城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃決策的優(yōu)化方法

劉新

摘要 近些年來，為保障城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃決策目標得以順利實現(xiàn)，各城市地區(qū)主動立足于城市軌道交通建設情況，對區(qū)域內(nèi)的軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃決策方法進行合理選擇與應用，以切實增強城市軌道交通網(wǎng)絡建設水平?；诖耍恼陆Y(jié)合當前城市軌道交通建設情況，分析城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃發(fā)展目標，對城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃決策優(yōu)化方法進行總結(jié)歸納，以期通過研究更好地為日后軌道交通建設網(wǎng)絡規(guī)劃的完善提供參考性意見。

關鍵詞 城市軌道交通網(wǎng)絡;規(guī)劃決策;優(yōu)化方法;分析

中圖分類號 U239.5 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）05-0046-03

0 引言

在國家相關政策的推動作用下，國內(nèi)城市軌道交通建設工作逐漸邁入高效發(fā)展階段。“十三五”時期，我國城市軌道交通運營里程數(shù)呈現(xiàn)出逐年增長的態(tài)勢。且伴隨著地鐵建設規(guī)模的不斷擴增，我國城市軌道交通客運量大幅度增加。與“十二五”相比，增長約81.7%。為進一步加強對城市軌道交通網(wǎng)絡的健全優(yōu)化，國家相關部門針對城市軌道交通發(fā)展要點以及規(guī)劃決策問題進行了統(tǒng)籌部署。并通過貫徹落實一系列政策措施，全力推進城市軌道交通建設可持續(xù)發(fā)展進程。其中，科學合理的城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃決策作為有效促進城市軌道交通建設健康持續(xù)發(fā)展的重要因素。要求相關人員應該立足于城市區(qū)域經(jīng)濟條件以及軌道交通建設現(xiàn)狀，結(jié)合城市軌道線網(wǎng)結(jié)構以及線網(wǎng)規(guī)模，對當前城市軌道交通網(wǎng)絡部署方案存在的短板問題進行及時補齊，以期可以從根本上強化城市軌道交通建設效果。

1 城市軌道交通建設價值分析

1.1 必要性分析

1.1.1 滿足公共客運交通運量需求

高質(zhì)量開展城市軌道交通建設工作在一定程度上可以滿足單一方向路線峰值客運量實際需求。如果一個客運交通方向上的單向高峰期客流量每小時人次已經(jīng)超過限定需求，那么通過高質(zhì)量建設城市軌道交通不僅可以緩解客流量較大的問題，同時也可以緩解路面交通堵塞問題。最重要的是，如果一條地面常規(guī)公共線路難以承擔較大的客流量，或者是高峰時期客流量超過限定數(shù)值，那么此時就有必要對城市軌道交通路線進行合理部署與科學修建。嚴格遵循超前預測以及適時建設的原則理念，合理構建城市軌道交通路線以及網(wǎng)絡體系[1]。

高質(zhì)量開展城市軌道交通建設可以滿足城市交通整體客運量需求。結(jié)合行業(yè)內(nèi)部調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在人口密度相對較大且人口絕對數(shù)量相對高的城市中，在城市軌道交通建設需求方面表現(xiàn)較大。主要是因為過多的人口以及客流量會導致地面交通存在擁堵不堪的問題。如果長期未得到妥善解決，不僅會影響行人出行安全，同時也無法滿足客流需求。最好的解決辦法就是建設城市軌道交通網(wǎng)，通過合理利用地下空間緩解地面交通擁堵問題。結(jié)合當前建設情況來看，我國絕大多數(shù)城市對于城市軌道交通建設工作進行了統(tǒng)籌部署，并且在城市客運交通總量中所占據(jù)的比例逐年提高。

1.1.2 滿足城市客運交通運距需求

城市軌道交通系統(tǒng)響應速度較快且客運承載量較大，基本上可以滿足較遠運輸距離的客運需求。加速推進城市軌道交通線路建設進程在很大程度上可以對當前城市中心區(qū)域人口高度密集的現(xiàn)狀問題進行有效緩解。也可以通過利用城市軌道交通線路深度拓展城市郊區(qū)以及邊遠地區(qū)的橫縱發(fā)展，為城市布局的優(yōu)化調(diào)整以及科學布置提供良好保障[2]。

1.1.3 促進城市現(xiàn)代化發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的技術需求與長遠需求

大力發(fā)展城市軌道交通網(wǎng)絡建設工作可以有效增強城市核心競爭能力以及科技水平。主要是因為城市交通現(xiàn)代化是促進城市現(xiàn)代化發(fā)展的重要途徑。科學開展城市交通網(wǎng)絡建設工作可以有效助推城市現(xiàn)代化發(fā)展進程。目前城市發(fā)展更加側(cè)重于強調(diào)環(huán)境保護以及資源可持續(xù)利用等目標。

