城市轨道交通换乘站综合评价体系研究

周志峰 康拥政 周建华

(石家庄铁道大学交通运输学院 石家庄 050043)

近年来，随着大规模修建城市轨道交通，我国已经进入城市轨道交通快速发展期[1]。但是大多数城市轨道交通的可达性较低，多数情况下乘客需借助其他交通方式才能到达目的地。因此，全面合理地评价换乘站，得出评价结果，在条件允许的情况下对优化换乘站有重要意义。

1 建立评价体系

1.1 评价指标的选取

本文对于评价指标的选取主要采用查阅文献与调查问卷2种形式，本着客观性与科学性的原则选取评价指标，兼顾专家学者与乘客的意见。

1.2 建立评价体系框架

参考以往国内学者的研究成果及实地利用调查问卷形式调查乘客的需求，得出安全性、高效性、衔接性和舒适性4个方面，共12个评价指标。见表1。

表1 城市轨道交通换乘站综合评价指标表

主要指标含义及其量化方法如下。

1) 应急措施(C12)。主要指站内在发生爆炸、火灾、地震等突发危险状况时，车站内的抢救措施，例如消防栓，灭火器等设备，以及站内的疏散人员的标志，如安全逃生通道标志[2]。确保乘客在发生突发状况时，能及时逃离到安全区域，保障自身的人身安全。

2) 组织有序性(C13)。主要指在乘车高峰期，车站内聚集的客流较大时，工作人员对于乘客的有序排队、候车、乘车的管理，防止在乘车高峰期发生拥挤踩踏等意外，确保乘客能安全快捷地完成换乘。这一指标可用冲突点的个数与换乘站站台有效面积的比值表示[3]，即

式中：N为站台内冲突点个数；S为站台有效面积，m2。

3) 换乘平均走行时间(C21)。该指标是指乘客从列车下车换乘到另一方向乘车所需要走行花费时间。主要用以判定乘客在车站内走行时间是否过长，是否影响乘客的乘车时间。具体定量计算时为各换乘方向的客流比例与该方向的换乘走行时间的乘积的总和，即

式中：T1为各个换乘方向平均走行时间,s；ki为各个换乘方向的客流比例；t1i为各个换乘方向的走行时间,s。

这部分指标可以通过实地调研获得数据。根据相关资料显示，乘客所能接受的最佳换乘走行时间为3～5 min，因此，可得表2[4]。

表2 换乘时间评价表

4) 换乘信息提示(C23)。换乘信息提示指的是在车站内指引乘客快速正确到达站台的各种换乘标识、地面箭头等指示设施[5]。该指标主要是评价车站是否能有效地指引乘客快速找到自己换乘方向的站台，从而节省乘车时间，避免不必要的时间浪费。可通过实地调研得出优(85分以上)、良(70～85分)、中(60～70分)、差(60分以下)等级。

5) 与自行车的衔接(C32)。与公交车相比，自行车具有机动灵活、可以解决“最后一公里”等优点，尤其近年来逐渐兴起的共享单车，使得民众对于骑单车的热情再次高涨，因此，单车+轨道的接驳方式逐渐成为一种重要的衔接方式[6]。这一指标与公交车的接驳判定指标类似，采用到最近的自行车停车点的距离作为评价指标，然后得出优(85分以上)、良(70～85分)、中(60～70分)、差(60分以下)4个等级。

6) 换乘距离(C41)。换乘距离是指乘客从列车下车换乘另一条线路所需要的距离[7]，这一指标主要是针对于我国现有地铁站换乘通道过长而设置的，换乘距离越长乘客换乘的舒适性越低。其计算方法为

