基于层次分析法的交通影响分析改善方案评价方法的研究.doc

- PAGE 1 -基于层次分析法的交通影响分析改善方案评价方法的研究薛金刚1，关宏志1，韩艳1 ，吴冀徽2，赵凯2(1.北京工业大学交通研究中心，2.河北省交通管理局)摘要： 层次分析法是一种比较实用的系统决策方法，应用领域比较广泛。本文以交通影响分析中的改善方案评价问题为例，运用层次分析法建立模型并计算，研究层次分析法在交通运输领域中的应用。关键词：交通影响分析；层次分析法；改善方案；评价0.引言目前我国大城市的建设速度加快，土地开发强度增强，建筑规模越来越大，基本上任何一项新的开发项目，由于其新增的生成交通量，都令原本就高负荷的路网不堪重负。但城市要发展，建设已是不可避免。这时解决城市发展与道路交通的矛盾就需要进行交通影响分析。交通影响评价（分析）是以最大限度地平抑城市局部的开发所引起的交通需求与交通供给之间的不平衡为目标，运用定性和定量相结合的方法，分析开发项目对周边一定范围内的造成的交通影响，根据交通影响评价结果，提出确定保持服务水平不下降的对策的一系列方法措施。交通影响分析其主要内容就是采用交通规划技术和交通预测软件，进行较为精确的交通需求预测，预先发现由于此项目设施的开发兴建将要在目标年时对周围路网所造成的影响，进而提出合理的改进措施，以满足控制条件下的路网服务水平要求。起到局部交通预警的作用。能科学合理的提出建设改善方案是交通影响分析的一项重要目标，这样既保证了城市的高速发展，同时又保持了路网的高效率运转。但问题是通常交通影响分析给出的改善方案不只一种，每种方案都能从一定程度上消除项目开发带给路网的负面影响，而这些方案的评选一般很难定量化，这就需要采取一定的方法从中选取一项最优方案。本文基于层次分析法的原理，对各种改善方案进行了评选。1.研究的回顾决策方法有很多，如排序法、成对比较法、递归法和专家打分法等。这些方法对解决比较简单的问题时很有效果。但遇到复杂的情况时，上述几种方法便不是很实用了，此时我们考虑采用层次分析法。1971年，美国运筹学家托马斯.萨蒂(Thomas L.Saaty)于1971年提出了层次分析法(The Analytic Hierarchy Process,简称AHP法)的决策分析方法，该法是把很难量化的事件进行定性与定量相结合的系统分析方法，在决策中充分考虑到了经验和直觉。层次分析法强调人的思维判断在决策过程中的客观性，并通过特定模型将人们的思维判断数学化、模型化和规范化。层次分析法适用于解决有许多评价标准，但又没有共同的尺度来衡量的决策问题。至今，层次分析法广泛的被应用于多种学科领域，交通领域也不例外。AHP方法解决问题时，首先对问题所涉及的各因素进行分类，找出相互关系，构造层次结构。全部因素分为目标类，准则类，方案类三种。然后，求出各个评价准则对最终目标的权重，再分析各个评选方案对各个评价准则的权重，最后，计算出各个待选方案对最终目标的权重。AHP方法在评价的过程中，往往要借助于经验直觉，迄今为止，在化简模型及定量分析方面还是有困难的[1]。交通影响分析中，许多待选方案构成了一个决策集合。对各种改善方案进行评选，人们往往根据主观的判断来确定孰优孰劣，这缺乏科学性，层次分析法是解决此问题的较好方法。2.层次分析法原理层次分析法先把复杂问题分解成各个组成要素，并将这些要素按支配关系进行分组以形成有序的递阶层次结构，根据系统的特点和基本原则，对各层的因素进行对比分析，引入l—9比率标度方法[21]构造出判断矩阵，然后求解判断矩阵最大特征根及其特征向量以得到各因素的相对权重；最后在递阶层次结构内进行合成得到决策因素相对于目标层的重要性程度的总排序。表1 层次分析法的判断尺度标度含义说明13579同等重要略微重要重要重要的多绝对重要两要素优劣相同要素Ci略微好于Cj要素Ci明显好于Cj要素Ci强烈好于Cj要素Ci绝对好于Cj介于上述两个相邻判断尺度的中间 2，4，6，8Cij表示要素Ci对Cj的相对重要性的尺度，称作判断尺度。若Ci比Cj重要，则Cij=5，Cji=1/5。需要指出的是，构造好判断矩阵后，还要检验矩阵的一致性问题。由判断矩阵导出权重向量时，要求矩阵具有一致或偏离一致性的程度不能太大，否则导出的权重并不能完全反映各元素之间相对重要性程度[1]。因此，求权重之前必须对判断矩阵进行一致性检验。通常一致性指标CI的值应小与0.1（有时为0.15），不一致程度在允许范围之内，此时判断矩阵有效。否则必须重新修正判断矩阵。3.建立层次结构模型建立模型之前首先要明确评价目的，我们的目的就是在各种改进措施中选择出一种最理想的方案，使其在考虑各种准则条件下指标值为最优，维持其路网要求服务水平。3.1 方案层确定新的开发项目建成后，会导致该地点的交通生成和吸引量有所升高，交通流的时空分布有所改变，