城市軌道交通系統(tǒng)建設工作必須精準立足于環(huán)境保護以及資源優(yōu)化等理念，以切實滿足城市可持續(xù)發(fā)展需求。科學開展城市軌道交通建設工作可以對城市科學發(fā)展起到引領支撐作用，同時也可以有效降低交通事故發(fā)生率?；诔鞘熊壍澜煌ǖ墓窠煌ㄐ袨閷Νh(huán)境所造成的污染基本上是影響最低的[3]。

1.2 充分性分析

城市軌道交通建設所涉及的投資成本相對巨大，并且在施工技術要求方面表現(xiàn)嚴格。在高運營管理以及設備制造要求的控制影響下，城市軌道交通建設所面臨的經(jīng)營風險問題較多。在著重強調(diào)城市軌道交通建設可行性以及必要性的同時，還應該對城市軌道交通建設的充分性問題進行重點研究與分析。

城市經(jīng)濟基礎以及發(fā)展情況基本上可以作為該城市是否滿足城市軌道交通建設的指標條件。其中，城市經(jīng)濟基礎以及發(fā)展情況主要針對人均GDP以及財政收入等指標而言。也可以從城市融資情況以及償債能力等因素方面進行重點考慮。良好的科學技術基礎是保障城市軌道交通建設效果的重要因素[4]。

高水準的城市軌道交通系統(tǒng)建設往往依托于科技以及學科的交叉整合，單純采取某一項先進技術或者學科內(nèi)容，難以真正實現(xiàn)城市軌道交通建設的可持續(xù)發(fā)展。先進合理的觀念意識是保障城市軌道交通建設效果的關鍵因素。建設規(guī)劃人員應該具備高瞻遠矚的理念意識，主動結(jié)合城市經(jīng)濟建設情況以及城市軌道交通需求，從多個方面對城市軌道交通建設方案進行科學部署。

2 城市軌道交通建設現(xiàn)狀及發(fā)展分析

“十三五”時期，國內(nèi)城市軌道交通運營里程逐步呈現(xiàn)出穩(wěn)定攀升的發(fā)展狀態(tài)。且經(jīng)過多年的建設發(fā)展，我國已經(jīng)躍居成為全球城市軌道運營里程數(shù)第一的國家。截至2020年末，我國累計有40個城市開通城軌交通運營。其中，一線城市如北京、上海等所涉及的運營線路較多，并且在城市軌道交通運營里程方面要遠超過其他城市地區(qū)。從總數(shù)上來看，2020年我國運營線路高達7 969.7 km。與國外城軌交通運營里程相比，我國部分城市地區(qū)甚至遠超國外城市交通運營里程的2倍左右。為進一步促進城市軌道交通建設可持續(xù)發(fā)展，國家相關部門以及城市軌道交通建設行業(yè)針對地鐵建設與其他制式軌道交通協(xié)同發(fā)展問題進行了統(tǒng)籌部署。

目前已開通的其他制式軌道交通主要以地鐵、輕軌、有軌電車等為主。從數(shù)據(jù)上來看，地鐵運營線路長達6 280.8 km。從累計客運量上來看，與“十二五”相比，“十三五”增長81.7%。雖然2020年受到新冠肺炎疫情的影響，國內(nèi)各個城市地區(qū)軌道交通客運量大幅度下降。但是伴隨著復工復產(chǎn)活動的不斷開展，國內(nèi)城市軌道交通客運量逐步呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的態(tài)勢。截至2020年末，城市軌道交通客運量與2019年末的客運水平相對接近。預計到“十四五”時期，我國城市軌道交通建設將會得到進一步持續(xù)深入發(fā)展，并且在運營里程數(shù)以及客運量方面達到新高峰。具體可以參照表1：

3 基于多目標決策的城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃特點

城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃需要立足于城市總體規(guī)劃角度，針對軌道交通建設必要性以及可行性進行深度研究與分析。該文結(jié)合城市軌道交通流量情況，對軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃進行合理預測。因城市軌道交通建設工作所涉及的問題較多，主要可以圍繞城市規(guī)劃、經(jīng)濟建設以及技術等問題進行統(tǒng)籌部署與合理研究。在核心問題的確立上，圍繞網(wǎng)絡設計以及線網(wǎng)客流需求進行科學預測。

對可行方案進行合理篩選，并要求專業(yè)人員對方案內(nèi)容所涉及的潛在效益以及成本價值進行科學評價?；诙嗄繕藳Q策的城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃在內(nèi)容確立方面，需要以城市范圍內(nèi)的軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃為重點研究對象。因城市軌網(wǎng)絡規(guī)劃后所面臨的建設周期較長，所部署的方案內(nèi)容應該具備以下特征：線網(wǎng)結(jié)構應該與城市結(jié)構形態(tài)進行協(xié)調(diào)匹配;線網(wǎng)規(guī)模應該立足于客流量需求進行合理建設;線網(wǎng)密度應該按照人口分布特點進行合理預測與設置;線網(wǎng)在建設順序以及進度的控制方面，立足于城市發(fā)展方向以及區(qū)域經(jīng)濟建設情況進行合理控制管理。應注意的是，線網(wǎng)所覆蓋的范圍必須與城市總體規(guī)劃相匹配。