式中：S为换乘距离，m；ki为各个方向的换乘乘客的比率；si为相应方向的换乘距离，m。根据乘客走行速度1.2 m/s，最佳换乘走行时间3～5 min，可得表3。

表3 换乘距离评价表

7) 站台拥挤度(C42)。站台拥挤度是反映换乘站舒适性的一项重要的指标，可用人均占有面积来表示，换乘站拥挤程度越小舒适度越高。其计算方法[8]为

式中：C为人均站台占有面积，人/m2；Q为高峰客流量,人；S为站台面积，m2。

2 计算权重

层次分析法确定权重时，具体步骤如下。

1) 构造层次分析结构。整体评价分为3层，分别为目标层，准则层和指标层。

2) 构造判断矩阵。在构造判断矩阵时，设有n个指标，其权值分别为w1，w2，w3，…，wn，对其进行两两比较，则会形成n×n阶矩阵，即为判断矩阵

一般情况下矩阵中元素aij即分值不必分得太细，传统方法一般取值1，3，5，7，9。各分值说明见表4[9]。

表4 判断矩阵数值说明表

其余2，4，6，8为各个数值的中间取值。

3) 一致性检验。如果将上述矩阵A右乘向量W=(w1,w2，…，wn)T，即

AW=nW

则n为此矩阵的一个特征值，W为n对应的特征向量，根据矩阵论相关知识可以得出上述判断矩阵具有唯一最大非零特征根λmax，并且n=λmax，但是在实际情况中，判断矩阵会因为种种原因而出现一致性的偏差，所以在实际问题中要进行一致性的检验，需建立一致性标度CI，其计算方式为

CI越小则一致性的程度越高。

在层次分析法中还将引入一致性比率CR来进一步判断，计算式为

一般情况下一致性比率CR<0.10则认为矩阵具有满意的一致性，其中RI为一致性指标，具体取值见表5[10]。

表5 一致性指标RI取值表

4) 层次单排序。层次单排序即为矩阵的计算，计算的方法有许多种，常用方法有和积法与方根法，本文采用方根法借助MATLAB软件进行矩阵的求解。

首先进行准则层求解，即指标(安全性，高效性，衔接性，舒适性)T。在查阅资料与咨询相关专家后得出判断矩阵

经计算可得矩阵最大特征根λmax=4.117 9，则一致性比率CR=0.043 7<0.10，即矩阵具有满意的一致性，矩阵特征向量WA-B=(0.146，0.469，0.279，0.106)T即为准则层元素(安全性，高效性，衔接性，舒适性)的权值。同理，可依次得出指标层中判断矩阵及权值，如下所示。

CR=0.007 9,WB1=(0.163,0.540,0.297)T。

CR=0.033 2,WB2=(0.637,0.258,0.105)T。

CR=0.033 2,WB3=(0.637,0.258,0.105)T。

CR=0.000 0,WB4=(0.571,0.286,0.143)T。

5) 层次总排序。进行完准则层单排序后，根据相关计算得出指标层对于目标层的最终权重值，见表6。

表6 评价指标权重表

3 实例论证

以武汉市洪山广场换乘站作为实例进行验证。洪山广场站为2，4号线换乘站，车站为地下3层，其中地下1层为2，4号线综合用站厅层，地下2，3层均为站台层，该站的换乘形式为单岛4线同台换乘，即地下2层为2号线天河机场站和4号线黄金口站的乘车方向；地下3层为2号线光谷广场站和4号线武汉火车站的乘车方向[11]。

本文选取2017年11月某天08：00-08：30早高峰期间进行实地调查，统计整理得到指标数据见表7。

表7 洪山广场站评价指标得分表

如表7所示，各个指标的得分已经得出，将各个指标得分加上相应权重后，最终得出武汉洪山广场换乘站综合评价得分为82.57，整体评价为良。

作为武汉市轨道交通客流量最大的2号线和4号线的交汇换乘站，洪山广场站每天客流量巨大，而通过实地调查发现，本站因其换乘方式为单岛4线同台换乘，可以较好地完成换乘及与其他交通方式的衔接职能，与评价得分基本吻合。但是从站台拥挤度评价结果来看，乘客在站台候车时相对比较拥挤，建议在允许条件下适当扩大站台面积，减小站台拥挤度。

4 结语

综上所述，本文所建立的城市轨道交通换乘站综合评价体系，在经过武汉市轨道交通洪山广场站实际论证后，得出与客观事实相符合的评价结果，通过该体系可以有效评价换乘站，找出换乘站所存在的不足，在条件允许情况下改进，同时也可为未来城市轨道交通换乘站建设提供合理可行的参考。