蔣琳玲

（成都鐵路局 涪陵車務段，重慶 涪陵408000）

隨著大量新修建客運專線的建成及投入使用，極大地提高了列車的運行速度，人們在出行方式選擇上有了較大的變化，大大加強了鐵路的市場競爭力。因此，在基于安全、經濟、快捷、舒適、方便等有關屬性后對高速公路、航空運輸、普速鐵路、客運專線四種常見的運輸方式進行綜合考慮和分析比較，并從中進行優(yōu)選。

1 層次分析法簡介

層 次 分 析 法 （Analytic Hierarchy Process，AHP）的基本思路:先找出影響解決問題的主要因素，按照關聯(lián)、隸屬關系將這些因素構成階梯層次模型，再將各個層次中的因素進行兩兩比較，確定這些因素的相對重要性，并根據(jù)各個因素間比較的相對重要性，確定評價對象相對重要性的總排序。

將定性分析和定量分析結合起來是AHP的優(yōu)點。通過層次分析法來確定各個影響因素的權重，通常按以下的步驟進行:

一般來說，將決策問題分為三個大層次:第一層為目標層，只有一個元素；第二層為準則層，可以有多個元素；第三層為方案層，也可以有多個元素。然后，構造出方案選擇層次結構圖。

1.1 構造判斷矩陣

專家通常引用表1中的1～9標度方法，用數(shù)字對每層中各個評價指標的重要程度進行量化表示。

表1 標度含義表

考查因素層B和因素層A的相對重要性，可以得出A－B判斷矩陣（見表2）。

表2 A－B判斷矩陣

1.2 求解判斷矩陣

得出在單一目標層A下被比較元素的相對權重，其步驟為

1）對判斷矩陣的每一列進行正規(guī)化處理

2）判斷矩陣的每一列經過正規(guī)化處理后，按行相加得

得到的向量W＝［W1，W2，…，Wn］T，即為所求的特征向量。

4）計算判斷矩陣最大特征根為

式中:（AW）i為向量AW的第i個元素。

1.3 一致性檢驗

一致性檢驗的基本步驟為:先利用式（4）計算出所求解判斷矩陣的最大特征值λmax，再分別代入式（5）和式（6）計算出判斷矩陣的一致性指標CI和一致性比CR，并進行一致性檢驗

當計算的判斷矩陣具有完全一致性時，其CI＝0。CI的值越小，所求判斷矩陣的一致性越高；反之，則一致性越低。

由于CI值與判斷矩陣的階數(shù)n相關，為了度量不同階的判斷矩陣是否具有滿意的一致性，可以計算判斷矩陣的平均隨機一致性指標RI，其值如表3所示。判斷矩陣的一致性指標CI與同階平均隨機一致性指標RI之比稱為隨機一致性比率CR，則有當CR＜0.1時，即認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則，就需要對判斷矩陣進行相應的調整，并使之具有滿意的一致性。

表3 同階平均隨機一致性指標RI

Bi－C判斷矩陣的計算及其一致性檢驗的方法同上，最后進行層次總排序。

2 四種運輸方式的特點

2.1 高速公路的特點

高速公路與普通客運相比具有以下特點:

1）速度快，時間省。通常高速公路的設計速度為100～120km／h，平均營運速度為90km／h，發(fā)車頻率較高，旅客候車時間較短，且乘車手續(xù)較為簡便，可以節(jié)約大量的時間。

2）旅客層次高，對服務的要求高。城市居民出行選擇高速公路的較多，出行方便，且對客運軟硬件的要求也較高。

3）客運經營方式先進。舒適、寬敞的大客車在高速公路客運運營中越來越多，公路設施也越來越現(xiàn)代化，能夠滿足旅客服務要求高的需求，且運營組織管理方式也較為先進。

因此，高速公路客運與航空運輸、普速鐵路和客運專線相比，高速公路客車開行班次可靈活增加，特別是在節(jié)假日和周末讓旅客隨到隨走，旅客出行非常方便。

2.2 航空運輸?shù)奶攸c

航空運輸因其票價較高，主要客流為白領等收入較高的人群，乘坐飛機旅行時間短、服務優(yōu)良。為了飛機起飛、降落不影響居民住宅，機場一般設在城市的邊緣，這就給旅客出行時的乘車、候機安檢、托取行李等帶來諸多不便。相比較而言，在短距離旅客運輸中，航空運輸都不如高速公路、普速鐵路和客運專線方便，且受天氣影響較大。

