰色评价模型

建立的3层次评价指标体系，按目标层(M)、准则层(Bi,i=1,2,…,m)和指标层(Cij,i=1,2,…,m;j=1,2,…,ni)的形式排列。多层次灰色评价法采取以下步骤：

1)计算目标层和准则层的指标权重；

2)制定评价等级：组织评价者评分并建立评价矩阵；

3)确定评价灰类：确定评价灰类的等级数以及与其相应的灰数和白化权函数；

4)确定灰色评价系数和灰色评价矩阵；

5)确定灰色评价权矩阵；

6)计算方案综合评价值。

2 评价指标体系建立

影响城市客运枢纽的因素众多，为了保证评价结果的全面性、客观性与科学性，通过参考文献和专家咨询，笔者从技术水平性指标、耗费性指标和效益性指标中，选取了枢纽换乘协调性、换乘满意度和枢纽可持续发展水平3个一级指标Bi。每个一级指标均下属4个二级指标Cij，如图1。其中，一级评价指标Bi的集合B={B1,B2,B3}，二级评价指标的集合分别为C1={C11,C12,C13,C14}，C2={C21,C22,C23,C24}，C3={C31,C32,C33,C34}。

图1 城市综合客运枢纽换乘评价指标体系Fig.1 Transfer evaluation index system of urban comprehensive passenger hub

3 多层次灰色评价模型实例分析

以成都东客站综合交通枢纽为例，采用多层次灰色评价模型对枢纽进行换乘评价。成都东客站位于成都市成华区保和街道万科路，是集客运专线、城际铁路、普速铁路为一体的综合大型客运站。枢纽内主要包含有大铁路、地铁、公交、出租车、长途大巴、私家车等交通方式。

3.1 评价指标权重确定

WM=(0.676,0.193,0.131)

WB1=(0.264,0.209,0.079,0.448)

WB2=(0.104,0.213,0.617,0.066)

WB3=(0.527,0.203,0.067,0.203)

3.2 评价等级和评价矩阵确定

3.2.1 评价等级确定

将城市综合客运枢纽换乘衔接水平分为5个等级，即为很好、较好、中等、较差、很差。采用9分制原则对上述等级评分，其相应评价分值为V={9,7,5,3,1}，表1给出了9分制原则评分标准。当换乘衔接水平处于相邻等级之间时，则取值2、4、6、8。

表1 城市综合客运枢纽换乘评价指标评分等级标准

Table 1 Transfer evaluation grading standards of urban comprehensive passenger hub

3.2.2 评价矩阵确定

组织5位专家评分，并填写评价对象的评分表，建立专家评价值矩阵。笔者将评价值矩阵用3个分块矩阵D1，D2，D3来进行表示，结果如下：

3.3 评价灰类确定

确定评价灰类即是确定评价灰类的等级数及相应的灰数和白化权函数[10]。按评价等级“很好、较好、中等、较差、很差”设定5个评价灰类，即为e=1,2,3,4,5。为了描述上述灰类，需要确定评价灰类的白化权函数，相应的白化权函数以及阀值分别为f1(dijk)，f2(dijk)，…，f5(dijk)和d1，d2，…，d5。文中阀值d1=9、d2=7、d3=5、d4=3、d5=1，其相应灰类及白化权函数如下：

1)灰类e=1，灰数为⊗1∈[d1,∞)，其白化权函数为：

2)灰类e=2，灰数为⊗2∈[0，d2，2d2]，其白化权函数为：

3)灰类e=3，灰数为⊗3∈[0,d3,2d3]，其白化权函数为：

4)灰类e=4，灰数为⊗4∈[0,d4,2d4]，其白化权函数为：

5)灰类e=5，灰数为⊗5∈[0,d5,2d5]，其白化权函数为：

3.4 灰色评价系数及灰色评价矩阵计算

3.4.1 灰色评价系数计算

关于评价指标C11，求解第e(e=1, 2, 3, 4, 5)个评价灰类的灰色评价系数X11e，如下：

3.4.2 灰色评价矩阵计算

综合5位专家对指标Cij的评价值进行统计分析后，可以得到其主张第e种灰类的灰色评价权，并记为rije=Xije/Xij。根据评价样本矩阵及已设定的白化权函数，可以求得灰色评价矩阵[10]。灰色评价矩阵仍然用分块矩阵R1，R2，R3来表示。

