山区交通特征下常规公交服务水平评价体系的构建与实证研究

山区交通特征下常规公交服务水平评价体系的构建与实证研究一、引言1.1研究背景与意义1.1.1研究背景山区的发展对于国家的整体发展战略具有重要意义，它不仅关系到区域经济的均衡发展，还对生态保护、文化传承等方面起着关键作用。然而，山区特殊的地理环境，如地形起伏大、道路蜿蜒曲折、居民点分散等，导致其交通基础设施建设难度大、成本高，交通发展相对滞后。这在很大程度上限制了山区与外界的交流与合作，阻碍了山区的经济发展和社会进步。常规公交作为山区居民出行的重要方式之一，在满足居民日常出行需求、促进山区经济发展和社会交流等方面发挥着不可或缺的作用。它能够为居民提供相对便捷、经济的出行服务，方便居民就医、上学、购物以及参与各类社会活动。同时，常规公交的发展也有助于减少私人机动车的使用，降低交通拥堵和环境污染，促进山区的可持续发展。然而，山区独特的交通特征给常规公交服务带来了诸多严峻的挑战。在道路条件方面，山区道路普遍存在坡度大、弯道多、路面狭窄等问题。以重庆为例，其部分山区道路的坡度可达15%以上，弯道半径小至20米左右，这使得公交车的行驶速度受到极大限制，平均车速往往低于30公里/小时。频繁的加减速和转弯操作不仅增加了车辆的能耗和磨损，还对驾驶员的驾驶技术和心理素质提出了更高要求。在客流分布上，山区居民居住分散，导致公交客流在空间上分布极为不均衡。一些偏远地区的客流稀少，而中心城镇或重要节点的客流则相对集中。同时，受农业生产活动和季节性因素的影响，客流在时间上也呈现出明显的波动性。例如，在农忙季节，早晚时段前往农田的客流较大；而在旅游旺季，前往景区的客流会大幅增加。这种时空分布不均的客流特征给公交运营组织带来了极大困难，难以实现供需的有效匹配。此外，山区的气候条件复杂多变，暴雨、浓雾、积雪等恶劣天气频繁出现。这些恶劣天气不仅会影响道路的通行条件，增加交通事故的风险，还会导致公交运营的不稳定性，如班次延误、线路停运等。据统计，在山区，因恶劣天气导致的公交运营异常情况每年可达数十次之多，给居民的出行带来了极大不便。1.1.2研究目的本研究旨在构建一套科学、合理且适应山区交通特征的常规公交服务水平评价体系，全面、客观地评估山区常规公交的服务质量。通过深入分析山区交通特征对公交服务的影响，确定能够准确反映山区公交服务水平的评价指标，并运用恰当的评价方法对公交服务进行量化评价。在此基础上，找出山区常规公交服务存在的问题和不足，为相关部门和运营企业制定针对性的改进措施和优化策略提供科学依据，从而提高山区常规公交的服务质量和运营效率，满足山区居民日益增长的出行需求。1.1.3研究意义从理论层面来看，目前针对山区常规公交服务水平评价的研究相对较少，现有的公共交通服务评价理论和方法大多基于平原地区的交通特征建立，难以直接应用于山区。本研究深入探讨山区交通特征对常规公交服务的影响机制，构建适应山区的公交服务水平评价体系，丰富和完善了公共交通服务评价理论，为进一步研究山区公共交通发展提供了理论基础。同时，通过引入新的评价指标和方法，拓展了公共交通服务评价的研究视角，为相关领域的学术研究提供了新的思路和方法。在实践方面，准确评价山区常规公交服务水平，有助于运营企业了解自身服务的优势和劣势，发现运营过程中存在的问题，如线路布局不合理、车辆配置不足、服务质量不高等。从而有针对性地进行优化和改进，提高运营效率，降低运营成本。对于政府部门而言，评价结果可以为其制定公交发展政策、规划交通基础设施建设提供决策依据，促进公交资源的合理配置，推动山区公共交通事业的健康发展。最终，通过提升山区常规公交的服务质量，为山区居民提供更加便捷、舒适、安全的出行服务，增强居民的出行满意度和幸福感，促进山区经济社会的可持续发展。