基于二級模糊的常規(guī)公交運(yùn)行綜合狀況評價與分析

王 寬 郭杜杜 逯國生

（1．中國民航大學(xué)，天津 300300；2．新疆大學(xué)，烏魯木齊 830000；3．新疆軍區(qū)69243部隊，烏魯木齊 830000）

基于二級模糊的常規(guī)公交運(yùn)行綜合狀況評價與分析

王 寬1郭杜杜2★逯國生3

（1．中國民航大學(xué)，天津 300300；2．新疆大學(xué)，烏魯木齊 830000；3．新疆軍區(qū)69243部隊，烏魯木齊 830000）

常規(guī)公交是城市交通的重要組成部分，正確合理有效地評價其運(yùn)行綜合狀況，可以為城市交通的整體規(guī)劃和監(jiān)管等方面提供參考依據(jù)。首先，從便捷性、可靠性、舒適度三方面考慮，并結(jié)合乘客出行需求情況確定城市常規(guī)公交運(yùn)行7個核心評價指標(biāo)，建立城市常規(guī)公交運(yùn)行評價指標(biāo)體系。其次，提出二級模糊-層次分析方法，建立常規(guī)公交運(yùn)行綜合指數(shù)評價模型，既可對公交運(yùn)行整體水平進(jìn)行評價，又可針對評價指標(biāo)進(jìn)行分析。最后，以烏魯木齊市為例，抽樣選取案例公交線路，對烏市常規(guī)公交線路進(jìn)行跟車調(diào)查，將調(diào)查數(shù)據(jù)帶入評價模型，得出了不同時段各公交線路運(yùn)行評價綜合指數(shù)，并對其整體運(yùn)行綜合狀況做出了評價。

常規(guī)公交；運(yùn)行綜合狀況；評價指標(biāo)體系；二級模糊-層次分析法

引言

常規(guī)公交作為城市交通的主體，其運(yùn)行狀況的好壞，嚴(yán)重影響城市交通整體水平的發(fā)展。常規(guī)公交運(yùn)行狀況的完善與提高有助于緩解交通擁堵，提高乘客出行效率。因此，對常規(guī)公交系統(tǒng)建立科學(xué)合理的評價體系，并對其當(dāng)前運(yùn)行狀況進(jìn)行評價分析，了解常規(guī)公交運(yùn)行現(xiàn)狀，輔助公交運(yùn)營管理部門及時發(fā)現(xiàn)常規(guī)公交運(yùn)行存在的問題，為其制訂有針對性的改善措施提供依據(jù)，為城市交通更快更好發(fā)展指出方向。

發(fā)達(dá)國家公共交通事業(yè)起步早，已形成較為完善的公共交通理論體系[1]。在公共交通評價方面，研究主要集中于公共交通系統(tǒng)服務(wù)水平、營運(yùn)效益、乘客滿意度及可靠性等方面。國內(nèi)對常規(guī)公交運(yùn)行狀況評價研究較晚，主要集中于公交系統(tǒng)發(fā)展模式、常規(guī)公交的服務(wù)水平可靠性、公交場站等方面，多用綜合評價方法將多個指標(biāo)加權(quán)得出一個綜合評分值，未能反映某一具體指標(biāo)狀況，評價層次單一，部分研究項目只針對公交某一方面進(jìn)行較為細(xì)致的研究，但不適用于公交運(yùn)行整體水平評價[2]。

采用二級模糊-層次分析方法，可反映某一具體指標(biāo)狀況，層次鮮明，從便捷性、可靠性、舒適度三方面考慮，確定公交運(yùn)行7個核心評價指標(biāo)：平均運(yùn)行速度、換乘距離、平均候車時間、準(zhǔn)點(diǎn)率、發(fā)到站間隔、滿載率、車輛人均占有面積[3]，建立常規(guī)公交運(yùn)行綜合指數(shù)評價模型，并以烏魯木齊市為例，對常規(guī)公交線路進(jìn)行跟車調(diào)查并對其整體運(yùn)行綜合狀況做出了評價。

