论文部分内容阅读
摘 要:为了对山地城市快速路客货分离组织方案进行优化,本文基于通行效率、道路安全和经济效益三个方面建立了评价指标体系。完善传统层次分析法的缺点,提出了三角FAHP法的客货分离组织选择评价方法,得出了最优的客货分离组织方案。
关键词:三角模糊评价;客货分离;山地城市
中图分类号:U491 文献标识码:A
0 引言
客货混行交通流中,不同车型车辆之间的相互干扰性较大,干扰行驶特性随时间变化呈无序性。这种不稳定的间断交通流降低了道路安全性,使车辆间易发生刮擦、追尾等交通事故。同时,客运车辆与货运车辆形成的不同特性交通流之间也具有不同的交通流特性,这种交通流特性差异会影响道路的通行效率。采用客货分离的交通管制方式,可使不同种类的交通流各行其道,以消除道路客、货车混行造成的对交通的不利影响。所以,对山地城市快速路客货分离组织效果进行评价是非常迫切且必要的。
1 指标体系的构建与筛选
為使评价指标能够全面合理地反映山地城市快速路客货分离组织效果的实际情况,在具体确定评价指标时,通过分析国内外综合评价成果和行业专家意见,选取了一级指标3个,分别为道路安全、通行效率、经济效益,二级指标9个,分别为平均车速、平均延误、平均车头时距、车速离散系数、换道次数、平均换道时间、养护费用、改造费用、延误费用。
2 评价模型与方法
本文选择了三角FAHP法作为评价方法。采用三角模糊数计算得到的评估指标的权重,可以弱化主观判断模糊性的影响,使得获得评估指标权重能够更加贴近客观事实。
2.1 构造三角模糊判断矩阵
采用专家系统分析法收集专家意见,根据各有效专家意见的打分情况,建立该层次指标的平均比较矩阵Ar。根据平均矩阵Ar中各元素数值携带的倾向性信息,用简化三角模糊数来代替各比值,进而据此构造出相应的简化三角模糊判断矩阵利用三角模糊数代替与之对应的简化三角模糊数,可以构造三角模糊判断矩阵。
2.2 求解单层指标权重
根据上述得到的三角模糊矩阵,计算各个因素的综合模糊度。设Mij是表示因素i相对因素j在三角模糊矩阵中的数值,则第i个因素的综合模糊度为下式所示:
通过上式计算即可得到各因素的综合模糊度,假设,则和分别为两个因素的综合模糊度,P1≥P2的可能度可定义为:
其中两个三角形相交部分表示模糊判断的置信度,其值可以用来表示,同理,根据上式可以求得如下的可能度矩阵:
当表示当前层中因素i的权重分量,则当前层评估指标的权向量则wo可以表示为,其值可以通过公式计算求得:
对权向量wo进行归一化处理后,可得:
通过上述步骤可以计算出单层指标权重的大小。
2.3 综合权重计算
采用递阶加权求和的方法对各层权重进行组合,得到各因素相对于目标层的组合排序权重,权重数值越大,则说明该因素的重要性程度越大。
3 实例分析
3.1 数据统计和标准化处理
(1)方案统计。7种待评价的组织方案如下图3.1所示。
(2)数据统计与处理。对于经济效益评价指标,本文主要通过参考现有文献得到完整的评价指标数据统计表。数据标准化处理由于各项指标的计量单位并不统一,在进行方案评价前,需先对实验数据进行标准化处理,即把指标的绝对值转化为相对值,从而解决各项不同质指标值的同质化问题。由于正向指标和负向指标数值代表的含义不同:正向指标数值越高越好,负向指标数值越低越好。因此,对于不同指标要用不同的算法进行数据标准化处理。
3.2 指标权重计算
根据基于三角模糊数的层次分析法,计算指标体系的各个指标权重。以准则层为例,对专家调查问卷进行收集整理,得到专家意见汇总。
根据指标权重确定方法,根据专家意见确定出准则层的简化三角模糊矩阵,当相应简化三角模糊矩阵满足一致性要求后,将三角模糊数代入其中构造三角模糊判断矩阵,求得综合模糊度和准则层指标权重和三角模糊矩阵。
按照上面的方法,可计算不同准则层下各个指标的权重,再结合准则层权重进行加权求和,确定综合权重,以此类推,计算出指标体系各因素的综合权重。
3.3 评价结果与分析
根据指标综合权重和标准化后的数据可得包括改路现状在内的8个客货分离方案综合得分表,综合得分方案最高的,即为本路段客货分离最优方案。
根据表3.1可知,方案2的综合得分为0.946高于其他客货分离方案,因此在需要实施客货分离管理措施可按照方案2进行客货分离管理。
4 结语
本文科学合理地选取了FAHP评价方法对客货分离组织的7种方案进行了评价。采用三角模糊数计算得到的评估指标的权重,三角模糊数可以弱化主观判断模糊性的影响,使得获得评估指标权重能够更加贴近客观事实,最终得到,方案二是比较好的选择。
参考文献:
[1]张诗雯.自由流条件下高速公路货车比例对交通安全的影响[J].武汉理工大学学报,2017,39(12):42-48.
[2]邓文洲,刘唐志,等.基于CRITIC-模糊综合分析法的山区公路风险管理[J].科学技术与工程,2019,19(29):339-343.
[3]刘唐志,吴建明,等.山区低等级公路路线方案评价与优选[J].中外公路,2014,2(34):12-16.