1.2国内外研究现状在公交服务水平评价研究方面，国外的研究起步较早，已经形成了较为成熟的理论和方法体系。1986年，Alter从吸引乘客流量的角度出发，建立了一套服务水平指标体系，涵盖可达性、出行时间、可靠性、直达系数、服务频率和客流密度等指标，为后续的研究奠定了基础。国际公共交通联盟（UITP）在评价公交服务水平时，提出了线路数、车站数、车辆数、行驶车公里、客流量等十项基本指标，从线网和企业运营等多个维度对公交服务进行评估，具有较高的权威性和广泛的应用价值。在评价方法上，层次分析法（AHP）由美国运筹学家匹茨堡大学教授T.L.SATTY提出，该方法将复杂的问题分解为多个层次，通过定性与定量相结合的方式进行决策分析，在公交服务水平评价中被广泛应用，用于确定各评价指标的权重。数据包络分析法（DEA）则是利用模糊数学理论，对多输入、多输出问题进行决策分析，建立公交服务水平评价的数学模型，能够有效评估公交运营的效率。国内对公交服务水平评价的研究相对较晚，但近年来发展迅速。孟杰和赵连生针对我国城市公共交通服务水平评价体系不完善的问题，从便捷性、迅速性、准点性、舒适性、经济性五个方面选取指标，运用层次分析法确立各项指标的权重，建立了符合我国城市公共交通发展现状的评价指标体系，为国内的研究提供了重要的参考范式。在实证研究方面，有学者通过对某城市地面公交服务的问卷调查、访谈和实地观察，运用描述性统计、方差分析、相关性分析等方法，揭示了公交服务水平与市民满意度之间的关系，发现候车时间、乘车舒适度、票价合理性等因素对满意度影响较大，为公交服务的优化提供了实证依据。然而，无论是国内还是国外的研究，大多是基于平原地区相对规整的道路网络、较为集中的客流分布以及稳定的气候条件等交通特征展开的。对于山区而言，其独特的地理环境和交通特征使得现有的研究成果难以直接适用。山区道路坡度大、弯道多、路面狭窄，导致公交车辆行驶速度受限，运营成本增加；居民居住分散，客流时空分布不均，给公交线网布局和运营组织带来极大挑战；复杂多变的气候条件，如暴雨、浓雾、积雪等，进一步影响了公交服务的稳定性和安全性。针对山区公交的研究，目前主要集中在运营模式和发展策略方面。浙江迈未交通运输有限公司创新推出“班线+预约”的农村“微公交”服务模式，在降低运营成本、满足农村群众出行需求方面取得了显著成效，为山区公交运营模式的创新提供了实践范例。但在服务水平评价方面，相关研究仍较为匮乏。虽然有学者提出要关注山区公交服务质量的提升，但尚未构建出一套系统、科学的适应山区交通特征的服务水平评价体系。综上所述，现有研究在公交服务水平评价方面取得了丰硕成果，但针对山区常规公交服务水平评价的研究还存在明显不足。如何结合山区交通特征，建立一套科学合理的常规公交服务水平评价体系，仍是一个亟待解决的问题。1.3研究内容与方法1.3.1研究内容本研究主要聚焦于山区常规公交服务水平评价，具体内容涵盖以下几个关键方面：山区交通特征分析：深入剖析山区的地形地貌、道路状况、客流分布以及气候条件等交通特征。通过实地调研和数据分析，掌握山区道路的坡度、弯道曲率、路面宽度等具体参数，以及客流在时间和空间上的分布规律。例如，详细统计不同季节、不同时间段山区各居民点的客流量，分析其变化趋势。同时，研究山区暴雨、浓雾、积雪等恶劣气候条件出现的频率和持续时间，以及对公交运营的影响机制，为后续构建适应山区交通特征的公交服务水平评价体系奠定基础。评价指标体系构建：基于山区交通特征，从便捷性、可靠性、安全性、舒适性和经济性等多个维度选取评价指标。在便捷性方面，考虑公交站点覆盖率、乘客步行到站时间、换乘次数等指标，以衡量居民乘坐公交的便捷程度。对于可靠性，关注公交准点率、班次完成率等指标，反映公交运营的稳定性。