2.3 普速鐵路的特點

普速鐵路的旅行時間較長、舒適性一般、服務一般，但由于火車票價較低，是外出打工人員、低收入人群的首選交通工具。火車站一般設在城市中心，乘坐公交車即可到達，乘車較為方便，且受天氣影響較小，相比較而言，在長距離運輸中，高速公路、航空運輸都不如普速鐵路方便。

2.4 客運專線特點

客運專線相較于高速公路和航空運輸，具有全天候、安全性好、運能大、成本低、能耗低、污染輕的特點，具有可與既有鐵路聯(lián)網運營、經濟效益好等技術優(yōu)勢，其速度可達200～300km／h，高于高速公路的客運時速。與普速鐵路相比，客運專線具有時間短、舒適性好、服務好的特點。

人們在出行時，會結合自身的情況選擇綜合費用最小的運輸方式。從上述四種運輸方式的特性分析中可以看出，在安全性、經濟性、快捷性、舒適性、方便性這五種屬性中，各自的側重點有所不同。因此，這里主要采用多目標決策分析法中的層次分析法，對四種運輸方式的選擇進行分析決策。

3 結合AHP對旅客出行方式進行分析

3.1 構造旅客出行方式，選擇方案層次結構圖

構造旅客出行方式，并選擇方案的層次結構（見圖1）。

圖1 旅客出行方式選擇方案的層次結構

3.2 構造比較矩陣并進行一致性檢驗

兩兩比較各個因素的重要程度，并將結果用于建立AHP的判斷矩陣分布權重。為了得到量化的判斷矩陣，采用1～9標度法，分別考察B層因素和C層因素的相對重要性，可以得到A－B，B－C判斷矩陣。

1）構造準則層對目標層的比較矩陣A，如表4所示。

表4 A－B判斷矩陣

2）構造方案層C對準則層B的比較矩陣B1，B2，B3，B4，B5，如表5～表9所示。

表5 B1－C判斷矩陣

表6 B2－C判斷矩陣

表7 B3－C判斷矩陣

表8 B4－C判斷矩陣

3）計算判斷矩陣A－B，B1－C，B2－C，B3－C，B4－C的W，λmax，n，CI，RI，CR值，并進行一致性檢驗（見表10）。

表9 B5－C判斷矩陣

表10 指標權重及一致性檢驗

由表10計算結果可知，判斷矩陣A－B，B1－C，B2－C，B3－C，B4－C的CI＜0.1，均通過了一致性檢驗。

4）層次總排序及一致性檢驗過程，如表11所示。

表11 層次總排序計算表

從計算結果可以得出，客運專線在層次C總排序的權重大于航空、高速公路和普速鐵路，因此，旅客出行方式應優(yōu)先選擇客運專線。

4 結束語

通過層次分析法定量分析，得出客運專線是人們出行的主要交通方式結論?？瓦\專線是符合可持續(xù)發(fā)展需求運輸方式的理想選擇，具有高安全性、能耗低、對環(huán)境污染小等特點，經濟效益顯著。客運專線以其舒適、快捷、安全、經濟、全天候等特點吸引了大量客流，在中長途旅客運輸中具有明顯的優(yōu)勢，其設計符合城際短途客流的客運產品，擴大了鐵路旅客運輸?shù)氖袌龇蓊~，提高了客運專線的運輸競爭力。

［1］趙煥臣，許樹柏.層次分析法［M］.北京:科學出版社，1986.

［2］［美］溫斯頓（Winston，W.L.）.運籌學概率模型應用范例與解法［M］.李乃文，等譯.4版.北京:清華大學出版社，2006.

［3］曾艷，余治平，李映紅.層次分析法在運輸方式選擇中的運用［J］.交通標準化，2005（12）:113－115.

［4］曾瑋，王佟.基于列車時刻表的城際鐵路客流分配研究［J］.交通科技與經濟，2014，16（2）:24－26.

［5］王瑩，劉軍，苗建瑞.城際鐵路客運專線運輸組織問題探討［J］.鐵道運輸與經濟，2009，31（1）:.20－22.

［6］崔麗莉.層次分析法在廈門樞紐線路引入中的應用［D］.成都:西南交通大學，2005.

［7］曾祥.基于AHP的鐵路線路方案模糊綜合評價研究［D］.北京:北京交通大學，2009.

［8］鄧雪，李家銘，曾浩健，等.層次分析法權重計算方法分析及其應用研究［J］.數(shù)學的實踐與認識，2012，42（7）:93－100.

［9］曹茂林.層次分析法確定評價指標權重及Excel計算［J］.信息技術，2012（2）:39－40.