数学模型在城市公共交通中的应用

**章?? 城市公共交通优先发展可拓评价模型及应用 城市公共交通具有集约高效、节能环保等优点，优先发展公共交通是缓解交通拥堵、转变城市交通发展方式、提升人们生活品质、提高政府基本公共服务水平的必然要求，是构建资源节约型、环境友好型社会的战略选择。国务院在 2012 年颁布了《关于城市优先发展公共交通的指导意见》，此政策的出台不但提高了人们对公共交通的认识，公共交通在交通体系中的地位也得到提高。 国家各大中小城市认真贯彻实施“优先发展公共交通”政策，城市公共交通得到快速发展，技术装备水平不断提高，基础设施建设运营成绩显著。“十三五”期间，公共交通的建设与发展仍然是人们关注的焦点。 随着交通体系的不断完善，城市公共交通的发展面临新的挑战，而优越的公共交通体系是城市公共交通和城际交通发展的基础。如何建立一套科学、实用的公共交通优先发展度的综合评价指标体系来科学合理地反映公共交通的发展现状，及时反馈公共交通发展的优劣程度，逐步完善公共交通体系是当前需要研究的课题。考虑到目前国内关于公共交通发展度的评价体系比较缺少，已有的评价体系比较单一，很难及时衡量城市公共交通的发展。 因此，本章内容介绍了可拓评价方法在城市公共交通优先发展评价中的应用。 首先，构建城市公共交通优先发展评价指标体系。再次，利用动态赋权法建立公共交通优先发展可拓评价模型。*后以宁波市公共交通为案例，借助理论模型对宁波市公共交通优先发展状况进行评价，并提出相应改进措施。 **节?? 国内外研究现状 一、国外研究现状 国外对于公共交通系统评价指标体系的研究比较早，主要集中在公共交通系统的服务水平方面。Hensher D.A对公交乘客的偏好进行了深入研究，提出公交车偏好模型和乘客感知服务质量对公交服务质量的重要性。Bent Flyvbjerg等提出将总出行时间细分为行程时间、在途时间、等候时间以及潜在的等候时间对公交系统进行评价，并结合出行成本的概念对这一理论进行了深入的研究。Botzow针对旧金山市快速交通系统（ART）的出行服务质量提出了相应的分析评价方法。Alter将可达性、出行时间、可靠性、直达系数、服务频率和客流密度作为吸引潜在乘客的6项服务质量水平评价指标。Dhingra等分析了印度南部德里市三条公交线路的不同运行情况，考虑了多项重要的指标因素进行研究。 二、国内研究现状 国内在公共交通系统评价的研究起步虽晚，但发展较快。王炜等根据公共交通系统的自身特点和发展模式，提出了城市公共交通系统的具体评价指标以及各个指标的计算方法，为其评价模式的发展奠定了基础；王建智突破性地完成了将单项评价指标和综合评价指标相结合，并运用其评价体系构造了长春市公共交通系统评价指标体系。李春清则从安全、方便、迅速、舒适、经济和换乘高效等六个方面构建了城市公交服务水平综合评价指标体系。李红涛基于 GIS技术，提出了公交线网的服务水平聚类分析评价，以此来确定城市公交服务较弱地区的公交评价方法。此后，周雪梅等通过分析现有公共交通系统评价方法，对其优缺点进行了总结，提出了模糊综合评价方法。胡启洲等通过建立城市公交线网的评价指标体系，采用灰色关联模型对公交线网进行评价，建立了多层次评价公交线网的灰色关联模型。王炜等提出了一种公共交通系统服务水平模糊聚类分析方法。 第二节?? 城市公共交通优先发展可拓评价模型 本节借助可拓评价方法对城市公共交通优先发展进行评价，在现有评价方法的基础上采用动态赋权法和熵权法相结合改进现有评价方法，以提高评价精度。评价模型的构建主要分为三个步骤：①指标体系的选取；②评价模型的建立；③综合权重的计算（具体研究技术路线见图1-1） 一、城市公共交通优先发展评价指标体系 在本节中主要考虑城市公交车，从公交优先政策、基础设施和运营质量三个方面构建了包括目标层、准则层和指标层三个层次的公交优先发展度评价体系（见表1-1） 二、待评物元、经典域与节域 三、关联函数 四、基于动态组合赋权的权重计算 权重的确定有很多种方法，如德尔菲法 层次分析法、熵值法等。但德尔菲法与层次分 析法中判断矩阵的1-9标度法主观随意性大，是主观赋权法的一种，精确度不高；熵值法虽然比德尔菲法与层次分析法有较高的可信度，但各指标之间缺乏横向比较，应用范围受限。由于相同的指标在不同时刻对公交优先影响程度不同，即相同的指标，待评物元的量值不同，权重也不同。同时考虑到各指标权重的科学性和合理性，故将熵值法和动态分析法相结合进行确定权系数。动态赋权法可以反映指标的变化趋势，熵值法在很大程度上可以避免指标取值的主观因素，即采用动态分析法确定权系数的主观权重，采用熵值法确定客观权重，以提 高评价的精度。 五、组合赋权法确定综合权重 第三节?? 案例分析 一、宁波公共交通优先发展现状 （一）研究对象 研究内容选择全国22个都市公交建设示范工程之一的城市——宁波为研究对象，根据本章提出的理论模型对宁波市公交发展状况进行评价。重点对宁波市《公交都市考核评价指标体系》设置的相关指标并参考国家《城市道路交通规划设计规范》（GB50220—95）以及《城市道路交通管理评价指标体系》（2016年版）所涉及的指标进行评估，并对宁波市整个公共交通体系运行效率进行分析。 （二）研究范围 全市陆域总面积9816km2，其中市区面积为3730km2。本次研究范围分为下面几个层次：①全市：宁波市海曙、鄞州、江北等11县市区行政区划（边界）范围。②中心城区：宁波市城市总体规划范围，420km2范围。③建成区：建设完成的用地范围。④三江片（主城区）：绕城高速以内，由余姚江、奉化江、甬江围合而成的区域。⑤核心区：包括三江口核心区和东部新城核心区，三江口核心区由环城北路—中兴路—铁路围合成的区域，东部新城核心区由世纪大道—通途路—福庆路—铁路围合成的区域。 （三）公交线路及场站 本次调研收集2011—2017年宁波市公交发展数据进行分析。 截至2017年，宁波市六区共有公交线路578条，比上一年增加了103条公交线路，增长 21.6%，通车的线路长度达到11 377.18 km，比上一年增加了1910.43 km，增长20.2%。公交线路占道路长度为978.8km，比上一年增长约45km 左右，增长4.8%。2017年底，市六区共有公交场站329个，其中综合场站共36个，首末站共29个，场站总占地面积约90.45万m2。