劉雄偉

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，國家加大了對道路交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展力度，特別是對高速公路的發(fā)展給予積極的政策支持。截至2014年底，我國大陸高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到11.195萬km。然而，隨著我國交通需求的快速增長，道路交通量日趨飽和，服務(wù)水平明顯降低，亟需提升高速公路的供給能力。

在高速公路設(shè)計(jì)中，交通量預(yù)測直接決定高速公路技術(shù)指標(biāo)是否科學(xué)合理，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前預(yù)測交通量的主要方法是四階段法，但實(shí)際中因交通量預(yù)測方案的不合理導(dǎo)致交通量的預(yù)測值和實(shí)際值存在較大誤差。本文針對高速公路交通量特性，構(gòu)建交通量預(yù)測的評價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用模糊多層次綜合評價(jià)法進(jìn)行評價(jià)，探析交通量預(yù)測的科學(xué)合理性，為交通量預(yù)測提供科學(xué)依據(jù)。

1 構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系

本文針對當(dāng)前高速公路交通量預(yù)測通用的四階段法，以科學(xué)性、全面性、可操作性為原則，通過科學(xué)探析其預(yù)測流程，建立指標(biāo)體系。主要包括社會經(jīng)濟(jì)調(diào)查、交通運(yùn)輸調(diào)查、預(yù)測過程和其他原因4個(gè)方面，具體如下所示：

a）社會經(jīng)濟(jì)調(diào)查 主要包括調(diào)查方法的地區(qū)適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的研究程度3個(gè)方面。

b）交通運(yùn)輸調(diào)查 主要包括OD現(xiàn)狀數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、公路網(wǎng)現(xiàn)狀研究程度和公路網(wǎng)規(guī)劃研究程度3個(gè)方面。

c）預(yù)測過程 （a）四階段法問題，主要指在交通分配階段，交通分配是交通量按照費(fèi)用、行駛時(shí)間等條件在路網(wǎng)中進(jìn)行分配，該指標(biāo)主要評價(jià)是否將影響出行者決策的因素盡可能地考慮全面[1]；（b）預(yù)測模型參數(shù)的準(zhǔn)確性；（c）預(yù)測模型適用性；（d）趨勢交通量研究程度，主要指與趨勢交通量關(guān)系密切的社會經(jīng)濟(jì)增長預(yù)測；（e）誘增交通量的滯后性：誘增交通量的形成包括逐步形成階段、快速增長階段和相對穩(wěn)定階段，本指標(biāo)主要考察誘增交通量預(yù)測對高速公路立項(xiàng)、施工、竣工、通車的時(shí)間把握程度；（f）轉(zhuǎn)移交通量轉(zhuǎn)移率的準(zhǔn)確性[2]。

d）其他原因 （a）人為因素，主要指為使得項(xiàng)目審批通過，對交通量預(yù)測值做人為調(diào)整[3]；（b）模型本身的系統(tǒng)誤差；（c）不可預(yù)見因素：主要評價(jià)如金融危機(jī)等導(dǎo)致未來年交通量出現(xiàn)較大變化的因素。

2 確定指標(biāo)權(quán)重

層次分析法（AHP法）是一種定性定量相結(jié)合的決策方法，此處主要用于對下一步權(quán)數(shù)向量的確定。具體步驟如下。

a）構(gòu)造層次分析結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

b）構(gòu)造判斷矩陣。本文采用九分位比率表，采用成對比較的方法來構(gòu)建判斷矩陣。

c）層次排序。可以通過和積法或方根法進(jìn)行求解，再進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。只要保證最終的隨機(jī)一致性比率CR小于0.1，即認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則就需要調(diào)整判斷矩陣，直到達(dá)到要求。

圖1 評價(jià)指標(biāo)體系

3 模糊綜合評判

3.1 確定評價(jià)因素和評價(jià)等級

設(shè) U={u1，u2，……，um}為高速公路交通量預(yù)測的m種因素，m為評價(jià)因素的個(gè)數(shù)，由圖1中評價(jià)指標(biāo)體系決定。

V={v1，v2，……，vn}為某一種因素所處的狀態(tài)的n種評價(jià)等級，一般劃分為3～5個(gè)等級。

3.2 構(gòu)造判斷矩陣和確定權(quán)值

權(quán)重由上述的AHP法確定，且每一個(gè)因素被評為某種評價(jià)等級可以用隸屬度函數(shù)表示，將其寫成矩陣形式如式(1)：

3.3 進(jìn)行模糊合成和做出決策

此處涉及的因素較多，為了綜合考慮各個(gè)因素對評價(jià)結(jié)果的影響，需進(jìn)行二級綜合模糊評判。其中：

一級模糊評判表達(dá)式為：Bi=Ai×Ri，一級模糊評判矩陣為 R=[B1，B2，…，Bn]T。

二級綜合評判向量的表達(dá)式為B=A×R，最后按照隸屬度最大原則確定最終的評價(jià)等級[4]。

4 實(shí)例驗(yàn)證

本文以太原東山過境改擴(kuò)建高速公路為例，運(yùn)用模糊多層次綜合評價(jià)法進(jìn)行評價(jià)，經(jīng)過計(jì)算得到的權(quán)重如表1所示。

表1 指標(biāo)權(quán)重及評價(jià)等級

根據(jù) Bi=Ai×Ri，，一級模糊評判矩陣為：

二級綜合評判向量為：B=A×R=[0.22 0.22 0.440.18 0.15 0.13].

根據(jù)隸屬度最大原則，該項(xiàng)目交通量預(yù)測評價(jià)結(jié)果為較好。

5 結(jié)論

高速公路交通量預(yù)測評價(jià)涉及因素眾多，建立一套科學(xué)合理的評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)方法可有效提高預(yù)測精度。本文從高速公路交通量預(yù)測實(shí)際出發(fā)，建立合適的評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用模糊多層次綜合評價(jià)法進(jìn)行評價(jià)并取得了較好的效果，對工程項(xiàng)目具有一定的借鑒意義。