城市公交线网发展适应性评价研究

李建立，朱兴林，赵佳炜

（新疆农业大学交通与物流工程学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

1 引言

随着城市不断的发展，城市公交线网无法与城市发展步伐保持一致，进行城乡公交线网适应评价可以找出其中存在的问题，并针对性的加以改善。2009年，胡启洲等学者提出了灰色关联模型对城市公交线网进行评价[1]，次年提出了利用物元分析模型评定城市公交线网的等级[2]；刘小丽等[3]学者提出了AHP-SCE组合模型，可以对城市公交线网进行定量与定性相结合的综合评价；康浩等[4]学者提出了基于TransCAD 的模糊综合评价方法；韦清波等[5]学者以广州市为例对城市公交服务指标进行了研究；徐思慧[6]以新疆阿瓦提县为例，利用TransCAD 对中心城区城乡公交线网规划做了研究。在国外，Karen Thompson 和Alter 等[7，8]学者通过选取城市公交的不同指标对城市公交的服务水平给予评价，包括安全性、客流量和出行时间等。Eboli 等[9]学者基于公交车存在的客观条件，结合乘客主观感受，对城市公交线网做出评价。在国内外关于城市公交线网发展适应性评价的研究较少，本文以五家渠市为例，利用模糊层次分析法对城市公交线网发展进行评价研究。

2 模糊层次分析法

模糊评价法[10]是一种基于模糊数学理论的综合评价方法，能将定性评价转为定量评价，结果准确，结构性好；它的缺点是计算复杂，对指标权重矢量的确定指标性较强[11]。模糊评价法适用于解决各种确定性不明的问题。层次分析法[12]是将定性与定量分析相结合的一种评价方法，简单实用，所需的数据量不多，能将人的主观感受系统化和模型化；缺点是不能为决策提供新方案，另外评价结果未能完全摆脱人的主观意愿，不易令人信服。层次分析法适用于多层次、多因素、多方案的评价与决策类问题。大致分为以下五个步骤：

①根据评价目的确定评价指标集合。

②建立评价等级集合。

③确定各评价指标的权重。

④确定评价矩阵R。

用隶属度分别描述各高层子因素相对于评判集V的隶属程度，得到单因素模糊评价矩阵R。如式（4）所示：

⑤单级模糊综合评价。

其中：S－单级模糊综合评价集；

W－模糊综合评价权重集；

R－单因素模糊评价矩阵；

o－模糊运算符或模糊合成算子。

鉴于城市公交线网发展评价涉及面广，为降低人的主观性影响和将评价对象系统化、结构化，本文将模糊评价法和层次分析法相结合，运用模糊多层次评价法对城市公交线网发展进行评价。

3 评价指标体系的建立

城市公交线网发展评价涉及面广，需要考虑的影响因素有很多，因此它的评价指标不是确定的，通常与评价的对象有关。评价对象一般可分为三类：面向乘客的城乡公交线网技术水平评价；面向公交企业的城乡公交服务水平评价；面向政府的社会效益评价。

技术水平评价是从线网、场站、车辆等方面来衡量城乡公交的发展水平；服务水平评价是从经济性、准点率等方面来衡量公交企业的管理运营水平，评价指标包括换乘率、换乘距离、平均载客率、公交准点率等；社会效益评价根据城乡公交系统对社会和经济的影响效果来评价贡献程度，包括环保性、经济合理性等指标。

本文的研究对象是针对城市公交线网发展评价，评价内容着重于技术水平和服务水平的评价，根据评价指标体系所遵循原则，对评价指标进行筛选，建立评价指标体系见表1。根据城市公交线网发展评价指标建立因素集，并对因素集进行三级层次划分，其中第一层为目标层，为所评价的研究对象，即五家渠市城乡公交线网优化方案适应性；第二层为准则层，为进行评价所依照的基准或进行判断的标度，本文选取公交线网的技术水平和服务水平作为评价的判断标度；第三层为指标层，为用于评价的具体评价指标。

