基于层次分析法的高速公路综合服务水平评价

胡婕 孙建龙

摘要：本文基于层次分析法建立高速公路综合服务水平的评价体系，以实例应用验证并提出相应的优化措施。

关键词：层次分析法；高速公路；评价

1.构建评价指标体系的原则

（1）目标明确：本文的初衷是建立高速公路服务水平评价指标，通过可以量化的标准反映高速公路现实的服务质量，且通过综合考量的指标为今后改善和提升服务质量提供大数据支持和资讯支撑。（2）系统性：高速公路各项服务具有很多因素，因此服务指标的筛选应该选择能够全面反映高速公路服务质量。（3）简洁性：服务指标应该具有较强的代表性，尽量简单明了，能够客观准确明白的反映实际问题。（4）可操作性：服务评价指标的选择应该具有明确的含义，而且是能够量化的，只有这样才能经过评价后用于实际工作中。

2.评价指标的确定

参照《公路工程技术标准》《高速公路养护质量检评方法（试行）》《公路养护技术规范》等多项技术标准和规范，初步提出公路服务系统的备选指标。为了进一步优化评价指标体系，在初步建立的指标体系基础上，采用专家调查法与数学工具筛选法相结合的方式进行筛选，最终确定公路公共服务评价指标体系，如表1所示。

其中路面使用性能PQI、路面抗滑性能SRI按照《高速公路养护质量检评方法》中的规定计算，其他指标计算方法由于篇幅原因不再赘述。

3.评价指标权重的确定

确定各项评价指标权重的合理取值采用层次分析法（AHP）获得。AHP 实施的步骤为：

3.1建立层次结构模型

一般整个系统可以分为三层：目标层、指标类层、指标层。目标层A是高速公路服务水平；指标类层B包括：公路设施、交通运行、管理系统；指标层C即最终选定的12个指标。

3.2构造判断矩阵

树状层次结构中，设上一层元素U为准则，则支配的下一层元素为U1、U2、U3、…Un，对准则C相对重要性即为权重。由于高速公路服务水平系统复杂，我们先通过两两比较法构造一个判断矩阵，即：对于准则U，下一层所包含的元素中，每两个元素进行对比其重要性，通常按1～9比例标度对重要性程度赋值，表2列出了1～9标度的含义。

对于矩阵U，n个元素之间重要性的比较得到两两比较判断矩阵[u=（uij）n×n]

3.3确定指标权重

求出上述矩阵C的最大特征向量[λ]对应的特征向量c，然后对特征向量进行归一化处理得到[w（w1，w2，w3]，……），即为各项指标相对目标层的权重。

3.4一致性判断

在计算单准则下权重向量时，还必须进行一致性检验。在判断矩阵的构造中，并不要求判断具有传递性和一致性，这是由于客观复杂性与人的认识的多样性所决定的、但要求判断矩阵满足大体上的一致性是应该的。因此要对判断矩阵进行一致性检验，具体步骤如下：

①计算一致性指标[C.I.]

[C.I.=λmax-nn-1]

②查找相应的平均随机一致性指标[R.I.]

表3中为1～15阶正负反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性指标。

③计算一致性比例[C.R.]

[C.R.=C.I.R.I]

当[C.R.][<0.1]时，则认为判断矩阵的一致性可以接受；[C.R.][0.1]时，应对判断矩阵做适当修正。

通过指标权重的计算方法对本论文中提出的12项指标进行了权重分析，结果见表4所示。

4.验证与结论

通过对评價指标值无量纲化处理后，各项指标间可以进行比较，再采用综合指数法，应用加权平均法计算，即通过一定的数学法则将单指标得分值综合为一个标准评价值，并以综合评价值作为评价对象排序的依据。本文采用专家分析法，对指标得分范围0～100分，划分为优秀、较好、及格、较差、差五个水平。通过向从事公路行业工作的专家、从事交通行业相关工作的专家，以及高速管理人员发调查问卷的形式，并以某高速为例得到表1中指标评分情况如下：

通过表4、表5中指标得分和权重值的结果，对某高速服务水平进行综合得分计算和评价，总得分为92.18，评价标准服务水平为优秀。基于表5进行指标分项得分分析，发现该高速公路在一些方面还需要继续提升，如提高路况检测与分析，数据采集与分析等自动化水平，继续提高ETC用户使用率，制定严密的疏导措施，做好高峰保畅工作等。

参考文献：

[1]公路工程技术标准JTG B01-2014.人民交通出版社股份有限公司，2014.

[2]王莲芬.层次分析法引论[M].北京：中国人民大学出版社，1990.