1 常規(guī)公交運(yùn)行評價指標(biāo)體系建立

我國城市交通的快速發(fā)展為人們提供了多元化的出行方式，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快，城市交通供求矛盾日益凸顯并加劇[2]，常規(guī)公交的大力發(fā)展是解決城市交通擁堵的關(guān)鍵?？茖W(xué)合理地建立適用于我國城市常規(guī)公交運(yùn)行評價指標(biāo)體系，用以評價常規(guī)公交運(yùn)行狀況，有利于公交監(jiān)管人員發(fā)現(xiàn)存在的問題并改善和提高常規(guī)公交運(yùn)行效率。

評價指標(biāo)的提出“因時因勢，因城因地而異”[4]，針對不同城市公共交通情況，需提出不同核心評價指標(biāo)。烏魯木齊市常規(guī)公交服務(wù)于社會公眾，需滿足公眾出行需求，以人為本，對其評價應(yīng)考慮乘客的乘車目的性及乘車舒適性。因此主要從快捷性、可靠性、舒適度三個方面考慮，選取7個體現(xiàn)乘客乘車需求的核心指標(biāo)，將城市公交運(yùn)行評價指標(biāo)體系分為三層：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、核心指標(biāo)層，見圖1。

圖1 常規(guī)公交運(yùn)行評價指標(biāo)體系圖

2 構(gòu)建綜合評價模型

2.1 評價方法的確定

研究采用二級模糊-層次分析方法構(gòu)建綜合評價模型，該方法是將層次分析法[5]與模糊評價法相結(jié)合，首先運(yùn)用層次分析法對各指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行確定,進(jìn)而對核心指標(biāo)和準(zhǔn)則層分別進(jìn)行模糊指標(biāo)量化。該方法可有效避免矩陣的一致性困難和建立的矩陣與人的思維差異問題，避免德爾菲法測評中的定性和模糊問題，實(shí)用性較強(qiáng)，可以較好地解決各評價指標(biāo)間定性與定量問題。

二級模糊-層次分析法結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，可較好解決綜合評價中的模糊性，最大限度減少人為因素[5]，根據(jù)不同可能性得出多層次的問題解，具備可擴(kuò)展性。同時，進(jìn)行二級評價，避免直接得出綜合評分值，對各層中各指標(biāo)的運(yùn)行狀況都將有具體的反映，既可對公交運(yùn)行整體水平進(jìn)行評價，又可針對某一指標(biāo)進(jìn)行分析。

2.2 綜合評價模型的構(gòu)建

采用二級模糊-層次分析評價方法，既可整體評價公交運(yùn)行狀況，又可了解各層指標(biāo)評價情況。此模型避免因選取評價不同指標(biāo)建立不同評價模型，適用于不同指標(biāo)的選取。模型如下，見式（1）、（2）。

式中∶ SI——常規(guī)公交運(yùn)行評價綜合指數(shù)，Bi——準(zhǔn)則層各評價指標(biāo)模糊量化值，bi——準(zhǔn)則層評價指標(biāo)權(quán)重向量，ci——核心指標(biāo)層模糊量化值，ai——核心指標(biāo)權(quán)重向量。

第一級模糊綜合評價：

（1）根據(jù)所選取的7個核心指標(biāo)構(gòu)成指標(biāo)層ci（i=1,2,...,7）；并對各自的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模糊指標(biāo)量化，各分為1,3,5,7,9五個等級。

（2）根據(jù)AHP層次分析法計算結(jié)果確定各因素權(quán)重，并構(gòu)成權(quán)重向量ai（i=1,2,...,7）；

（3）計算核心指標(biāo)層評價指標(biāo),

（i=1,2,3,4,5,6,7）。

第二級模糊綜合評價：

（1）根據(jù)準(zhǔn)則層指標(biāo)構(gòu)成目標(biāo)集Bi（i=1,2,3），并根據(jù)模糊綜合評價法對目標(biāo)集進(jìn)行模糊指標(biāo)量化，隸屬值分別為1,3,5,7,9。

