層次分析法52652

1、摘要在分析城市軌道交通線路選線的影響因素基礎(chǔ)上提出基于層次分析法的定線方法。介紹了方法應用的思路與步驟并提出了具有實用性和可靠性的改進方法。關(guān)鍵詞城市軌道交通線路選線方案決策層次分析法城市軌道交通線路的走向與空間位置選擇的合理與否將直接影響到其后的運營效果和城市軌道交通網(wǎng)的合理布局。因此城市軌道交通線路的選線(或定線)問題將影響城市軌道交通的可持續(xù)發(fā)展。1影響城市軌道交通線路走向的主要因素城市軌道交通的網(wǎng)絡規(guī)劃在具體確定某一軌道交通線路

2、的走向及主要控制點時應符合軌道交通網(wǎng)絡的規(guī)劃原則分析研究所選線路的規(guī)劃服務功能即以滿足乘客主要出行方向和路徑為原則確定相應的主要控制點。城市交通服務功能無論從經(jīng)濟效益和社會效益來講都要求軌道交通最大限度地吸引客流。因此線路應選在客流大而穩(wěn)定的街區(qū)內(nèi)盡可能多地聯(lián)結(jié)城市主要的工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、行政文化中心、大型商業(yè)網(wǎng)點、對外交通樞紐及市內(nèi)公交集中換乘點以發(fā)揮其最大的運營效能。有時最短路徑不一定就是最優(yōu)方案。城市道路網(wǎng)分布———軌道交通線路走向

3、一般與城市道路主干道重合一方面有利于吸引客流另外方便旅客換乘。車站分布與站位選定———從城市軌道交通線路功能要求考慮車站合理間距市區(qū)內(nèi)一般在1km左右郊區(qū)可適當大一些。在市區(qū)范圍內(nèi)站位有設在道路下方和設于街坊內(nèi)兩種選擇。不同的方案對施工時地面交通的干擾、地下管線的搬遷、居民正常生活、沿線商業(yè)網(wǎng)點的經(jīng)營、未來車站上部空間開發(fā)等有不同的影響。城市經(jīng)濟實力———城市軌道交通建設費用較高目前地鐵每公里造價數(shù)億元輕軌每公里造價為地鐵的13。在選線

4、時為降低造價應盡量避免大量的拆遷工程。有時需要與城市改造規(guī)劃相協(xié)調(diào)使單一的軌道交通車站的市政設施建設融入到為地下地上立體發(fā)展、現(xiàn)代交通與現(xiàn)代商業(yè)密切結(jié)合的綜合性項目中。城市交通換乘節(jié)點與樞紐的分布———不僅要考慮先后建設的軌道交通線路之間的換乘還要滿足軌道交通與地面公交之間換乘方便的需要。在多線交叉處需要布置換乘樞紐減少旅客的換乘時間加速旅客輸送最大限度地縮短換乘距離。城市環(huán)境保護———城市軌道交通線不僅占用了城市的土地資源而且軌道交通

5、的運營還會對城市景觀、地面交通、環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。地面線、地下線(地鐵)和高架線的選擇除了需要從投資方面考慮外盡量減少可能產(chǎn)生的振動、噪聲、電磁干擾和對城市自然景觀的負面影響也是必須考慮的重要因素。車輛段、停車場位置———線路走向還要考慮車輛段、停車場位置的選擇以盡量減少出入段(場)線長度使車輛段、停車場與正線有便捷的聯(lián)系。2城市軌道交通線路合理方案確定方法2.1線路方案合理確定思路城市軌道交通線路的定線是一個復雜的多目標決策問題。

6、它涉及的因素眾多有些能用定量的辦法進行計算(如工程數(shù)量、占地、客流吸引量等)比較但有些諸如線路施工對沿線居民生活影響、高架軌道交通線噪聲對周邊居民身心健康的影響等就難有定量的計算或衡量方法有些潛在的未來影響因素(如城市的發(fā)展)也難以定量描述。對于多目標問題目前理論上比較成熟的決策方法有許多種如分層序列法、化多為少法、理想點法、效用理論、層次分析法等。考慮到城市軌道交通線路位置確定過程中涉及眾多的難以定量表達的因素因此選擇信息需求少、適合

7、于復雜系統(tǒng)決策問題的層次分析法(AHP)較為合適[2]。2.2AHP方法的應用AHP法要求先根據(jù)問題的性質(zhì)確定一個總體目標然后建立一個目標實現(xiàn)程度的評價指標體系(即指標層)根據(jù)城市客流集散與流動特點和地形地貌及周圍城市建筑與規(guī)劃等環(huán)境條件構(gòu)建可行方案集(即方案層)從而形成了一個多層次的系統(tǒng)分析結(jié)構(gòu)模型(如圖1)。引入合適的標度體系通過對各個目標(指標)在各個方案中相對重要度的分析(兩兩比較法)構(gòu)造出比較判斷矩陣經(jīng)過數(shù)學運算得到各個指標評

8、價權(quán)重值和各個方案相對總目標的相對排序權(quán)值即可確定出各方案相對于總目標的優(yōu)劣排序供決策者參考[3]。2.4.2比較判斷矩陣構(gòu)造圖2比較判斷矩陣示意圖3城市軌道交通線路定線方法的評價層次分析法突出的優(yōu)點是所需要的數(shù)據(jù)、信息較少運用計算機可大大節(jié)省決策所花費的時間。但該方法存在的弱點是要求參與決策的所有專家具有扎實的專業(yè)知識和廣泛的社會經(jīng)濟知識并且熟悉工程背景。為提高該方法的實用性和可靠性減少專家判斷誤差可采取以下措施:(1)適當擴大專家咨

9、詢范圍。擴大咨詢意見的采集樣本能增加涵蓋正確結(jié)果的概率。(2)采用科學的方法處理專家反饋的意見。一般來說專家意見的概率分布符合或接近正態(tài)分布。應當采用數(shù)理統(tǒng)計的方法對專家反饋的意見進行處理。如對于不同專家意見反饋形成的數(shù)據(jù)序列用中位值表示期望值用上下四分點表示判斷值變動上、下限用全距來反映判斷值最大變動幅度。(3)請專家對自己的判斷進行自我評價。一般而言自我評價越高專家的自信度越高判斷的正確性也越高。結(jié)合專家自我評價結(jié)果的統(tǒng)計處理進一步