4 目標決策方法在城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃中的應用實踐及優(yōu)化方法

4.1 層次分析法

層次分析法可以視為目標決策方法的重要方式，主要從優(yōu)劣主觀評價角度對城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃的可行性進行分析。層次分析法需要依托于訂貨計劃，在數(shù)據(jù)量需求方面表現(xiàn)較小，通?？梢栽诙虝r間內(nèi)做出決策。在運用層次分析法的過程中，相關人員可構建兩個層次或判斷矩陣。結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，人的主觀判斷中個人偏好會對最終判斷結(jié)果產(chǎn)生較大影響，可能會出現(xiàn)決策失誤問題。在應用層次分析法的過程中，主觀成分所占據(jù)的影響頗大。

4.2 消除和選擇轉(zhuǎn)換方法

消除和選擇轉(zhuǎn)換方法更加側(cè)重于利用決策矩陣偏好實現(xiàn)對部分信息以及決策的獲取以及可行性分析。相關人員可針對所選定的方案進行合理排序。排序的意義不止局限于對方案內(nèi)容的優(yōu)劣排序，更多是通過深度研究與分析方案的可能后果以及具體影響，做出相關決策。消除和選擇轉(zhuǎn)換方法所獲取的信息主要以決策矩陣為主。在解決方案的部署方面，可以通過細化以及提取程序?qū)崿F(xiàn)合理排序過程。而所謂的多準則決策方法更多側(cè)重于強調(diào)理論研究層面，所表現(xiàn)出的實際應用效果并不是很強。結(jié)合方法特征表現(xiàn)來看，消除和選擇轉(zhuǎn)換方法在特征表現(xiàn)方面主要如下：

（1）個別項目在低矩陣指數(shù)方面存在不足問題并未深刻反映出各指標的整體弱點。

（2）分選過程所涉及的流程內(nèi)容相對復雜。如果出現(xiàn)四個及以上的替代品時，相關人員應該根據(jù)強弱正相關系圖構建科學合理的正反排序體系。

（3）利用該方法時需要設置主觀參數(shù)，并且在研究分析過程中引入某些參數(shù)。如果在參數(shù)分析過程中涉及應用到不確定的計算方法，建議相關人員應該對魯棒性的分析結(jié)果進行篩選、排除。

4.3 模糊綜合評價方法

模糊綜合評價方法需要針對待選對象的綜合評價分值大小進行合理排序，并做好科學評價與分析。在分析過程中，相關人員可按照最大隸屬度原則對所屬對象的等級情況進行科學評定。雖然該方法操作可行，但是在評價過程中，會涉及主觀判斷問題。所判斷的結(jié)果，可以表現(xiàn)出主觀性權重因素。通過大量實踐證明，該結(jié)果的可靠性與準確性會更加側(cè)重于強調(diào)選擇因素的綜合評價結(jié)果。因此，在相關因素的獲取與分析上，應該主動從構成運營商以及重量分布特點等方面進行科學評價。

4.4 灰色關聯(lián)法

灰色關聯(lián)法主要依托于定量與定性相結(jié)合的分析方法，實現(xiàn)綜合評價過程。與其他方法不同，灰色關聯(lián)法可以有效解決以往量化評估與統(tǒng)計方面存在的短板問題。并且在分析評價過程中，可以排除人為因素帶來的負面影響，促使評價結(jié)果更加客觀準確。在應用過程中，會存在難以反映絕對水平的問題。主要是因為綠色關聯(lián)法所反饋的采樣數(shù)據(jù)，只能作為判斷對象優(yōu)劣的標準，難以切實反映出絕對水平。在實際應用過程中，相關人員應該結(jié)合城市軌道交通網(wǎng)絡建設需求以及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展情況進行合理應用。

4.5 逼近于理想解的排序方法

逼近于理想解的排序方法也可以理解為雙基法雙點評價法，是更加側(cè)重于強調(diào)近似理想解決方案的排序方法。在應用該方法的過程中，可通過立足于多目標決策問題以及解決方案理想選擇等優(yōu)勢，將各個訂貨計劃作為空間中的一個點。所涉及的理想點排序?qū)儆诰哂幸欢Ｊ教卣鞯亩x內(nèi)容。處于該模式條件下，可以通過尋找一個有效的點對相關計算排序方案進行科學部署。另外，可按照計算排序方案要求對理想點的相對貼近程度進行科學排序，以保障方案建設的可行性與高效性。

5 結(jié)語

城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃工作并不是短期之內(nèi)就可以達到預期效果的工作內(nèi)容。而是應建立在長期規(guī)劃與建設角度，重點針對城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃體系進行健全與完善。在開展城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃工作期間，規(guī)劃設計人員應該主動結(jié)合城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃決策方法，如該文所研究的目標決策方法。主動立足于城市軌道交通建設發(fā)展以及區(qū)域經(jīng)濟條件，對城市軌道交通線路以及換乘模式進行深度考慮與研究分析，盡量從多個方面保障城市軌道交通建設質(zhì)量安全以及效益優(yōu)化。

參考文獻

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