基于AHP方法的Abuja市長途出行交通換乘方式研究

曹保剛

(中國鐵建股份有限公司 北京 100855)

1 研究背景

1.1 Abuja市概況

Abuja市是尼日利亞的首都。Abuja坐落在Niger州境內(nèi)，中部Niger Rive支流Gurara River河畔，為 Niger State、Kaduna State、Nassarawa State 和 Kwara State的交匯點(diǎn)，距離原首都Lagos約500 km，是全國的地理中心。市區(qū)規(guī)劃為新月形，分兩部分:中心區(qū)為政府機(jī)關(guān)、文教區(qū)，居民區(qū)為商住、商店、娛樂場所，有機(jī)場和通往各州首府的高速公路。市中心為國家政府機(jī)關(guān)和商業(yè)區(qū)，建有總統(tǒng)府、國會(huì)大廈和立法、司法部門等高層建筑。市中心以南為主要居民區(qū)，市南端規(guī)劃為工業(yè)區(qū)。

1.2 現(xiàn)有交通概況

(1)市政公路運(yùn)輸

長期以來Abuja市交通運(yùn)輸體系單一，僅靠公路的運(yùn)輸難以滿足日益增長的出行需求。根據(jù)流量監(jiān)測的調(diào)查數(shù)據(jù)，市內(nèi)道路交通擁堵異常嚴(yán)重，城區(qū)公路的承受能力已達(dá)極限，因此建立多樣有效的交通運(yùn)輸體系是解決交通問題的有效手段。

(2)航空運(yùn)輸

Abuja市機(jī)場為 Nnamdi Azikiwe International Airport，位于Abuja市區(qū)的西南，通過Bill Clinton Dr和Airport Road連接A2公路和Abuja市中心；航站樓對(duì)面有Abuja城鐵Lot3線，連通現(xiàn)有火車站Idu站到達(dá)Abuja市中心。

(3)鐵路運(yùn)輸

Abuja市既有鐵路為尼日利亞鐵路現(xiàn)代化項(xiàng)目Abuja(Idu站)～Kaduna(Rigasa站)段鐵路，是整個(gè)尼日利亞鐵路現(xiàn)代化項(xiàng)目分段實(shí)施的第一段，是連接尼日利亞首都Abuja和北部工業(yè)城市Kaduna的一條單線標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路。線路起點(diǎn)為Abuja規(guī)劃的物流中心Idu站，終點(diǎn)為Kaduna州Rigasa站，線路全長186.646 km。設(shè)計(jì)行車最高速度150 km/h，按國鐵Ⅰ級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)間無縫線路、內(nèi)燃牽引并預(yù)留電氣化設(shè)計(jì)。

(4)城市軌道交通

Abuja市現(xiàn)有的軌道交通線網(wǎng)有城鐵Lot1和Lot3，線路全長45.247 km。Lot1線路起點(diǎn)為Idu站，向西到達(dá)Kaba站，然后向北延伸到達(dá)Kubwa地區(qū)，連通了Abuja市的中部和西北部。Lot3線起點(diǎn)為Abuja市中心，沿著Airport Road向南，在尼日利亞國立大學(xué)向西延伸通過Idu站，終點(diǎn)到達(dá)Abuja國際機(jī)場。

1.3 研究思路

由于Abuja市沒有完善的城市道路公交系統(tǒng)，隨著人口的不斷增長，人們出行采用的主要交通方式以私家車和出租車為主，造成市內(nèi)道路交通擁堵異常嚴(yán)重。對(duì)于長途出行的旅客來說，如何選擇長途出行交通工具與市內(nèi)交通之間的換乘，決定了長途出行旅客的出行舒適度和出行總時(shí)間。本次研究主要解決航空出行、鐵路出行與市內(nèi)交通城鐵和出租車之間的換乘銜接問題[1-4]。

2 換乘方式分析

為了提高長途出行旅客的出行舒適度，對(duì)長途出行旅客在Abuja市的交通換乘進(jìn)行綜合分析，根據(jù)Abuja市不同區(qū)域內(nèi)長途出行旅客在地區(qū)內(nèi)采用不同交通工具所花費(fèi)的出行時(shí)間、出行成本、出行距離、換乘率和顛簸程度，評(píng)比得出長途出行旅客的最佳出行路徑，根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)旅客出行的最佳路徑，反推出Abuja市不同區(qū)域旅客在出行時(shí)的最佳換乘方式[5]。

