基于層次分析法的交通方式選擇及評價(jià)研究

李 鵬

（西安鐵路局 人事處，陜西 西安 710054）

基于層次分析法的交通方式選擇及評價(jià)研究

李 鵬

（西安鐵路局 人事處，陜西 西安 710054）

結(jié)合鐵路、公路、航空運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，分析以西安為中心的陜西地區(qū)客流現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以及影響旅客交通方式選擇的因素，進(jìn)而構(gòu)建交通方式選擇評價(jià)模型，運(yùn)用層次分析法與模糊綜合評判實(shí)現(xiàn)模型求解，確定旅客交通方式的選擇。以陜西地區(qū)為例，計(jì)算得到高速鐵路的總評價(jià)值最高，為旅客出行和合理構(gòu)建交通結(jié)構(gòu)提供參考。

交通方式；層次分析法；評價(jià)模型；高速鐵路

陜西省是西北、西南、華北和華東的重要交匯點(diǎn)，西安鐵路樞紐連接隴海、西康、寧西、包西、侯西、咸銅和西戶等鐵路，是歐亞大陸橋在中國境內(nèi)的重要節(jié)點(diǎn)。隨著 2010 年鄭 ( 州 ) 西 ( 安 )高速鐵路的開通運(yùn)營，以及西 ( 安 ) 成 ( 都 ) 高速鐵路、大同—西安客運(yùn)專線、寶雞—蘭州客運(yùn)專線的開工建設(shè)，西安作為交通樞紐的地位進(jìn)一步上升。既有鄭西高速鐵路和在建西 ( 安 ) 寶 ( 雞 ) 客運(yùn)專線通過與其他客運(yùn)專線的銜接，將進(jìn)一步拓展快速客運(yùn)網(wǎng)覆蓋面，形成陜西地區(qū)通往全國各地的快速鐵路客運(yùn)網(wǎng)。因此，基于對陜西地區(qū)客流現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的分析，對旅客交通方式選擇行為特性進(jìn)行評價(jià)，有利于運(yùn)輸企業(yè)掌握客運(yùn)需求的變化規(guī)律，促進(jìn)運(yùn)輸需求與供給的平衡。

1 陜西省客運(yùn)市場分析

1.1 客運(yùn)市場基本情況

根據(jù)陜西省的地理特征及現(xiàn)有公路、鐵路的分布情況，可以將陜西省旅客運(yùn)輸市場分為 3 個(gè)區(qū)域：關(guān)中區(qū)域、陜北區(qū)域和陜南區(qū)域。其中，關(guān)中區(qū)域作為陜西省的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，客流的集中特征凸顯；陜北和陜南區(qū)域作為貫通南北及多種資源的產(chǎn)地，近年來客流也有明顯的增長態(tài)勢。

（1）關(guān)中城市群。關(guān)中城市群作為全國十大城市群之一，包括中心城市西安市，地級城市寶雞、咸陽、渭南、銅川市等，縣級城市韓城、華陰、興平市等，以及國家農(nóng)業(yè)示范區(qū)楊凌，成為中國西部最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)。關(guān)中城市群客運(yùn)市場以省會(huì)城市西安為龍頭，工業(yè)發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)繁榮、院校集中、旅游旺盛、人口密集，客運(yùn)市場非?；钴S。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010—2011 年既有線西安—寶雞動(dòng)車組列車?yán)塾?jì)發(fā)送旅客 154 萬人次，鄭西高速鐵路累計(jì)發(fā)送旅客 274.5 萬人次。關(guān)中城市群地區(qū)年旅客發(fā)送量平均漲幅保持在 30%～40%。

（2）陜北革命老區(qū)。陜北區(qū)域包括延安市和榆林市，地處陜甘寧蒙晉 5 省區(qū)接壤地帶。近年來，以黃帝陵、黃河壺口瀑布、黃土風(fēng)情文化、革命圣地延安為主體的“三黃一圣”旅游資源吸引了海內(nèi)外大量游客；陜北榆林地區(qū)煤炭、石油、天然氣、巖鹽等資源豐富，將打造為世界級能源化工基地。隨著包 ( 頭 ) 西 ( 安 )、太 ( 原 ) 中 ( 衛(wèi) ) 銀 ( 川 ) 鐵路的開通，陜北地區(qū)鐵路客運(yùn)市場迅速激活，2011年旅客發(fā)送量增幅達(dá) 50%，2012 年接近 550 萬人，其中西安—延安動(dòng)車組列車自 2012 年 7 月 1 日開通以來，每日開行 2 對，日均發(fā)送旅客 2 440 人，基本趟趟爆滿，需求旺盛。

（3）陜南秦巴山區(qū)。秦巴山區(qū)以秦嶺、大巴山之間谷地為中心軸線，包括陜西省的漢中、安康、商洛市等，四川省的巴中和達(dá)州市等，以及湖北省的十堰市等區(qū)域。秦巴地區(qū)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，外出民工流和生態(tài)風(fēng)光旅游流構(gòu)成主要客流。近年來，隨著貫通南北的京昆、包 ( 頭 ) 茂 ( 名 ) 高速公路和橫穿東西的十 ( 堰 ) 天 ( 水 ) 高速公路陸續(xù)開通，對鐵路造成一定影響，鐵路旅客發(fā)送量逐年下降，2012 年發(fā)送旅客約 900 萬人，約占西安鐵路局旅客發(fā)送總量的 15%。

