城市轨道交通车站换乘度的动态模糊评价方法研究

摘 要：通过对城市轨道交通车站换乘度影响因素进行具体分析，根据各影响因素建立城市轨道交通车站换乘度评价体系，建立一级指标和二级指标。利用动态模糊理论建立评价模型，结合实例，根据定性指标和定量指标划分的等级得分及指标权重，分别计算各级指标的动态模糊值，且直观的反映出各级影响指标的等级其变化趋势。对进一步提高城市轨道交通车站换乘效率有一定的指导意义。

关键词：换乘站；换乘效率；动态模糊理论；评价模型

1 引言

当前，已建或是在建的城市轨道交通车站都十分重视与其它交通方式的衔接力度，最大限度的实现“零换乘”。如何评估或是提高枢纽站换乘力度和衔接力度，已成为国内外研究学者关注的问题，欧冬秀，何小洲等[1,2]从时间和空间角度，结合旅客的选择行为对城市交通枢纽站的换乘效率进行研究，郑鹏杰等[3]人从改进DEA（数据包络分析法）角度对高铁枢纽站换乘效率作出相应的评价和研究，林利安等[4]人通过物元法建立铁路客运枢纽站评价体系，对其换乘效率进行评价研究，Yu M M等[5]通过 DEA 方法建立线路数量、公交车数量、私家车数量等指标评价枢纽站换乘能力。本文借助了动态模糊理论，对城市轨道交通换乘站进行“动态性”的评价，能直接反映出各影响城市轨道交通换乘站换乘度因素指标的动态变化趋势，根据此趋势，可以有针对性的采取相应的改进措施，对进一步提高城市轨道交通车站换乘效率有一定的指导意义。

2 城市轨道交通车站换乘度影响因素分析

城市轨道交通车站换乘衔接系统是一个复杂的系统，影响其换乘衔接的因素也是复杂多变的。从换乘模式来看，主要是与铁路客运站换乘衔接、与常规公交换乘衔接、与客运汽车换乘衔接、与出租车换乘衔接、与私家车换乘衔接、与非机动车换乘衔接。由于外部性因素的客观性和不可控制性，针对这些换乘模式可以统一归为一个换乘系统，本文从内部因素角度对城市轨道交通车站的换乘效率进行研究。

3 城市轨道交通车站换乘度评价模型建立

在城市轨道交通车站的换乘度综合评价中，评价系统由多个相互作用和相互制约的子系统组成，这些系统的信息既有定性的也有定量的，既有模糊的也有精确的。本文利用动态模糊层次模型对城市轨道交通车站的换乘度进行评价，在反映出各影响因素的变化趋势的同时，还能针对某项主要影响因素提出防范措施。

3.1 城市轨道交通车站的换乘度评价体系

城市轨道交通车站的换乘度综合评价指标体系的建立，可以将整个影响因素进行细化处理，分层次对此进行科学合理的分析。

3.2 城市轨道交通车站的换乘度动态模糊评价模型

3.2.1 动态模糊理论

依据定义[6,7]，设在论域U上的定义一个映射：

  ，记，则称为上的动态模糊集，简称DFS，称为隶属函数对的隶属度。任何一个数,都可以把a动态模糊化为，。这时就能将a状态的发展变化趋势直观的表示出来。在论域V上可以有多个DF集，记V上的DF集的全体为DF(V)即：

3.2.2 评价指标集及评价模型

在动态模糊评价中，首先要确定评价对象因素，建立评价指标集，即，v代表一级指标因素，一级指标下的二级指标因素向量可表示为：，表示第i个一级指标下的二级指标。评价等级设定为四个等级：很好、好、一般、差，等级评分见表1。

表1 评价等级表

评价等级的结果也是动态模糊的，其变化趋势可用动态模糊集表示为:,其中←表示发展趋势越来越差，→表示发展趋势越来越好。设各个影响因素的动态模糊权重为w，其中，一级指标权重设为，且；第n个一级指标下的二级指标权重设为，，且，。设动态模糊评价等级矩阵为R：