（2）根據(jù)AHP層次分析法計算結(jié)果確定各因素權(quán)重，并構(gòu)成權(quán)重向量bi（i=1,2,3）；

（3）計算綜合評價指標(biāo),（i=1,2,3）；

（4）由上述計算結(jié)果可以得到各等級的隸屬值，將這些隸屬值構(gòu)成隸屬度向量并歸一化，求得歸一化后的隸屬度向量，得到最終評價指標(biāo)的5個等級。根據(jù)上式得出的SI值對常規(guī)公交運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合評價。

3 烏魯木齊市常規(guī)公交運(yùn)行狀況綜合評價模型

3.1 烏市常規(guī)公交運(yùn)行狀況評價指標(biāo)

準(zhǔn)則層：便捷性B1、可靠性B2、舒適性B3。

核心指標(biāo)層：平均運(yùn)行速度C1、換乘距離C2、平均候車時間C3、準(zhǔn)點(diǎn)率C4、發(fā)、到站間隔C5、滿載率C6、車輛人均占有面積C7。

烏魯木齊市常規(guī)公交運(yùn)行狀況綜合評價模型∶

式中：al——核心指標(biāo)C1的權(quán)值；am——核心指標(biāo)Cm的權(quán)值；an——核心指標(biāo)Cn的權(quán)值。

3.2 各評價指標(biāo)的模糊量化及權(quán)值的計算

（1）便捷性B1核心指標(biāo)平均運(yùn)行速度C1、換乘距離C2、平均候車時間C3權(quán)值向量al的確定

便捷性B1各核心評價指標(biāo)的模糊量化分級，見表1。

由《城市公共交通概論》中對常用的公共交通方式運(yùn)送速度、發(fā)車頻率和單向客運(yùn)能力做出的規(guī)定[6]，將平均運(yùn)行速度進(jìn)行模糊指標(biāo)量化；換乘距離[7]、平均候車時間[8]的模糊量化采用問卷調(diào)查法，對烏魯木齊市100位不同年齡段公交車乘客進(jìn)行問卷調(diào)查。

表1 便捷性指標(biāo)C1、C2、C3模糊量化表

指標(biāo)權(quán)值的計算：

最大特征值：

n=3時，平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI=0.52，

因此B1通過了一致性檢驗，C1、C2、C3的權(quán)值向量為ai={a1，a2，a3}={0.539，0.164，0.297}，B1=0.539C1+0.297C2+0.142C3。

（2）可靠性B2核心指標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)率C4、服務(wù)水平可靠性C5權(quán)值向量aj的確定

可靠性B2各核心評價指標(biāo)的模糊量化分級，見表2。

準(zhǔn)點(diǎn)率等級劃分[9]采用問卷調(diào)查的方法，服務(wù)水平可靠性分級依據(jù)文獻(xiàn)[2]。

表2 可靠性各指標(biāo)C4、C5模糊指標(biāo)量化表

指標(biāo)權(quán)值計算：

B2=0.333C4+0.667C5

（3）舒適性B3核心指標(biāo)滿載率C6、車輛人均占有面積C7權(quán)值向量ak的確定

舒適性B3各核心評價指標(biāo)的模糊量化分級，見表3。

基于跟車調(diào)查及乘客舒適度訪問，結(jié)果表明：公交車每平方米范圍內(nèi)，乘載4名乘客時，車輛人均占有面積0.25m2，達(dá)到乘客心理安全上限；乘載5人及以上時，車輛人均占有面積大于等于0.22m2，車內(nèi)乘客流通性受到影響，顧客開始缺乏安全感并感到擁擠不舒服。

表3 舒適性各指標(biāo)C6、C7模糊量化表

，0.75}值向量為ak=｛a6，a7｝={0.25

（4）準(zhǔn)則層便捷性B1、可靠性B2、舒適度B3權(quán)值向量bi的確定

指標(biāo)體系的模糊量化分級，見表4。

判斷矩陣

3.3 烏魯木齊市常規(guī)公交運(yùn)行狀況綜合評價模型

烏魯木齊市常規(guī)公交運(yùn)行狀況綜合評價模型的標(biāo)定結(jié)果如下：

式中：SI——公交線路運(yùn)行綜合指數(shù)；B1——便捷性指數(shù)；B2——可靠性指數(shù)；B3——舒適度指數(shù)；C1——平均運(yùn)行速度；C2——換乘距離；

