交通论文：基于AHP的模糊综合评价方法在高速公路与城市道路间衔接线

　　交通论文：基于AHP的模糊综合评价方法在高速公路与城市道路间衔接线综合评价中的应用

　　摘　要：高速公路与城市道路的衔接线是介于城市道路与高速公路之间，是连接市外交通流与市内交通流的中枢，是实现城市交通道路与高速公路功能转换的重要桥梁【1-2】，在城市体系快速发展的今天，重新审视高速公路与城市道路之间的关系，正视高速公路与城市道路在衔接存在的问题，建立了基于ＡＨＰ的多级模糊综合评价方法科学合理地选取了影响高速公路与城市道路衔接方案的评价指标，并对事故率、交通负荷度、平均车速、里程拥挤率、平均延误、建设运输成本等指标进行定性和定量进行分析。系统全面地对高速公路与城市道路的衔接线进行合理规划与设计，研究结论对衔接线道路发展在理论和实践上都具有重要的意义。【3】

　　关键词：AHP的模糊综合评价方法 高速公路 城市道路 衔接线

　　高速公路交通与城市道路发展是我国国民经济发展的服务性、基础性产业，是我国资源合理配置、经济高效运行的重要基础设施，是连接世界经济的纽带，是人类社会进步的证明，高速公路与城市道路对于一个地区的经济社会发展的重要基础。针对目前高速公路与城市道路间衔接道路缺乏科学合理的综合评价理论体系的情况，以AHP的多级模糊综合评价理论为基础，研究结论有助于有关部门对衔接线道路的合理规划与设计。【3】

　　AHP的模糊综合评价指标

　　AHP(AnalyticHierarchyProcess)方法，又称为层次分析方法或多层次权重分析法，是由美国匹兹堡大学教T.L.Satty于20世纪70年代提出的一种多准则决策方法[4]，AHP方法是定性和定量相结合的以多目标决策的分析方法，能有效地准确分析目标对象准则系统层次间的非序列的关系，能有效地综合评判出决策者的比较与判断。

　　传统意义上的AHP的模糊综合评价方法包括有两个要素：一是指标体系；二是评价方法；过程实现一般分为收集与处理数据、指标权重的确定以及综合分析等三个阶段。因为各个阶段的表述都存在一些不确定的因素，故用一些传统的方法不会取得很好的效果。目前，系统的评价方法常用的用AHP的模糊综合评价法层次法等，在高速公路与城市道路间衔接线的综合评价时，使用的很多评语常带有很大的模糊性，因此通常采用模糊综合评价方法。

　　1.确定因素集以及因素子集

　　因素集评价对象的评价因素的集合，若因素有n 个，可用Ｖ 表示。设因素集Ｖ 中包含ｍ 个因素子集，即Ｖ＝｛ｖ１，ｖ２，ｖ３，…，ｖｍ｝；设每个子集包含ｎ个元素，则Ｖｉ＝｛ｖｉ１，ｖｉ２，ｖｉ３，…，ｖｉｍ｝，每个子集中所包含的元素可不相同[3]。

　　评语等级集表示不同的模糊评定（如差、中、良、优）的集合，可根据实际情况将评语分为n个等级，最终确立要依据实际情况，则表示为V={v1，v2，⋯，vm}。

　　2、确定指标权重分配

　　由于因素集中各因素指标重要性不同，需要采用一定的方法对各因素权重评定。AHP 作为一种定量与定性结合的系统分析方法，[1]适合于因素权重的计算，主要步骤为：构建层次结构模型，构造判断矩阵，层次单排序，一致性检验，层次总排序。由于评价方案优劣的评语集V 已确定，因此不需要构建层次模型和进行层次总排序。

　　①构造判断矩阵C。采用1～9 九个标度和它们的倒数，对因素集中各评价因素相互相对重要性一一比较标定。

　　②层次单排序。采用方根法对判断矩阵计算，求出各评价因素权重。

　　③一致性检验。即构造判断矩阵时前后思维要保持连贯性、一致性。[6]只有当矩阵完全一致时，判断矩阵才存在λmax=n，而不一致时λmax>n；故以λmax- n 差值大小来检验一致性程度，用CI 这一指标：[7] CI= $max- n- 1

　　3、单因素评价，建立模糊关系矩阵R

　　从一个因素出发，确定评价集V的隶属程度，称为单因素模糊评价。然后逐个对被评价对象从每个因素vi ( i = 1，2，…，m) 上进行量化，进而得到模糊关系矩阵: MR称为模糊关系矩阵，R=MR=｛uR(Xi,YJ)｝

　　4、确定因素评价的模糊权向量

　　各因素V应该对应一个权数vi ( i = 1，2，…，m) ，vi满足vi0; Σvi = 1，于是vi 是指第i 个因素的权重大小，模糊集合V代表一个权重集，它是由若干的i因素组成的。权重的确立是为了对每个评价因素进行重要程度划分，因为每个因素为衔接线综合评价的影响度是不同的[5]。