1.2 交通方式分析

陜西省客流的主要輸送方式分別為鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸和航空運(yùn)輸。2009—2011 年 3 種交通方式的市場份額情況如表 1 所示。

表1 陜西省各種交通方式的客運(yùn)量情況

由表 1 可以看出，旅客選擇公路和航空方式出行的比例逐年上升，而選擇鐵路出行的比例呈逐年下降趨勢。

2 交通方式選擇及評價(jià)分析

2.1 影響因素分析

西安鐵路局通過旅客問卷調(diào)查，得到旅客選擇交通方式的主要影響因素有經(jīng)濟(jì)性、舒適性、便捷性、乘車時(shí)間和安全性。

（1）經(jīng)濟(jì)性。所謂經(jīng)濟(jì)性，是指旅客的出行費(fèi)用。旅客在途費(fèi)用是乘坐費(fèi)用和換乘附加費(fèi)用之和。其中，乘坐費(fèi)用根據(jù)費(fèi)用核算規(guī)則收取 ( 與交通方式的單位費(fèi)率和路途長短有關(guān) )，附加費(fèi)用與換乘次數(shù)和換乘計(jì)費(fèi)方式有關(guān)。

（2）舒適性。舒適性主要體現(xiàn)在乘坐舒適度上，與車(艙)內(nèi)擁擠程度、震動(dòng)、噪聲、通風(fēng)、光線、座椅、溫度等有關(guān)。衡量擁擠程度的標(biāo)準(zhǔn)是單位面積人數(shù)，人數(shù)過多會(huì)造成旅客身體和心理上的不適，嚴(yán)重時(shí)甚至影響旅客的生命安全；而人數(shù)過少不利于運(yùn)輸能力的利用，造成資源的浪費(fèi)。

（3）便捷度。便捷度由 2 個(gè)部分構(gòu)成。①站點(diǎn)的短時(shí)可達(dá)性。站點(diǎn)的短時(shí)可達(dá)性與其設(shè)置位置有關(guān)。一般情況下，高速鐵路車站與市中心的距離在 15 km 以內(nèi)，可以使旅客乘坐列車的前置時(shí)間縮短，較航空運(yùn)輸具有明顯優(yōu)勢，而劣于公路運(yùn)輸。②換乘的便捷性。對于換乘的便捷度，一方面應(yīng)考慮旅客的換乘方式、換乘設(shè)施完備度和站內(nèi)擁擠程度；另一方面從管理角度，設(shè)計(jì)合理的開行方案，滿足旅客的換乘需求，編制合理的運(yùn)行圖，在運(yùn)營時(shí)間上保持良好的接續(xù)。

（4）乘車時(shí)間。旅客的出行時(shí)間包括乘坐時(shí)間和換乘時(shí)間。乘坐時(shí)間與運(yùn)輸載體的速度和運(yùn)行距離有關(guān)；換乘時(shí)間包括旅客走行時(shí)間和換乘等待時(shí)間，受換乘距離和換乘速度的影響。其中，換乘速度與人均步行速度、換乘設(shè)施完備度、站內(nèi)擁擠程度、平均候車時(shí)間、換乘信息完備性有關(guān)。

（5）安全性。各種交通方式的安全性與交通工具 ( 飛機(jī)、列車、汽車 )、設(shè)備 ( 道口特性、安全裝置、公路幾何線形等 )、環(huán)境 ( 天氣、視距、開行速度等 )，線路的安全態(tài)勢 ( 軌道狀態(tài)、橋梁、隧道的強(qiáng)度、抗震度與壽命等 )，運(yùn)行與調(diào)度指揮等有關(guān)。

2.2 交通方式選擇評價(jià)體系構(gòu)建

采用層次分析法構(gòu)建交通方式選擇評價(jià)指標(biāo)體系。該體系由 5 級組成，其中二級指標(biāo)表示為A1，A2，…，A5；三級指標(biāo)表示為B1，B2，…，B11；四級指標(biāo)表示為C1，C2，…，C15；五級指標(biāo)表示為D1，D2，…，D5，各指標(biāo)代表的內(nèi)容如下。

（1）經(jīng)濟(jì)性 (A1)。A1包括乘車費(fèi)用B1( 費(fèi)用核算規(guī)則C1，距離C2)，換乘附加費(fèi)用B2( 換乘次數(shù)C3，換乘計(jì)費(fèi)C4)。

（2）舒適性 (A2)。A2包括擁擠程度B3( 單位面積人數(shù)C5)，震動(dòng)、噪聲、通風(fēng)、光線等B4( 載體類型C6，路線參數(shù)和狀態(tài)C7，橋隧狀況C8)。