安全性维度则涵盖车辆安全设施配备、驾驶员安全培训时长、事故发生率等指标，保障乘客的出行安全。舒适性指标包括车内空间舒适度、座椅舒适度、通风与空调效果等，提升乘客的乘车体验。经济性指标涉及公交票价、运营成本等，确保公交服务的可持续性。通过科学筛选和分类，构建一套全面、科学、针对性强的评价指标体系，准确反映山区常规公交的服务水平。评价方法选择：采用层次分析法（AHP）和模糊综合评价法相结合的方式进行评价。运用层次分析法，邀请交通领域专家对各评价指标的相对重要性进行判断，构建判断矩阵，通过计算得出各指标的权重，从而明确不同指标在评价体系中的重要程度。在此基础上，运用模糊综合评价法，将定性评价转化为定量评价。对每个评价指标进行模糊量化，确定其隶属度，再结合层次分析法确定的权重，进行模糊合成运算，最终得出山区常规公交服务水平的综合评价结果，实现对公交服务水平的客观、准确评价。案例分析：选取典型山区的常规公交线路作为案例，收集相关数据，运用构建的评价指标体系和评价方法进行实证分析。详细收集该公交线路的运营数据，包括车辆运行时间、站点上下客人数、准点情况等，以及乘客的满意度调查数据。根据实际数据计算各评价指标的值，代入评价模型进行计算，得出该公交线路的服务水平评价结果。通过对案例的深入分析，验证评价体系和方法的科学性与实用性，找出该线路在服务水平方面存在的问题和不足之处，并提出针对性的改进建议，为山区常规公交服务的优化提供实践参考。1.3.2研究方法本研究综合运用多种研究方法，确保研究的科学性、全面性和深入性，具体方法如下：文献研究法：广泛查阅国内外关于公共交通服务水平评价、山区交通特征以及相关领域的文献资料。梳理国内外在公交服务评价指标体系、评价方法等方面的研究现状，了解现有研究的成果与不足。同时，关注山区交通基础设施建设、客流分布规律、运营管理模式等方面的研究动态，为研究提供坚实的理论基础和丰富的研究思路，避免重复研究，确保研究的前沿性和创新性。实地调研法：深入山区开展实地调研，选取具有代表性的山区公交线路和站点进行现场观察和数据采集。观察公交车辆的运行状况，包括车辆行驶速度、加减速频率、转弯情况等，记录道路条件，如坡度、弯道半径、路面状况等。与公交驾驶员、乘客进行交流，了解他们对公交服务的实际感受和需求，收集他们对公交服务的意见和建议。例如，通过问卷调查的方式，了解乘客对候车时间、乘车舒适度、票价合理性等方面的满意度，获取第一手资料，为研究提供真实可靠的数据支持。层次分析法：在构建评价指标体系的过程中，运用层次分析法确定各评价指标的权重。该方法将复杂的问题分解为多个层次，通过专家打分的方式，对不同层次指标之间的相对重要性进行判断，构建判断矩阵。利用数学方法对判断矩阵进行计算，得出各指标的权重向量，从而明确各评价指标在整个评价体系中的重要程度，为后续的综合评价提供科学依据，使评价结果更具客观性和合理性。模糊综合评价法：针对公交服务水平评价中存在的模糊性和不确定性，采用模糊综合评价法进行评价。将评价指标的实际值转化为模糊语言变量，确定其隶属度函数，构建模糊关系矩阵。结合层次分析法确定的指标权重，进行模糊合成运算，得到公交服务水平的综合评价结果。该方法能够有效处理评价过程中的模糊信息，全面考虑多个因素的综合影响，使评价结果更能反映山区常规公交服务水平的实际情况。1.4研究创新点本研究在多个方面展现出显著的创新之处。在评价指标体系构建方面，充分考虑山区独特的交通特征，创新性地引入了道路坡度影响系数、弯道曲率影响系数等指标，以精准衡量山区复杂道路条件对公交服务的影响。这些指标能够直观地反映出山区道路坡度大、弯道多对公交车辆行驶速度、能耗以及乘客舒适度等方面的影响程度。