鄢勇飛，蔣 樂，周 俊，車麗彬

（武漢市政工程設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430023）

0 引言

進入21世紀后，我國城市軌道建設明顯升溫，目前已經(jīng)有33個城市規(guī)劃軌道交通建設，其中28個城市已獲批[1]，我國城市軌道交通建設已進入快速發(fā)展時期。城市軌道交通項目具有建設工期長、投資規(guī)模巨大、投資運營回收期長等特點，而軌道線路的客流又是決定線網(wǎng)規(guī)劃、建設時序、系統(tǒng)規(guī)模和運營效益等重大決策問題的基礎(chǔ)[2]，因此有必要對軌道線路的客流適應性進行研究?，F(xiàn)有研究多側(cè)重于對軌道線網(wǎng)規(guī)劃總體方案的評價比較和分析[3-4]，而較少從軌道線路的角度來分析不同線路在客流上的適應性。

軌道線路客流特征指標的多樣性難以直接評價線路對客流的適應程度，本文引入熵權(quán)法理論，選取軌道客流特征指標，建立了基于熵權(quán)法的軌道線路客流適應性評價模型，并以武漢市軌道規(guī)劃線路進行實例研究，分析結(jié)果與實際符合程度較好。

1 熵權(quán)法基本原理

設有m個研究單位，n個評價指標，則有原始指標數(shù)據(jù)矩陣X=（xij）m×n，對于某個指標xj，有信息熵為：

由上述公式可以看出，某指標的熵值Ej越大，說明該指標提供的有用信息越少，在綜合評價中所起到的作用越小，其權(quán)重越?。环粗?，當指標的熵值Ej越小，說明該指標所提供的有用信息越多，其權(quán)重也應越大。因此，可以用熵值法來計算研究單位的所屬指標的權(quán)重，從而對不同研究單位進行客觀的分析比較。

2 指標無量綱化處理

對于具有不同量綱的數(shù)據(jù)，應該進行標準化、去量綱化處理。同時，由于有些評價指標是正向指標（越大越好），有些指標是負向指標（越小越好），有些指標值是在某個區(qū)間內(nèi)最優(yōu)。為了能用指標值大小來說明其優(yōu)劣，必須對各個評價指標進行正向化處理。

當?shù)趈項指標xj為正向指標時，轉(zhuǎn)換公式為：

當?shù)趈項指標xj為負向指標時，轉(zhuǎn)換公式為：

當?shù)趈項指標xj為區(qū)間指標時，即在區(qū)間[m1，m2]為最佳且距離此區(qū)間越近越好時，轉(zhuǎn)換公式為：

3 用熵權(quán)法確定各指標權(quán)重

3.1 計算pij即第j項指標下第i項評價對象指標值的比重

3.2 計算第j項指標的熵值Ej

3.3 計算第j項指標的差異系數(shù)gj

對于第j項指標，Ej越小，指標值的變異程度就越大；反之，Ej越大，指標值的變異程度就越小。變異系數(shù)為gj=1-Ej。

3.4 計算第j項指標的權(quán)重wj

4 軌道線路客流特征指標

軌道線路客流特征指標，既有反映線路規(guī)模的指標，也有線路客流運營的指標[4，6，7]，考慮到數(shù)據(jù)的可得性，選取以下7個參數(shù)組成軌道線路的客流分析指標。

4.1 軌道線路長度（L）

軌道規(guī)劃線路長度受客流規(guī)模、運營速度、規(guī)模效應等因素影響[8]，根據(jù)《城市軌道交通工程項目建設標準》（JB104—2008），軌道交通正線長度不宜小于15km或大于35km，屬于區(qū)間指標。

4.2 線路站點個數(shù)（S）

軌道線路站點設置受乘客出行距離、車輛運營速度、站點服務范圍和投資等因素的制約。參考文獻[9-10]的研究結(jié)論，取站間距為0.8～1.5km，則站點個數(shù)宜為15～30個為宜，屬于區(qū)間指標。

4.3 全日客運量（R）

反映了軌道線路的客運效果和作用，在軌道規(guī)模相同的情況下，軌道線路承擔的客運量越大越好，屬正向指標。

4.4 軌道線路平均運距（L）

4.5 全日客運周轉(zhuǎn)量（Q）

全日客運周轉(zhuǎn)量是平均運距與全日客運總量的乘積，是軌道線路直接運輸產(chǎn)品的產(chǎn)量，可以反映出線路的運輸效率，屬于正向指標。

4.6 線路客流負荷強度（C）

用來衡量軌道線路上的客運量與其運能的適應性，等于軌道線路日客運量與線路長度之比，即C=，它是反映運營效率和經(jīng)濟效益的一個重要指標，屬于正向指標。

4.7 “三高”斷面客運量（V）

高峰小時高峰斷面最大單向客運量，可以反映線路最大承受乘客的能力，該值越大，表明線路運輸乘客的適應能力越強，效益也越大，反之，則適應能力越弱，屬正向指標。

5 應用實例

2008年，武漢市完成了新的軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，提出了遠景年由12條線路組成，全長540km的軌道交通線網(wǎng)，并獲批準。遠景年各條線路客流預測結(jié)果如表1所示（不含支線）[11]。運用式2～式4對客流指標進行無量綱化轉(zhuǎn)化和正向化，處理結(jié)果如表2所示。

表1 軌道線路規(guī)劃客流預測結(jié)果

表2 各軌道線路客流指標轉(zhuǎn)換處理

通過式5和式6可以計算出各條線路客流指標的權(quán)重值（如表3所示）。

表3 軌道線路客流指標權(quán)重

表4 軌道線路客流適應性評價值與排序

從上述計算結(jié)果可知，軌道2號線對客流的適應性最好，其次是軌道4號線，適應性最差的是軌道9號線。同時，根據(jù)武漢市近期軌道建設計劃，在軌道1號線的基礎(chǔ)上，將于2017年前分別建成2號線、4號線、3號線、6號線、7號線和8號線共6條線路，通過與表3評價排序?qū)Ρ劝l(fā)現(xiàn)，共有4條線路與建設計劃相一致，吻合程序達到70%，與先期實施軌道2號線與4號線的現(xiàn)實情況也是相符合的。

6 結(jié)語

城市軌道線路客流特征指標難以直接反映線路的客流適應性程度，運用熵權(quán)法選取客流指標進行客流適應性綜合分析，完全利用了客流指標的自身信息，避免了外界主觀因素的干擾，分析結(jié)果較好的反映了實際情況?？土魇怯绊懢€路規(guī)模、投資和運營等的重要因素，熵權(quán)分析的排序結(jié)果也可以作為軌道線路建設時序的參考，還可對同一線路的不同走向所產(chǎn)生的客流變化進行比較分析。

[1]趙展慧，張意軒.全國28城市獲批建軌道交通,12個城市已開通地鐵[EB/OL].http://news.qq.com/a/20120503/001014.htm，2012-05-03.

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