综合交通枢纽规划理论与方法课件 第2篇 第7章 枢纽规划方案的综合评价

枢纽规划方案的综合评价枢纽规划方案的综合评价目录评价系统的组成7.2七枢纽规划方案评价概述7.1综合评价方法7.3评价案例7.47.1枢纽规划方案评价概述（1）评价目的和评价内容7.1枢纽规划方案评价概述评价目的交通枢纽规划方案评价的目的侧重于规划的科学性、准确性、连接程度，判断规划能否实现各种运输方式的衔接、优化和协调，能否使交通运输系统成为具有综合性、系统性和整体性的一体化运输网络。评价分析研究的主要任务有两个：一是建立合理、科学的评价指标体系；二是研究评价的手段和方法。评价内容交通枢纽规划方案综合评价的内容，包括定量评价和定性评价两个方面。其中，定量评价主要对一些可以通过量化计算得到的指标（如枢纽的发生吸引范围、枢纽的负荷度等），评价方法和评价结果都比较直观；而定性评价则针对那些无法定量化的指标，如枢纽布局方案与城市总体规划的协调程度、枢纽布局与交通网络布局的相互关系等，其评价方法和评价准则相对模糊。（1）评价步骤如何把枢纽规划方案的形成阶段与评价选优阶段有机结合，是当前交通枢纽规划需要解决的一个重要课题。虽然不同的系统，在系统评价的对象、标准、影响因素、评价方法等方面互不相同，但基本评价步骤如图所示。7.1枢纽规划方案评价概述7.2评价系统的组成7.2评价系统的组成综合性原则：单项指标只能从某一侧面反映评价对象的性质，而不能反映个体或系统的整体特性。科学性原则：建立的评价指标体系必须科学、合理、客观地反映交通枢纽的能力、经济、社会和环境效益状况。可比性原则：评价必须以价值为依据来考察不同个体之间、个体与标准之间的相对优劣，必须在平等的可比价值体系下才能进行，且评价指标要尽量建立在定量分析基础之上。可测性原则：一是评价指标可以根据一定的方法和手段求得；二是所用的资料比较可靠，并容易取得。协调性原则：指标与指标之间应该是相容的或者相互协调的，而不是相互矛盾、冲突的。层次性原则：建立指标时要注意各指标之间的层次性（1）建立评价系统的一般原则（2）选择指标的方法7.2评价系统的组成指标选择是进行多指标综合评价的首要工作，它的主要任务是构建能完整反映研究对象总体属性的指标体系。现有的指标选择方法主要有三种：因果法多用于环境、社会方面指标选取。它是根据社会、环境与规划项目之间的因果关系及影响程度进行评价指标选取。目标层次分类展开法把规划拟定的抽象的目标按逻辑分类向下展开为若干目标，再把各个目标分别向下展开为分目标或准则，以此类推，直到可定量或可进行定性分析（指标层）为止。复合法把两种或两种以上的单个评价指标按一定的数学规则组合在一起，使原来指标各自的优点得到加强，同时克服了原有的部分缺点。有时，也把独立完备的单个指标组合在一起，组成复合指标。（3）枢纽评价的影响因素分析7.2评价系统的组成评价交通枢纽的规划方案的优劣，主要应该考虑以下几个方面：枢纽能力因素枢纽的场站能否满足交通运输需求，枢纽的能力负荷是否合理，枢纽内部效益是否会受规划方案的限制，是枢纽能力评价的重要方面。经济因素该枢纽的规划是否与所在城市或地区的经济特性相符，投资和效益情况如何。此外规划方案还涉及枢纽建设的投资、日常的运营费用等，这些都是需要考虑的因素。社会、环境因素考虑乘客、货主的方便性，枢纽的规划应与城市规划相协调，交通枢纽的规划应具有前瞻性。考虑到交通枢纽的长远发展，规划出枢纽在城市建设中的用地，避免废弃工程，使交通枢纽的规划与城市规划和谐统一。（4）枢纽规划评价指标体系影响枢纽规划方案评价的因素众多，建立的指标应全面地反映枢纽的情况。根据枢纽的组成，首先利用目标层次分类展开法对枢纽的功能、经济效益、环境效益和社会效益分别建立指标，组成比较完备的指标体系，再利用复合法，把独立完备的单个指标按一定的数学关系组合成组合指标，从而建立起枢纽规划方案的综合评价指标体系。交通枢纽规划方案的综合评价指标体系具体如图所示。综合评价指标体系7.2评价系统的组成7.3综合评价方法综合评价方法概述7.3综合评价方法枢纽规划方案的评价比选问题的实质是多属性决策问题。在定性与定量相结合的系统评价方法中，国内外对复杂对象的多指标综合评价方法有很多种，目前常用的主要有层次分析法、模糊综合评价法、TOPSIS评价法、灰色关联度法等十多种方法。在此基础上，还有综合这几种方法得到的组合评价方法。主要介绍较为常见的层次分析法、模糊综合评判法和TOPSIS法。（1）层次分析法7.3综合评价方法层次分析（theAnalyticHierarchyProcess,AHP）法是由美国运筹学家、匹兹堡大学教授Saaty于20世纪70年代创立的一种系统分析与决策的综合评价方法，是在充分研究人们的思维过程的基础上提出来的。这种方法将决策者的经验给予量化，特别适用于目标结构复杂且缺乏数据的情况。它是一种简便、灵活又实用的多准则决策方法。层次分析法的核心思路是将复杂问题中的多个指标，依据它们之间的关联性划分为不同层次，构建一个递阶层次模型，通常涵盖目标层、准则层以及方案层等基本层级。在这个模型里，同一层次的各个元素地位相近，并且与相邻的上一层和下一层存在紧密联系。基于对实际情况的判断，通过两两比较的方式，来确定每一层次元素的相对重要性，并据此建立判断矩阵。运用数学手段对判断矩阵进行分析，能够算出各元素的相对重要性权重。最终，综合各层次的权重，得出所有指标针对总目标的重要性排序。（1）层次分析法7.3综合评价方法