同时，考虑到山区客流时空分布的不均衡性，设置了高峰时段满载率波动系数、不同区域客流集聚度等指标，有效弥补了现有评价体系在反映山区客流特征方面的不足，使评价指标体系更具针对性和科学性。在评价方法应用上，采用层次分析法和模糊综合评价法相结合的方式，实现了定性与定量的有机融合。层次分析法能够充分利用专家的经验和知识，准确确定各评价指标的权重，体现了不同指标在评价体系中的相对重要性。模糊综合评价法则巧妙地处理了公交服务水平评价中存在的模糊性和不确定性，将定性评价转化为定量评价，全面综合考虑多个因素的影响，使评价结果更加客观、准确，更能反映山区常规公交服务水平的实际状况。此外，本研究成果对于山区常规公交的发展具有重要的实践指导意义。通过构建适应山区交通特征的服务水平评价体系，为相关部门和运营企业提供了一套科学、有效的评价工具，有助于准确识别公交服务中存在的问题和不足，从而制定出更具针对性的改进措施和优化策略。这不仅能够提高山区常规公交的服务质量和运营效率，满足山区居民日益增长的出行需求，还为山区公共交通的可持续发展提供了新的思路和方法，在实践应用方面具有创新性和引领性。二、山区交通特征分析2.1山区道路特点2.1.1地形复杂山区地形以山地、丘陵为主，地势起伏剧烈，高差悬殊。这种复杂的地形导致山区道路建设难度极大，呈现出坡长且陡、路窄弯急、盘山绕行等显著特点。在山区，道路坡度普遍较大，部分路段的坡度可达15%-20%，甚至更高。例如，重庆巫山地区的一些山路，坡度常常超过15%，连续的长陡坡使得公交车在行驶过程中需要消耗大量的动力。车辆爬坡时，发动机需持续高负荷运转，车速明显降低，平均车速可能仅在20-30公里/小时。频繁的爬坡不仅增加了车辆的能耗，据统计，相比平原地区，山区公交车辆的能耗要高出30%-50%，还会导致发动机过热，增加车辆故障的风险。同时，长时间的爬坡也会使驾驶员精神高度紧张，容易产生疲劳感。山区道路的弯道不仅数量众多，而且曲率半径小，一般在20-50米之间，部分急弯的半径甚至更小。如贵州六盘水的部分山区道路，连续弯道密集，且弯道半径多在30米左右。公交车在行驶过程中，需要频繁进行转弯操作，这对驾驶员的驾驶技术和车辆的操控性能提出了极高的要求。频繁的转弯会使车辆的离心力增大，增加了车辆侧翻的风险。同时，由于弯道视线受阻，驾驶员难以提前观察到弯道另一侧的路况，容易引发交通事故。此外，受地形限制，山区道路通常较为狭窄，一般路面宽度仅为6-8米，难以满足双向大型车辆的顺畅通行。在一些狭窄路段，两车交汇时需要极为谨慎地操作，稍有不慎就可能发生刮擦事故。而且，山区道路多盘山绕行，路线曲折，增加了公交行驶的里程和时间。例如，从云南丽江的某个山区小镇到县城，直线距离可能仅为30公里，但由于道路盘山绕行，实际公交行驶里程可能达到60公里以上，行驶时间也会相应增加1-2小时。这些复杂的地形条件严重影响了公交车辆的行驶速度和运行效率，使得山区公交的平均运营速度明显低于平原地区，增加了居民的出行时间成本。同时，也对公交车辆的性能和驾驶员的驾驶技能提出了更高的要求，加大了公交运营的安全风险。2.1.2气候多变山区由于海拔高度、地形地貌等因素的影响，气候条件复杂多变，呈现出明显的垂直差异和局部差异。山底和山顶的气候往往截然不同，一日之内也可能出现多种天气变化。这种多变的气候给山区常规公交运营带来了诸多不利影响。山区暴雨频繁，短时间内的强降雨容易引发山洪、泥石流、山体滑坡等地质灾害，对道路和公交设施造成严重破坏。例如，在四川雅安的山区，每年夏季暴雨季节，多次因暴雨引发的泥石流冲毁道路，导致公交运营线路中断，部分路段的修复时间长达数周甚至数月。道路被冲毁后，公交车辆无法正常通行，不仅影响了居民的日常出行，还对当地的经济活动造成了阻碍。