设评价模型计算式为：

  =                                            （1）

模糊值计算：                           （2）

（1）式中利用矩阵的乘法，得到指标评价得分值，根据（2）式的求和计算将二元的动态指标值化为一元动态指标值。其中A的动态变化趋势等同于，其中表示对等级动态模糊子集的隶属度[8,9]。

4 模型应用实例分析

4.1 成都地铁某站换乘度的动态模糊评价分析

本文利用上述评价体系，对成都地铁某换乘站进行评价。根据城市轨道交通专家（2人），换乘站工作人员（8人），乘客（若干）等，通过问卷形式来确定评价指标权重及等级表1：

表1 一级指标动态模糊评价结果

 表2 二级指标动态模糊评价结果

 根据式（1）、（2）及表2数据对成都地铁某大型换乘站进行动态模糊性评价，即：

=

由上述模型计算得知该换乘站换乘度的动态模糊性评价值为83.18，在已设定的评价等级表中，处于良好状态，且在此种良好状态下的发展趋势越来越好，且向很好的状态靠近。

4.2 整改建议及措施

同时可从表1、表2中看出各级评价指标的等级及其变化趋势，针对变化趋势下降的指标，车站管理部门可采取一些相应的措施对其进行改善。

1、从换乘空间及与其他交通方式的衔接度分析，某站是连接机场、火车站的重点车站，其位置的重要性也决定了其换乘度趋势的良好性。

2、从信息引导和车站组织指标来分析，某站由于车站较大，信息引导易给乘客带来视觉上的复杂性，从评价等级来讲是相对较好的，但发展趋势递减。因此，为了能较好的保持评价等级的优越性，车站需要同时设置地面信息引导（以线别颜色区分）在站厅区进站区域设置最佳。

3、从换乘舒适度和安全性指标来讲，某站评价等级为一般，在大客流时期较为明显，车站应组织较多工作人员协助进行安全引导，确保乘客能快捷通过，避免造成滞留，影响整个车站的组织效率。

5 结语

本文利用动态模糊评价理论对城市轨道交通车站换乘力度进行客观评价，同时可以直观的了解到影响城市轨道交通车站换乘效率的因素的动态变化趋势，针对某些发展趋势好的指标，企业可以继续保持此种较好组织状态，针对发展趋势降低的指标，企业可以有针对性的需求解决方案，使其朝较好的趋势发展，这将有利于整个城市轨道交通车站换乘效率的提高。此模型还可用于其他综合枢纽换乘度的评价，使得“静态性”的指标能够呈现动态性的趋势，这也使得企业能有针对性的采取相应的措施维持评价指标朝较好趋势发展。

参考文献

[1] 欧冬秀,周家华,王佳美.基于乘客行为的枢纽站换乘协调度建模[J]. 城市轨道交通研究, 2010, 13(10):26-29.

[2] 何小洲,过秀成,杨涛,等.基于换乘空间的高铁枢纽换乘设施布局方法[J]. 现代城市研究, 2014(4):97-102.   

[3] 郑鹏杰,王佟,杨东.基于改进DEA的高速铁路枢纽站与市内交通换乘效率研究[J]. 铁道运输与经济, 2014, 36(9):81-87.

[4] 林利安,游婷. 铁路客运枢纽站换乘效率的物元评价方法研究[J]. 铁道运输与经济, 2009, 31(12):82-86.

[5] Yu M M. Assessing the Technical Efficiency，Service Effectiveness and Technical Effectiveness of the World’s Railways through NDEA Analysis[J]. Transportation Research Part A：Policy and Practice，2008，42(10)：1283-1294.

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[9] 石鲁生,王海燕. 基于动态模糊理论的评价模型构建[J]. 自动化技术与应用,2012,11:29-32.