2.1 出行片區(qū)和出行方式

(1)出行片區(qū)劃分

根據(jù)Abuja市的城市總體規(guī)劃和現(xiàn)有城市布局，將Abuja市劃分為市中心區(qū)域、南部工業(yè)區(qū)、Idu科教區(qū)、北部居民區(qū)、Kubwa商業(yè)區(qū)5大片區(qū)。

(2)長途出行方式

目前，Abuja市現(xiàn)有的長途出行方式有航空出行、鐵路出行和公路出行。其中:航空出行的旅客主要是國際長途旅客和尼日利亞國內(nèi)距Abuja較遠(yuǎn)的Lagos州、Kano州、尼日爾河三角洲區(qū)域及東北部城市；鐵路出行主要為乘坐阿卡鐵路前往尼北部工業(yè)城市Kaduna及其以北區(qū)域；公路出行的范圍涵蓋航空出行和鐵路出行所無法到達(dá)的所有地區(qū)。由于尼日利亞國內(nèi)旅客運(yùn)輸系統(tǒng)落后，該國暫無固定的公路旅客運(yùn)輸班線，以私家車和搭便車為主，故本次研究暫不考慮公路出行的換乘。

2.2 出行路徑分析

由于本次研究的長途出行工具為飛機(jī)和火車，地區(qū)內(nèi)的公共出行工具為城鐵和出租車，研究的片區(qū)為市中心區(qū)域、南部工業(yè)區(qū)、Idu科教區(qū)、北部居民區(qū)、Kubwa商業(yè)區(qū)5大片區(qū)?，F(xiàn)對(duì)于不同片區(qū)人們長途出行所采用的交通工具和出行路徑分析歸納如表1所示。

續(xù)表1

從表1可以看出，目前Abuja市現(xiàn)有的長途旅客出行方式共有16種。如何使長途旅客更高效、便捷地?fù)Q乘交通工具，對(duì)于改善交通擁堵狀況意義重大。

2.3 出行路徑比較方法

本次研究以出行時(shí)間、出行距離、出行成本和顛簸程度四個(gè)影響因子，對(duì)長途出行旅客在Abuja市內(nèi)的出行路徑進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)價(jià)。在進(jìn)行評(píng)價(jià)前，對(duì)每一影響因子制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每一種出行方式進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。由于本次研究的影響因子有四個(gè)，為方便研究和取值，對(duì)每一影響因子的評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為A、B、C、D四個(gè)不同的評(píng)價(jià)等級(jí)。為了合理正確地評(píng)價(jià)每一種影響因子對(duì)長途出行旅客的影響，現(xiàn)根據(jù)Abuja市的實(shí)際情況，將每一影響因子不同等級(jí)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指定如表2所示[6-9]。

表2 旅客出行舒適水平等級(jí)影響因子評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于顛簸程度的評(píng)價(jià)主要從所采用交通工具的平穩(wěn)性和道路擁擠程度兩個(gè)方面考慮。在城鐵和出租車兩種交通工具中，城鐵車輛在行駛過程中運(yùn)行平穩(wěn)且不堵車，顛簸程度最低；出租車在行駛過程中經(jīng)過的道路等級(jí)不同，路面顛簸程度不同，經(jīng)過的路段不同，道路擁擠程度不同。故顛簸程度的評(píng)價(jià)如表3所示。

表3 顛簸程度舒適水平的評(píng)價(jià)

2.4 出行路徑參數(shù)確定

本次研究在對(duì)Abuja市不同片區(qū)進(jìn)行深入調(diào)查以后，得到不同片區(qū)出行旅客分別采用出租車和城鐵出行時(shí)，在出行時(shí)間、出行距離、出行成本和顛簸程度四個(gè)影響因子取值如表4所示。