（3）便捷度 (A3)。A3包括乘坐短時(shí)可達(dá)性B5，換乘便捷性B6( 換乘方式C9，開行方案C10，時(shí)刻表C11)。

（4）乘坐時(shí)間 (A4)。A4包括車內(nèi)乘坐時(shí)間B7( 速度C12，距離C13)，換乘時(shí)間B8( 換乘距離C14，換乘速度C15( 人均步行速度D1，換乘設(shè)備完備度D2，場站擁擠程度D3，平均候車時(shí)間D4，換乘信息完備性D5) )。

（5）安全性 (A5)。A5包括載體B9，線路安全態(tài)勢B10，指揮調(diào)度B11。

2.3 交通方式選擇綜合評判

根據(jù)交通方式選擇的評價(jià)指標(biāo)體系，建立交通方式選擇模糊綜合評判模型。設(shè)e1為經(jīng)濟(jì)性，e2為舒適性，e3為便捷度，e4為乘車時(shí)間，e5為安全性。則對于每種徑路選擇的綜合隸屬度函數(shù)為：

式中：e1，e2，e3，e4，e5的值分別為其分級因素的加權(quán)和。如令l1代表乘車費(fèi)用，l2為換乘費(fèi)用，則e1=B(f(l1)，f(l2))。同理，可以分別計(jì)算e2，e3，e4，e5，并依次類推，直至評價(jià)指標(biāo)體系的最末端。計(jì)算得到總分析評價(jià)值M。選擇不同的出行方式，M值會(huì)有所不同，可以根據(jù)M取值的大小，決定交通方式的選擇。

隸屬度計(jì)算公式為：

式中：f(x)，f(y)，f(z)，f(u)，f(v) 分別代表某一級的指標(biāo)值；μ1，μ2，μ3，μ4，μ5分別代表不同指標(biāo)值的相應(yīng)權(quán)重。

3 算例分析

陜西省客流的主要輸送方式為鐵路、公路和航空運(yùn)輸。通過征求不同領(lǐng)域?qū)＜覍Ω髟u價(jià)指標(biāo)的打分值和權(quán)重意見，歸集計(jì)算各交通方式的綜合評價(jià)值。以換乘速度 ( 三級指標(biāo) ) 為例，計(jì)算各種交通方式的綜合評價(jià)值，換乘速度權(quán)重值及評價(jià)值計(jì)算如表 2 所示。

表2 換乘速度權(quán)重及評價(jià)值計(jì)算表

根據(jù)公式⑵，采用累計(jì)加權(quán)和的方法，計(jì)算得出換乘速度指標(biāo)的評價(jià)值：高速鐵路為 83.0，公路為 75.5，航空為 80.0。依次類推，分別計(jì)算二級指標(biāo)、一級指標(biāo)，最后得到各種交通方式的總評價(jià)值：高速鐵路為 80.42，公路為 75.52，航空為 75.98。從綜合指標(biāo)來看，高速鐵路的評價(jià)值最高，意味著乘客出行傾向于選擇高速鐵路。

由表 2 可知，決定綜合評價(jià)值的因素取決于 2個(gè)方面：各基層指標(biāo)的專家打分值和各指標(biāo)的權(quán)重值。專家打分值是專家對各指標(biāo)的考量，一般情況下變化不大；而各指標(biāo)的權(quán)重值有較大變化，原因是不同旅客群體指標(biāo)的權(quán)重會(huì)有很大差異，如收入較高的商務(wù)人士，對于旅行時(shí)間和舒適度要求較高，這兩項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值可能會(huì)偏高；而對于學(xué)生群體來說，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的權(quán)重則較高。

4 結(jié)束語

通過分析建立交通方式選擇評價(jià)模型，對旅客出行方式選擇進(jìn)行研究，為旅客出行提供基于不同需求的交通方式選擇。同時(shí)，通過對可控評價(jià)指標(biāo)的引導(dǎo)和調(diào)整，有助于運(yùn)輸企業(yè)合理地開發(fā)運(yùn)輸產(chǎn)品和提供服務(wù)，有利于科學(xué)制定交通政策和管理措施，調(diào)整和引導(dǎo)交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化，特別是對總評價(jià)值最高的高速鐵路，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、安全、和諧發(fā)展具有積極意義。

Research on Transport Mode Selection and Evaluation based on AHP

LI Peng

(Labor Source Department, Xi’an Railway Administration, Xi’an 710054, Shaanxi, China)

Combined with characteristics of railway, highway and air transportation, this paper analyzes the passenger flow status and development trend in Shaanxi area with Xi’an as center, as well as the factors influencing selection of passenger transport mode, then the selection and evaluation model of transport mode is established, and the model solution is realized by using AHP and fuzzy comprehensive evaluation so as to determine the selection of passenger transport mode. Taking Shaanxi area as example, the calculated general evaluation value of high-speed railway is the highest, which provides reference on passenger traveling and reasonable construction of transport structure.

Transport Mode; AHP; Evaluation Model; High-speed Railway

1003-1421(2013)05-0034-03

U491.1+23

B

2013-04-10

何 瑩