[4]马捷,李津,等.客货分离道路系统的车辆分类标准和评价方法[J].深圳大学学报理工版,2015,32(05):524-531.
关键词:三角模糊评价;客货分离;山地城市
中图分类号:U491 文献标识码:A
0 引言
客货混行交通流中,不同车型车辆之间的相互干扰性较大,干扰行驶特性随时间变化呈无序性。这种不稳定的间断交通流降低了道路安全性,使车辆间易发生刮擦、追尾等交通事故。同时,客运车辆与货运车辆形成的不同特性交通流之间也具有不同的交通流特性,这种交通流特性差异会影响道路的通行效率。采用客货分离的交通管制方式,可使不同种类的交通流各行其道,以消除道路客、货车混行造成的对交通的不利影响。所以,对山地城市快速路客货分离组织效果进行评价是非常迫切且必要的。
1 指标体系的构建与筛选
為使评价指标能够全面合理地反映山地城市快速路客货分离组织效果的实际情况,在具体确定评价指标时,通过分析国内外综合评价成果和行业专家意见,选取了一级指标3个,分别为道路安全、通行效率、经济效益,二级指标9个,分别为平均车速、平均延误、平均车头时距、车速离散系数、换道次数、平均换道时间、养护费用、改造费用、延误费用。
2 评价模型与方法
本文选择了三角FAHP法作为评价方法。采用三角模糊数计算得到的评估指标的权重,可以弱化主观判断模糊性的影响,使得获得评估指标权重能够更加贴近客观事实。
2.1 构造三角模糊判断矩阵
采用专家系统分析法收集专家意见,根据各有效专家意见的打分情况,建立该层次指标的平均比较矩阵Ar。根据平均矩阵Ar中各元素数值携带的倾向性信息,用简化三角模糊数来代替各比值,进而据此构造出相应的简化三角模糊判断矩阵利用三角模糊数代替与之对应的简化三角模糊数,可以构造三角模糊判断矩阵。
2.2 求解单层指标权重
根据上述得到的三角模糊矩阵,计算各个因素的综合模糊度。设Mij是表示因素i相对因素j在三角模糊矩阵中的数值,则第i个因素的综合模糊度为下式所示:
通过上式计算即可得到各因素的综合模糊度,假设,则和分别为两个因素的综合模糊度,P1≥P2的可能度可定义为:
其中两个三角形相交部分表示模糊判断的置信度,其值可以用来表示,同理,根据上式可以求得如下的可能度矩阵:
当表示当前层中因素i的权重分量,则当前层评估指标的权向量则wo可以表示为,其值可以通过公式计算求得:
对权向量wo进行归一化处理后,可得:
通过上述步骤可以计算出单层指标权重的大小。
2.3 综合权重计算
采用递阶加权求和的方法对各层权重进行组合,得到各因素相对于目标层的组合排序权重,权重数值越大,则说明该因素的重要性程度越大。
3 实例分析
3.1 数据统计和标准化处理
(1)方案统计。7种待评价的组织方案如下图3.1所示。
(2)数据统计与处理。对于经济效益评价指标,本文主要通过参考现有文献得到完整的评价指标数据统计表。数据标准化处理由于各项指标的计量单位并不统一,在进行方案评价前,需先对实验数据进行标准化处理,即把指标的绝对值转化为相对值,从而解决各项不同质指标值的同质化问题。由于正向指标和负向指标数值代表的含义不同:正向指标数值越高越好,负向指标数值越低越好。因此,对于不同指标要用不同的算法进行数据标准化处理。
3.2 指标权重计算
根据基于三角模糊数的层次分析法,计算指标体系的各个指标权重。以准则层为例,对专家调查问卷进行收集整理,得到专家意见汇总。
根据指标权重确定方法,根据专家意见确定出准则层的简化三角模糊矩阵,当相应简化三角模糊矩阵满足一致性要求后,将三角模糊数代入其中构造三角模糊判断矩阵,求得综合模糊度和准则层指标权重和三角模糊矩阵。
按照上面的方法,可计算不同准则层下各个指标的权重,再结合准则层权重进行加权求和,确定综合权重,以此类推,计算出指标体系各因素的综合权重。
3.3 评价结果与分析
根据指标综合权重和标准化后的数据可得包括改路现状在内的8个客货分离方案综合得分表,综合得分方案最高的,即为本路段客货分离最优方案。
根据表3.1可知,方案2的综合得分为0.946高于其他客货分离方案,因此在需要实施客货分离管理措施可按照方案2进行客货分离管理。
4 结语
本文科学合理地选取了FAHP评价方法对客货分离组织的7种方案进行了评价。采用三角模糊数计算得到的评估指标的权重,三角模糊数可以弱化主观判断模糊性的影响,使得获得评估指标权重能够更加贴近客观事实,最终得到,方案二是比较好的选择。
参考文献:
[1]张诗雯.自由流条件下高速公路货车比例对交通安全的影响[J].武汉理工大学学报,2017,39(12):42-48.
[2]邓文洲,刘唐志,等.基于CRITIC-模糊综合分析法的山区公路风险管理[J].科学技术与工程,2019,19(29):339-343.
[3]刘唐志,吴建明,等.山区低等级公路路线方案评价与优选[J].中外公路,2014,2(34):12-16.
[4]马捷,李津,等.客货分离道路系统的车辆分类标准和评价方法[J].深圳大学学报理工版,2015,32(05):524-531.