　　在高速公路与城市道路间衔接线综合评价中应用AHP的模糊综合评价过程中，权重大小会直接影响评价结果，所以，权重的选择很重要，AHP的模糊综合评价中所使用的权重主要有四种，第一种是层次分析法，按照层次的划分，逐级的确立最终权重; 第二种是Delphi 法; 第三种是专家评析法，这个方法具有主观性能动性; 第四种是源于数学算数的加权平均法。

　　5、对模糊综合评价分析方案的结果

　　模糊综合评价的分析结果是被评价对象对各等级模糊子集的隶属度，一般来说，它是一个向量，而不是一个点值，因此，信息量比较大，反映较为准确。根据模糊数学关系Ｂ＝ＡＲ 的计算，得到方案结果的优劣评价。结合最大隶属度原则，得出最终评价结论[3-5]。

　　AHP的模糊综合评价指标体系的建立

　　确定模糊综合评价对象

　　根据衔接道路目标，对城市道路与高速公路的衔接现状方案做出综合评价。

　　评价对象是高速公路与城市道路的现状衔接线，评价选择的是高速公路与城市道路现状衔接线的科学性、合理性、整体性以及目前存在的问题［８］。

　　2、构建模糊综合评价指标体系

　　对高速公路与城市道路的衔接系统进行模糊综合指标评价，必须树立整体性观念，分别从服务的功能化、衔接组织的经济效益的合理性及对环境影响程度等方面对高速公路与城市道路的衔接线进行综合分析研究。按照方案的综合评价基本原则，对模糊综合评价指标进行筛选、评价最终获得评价指标体系选取结果[9-10]。

　　3、对模糊综合评价指标分析

　　（1）事故发生率

　　交通事故发生率是指在一定周期内，国家或某地区交通事故发生的次数、伤亡人数或其人口数、在机动车辆数量、运行里程的相对关系。

　　(2) 交通负荷度

　　交通负荷度指的是交通实际承载的交通量与设计交通量的比值，反映了交通衔接线的利用率。

　　（3）平均行程速度

　　平均行程速度指的是在单位时间内所有通过的车辆的平均行驶速度。这是评价衔接道路的交通是否顺畅的重要指标，平均值越大，道路交通的顺畅性就越好。

　　（4）交通里程的拥挤率

　　交通里程的拥挤率指的是道路拥挤路段里程占衔接线总里程的百分比，是交通道路拥挤率的重要评价指标。

　　（5）交通延误

　　交通平均延误指的是在衔接线上行驶的车辆，由于受到其他车辆、交通意外、交通设施等各种因素的干扰而在时间上造成的延误。

　　（6）交通建设成本

　　交通建设成本是指在交通衔接方案中用于建设、管理维护等方面实施的成本，体现出方案实施的可行性和运营管理的难易程度，是评价衔接方案的经济效益合理性的重要指标

　　三、结语

　　本文在ＡＨＰ的多级模糊综合评价理论基础上，科学合理地选取了影响高速公路与城市道路衔接道路方案的评价指标，并对各个指标进行了定量和定性的分析，研究结论，对高速公路与城市道路间衔接线的调查与评定具有借鉴意义，评价结果为城市道路的规划与设计提供了科学决策依据。

　　参考文献

　　[1]ITE Committee.Planning urban arterial and freeway systems[S].2000.

　　[2]Planning Urban Arterial and Freeway Systems[M].ITE Committee TPC-OI5B.July1997.

　　[3] 张碧琴闫向阳王慧《基于AHP的模糊综合评价方法在高速公路与城市道路间衔接线综合评价中的应用》[D]《公路》2013年 第4期

　　[4]顾庆良，刘阿梅，潘瑾.层次分析法在供应商关系评价中的应用[J].东华大学学报：社会科学版，2004.

　　[5]项丽，《企业物流外包风险评价和控制———基于 AHP －模糊综合评价方法的视角》[J].企业经济2013.4

　　[6]颜扬、杜纲：《企业柔性指标体系及AHP- 模糊综合评价方法研究》[J]；《甘肃科学学报》2004（4）。

　　[7]宁宣熙、刘思峰：《管理预测与决策方法》[M]；北京科学出版社，2003。

　　[8]刘世铎、吴群琪．《高速公路路段畅通状态综合评价》［Ｊ］．公路，2010（10）.122-127

　　[9]王芳，王选昌，杨育生．《高速公路建设费用影响因素及控制措施》［Ｊ］.长安大学学报，2010(5): 45-51

　　[10]周伟，王秉刚．《服务水平与服务交通量的确定原理与方法研究》［Ｊ］．中国公路学报，2001（2）：90-95