表4 不同路徑出行舒適度影響因子取值

3 出行合理性分析

3.1 不同出行方式水平等級(jí)確定

根據(jù)上述調(diào)查結(jié)果對(duì)Abuja市旅客出行合理性的影響因子分析可知，由于影響因子和市內(nèi)交通出行方式眾多，對(duì)于不同的出行目的，無法直觀評(píng)價(jià)何種出行方式最佳[10-11]。需要采用數(shù)學(xué)方法對(duì)不同出行方式的影響因子進(jìn)行處理，本文采用AHP方法確定不同影響因子在不同出行方式中的影響權(quán)重，計(jì)算結(jié)果如表5所示(指標(biāo)層的一致性檢驗(yàn)參數(shù)CR1＝0.034<1)。

在確定不同影響因子的權(quán)重之后，確定不同影響因子A、B、C、D 等級(jí)所對(duì)應(yīng)的分值分別為4、3、2、1。 則不同出行路徑所對(duì)應(yīng)的舒適水平可由式(1)計(jì)算所得:

式(1)中，ScoreJ為第J出行路徑對(duì)應(yīng)的分值；Scorei為影響因子i所對(duì)應(yīng)的分值；Qi為影響因子i的權(quán)重；n為影響因子的個(gè)數(shù)。

表5 不同出行方式中影響因子的權(quán)重

將不同出行路徑計(jì)算的分值四舍五入取兩位小數(shù)，就可得到每種出行路徑所對(duì)應(yīng)的分值，分值越高則該出行路徑的舒適度水平越高。

3.2 不同出行方式舒適度評(píng)價(jià)

對(duì)于不同的出行路徑，將表2、表3、表4和表5的數(shù)值代入公式(1)，計(jì)算得到不同出行路徑的舒適度水平分值如表6所示。

表6 不同出行路徑的舒適度水平分值

在對(duì)Abuja市的旅客出行換乘進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，長途旅客在地區(qū)內(nèi)出行時(shí)，根據(jù)所處位置不同，選擇的換乘方式不一樣。根據(jù)表6的計(jì)算結(jié)果可知，不同地區(qū)的長途旅客出行時(shí)，選擇不同的換乘方式，得到的出行舒適度是不一樣的。根據(jù)研究結(jié)果，對(duì)不同片區(qū)的長途旅客在Abuja市出行時(shí)的換乘方式及路徑推薦如下:

市中心區(qū)域:采用飛機(jī)作為長途出行工具時(shí)，在市內(nèi)應(yīng)采用城鐵換乘飛機(jī)；采用火車作為長途出行工具時(shí)，在市內(nèi)應(yīng)采用城鐵換乘火車。

Idu科教區(qū):采用飛機(jī)作為長途出行工具時(shí)，在市內(nèi)應(yīng)采用城鐵換乘飛機(jī)；采用火車作為長途出行工具時(shí)，在市內(nèi)應(yīng)采用城鐵換乘火車。

Kubwa商業(yè)區(qū):采用飛機(jī)作為長途出行工具時(shí)，在市內(nèi)應(yīng)采用城鐵換乘飛機(jī)；采用火車作為長途出行工具時(shí)，在市內(nèi)應(yīng)采用城鐵換乘火車。

由于南部工業(yè)區(qū)和北部居民區(qū)城鐵尚處于規(guī)劃期，沒有數(shù)據(jù)分析對(duì)比，無法得知結(jié)果。但根據(jù)表6中的數(shù)值可知，長途出行旅客在Abuja市出行時(shí)，采用城鐵換乘長途出行交通工具的舒適度水平是最高的。與出租車換乘火車和飛機(jī)相比，在市內(nèi)采用城鐵換乘飛機(jī)和火車具有時(shí)間省、距離短、顛簸程度小等優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)論

根據(jù)本文研究結(jié)果，Abuja市長途出行，在市區(qū)進(jìn)行交通換乘時(shí)應(yīng)該優(yōu)先選擇Abuja城鐵進(jìn)行換乘，以提高旅客出行的舒適度。因此，當(dāng)?shù)卣谶M(jìn)行城市交通規(guī)劃時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮軌道交通的建設(shè)，加大城市軌道交通的密度，在方便市民出行的同時(shí)，帶動(dòng)城市發(fā)展。