吳 瑤 陸 建▲ 邱紅桐 李亞平 馬繼萍

（1.東南大學(xué)城市智能交通江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京 210096；

2.東南大學(xué)現(xiàn)代城市交通技術(shù)江蘇高校協(xié)同創(chuàng)新中心 南京 210096；3.國(guó)家道路交通管理工程技術(shù)研究中心 江蘇 無(wú)錫 214151；4.西安外事學(xué)院工學(xué)院 西安 710077）

0 引言

城市公共交通是城市交通的大動(dòng)脈，不僅承擔(dān)了城市居民日常出行，支持城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且對(duì)城市發(fā)展布局和城市經(jīng)濟(jì)有著密切的聯(lián)系。研究和探討城市公共交通發(fā)展是否合理，是否與城市發(fā)展相適應(yīng)，是否與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)，是否與城市公共交通需求相適應(yīng)，一方面為城市公共交通線網(wǎng)規(guī)劃和公共交通運(yùn)營(yíng)管理提供理論參考，同時(shí)也對(duì)促進(jìn)城市公共交通與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)城市公交的現(xiàn)代化與可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義［1－4］。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)方面的研究較少，現(xiàn)有的研究主要集中在城市交通適應(yīng)性和公路交通適應(yīng)性方面。例如，在城市交通適應(yīng)性方面，閆攀宇等［5］將城市交通適應(yīng)性定義為交通系統(tǒng)內(nèi)部各方面與其相應(yīng)需求之間的相互協(xié)調(diào)一致和持續(xù)發(fā)展的能力，并從建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理和服務(wù)4個(gè)角度構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)城市交通適應(yīng)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。Van等［6］評(píng)估城市交通和土地利用關(guān)系時(shí)，指出了城市交通綜合系統(tǒng)的發(fā)展階段應(yīng)該和城市經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)，在制定城市交通發(fā)展政策時(shí)，應(yīng)該考慮城市交通系統(tǒng)、土地利用和城市經(jīng)濟(jì)的相互適應(yīng)關(guān)系。在公路交通適應(yīng)性方面，周偉等［7］指出了公路交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性的基本內(nèi)涵與特征，構(gòu)建了由主體指標(biāo)和補(bǔ)充指標(biāo)組成的公路交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并將木桶理論和灰色關(guān)聯(lián)分析方法應(yīng)用于公路交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性研究中。于江霞等［8］從公路交通適應(yīng)性的涵義出發(fā)，構(gòu)建了適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用改進(jìn)的灰色綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了公路交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)。陳荔等［9］認(rèn)為公路交通適應(yīng)性包括其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特定階段和水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、綜合運(yùn)輸體系等相適應(yīng)，并且在此基礎(chǔ)上利用SWOT 方法分析陜西省公路交通的適應(yīng)性。在公共交通適應(yīng)性方面，權(quán)威報(bào)告TCRP［10］提出了城市公共交通需具備優(yōu)秀的服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量，以適應(yīng)城市居民的公共交通出行，并建立了服務(wù)水平評(píng)價(jià)體系。郭延永［11］分析了城市軌道交通適應(yīng)性概念和內(nèi)涵，并建立了城市軌道交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用AHP－隸屬度函數(shù)模型對(duì)西安市軌道交通適應(yīng)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。Qu等［12］從宏觀和微觀兩方面對(duì)西寧市快速軌道交通的適應(yīng)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上提出了城市綜合交通體系和快速軌道交通的發(fā)展模式。Stokenberga［13］從快速軌道交通對(duì)城市土地開(kāi)發(fā)和價(jià)值提升的關(guān)系入手，在總結(jié)拉丁美洲和亞洲已有相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，定性評(píng)估了城市快速軌道交通的適應(yīng)性。

上述研究成果推動(dòng)了城市交通和公路交通適應(yīng)性的發(fā)展，為城市公共交通適應(yīng)性的研究提供了理論依據(jù)和研究思路。筆者在分析城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性含義的基礎(chǔ)上，構(gòu)建常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)TOPSIS模型，并采用此方法對(duì)西安、咸陽(yáng)和寶雞3個(gè)城市的常規(guī)公共交通適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