（1）层次分析法7.3综合评价方法

（1）层次分析法7.3综合评价方法

（1）层次分析法7.3综合评价方法

（2）模糊综合评价法7.3综合评价方法模糊综合评价，是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，进行综合评价的一种方法。模糊综合评价法的评价步骤如图所示。

（2）模糊综合评价法7.3综合评价方法

（2）模糊综合评价法7.3综合评价方法

（2）模糊综合评价法7.3综合评价方法根据隶属函数的计算，建立第i个方案的隶属度矩阵如下：

（3）TOPSIS法7.3综合评价方法

（3）TOPSIS法7.3综合评价方法

（3）TOPSIS法7.3综合评价方法

（3）TOPSIS法7.3综合评价方法

（3）TOPSIS法7.3综合评价方法

（3）TOPSIS法7.3综合评价方法

7.4评价案例（1）方案概述7.4评价案例以某枢纽某年修正后的总图规划方案为研究对象，运用模糊综合评价法、灰色关联度法和TOPSIS法进行综合评价。枢纽内共有18个车站，ZZ站是唯一客运站，ZZB站为双向三级六场的路网性编组站，ZZD站是全路一等货运站并设有综合性货场。枢纽内还有ZZN、ZZB机务段及折返段。枢纽规划方案分近期和中远期，研究范围涵盖JG线和LH线的多个站点。枢纽总图规划涵盖客运和货运系统，因客货系统相互影响小，仅对客运系统布局方案进行比选，其方法适用于整体评价。规划年度内，枢纽将成为JG、XN两条客运专线的交会点。客运专线引入方案有三种类型：利用既有站改建高速站、在ZZ站对侧和ZD新区分设高速站、集中新建高速站与ZZ站形成两主客站。前两种方案在工程量、投资、城市影响和旅客便利性方面存在明显缺陷，故不作为比选对象。（1）方案概述7.4评价案例对于集中建立高速站，主要是高速站选址方案的比选。在总图研究中共提出了5种方案：（1）既有站对侧方案；（2）ZD新区方案；（3）西南边缘方案；（4）北侧边缘方案；（5）东南边缘方案。由于后3个方案特点相似，选取更具代表性的北侧边缘方案参与同（1）、（2）的比选。既有站对侧方案为方案1，ZD新区方案为方案2，北侧边缘方案为方案3。既有站对侧方案示意图ZD新区方案示意图北侧边缘方案示意图（2）评价指标7.4评价案例指标的修正由于枢纽总图规划资料和数据限制，综合评价指标体系中部分指标难以定量获取。研究中通过相关分析比较参选方案的指标，并结合专家打分法进行量化处理。本例聚焦客运系统布局，选取与客运密切相关的7个指标，同时针对高速客运特点，调整和新增了部分指标，构成适用于高速站选址方案的评价指标体系。调整后的指标体系既保留了铁路枢纽评价的一般性，又突出了客运系统评价的适应性。其中，工程投资、拆迁征地面积和列车运营距离等指标较易量化，而其他指标则需先进行定性分析，再运用专家打分法转化为定量数据，以确保评价体系的完整性和实用性。客运系统布局评价指标（2）评价指标7.4评价案例方案的分析比较对方案的分析应该基于枢纽的客流特征，规划年度内近期和中远期的枢纽分方向客车对数见表。枢纽分方向客流表（2）评价指标7.4评价案例方案的分析比较规划年度旅客发送量显示，管内与直通客流占比相近，直通客流主要前往GZ、SH、NJ等地，JG线是枢纽的主要客流方向，方案规划需重点考虑JG客运专线的引入。