摘要:對(duì)城市軌道交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的評(píng)價(jià)，是進(jìn)行方案選擇的前提.基于AHP的模糊綜合評(píng)判法這種工具為我們提供了這種途徑.本文介紹了這種方法的基本理論和操作步驟，并通過(guò)實(shí)例分析，表明該方法的優(yōu)越性和可行性.

關(guān)鍵詞:城市軌道交通;技術(shù)參數(shù);層次分析;模糊綜合評(píng)判 城市軌道交通作為城市交通網(wǎng)絡(luò)的組成部分將會(huì)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里扮演越來(lái)越重要的角色.城市軌道交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的評(píng)價(jià)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及到諸多因素，在這其中，如何確定各技術(shù)參數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，如何確定各技術(shù)參數(shù)對(duì)城市軌道交通總體方案的影響，從而評(píng)價(jià)總體方案的好壞，這都是我們必須面對(duì)和解決的問(wèn)題.AHP模糊理論的引入，為我們提供了一條處理此問(wèn)題的途徑. 1 城市軌道路線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的組成 城市軌道交通路線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)軌道交通的設(shè)備類型、建筑物、設(shè)計(jì)規(guī)模、運(yùn)輸能力和運(yùn)輸安全的最基本的限定.這個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系主要由10個(gè)參數(shù)指標(biāo)組成: 1)最高運(yùn)行速度:是指有軌列車(chē)在保持平穩(wěn)、保證安全的前提下，可以達(dá)到的最快極限速度，它是衡量列車(chē)性能的重要標(biāo)準(zhǔn). 2)運(yùn)送能力:是指在單位時(shí)間內(nèi)，有軌列車(chē)可以載運(yùn)的乘客數(shù)量. 3)線形:是指相對(duì)于地面條件的軌道交通位置及路線狀況. 4)牽引條件:是指軌道交通牽引種類(內(nèi)燃/電力)和牽引性能(如加、減速度). 5)車(chē)型:是指載客的車(chē)輛類型.城市軌道交通一般可分為大、中、小型. 6)列車(chē)編組:是指列車(chē)單元編掛的車(chē)輛數(shù). 7)信號(hào)系統(tǒng):軌道交通采用是信號(hào)系統(tǒng)常見(jiàn)的形式有自動(dòng)閉塞，準(zhǔn)移動(dòng)閉塞和移動(dòng)閉塞. 8)最小曲線半徑:大半徑對(duì)行車(chē)的穩(wěn)定性、舒適性有利;小半徑有利于定線和站位的選擇. 9)最大線路坡度:在一定的速度下，大坡度對(duì)車(chē)輛的牽引性能要求高. 10)車(chē)站分布:是指車(chē)站的位置和相互之間的間距大小. 在以上10個(gè)技術(shù)參數(shù)中，最高運(yùn)行速度和運(yùn)送能力這兩個(gè)參數(shù)對(duì)于城市軌道交通方案的評(píng)價(jià)是最重要的，即決定性的，而這兩個(gè)參數(shù)又受到其余八個(gè)參數(shù)的影響.他們之間的關(guān)系具體見(jiàn)圖1.這里我們采用AHP模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)這些參數(shù)的作用進(jìn)行分析.

2 層次分析法 層次分析法(AHP)是一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，這種方法適用于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，決策準(zhǔn)則較多而且不易量化的決策問(wèn)題.其基本內(nèi)容是:首先根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)和要求，提出一個(gè)總的目標(biāo)，然后將問(wèn)題按層次分解，對(duì)同一層次的諸因素通過(guò)兩兩比較的方法確定出相對(duì)于上層目標(biāo)的各自的權(quán)系數(shù)，這樣層層分析下去，直到最后一層， 即可得出所有因素相對(duì)于總目標(biāo)的按重要性程度的一個(gè)排序. 層次分析法的基本算法是: 1)對(duì)同一層次的事件(因素)進(jìn)行重要性(影響程度)的比較，并對(duì)其標(biāo)度，得出判斷矩陣.

3)對(duì)各判斷矩陣的最大特征值進(jìn)行一致性檢驗(yàn):C·I=(λmax-n)/(n-1)，如果C·I<0·1，則認(rèn)為判斷矩陣的一致性可以接受，否則重新進(jìn)行兩兩比較，對(duì)于3標(biāo)度法來(lái)講，通常情況是滿足一致性要求的. 傳統(tǒng)的層次分析法采用1-9標(biāo)度，但這樣很有可能出現(xiàn)標(biāo)度系統(tǒng)的非一致性，計(jì)算量大且繁瑣，這里我們使用的新標(biāo)度法，它的前提假設(shè)是“兩個(gè)比較重要復(fù)合等于重要，兩個(gè)重要復(fù)合等于很重要，兩個(gè)很重要復(fù)合等于極重要”.設(shè)r1，r2，r3，r4分別表示比較重要、重要、很重要、極重要，r1*r1=r2，r2*r2=r3，r3*r3=r4根據(jù)傳統(tǒng)標(biāo)度法知r0=1，r4=9，因此新標(biāo)度為(r0，r1，r2，r3，r4)=(1，30.25，30.53，9)，這種標(biāo)度法就是3標(biāo)度法，它基本上排除了1-9標(biāo)度系統(tǒng)的非一致性問(wèn)題，使一次計(jì)算的結(jié)果更為精確. 3 模糊綜合評(píng)判 所謂綜合評(píng)判，就是對(duì)多種因素影響的事物或現(xiàn)象進(jìn)行總的評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)過(guò)程若涉及模糊因素就叫做模糊綜合評(píng)判.模糊綜合評(píng)判借助模糊數(shù)學(xué)這一工具來(lái)刻畫(huà)各種影響事件(因素)，對(duì)上層事件(因素)，它可以通過(guò)層層上推，最終計(jì)算出各事件(因素)對(duì)城市軌道交通總目標(biāo)的影響狀態(tài).這種方法能較好的將許多定性的東西定量化，從而幫助我們進(jìn)行分析評(píng)價(jià). 具體操作步驟為: 1)找出因素集U={u1，u2，……，un} 2)建立備擇集(評(píng)判集)V={V1，V2，……，Vm} 3)建立權(quán)重A={a1，a2，……，an}權(quán)重可以通過(guò)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定，也可以由敏感性分析擬和權(quán)重，或者運(yùn)用專家評(píng)判法. 4)建立因素評(píng)判矩陣R.因素判斷矩陣的隸屬度可以通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定，還可以通過(guò)貼近度或距離的方法確定. 5)將得出綜合評(píng)判矩陣B進(jìn)行歸一化處理，得出的結(jié)論就是備擇集V={V1，V2，……，Vm}各種方案等級(jí)發(fā)生的概率. 二級(jí)(兩層次)評(píng)判模型B=A·R=A·

