基于网络结构和运行质量的快速路系统评价方法

解立鹏 汪 春 邱 猛 王 凯 宋军军

（1.合肥工业大学汽车与交通工程学院，安徽合肥 230009；2.合肥市重点工程建设管理局，安徽合肥 230001）

快速路作为解决城市内中远距离出行问题的基础设施，规模不断扩大，但运营效果欠佳。赵宪尧等[1]认为交通规划设计应具有超前思维，且交通规划是解决交通拥堵问题的根本措施。因此，对快速路系统进行科学而有效评价成为交通规划的关键，也可以用于检测交通规划中的不足与隐患。孙慧娟等[2]研究了快速路系统的规模与相应的布局优化问题，采用层次分析法对快速路系统的布局进行了综合评价，并结合西安市快速路系统规划给出实例。李洪萍等[3]建立了快速路系统服务水平二级综合评价模型，该模型以快速路系统管理者为评价主体，但只对运行质量进行了综合评价，未考虑到网络结构指标，对于快速路系统建设的宏观考量不足。快速路系统的评价需要从微观与宏观两个层次考察其优劣，对于快速路系统评价模型的建立，结合相关评价研究优选科学合理的二级评价指标，利用层次分析法构建层次结构模型并确定指标权重，对该层次结构模型进行基于模糊综合分析法的综合评价，以合肥市快速路系统为例，对构建的快速路评价系统进行实例应用分析。

1 指标集与评价集的构建

1.1 指标集

快速路系统的评价指标集一般采用二级结构体系。一级评价指标主要包括运行质量和网络结构；二级指标的选取和定量计算参考了以往的快速路系统评价方案[3-8]，结合过往研究中快速路系统的评价指标权重进行指标优选，综合各参考文献和标准规范，结合各城市的快速路系统的评价需求，选择13个已通过相关性检验的二级指标构建评价体系。

各二级指标的名称、定义及编号如表1所示。

表1 二级评价指标的名称、定义及编号

1.2 评价集

快速路系统评价采用五级结构体系，指标的评价集划分为优秀、良好、中等、较差和很差等5个等级。

2 快速路系统评价层次结构模型的构建

层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）指通过构建一个反映评价指标之间从属关系的递阶层次结构模型，解决多准则决策问题的方法。这种方法可以通过确定指标权重，实现指标权重的定量分析[3]。本节采用AHP建立层次结构模型对快速路系统进行评价，为快速路系统的方案改进和决策实施提供理论依据和参考价值[5]。

通过层次分析法获得的运行质量级指标判断矩阵及权重如表2所示。

表2 运行质量指标判断矩阵及权重

网络结构二级指标判断矩阵及权重如表3所示。

表3 网络结构指标判断矩阵及权重

3 快速路系统综合评价方法

快速路系统具有综合性、社会性、开放性等特性，模糊综合评价已在多方面的评价问题中得以应用[9]。

模糊综合评价法（FCE）是一种基于模糊数学的评价方法，根据隶属度的概念实现定性指标的量化，适用于模糊评价问题[3]。

3.1 快速路系统综合评价流程

基于技术质量指标的快速路系统综合评价是研究的核心，建立的快速路综合评价模型。

快速路系统综合评价流程如图1所示。

图1 快速路系统综合评价流程

3.2 构建快速路系统评价指标分级表

模糊综合评价采用分级隶属函数法，阈值的确定是分级隶属函数法的关键。参考以往对于快速路系统的相关研究[3-6]以及城市综合交通体系规划标准[10]，对所选二级指标进行综合分析，结合相关城市快速路系统的实际数据评定各二级指标的计算方式及阈值，总结快速路系统的分级评价指标。

快速路系统指标分级评价如表4所示。

表4 快速路系统指标分级评价

4 实例应用分析

4.1 指标的获取及计算

以合肥市为例，采用上述快速路系统评价方法对2015年与2020年合肥市快速路系统进行综合评价，结合经过一致性检验的结构层次模型得到的各指标权重以及各二级指标所属的评价标准等级。其中，网络结构等静态指标的取值参考了合肥市“1331”综合交通规划等资料以及实际道路网的观测数据，运行质量等动态指标的取值则通过实地调查的数据以及交通仿真获取。

快速路系统评价指标分级如表5所示。

表5 快速路系统评价指标分级（2020年/2015年）

4.2 问题及对策

计算可得2020年与2015年合肥市快速路系统综合评价值分别为82.46分和76.13分。根据该评价体系获得的数据和各指标的权重，可以针对快速路系统提出对应的优化策略。根据合肥市快速路现状和综合评价结果，得出结论。

（1）运行质量指标对于合肥市快速路系统的评价权重较高，是因为运行质量直接反映了驾驶员的驾驶感受，其中行程速度指数、饱和度和车公里周转量指数是影响运行质量指标评价结果的重要因素。在合肥市快速路系统的发展中，这三个指标均得到了明显改善，与快速路系统的各匝道、枢纽的布局优化息息相关。建设长距离复合枢纽、打造系统完善的快速路是实现车辆连续行驶的关键。采用枢纽互通和定向匝道，在不同道路之间实现交通流的高效率转换，车辆在地面就能够进行交通转换，极大地改善快速路系统运行质量。

（2）结合网络结构指标评价结果，可以发现合肥市快速路系统的网络结构各方面表现良好，进步也较为明显，但仍有较大的发展空间。经过合肥市快速路系统的建设与优化，对通道资源的复合利用的提升，帮助合肥市打造立体交通，节约土地，避免对城市区域的多重分割。对快速路网薄弱地区应适当通过快捷联络线、快速通道等方法进行加密，提高路网输送能力。注重和合肥市其他交通方式以及城对外交通方式相协调，与合肥市用地规划等相协调。还应充分考虑合肥市主城区与滨湖新区、高新区等各个区域连通的情况，对快速路进行合理规划。