適應(yīng)性是指事物或者系統(tǒng)是否能滿(mǎn)足內(nèi)部條件、外部環(huán)境及客觀存在的需求，并能與之同步發(fā)展、相互協(xié)調(diào)的能力。城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性是指在一定的城市發(fā)展階段和發(fā)展水平下，其與城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互適應(yīng)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的能力。評(píng)價(jià)城市常規(guī)公共交通的適應(yīng)性本質(zhì)是評(píng)價(jià)公共交通在協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)展（公交線網(wǎng)、客運(yùn)能力、服務(wù)水平）的同時(shí)與外部環(huán)境（即社會(huì)經(jīng)濟(jì)）是否適應(yīng)。城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性具體表現(xiàn)在以下4方面：

1）城市常規(guī)公共交通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及規(guī)模是否與城市發(fā)展相適宜，是否能夠滿(mǎn)足城市發(fā)展要求。選取城市常規(guī)公共交通的重復(fù)系數(shù)、線網(wǎng)密度、公交線網(wǎng)總長(zhǎng)度和非直線系數(shù)作為線網(wǎng)指標(biāo)，這些指標(biāo)反映了城市常規(guī)公共交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和規(guī)模的合理性。

2）城市公共交通的旅客運(yùn)輸能力是否與城市居民出行量相適應(yīng)，是否能夠滿(mǎn)足居民公交出行需求。選取客運(yùn)周轉(zhuǎn)量、客流斷面不均勻系數(shù)和公交車(chē)保有量作為客運(yùn)能力指標(biāo)，這些指標(biāo)反映了常規(guī)公共交通實(shí)際運(yùn)能狀況。

3）城市常規(guī)公共交通的服務(wù)水平是否與城市居民公交出行要求相適應(yīng)，是否能夠達(dá)到城市居民出行對(duì)方便性、迅速性和舒適性選擇的要求。選取換乘系數(shù)、車(chē)輛滿(mǎn)載率、平均出行時(shí)間、公交出行比例、站點(diǎn)覆蓋率和平均換乘距離指標(biāo)，這些指標(biāo)反映了城市常規(guī)公共交通的服務(wù)水平。

4）城市常規(guī)公共交通能否與城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)。選取占用城市土地資源、線網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)性、方案實(shí)施總資本和與軌道交通銜接程度指標(biāo)，這些指標(biāo)反映了常規(guī)公共交通與城市經(jīng)濟(jì)的適應(yīng)程度。

根據(jù)城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性含義，從系統(tǒng)性、科學(xué)性和可操作性角度出發(fā)，以城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性為目標(biāo)層，選取線路網(wǎng)絡(luò)、客運(yùn)能力、服務(wù)水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)建立公共交通適應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，最終確立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1。

表1 常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系表Tab.1 Adaptability evaluation indicator system of urban public transit

2 常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)模型

本文引進(jìn)TOPSIS方法建立城市公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)模型。TOPSIS法是1種常用的多目標(biāo)決策方法［14－15］。具體到本文，公共交通適宜性問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為如下數(shù)學(xué)問(wèn)題：在城市常規(guī)公共交通中，假定存在1個(gè)與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展最適應(yīng)的常規(guī)公共交通形態(tài)（正理想解），還存在1個(gè)與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展最不適應(yīng)的常規(guī)公共交通形態(tài)（負(fù)理想解），根據(jù)TOPSIS思想，對(duì)于n個(gè)城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性問(wèn)題可以歸為綜合考慮m個(gè)影響指標(biāo)的情況下，按照與城市常規(guī)公共交通形態(tài)與正理想解的貼近度，評(píng)價(jià)城市常規(guī)公共交通的適應(yīng)性。假設(shè)有n個(gè)城市常規(guī)公共交通，記為A＝｛A1，A2，…，An｝，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中有m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為指標(biāo)集，記G＝｛G1，G2，…，Gm｝。城市Ai的常規(guī)公共交通的指標(biāo)Gj的屬性值為yij（i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m），則矩陣Y＝（yij）n╳m表示城市公共交通集Ai對(duì)指標(biāo)集Gj的決策矩陣：