C3——平均候車時間；C4——準(zhǔn)點(diǎn)率；C5——服務(wù)水平；C6——滿載率；C7——人均占有面積。

表4 公交線路整體運(yùn)行狀況分級表

4 烏魯木齊市常規(guī)公交運(yùn)行狀況綜合評價

4.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集采用跟車調(diào)查法，每日調(diào)查時間：8∶00am—20∶00pm，隔三抽一，調(diào)查車輛數(shù)占總發(fā)車輛的25%，調(diào)查數(shù)據(jù)包括各線路公交車發(fā)車及到站時間、?？空炯皢訒r刻、每站上下車人數(shù)等。

4.2 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用上述方法對調(diào)查線路的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果見表5。

代入二級模糊-層次分析評價模型可得：16路上行方向早高峰SI=4.165；平峰SI=6.459；晚高峰SI=3.544。

同理可得16路下行及60路上下行和21路上下行綜合指數(shù)SI值，見表6。

4.3 綜合狀況評價

由上述各線路綜合指數(shù)做出統(tǒng)計圖，見圖2。

對調(diào)查公交線路運(yùn)行分析可知其綜合運(yùn)行水平中等偏下，具有明顯的時間性節(jié)點(diǎn)，高峰時段運(yùn)行狀況普遍不高，整體運(yùn)行有待改善和提高。

表5 16路上行各核心指標(biāo)值及模糊量化值

表6 調(diào)查線路公交運(yùn)行綜合指數(shù)值

圖2 調(diào)查線路運(yùn)行狀況綜合指數(shù)統(tǒng)計圖

5 結(jié)語

針對烏魯木齊市常規(guī)公交運(yùn)行綜合狀況進(jìn)行了研究，確立了公交運(yùn)行評價核心指標(biāo)體系，采用二級模糊-層次分析方法，建立公交運(yùn)行綜合指數(shù)評價模型，并對烏市常規(guī)公交線路運(yùn)行狀況進(jìn)行評價，得出綜合指數(shù)SI。研究具有簡便可操作性，有一定的實(shí)踐價值。但研究還存在一定的問題，如對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的劃分和判斷矩陣的確定受主觀判斷的影響較大，有待進(jìn)一步的研究。參考文獻(xiàn)：[ 1 ] 徐以群，陳茜．城市公共交通服務(wù)水平的指標(biāo)體系[J]．城市交通，2006年11月 第4卷 第6期Xu Yiqun,Chen Qian．System of LOS Indicators for Urban Public Transportation[J]．Urban Transport of China,Nov．2006 Vol．4 No．6．

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Evaluation and Analysis of General Public Transportation Operation: A case Study in Urumqi

(1.Civil Aviation University of China, Tianjin 300300; 2.Xinjiang University, Urumqi 830000; 3. 69243 troops, Xinjiang military region, Urumqi,830000 WANG Kuan1GUO Dudu2*LU Guosheng3

Regular public transportation is an important part of urban traff i c development, correctly and effectively evaluate the comprehensive condition of its operation, to provide reference for the overall planning and regulation of urban traff i c. First, from three aspects of convenience, reliability and comfort, and combined with the needs of passenger travel to determine the city’s conventional bus operation seven core evaluation indicators, establishment of evaluation index system for urban public transit operation. Secondly, two level fuzzy analytic hierarchy process(FAHP) is proposed, establishment of a comprehensive index evaluation model for public transit operation, can not only evaluate the overall level of public transport operation, and the evaluation index can be analyzed. Finally, taking Urumqi city as an example, sampling to select cases to Urumqi regular bus lines with investigation, the survey data to the evaluation model, it is concluded that the different times the bus routes run evaluation index, and the overall comprehensive situation has made the evaluation.

Normal Bus Transit; Operation Status; Evaluation Index System; Two Level FAHP

U491．1+15

A

課題項目：自治區(qū)自然科學(xué)基金資助（項目編號：2015211C282）