既有站对侧方案位于市中心，交通便利，能有效利用现有客运设施，但需采用高架，施工影响居民生活和既有设施，投资较大，对市中心交通压力大，发展前景欠佳。ZD新区方案位于城市东部新区，与ZZ站形成东西两大客流吸引区，衔接轨道交通良好，JG客运专线顺直，走行距离短，符合城市东向发展战略，发展前景较好，但对既有设备利用率较低。北侧边缘方案位于城市北部，无需高架，施工容易，符合城市人口发展需求，但JG线引入后走行距离长（约160km），受JTG军用机场、DHC遗址、省体育中心影响，发展条件一般，与城市交通配合欠佳。方案优、缺点比较表（2）评价指标7.4评价案例方案的分析比较根据方案优、缺点比较表的分析，组织专家对专家打分表中8个指标打分，评价组织单位可提供定性等级量化表供专家打分参考。根据所得指标值，设定统计信息表。表中行1表示既有站对侧方案，行2表示ZD新区方案，行3表示北侧边缘方案，列1表示旅客的方便性，列2表示对居民生活的影响，列3表示与城市规划的协调性，列4表示与城市交通的协调性，列5表示未来发展空间，列6表示与既有系统的协调，列7表示吸引客流程度，列8表示旅客聚散的难易度，列9表示列车的走行距离，列10表示拆迁规模，列11表示工程投资。表中方案3的指标9、10和11是根据枢纽规划总图方案分析估计得到的，会有一定误差，但不影响评价结果。其中，指标1~8属于极大型指标，9~11属于极小型指标，且单位也不相同。对指标进行无量纲化处理，得到处理后的信息表。专家打分表初始信息统计表处理后的信息表（3）方案评价7.4评价案例

表2初始信息统计表表1信息熵计算表（3）方案评价7.4评价案例模糊综合评价3）根据隶属度计算的方法，得到三个方案的隶属度矩阵如下：4）综合评价值：计算的3个方案的综合评价结果为：方案1：(0.4050,0.1537,0.0801,0.0693,0.2919)方案2：(0.6681,0,0,0.166,0.166)方案3：(0.1226,0.1018,0.0406,0.0171,0.718)将等级优、良、中、及格、不及格的分数分别定义为95,85,75,65,55，于是计算出方案1、方案2、方案3的综合得分分别为：78.1、83.4、63.9。

（3）方案评价7.4评价案例灰色关联度法1）最优化集的确定：依据各指标类型及指标值，构造包含理想方案和规划方案的矩阵如下：2）指标值规范化处理：因为各评价指标之间具有不同的量纲和数量级，因此需要对指标进行规范化处理，处理结果如下：

（3）方案评价7.4评价案例灰色关联度法3）计算关联度：将规范化处理后的最优指标集作为参考数据列，将规范化处理后的各方案指标值作为比较数据列，求解方案i的第j个指标与第j个最优指标的关联系数，得到关联系数矩阵如下：4）综合评价：根据公式及前面几步所得数据，进行综合评价，求得各方案加权关联度及排序结果，见下表。各方案加权关联度及排序结果表（3）方案评价7.4评价案例TOPSIS法1）建立决策矩阵：根据评价指标值，建立决策矩阵如下：2）规范化处理：对上述矩阵进行规范化处理，使得各量纲不同的指标间可以相互比较，结果如下：（3）方案评价7.4评价案例TOPSIS法3）建立加权规范化决策矩阵：根据公式，求得加权规范化决策矩阵，以表格形式列出：加权规范化决策矩阵（3）方案评价7.4评价案例TOPSIS法4）确定理想方案和负理想方案：根据加