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)量綱不同，需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，從而得到量綱一的量化標(biāo)準(zhǔn)決策矩陣。

對(duì)成本型指標(biāo)Gj，令

對(duì)效益型指標(biāo)Gj，令

歸一化處理后的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)決策矩陣表示為

2.2 確定權(quán)重

本文中選取的指標(biāo)既有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo)，采用層次分析法（AHP）來(lái)確定指標(biāo)的權(quán)重。步驟如下：①明確目標(biāo)；②建立層次結(jié)構(gòu)；③構(gòu)造判斷矩陣；④層次單排序及其一致性檢驗(yàn)；⑤層次總體排序及其一致性檢驗(yàn)。

層次分析模型的構(gòu)造，是將給定的因素集U按各層次劃分為Ui等子集，一般包括總目標(biāo)層A，準(zhǔn)則層C及指標(biāo)層P等，城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)如圖1。

層次分析法需要決策者對(duì)各層中的元素相對(duì)上層某元素的重要性進(jìn)行判斷，一般采用專(zhuān)家打分法給予適當(dāng)?shù)娜≈?，根?jù)上、下層之間的關(guān)系，構(gòu)造不同層次的多個(gè)判斷矩陣。根據(jù)選定的評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣如式

圖1 城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)Fig.1 Hierarchy of adaptability evaluation for urban public transit

構(gòu)建城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣如式

判斷矩陣通常采用9級(jí)標(biāo)度法，也可采用方根法計(jì)算矩陣指標(biāo)的特征向量及其最大特征根λmax。在進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)時(shí)，需要計(jì)算一致性指標(biāo)CI（見(jiàn)式（7）），然后將CI與隨機(jī)一致性指標(biāo)RI進(jìn)行比較得到CR值（見(jiàn)式（8）），當(dāng)結(jié)果CR＜0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有滿(mǎn)意一致性；否則認(rèn)為專(zhuān)家打分不合理，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到一致性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為止。在進(jìn)行層次總排序時(shí)，需要計(jì)算指標(biāo)層和準(zhǔn)則層的合成權(quán)重w＝（w1，w2，…，wj），同時(shí)也需計(jì)算CR，當(dāng)CR＜0.1 時(shí)，認(rèn)為計(jì)算結(jié)果具有滿(mǎn)意的一致性。由層次分析法確定的各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重見(jiàn)表1。

2.3 加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣

由層次分析法確定的指標(biāo)權(quán)重為wj，則加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣可表示為

2.4 常規(guī)公共交通適應(yīng)性邊界確定

借鑒TOPSIS思想可確定常規(guī)公共交通適應(yīng)性的邊界條件，A＋定義為正理想解，A－為負(fù)理想解。可用式（10）和式（11）分別表示

2.5 計(jì)算相對(duì)貼近度

定義城市Ai的常規(guī)公共交通到正理想解的距離為L(zhǎng)＋i，到負(fù)理想解的距離為L(zhǎng)－i，則

定義城市Ai的常規(guī)公共交通到理想解的貼近度為λi＝S－i／（S＋i＋S－i），則0＜λi＜1。所以當(dāng)λi接近0時(shí)，城市Ai的常規(guī)公共交通越靠近負(fù)理想解，其適應(yīng)性越差；當(dāng)λi接近1 時(shí)，城市Ai的常規(guī)公共交通越靠近正理想解，其適應(yīng)性越高。

2.6 常規(guī)公共交通適宜性判定標(biāo)準(zhǔn)

采用等級(jí)劃分原則，將常規(guī)公共交通適宜性劃分為5個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表2。

表2 城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)判依據(jù)Tab.2 Adaptability judgment basis of urban regular public transport

3 案例分析

筆者以西安、咸陽(yáng)和寶雞3個(gè)城市的常規(guī)公共交通為案例，采用上述評(píng)價(jià)方法對(duì)其公共交通適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)3個(gè)城市2008年的公共交通與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，收集統(tǒng)計(jì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)值，得到如表3所列的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

根據(jù)筆者所提出的方法，對(duì)西安市軌道交通線網(wǎng)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，步驟如下。