基于AHP的模糊綜合評(píng)價(jià)是將AHP與模糊綜合評(píng)判兩種方法的特點(diǎn)相結(jié)合，通過(guò)層次分析法算出各層次事件(因素)的權(quán)重，再通過(guò)模糊綜合評(píng)判得出各基本因素對(duì)上層事件、直至頂層事件的影響情況，最終評(píng)價(jià)出總目標(biāo)的方案狀況. 4 應(yīng)用實(shí)例分析 城市軌道交通系統(tǒng)的目標(biāo)是高效、安全、舒適.而高效、安全、舒適則可通過(guò)運(yùn)行速度和運(yùn)送能力來(lái)體現(xiàn).對(duì)于城市軌道交通技術(shù)方案的評(píng)價(jià)，可以從這兩個(gè)大的角度來(lái)考察:最高運(yùn)行速度、運(yùn)送能力來(lái)考察.這兩個(gè)大項(xiàng)又可以具體分解成若干個(gè)子指標(biāo)，通過(guò)逐一考察，最終做出評(píng)價(jià).現(xiàn)在我們以某城市軌道交通項(xiàng)目方案評(píng)價(jià)為例進(jìn)行說(shuō)明.具體見(jiàn)圖2.

1)運(yùn)用層次分析法對(duì)b-c層和A-b層各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行兩兩比較，計(jì)算出他們各自的權(quán)重. A———b判斷矩陣為

以上各ω值反映了各層次對(duì)應(yīng)技術(shù)參數(shù)的權(quán)重值. 2)有了各技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)(因素)的權(quán)重，再通過(guò)模糊綜合評(píng)判，層層上推，得出目標(biāo)方案的狀態(tài).對(duì)于b1-c層: a·因素集[線形(u1)，最大路線坡度(u2)，最小曲率半徑(u3)，牽引條件(u4)，信號(hào)系統(tǒng)(u5)，車(chē)站分布(u6)] b·備擇集(評(píng)判集)[方案優(yōu)秀(v1)，方案較優(yōu)(v2)，方案一般(v3)，方案較差(v4)，方案完全不可 行(v5)] c·建立權(quán)重矩陣B1，由前面的AHP法知B1=(0·097，0·097，0·056，0·291，0·291，0·168) d·建立因素評(píng)判矩陣R，這里可通過(guò)專家評(píng)定法，或采用模糊貼近度，模糊距離法確定隸屬度rij(其中rij表示第i各因素對(duì)評(píng)判集第j個(gè)元素的隸屬度)

權(quán)重矩陣B2=(0.118，0.118，0.205，0.205，0.355)根據(jù)模糊運(yùn)算規(guī)則得Rb2=(0·2356，0·2822，0·1915，0·1916，0·1001)最后，對(duì)頂層(A—b)進(jìn)行模糊綜合r評(píng)判RA=

歸一化后得RA=(0.2509，0.2489，0.2305，0.1721，0.1065)以上結(jié)果表明:從實(shí)施結(jié)果考慮，該項(xiàng)目方案為優(yōu)秀方案(v1)的概率為0.2509，該方案為優(yōu)良方案(v2)的概率為0.2489，該方案一般(v3) 的概率為0.2305，方案較差(v4)的概率為0.1721，方案不可行(v5)的概率為0.1065.根據(jù)軌道交通可行性指標(biāo)評(píng)價(jià)規(guī)則(表1).v1=95分，v2=85分，v3=65分，v4=55分，v5=40分 V=0·2509×95+0·2489×85+0·2305×65+0.1721×55+0.1065×40=73.7查表可知，該項(xiàng)屬于一般方案，可以實(shí)施，但如果有其他方案應(yīng)進(jìn)行比較擇優(yōu)考慮.

5 總結(jié) 通過(guò)基于AHP的模糊綜合評(píng)判法的運(yùn)用，使我們對(duì)城市軌道交通的各技術(shù)參數(shù)以及它們對(duì)目標(biāo)方案的影響程度有了一個(gè)量化的判斷和評(píng)價(jià).這種定量與定性相結(jié)合的方法，緊密的和決策者主觀判斷及推理聯(lián)系起來(lái)，對(duì)決策者的推理進(jìn)行量化的描述，可以避免決策者在結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)邏輯推理的失誤.可以看出這種方法運(yùn)用性很強(qiáng)，加強(qiáng)對(duì)它的研究，具有理論和實(shí)踐重要意義.