对于评价指标C11，计算第e个评价灰类的灰色评价权r11e：

故成都东客站综合交通枢纽的评价指标C11对于各灰类的灰色评价权向量r11=(0.334, 0.380， 0.257， 0.029， 0)。同理可以计算r12，r13，r14，r21，r22，r23，r24，r31，r32，r33和r34，这样就可以得到指标Cij对于各评价灰类的灰色评价权分块矩阵R1，R2，R3：

3.5 灰色评价权矩阵计算

3.5.1 对B1、B2和B3作综合评价

针对二级指标进行灰色综合评价，可得到如下评价权向量Bi:

B1=WB1×R1=(0.281,0.347,0.306,0.066,0)

B2=WB2×R2=(0.362,0.386,0.245,0.007,0)

B3=WB3×R3=(0.375,0.396,0.227,0.002,0)

3.5.2 对目标层M作综合评价

由上面计算得到的权向量就可以得到综合灰色评价权矩阵B为:

根据求得的矩阵B，进一步计算出成都东客站交通枢纽目标层的综合评价权向量M，其结果如下：

M=WM×B=(0.3090.3610.2840.0460)

3.6 方案综合评价值计算

计算所得到的权向量M是一个综合评价向量，描述了评价方案的综合情况分灰类的程度，还不能直接用于评价方案的排序选优，需要对向量M作单值化处理。按照相应“灰水平”对各评价等级赋值，得到评价灰类等级值化向量U=(9，7，5，3，1)，最后可以计算成都东客站综合交通枢纽的单值化综合评价值G:

G=M×UT=6.866

根据上面的评价结果知，成都客运枢纽的综合评价值介于较好和中等之间，结合各个评分专家提供的样本矩阵，成都东客站综合交通枢纽换乘服务较好。而专家评分较低的指标，如与枢纽内部组织的协调性、运能匹配度、换乘舒适性、枢纽周边开发潜力等方面比较薄弱，需要进行必要的改进。

4 结 语

考虑综合客运枢纽的换乘协调性、换乘满意度及枢纽可持续发展性，建立多层次换乘评价指标体系，基于层次分析方法和灰色系统理论提出多层次灰色评价模型。对成都东客站交通枢纽实施评价，就枢纽换乘等级给出调整建议，从而可以提高城市客运换乘枢纽的总体水平。采用的多层次灰色综合评价方法，可较好地应用于城市客运枢纽换乘评价，具有一定的可操作性，同时也可用于其他城市综合客运枢纽换乘的评价。

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Urban Passenger Hub Transfer Evaluation Based on Multilevel Grey Evaluation Method

Huang Cheng, He Shan, He Lin

(School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China)

Based on analyzing the characteristics and common evaluation methods of comprehensive passenger hubs, the multilevel grey evaluation method was put forward to evaluate passenger hub transfer. Hub transfer coordination, passenger satisfaction and hub sustainability were chosen as evaluation indexes, so that the evaluation system would be more scientific and accurate. Chengdu east comprehensive passenger hub was set as an example to discuss the operability of evaluation methods and indexes.

traffic engineering; transfer evaluation; multilevel grey evaluation method; comprehensive passenger hub; evaluation index

10.3969/j.issn.1674-0696.2015.02.19

2013-06-10；

2013-09-26

黄 成(1988—)，男，四川成都人，硕士研究生，主要从事交通运输规划与管理方面的研究。E-mail：793813849@qq.com。

U491

A

1674-0696(2015)02-089-04