步驟1。確定決策矩陣為

表3 適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系表Tab.3 Indicator system of adaptability evaluation for urban public transit

步驟3。確定權(quán)重向量?；贏HP 法的權(quán)重向量為

步驟4。加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)決策矩陣為

步驟5。適應(yīng)性邊界為

步驟6。計(jì)算距離及相對(duì)貼近度為

根據(jù)以上貼近度計(jì)算結(jié)果，結(jié)合城市常規(guī)公共交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性評(píng)判依據(jù)表分析可得：西安市公共交通適應(yīng)度為0.62，評(píng)價(jià)結(jié)果為基本適應(yīng)，說(shuō)明西安市城市公共交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公共交通需求上基本協(xié)調(diào)，西安市居民出行調(diào)查的分析結(jié)果與本文得出的公交適應(yīng)性水平一致；咸陽(yáng)市和寶雞市公共交通適應(yīng)度值分別為0.50和0.47，評(píng)價(jià)結(jié)果為欠適應(yīng)，說(shuō)明咸陽(yáng)市城市公共交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不夠協(xié)調(diào)，城市公共交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不夠穩(wěn)定，而咸陽(yáng)市和寶雞市的城市綜合交通規(guī)劃中對(duì)公交發(fā)展現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果與筆者得出的適應(yīng)性水平一致，所以筆者提出的常規(guī)公交適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法具有可靠性和適用性。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，咸陽(yáng)市和寶雞市公共交通適應(yīng)度還需進(jìn)一步調(diào)節(jié)，城市常規(guī)公共交通還要進(jìn)一步發(fā)展才能適應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公共交通需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

筆者研究了城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)問(wèn)題，得到以下結(jié)論。

1）解析了城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性含義和具體表現(xiàn)，并基于此構(gòu)建了常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法確定了指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；

2）提出了基于TOPSIS的城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法，該方法基于城市常規(guī)公交適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)建立決策矩陣，采用TOPSIS思想得到正負(fù)理想解，通過(guò)城市常規(guī)公共交通發(fā)展形態(tài)與正負(fù)理想解的距離和貼近度確定其適應(yīng)性程度；

3）采用實(shí)際案例驗(yàn)證了該方法的實(shí)用性和可行性。案例結(jié)果表明西安市公共交通適應(yīng)度值為0.62，隸屬于基本適應(yīng)，而咸陽(yáng)市和寶雞市公共交通適應(yīng)度值分別為0.50和0.47，隸屬于欠適應(yīng)，這一評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相符。西安作為省會(huì)城市和西部大城市，其公共交通適應(yīng)性應(yīng)該力爭(zhēng)適應(yīng)水平，應(yīng)該大力發(fā)展公共交通。而咸陽(yáng)和寶雞也隸屬于陜西省重要城市，應(yīng)該加大對(duì)公共交通的投入，以提升居民公交出行方便性，改善城市交通環(huán)境，提高城市形象。

4）為反映筆者方法的優(yōu)劣性和適用性，避免單類(lèi)方法評(píng)價(jià)結(jié)果不合理，下一步研究重點(diǎn)將對(duì)比分析基于TOPSIS評(píng)價(jià)方法和基于模糊評(píng)價(jià)方法的城市常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果。為與筆者方法保持一致，將模糊評(píng)價(jià)方法中將適應(yīng)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)等級(jí)均劃分為5級(jí)（參考表2），指標(biāo)權(quán)重亦采用AHP 法確定，評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度的確定采用降半梯形法表示。若2種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果一致，則證明本文所提方法的合理性；若評(píng)價(jià)結(jié)果不一致，因進(jìn)一步分析每種方法結(jié)果與社會(huì)發(fā)展實(shí)際情況的符合程度，以此分析評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性。

5）筆者在常規(guī)公共交通適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方面有待于進(jìn)一步研究，完善和優(yōu)化文中提出的指標(biāo)體系。在評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定時(shí)采用的AHP分析法具有主觀性的缺陷，未來(lái)工作將研究指標(biāo)的客觀賦權(quán)方法和變權(quán)函數(shù)方法。

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