表1 城市公交线网发展评价指标体系

4 构造判断矩阵及权重计算

用专家评价法确定第二层次的权系数向量W 和第三层次的权系数向量W1、W2。本文选取50 位业内人士对指标重要度进行评价，根据专家评价的结果为依据建立判断矩阵，指标对比中觉得某指标最重要的人数越多，该指标的标度就越大，然后用层次分析法软件Yaahp 求出权系数向量W、W1和W2，见表2～表4。

表2 准则层判断矩阵赋值及权重

表3 技术水平对应指标层判断矩阵赋值及权重

表4 服务水平对应指标层判断矩阵赋值及权重

由表2 可知，权系数向量W=（0.667，0.333），由表3和表4 可知，权系数向量W1=（0.0953，0.4668，0.1603，0.2776），W2=（0.5396，0.2970，0.1634）。经过一致性检验，发现检验系数CR＜0.1 均成立，说明计算结果满足一致性要求。

5 实例分析

通过对五家渠市的实地调查，得到以下数据：

①公交线网密度。

2017 年五家渠市中心城区公交线网密度为3.22km/km2，满足市中心区线网密度不低于3km/km2的城市公交线网规划要求。

②公交线路长度。

五家渠市公交线路长度在5.3km～18.2km 之间，根据相关规范推荐值，公交线路的长度宜在8km～12km，五家渠市线路长度小于8km 的公交线路有2 条，大于12km 的公交线路有2 条。

③公交线路非直线系数。

公交线路非直线系数是指公交线路的总长度与公交线路的起讫点距离间的比值，公式如下：

式中：F－公交线路的非直线系数；

L－公交线路的总长度(m)；

D－公交线路的起讫点距离(m)。五家渠市公交线路非直线系数，见表5。

表5 五家渠市公交线路非直线系数表

由表5 知，五家渠市公交线路非直线系数在1.04～2.82 之间，根据相关规范推荐值，公交线路非直线系数一般不宜超过1.4，五家渠市公交线路非直线系数小于1.4 的有4 条。

④公交站点平均站距。

公交站点平均站距是指一条线路内所有相邻公交站点间的平均距离，公式如下：

式中：d－公交线路的平均站距（m）；

L－公交线路的总长度（m）；

n－公交线路的站点数（个）。

根据公式7 可以求出五家渠市公交站点平均站距，见表6。

表6 五家渠市公交线路平均站距统计表

由表6 可知，五家渠市公交平均站距在406m～2600m 之间，平均站距小于600m 的有5 条，大于1000m的有1 条。

⑤公交站点覆盖率。

经测算，五家渠市中心城区公交站点500m 半径平均覆盖率为88.2%，接近相关规范推荐值90%，300m 半径平均覆盖率为62.4%，满足相关规范推荐值50%的要求。

建立评语集X 及相应的价值量，建立模糊综合评判矩阵并计算，将五家渠市城乡公交线网发展水平分为优秀、良好、中等、合格、不合格五个等级，分别用X1、X2、X3、X4、X5代替，并赋值。

根据调查研究现状以及邀请业内人士对城乡公交线网发展水平进行评议，结果见表7。

表7 城乡公交线网发展水平评议表

由表7 可得模糊综合评判矩阵R。

进一步可得到模糊综合评价结果B。

根据最大隶属度原则，得Bk为0.56，可知五家渠城乡公交线网发展水平为“中等”。

6 结语

根据五家渠市公交线网发展现状分析以及适应性评价结果，建议城乡公交线路划分成主干线、支线和辐射补充联络线三个层次，采用混合式衔接模式和树状线网结构及环状线网结构相结合的形式对城区公交线网进行布设。首先根据城市实际的道路条件及居民出行需求，规划出城乡公交一体化线网线路干线的初始线路，作为城市干线初始骨架；支线线网是公交干线的补充，辐射到乡镇的区域，该类线路基于城乡道路路况和中心城区与周边乡镇之间的客流分布情况进行保留、取消、延长等线路调整方法；最后进行线路筛选，形成规划方案。

城乡公交线网发展研究是一项复杂的系统工程，城市公交线网发展评价关键在于指标体系的构建，不同的地区是有差异的，对此问题可在今后的进一步研究中加以深入探讨和完善。