即使道路未被完全冲毁，积水也会使路面变得湿滑，降低轮胎与地面的摩擦力，增加车辆制动距离，容易导致车辆失控打滑，发生侧翻、追尾等交通事故。据统计，在山区因暴雨天气导致的公交交通事故发生率比正常天气高出30%-50%。浓雾也是山区常见的恶劣天气之一，尤其是在清晨和傍晚时分，山区的山谷、低洼地带容易出现浓雾，能见度极低，常常不足50米，甚至在某些极端情况下，能见度仅为10-20米。以湖南张家界的山区为例，每年有近百天会出现不同程度的浓雾天气。在浓雾天气下，驾驶员的视线受到极大阻碍，难以看清前方道路、车辆和行人，无法准确判断距离和方向，这对公交行驶安全构成了严重威胁。为了确保安全，公交车辆不得不降低车速，甚至暂停运营。车速的降低会导致公交运行时间延长，准点率下降，据相关数据显示，浓雾天气下公交的平均运营时间会延长20%-50%，准点率可能降至50%以下，给居民的出行带来极大不便。此外，在冬季，高海拔山区气温极低，经常出现积雪和结冰现象。道路积雪和结冰会使路面变得异常光滑，车辆行驶时极易打滑，制动性能大幅下降。为了应对这种情况，公交车辆需要安装防滑链，但即使如此，行车安全仍然难以得到完全保障。例如，在新疆阿勒泰的山区，冬季公交车辆安装防滑链后，仍然时常发生因路面结冰导致的车辆失控事故。而且，积雪和结冰还会增加道路养护的难度和成本，需要投入大量的人力、物力进行除雪除冰作业。同时，低温天气还会对公交车辆的设备和零部件产生影响，如电池性能下降、机油黏稠度增加、橡胶制品硬化等，导致车辆启动困难、故障率升高，进一步影响公交的正常运营。综上所述，山区多变的气候条件严重影响了常规公交运营的安全性和准点率，增加了公交运营的风险和成本，对山区居民的出行造成了诸多不便。2.2交通流量特征2.2.1出行需求分散山区居民居住分散，村落分布零散，这使得山区居民的出行需求在空间上极为分散。与城市相对集中的居住模式不同，山区的居民点往往分布在山谷、山腰等不同位置，各居民点之间距离较远，且地形复杂，道路连接不便。这种分散的居住格局导致公交客流难以集中，难以形成大规模的客流集聚点。以浙江龙泉道太乡为例，该地区村落分散在山间，村民的出行需求分散在各个村落与乡镇、县城之间。据调查，该地区的公交站点覆盖范围有限，部分偏远村落距离最近的公交站点超过5公里，村民步行到站时间较长，可达30分钟以上，这使得村民乘坐公交的意愿降低。而且，由于各村落之间的出行需求不集中，公交运营难以形成规模效应，导致公交线路的设置难度增大，难以满足居民的出行需求。一些公交线路为了覆盖更多的村落，线路规划过长，导致运营效率低下，车辆周转时间长，发车间隔也相应增大，无法满足居民的日常出行需求。出行需求的分散还导致公交运营的成本增加。为了满足分散的出行需求，公交运营企业需要投入更多的车辆和人力，增加运营线路和班次。然而，由于客流分散，车辆的满载率较低，很多情况下公交车处于空载或低载运行状态，这不仅浪费了公交资源，还增加了运营成本。据统计，山区公交的平均运营成本比城市公交高出20%-40%，这使得公交运营企业的经济效益受到影响，进一步制约了山区公交的发展。此外，出行需求的分散还对公交的调度和管理提出了更高的要求。公交运营企业需要根据不同地区的出行需求，合理安排车辆和班次，优化线路布局。然而，由于山区地形复杂，交通信息采集难度大，公交运营企业难以准确掌握客流的实时变化情况，导致公交调度和管理的难度增大，容易出现供需不匹配的情况。2.2.2季节性波动山区的公交客流具有明显的季节性波动特征，这主要是由山区的经济活动和旅游资源等因素决定的。在农忙时节，山区居民的出行主要围绕农业生产活动展开，如前往农田劳作、运输农产品等。此时，早晚时段前往农田的客流较大，且出行时间相对集中。以湖南某山区为例，在水稻种植和收割季节，每天早上6-8点和下午4-6点，会有大量村民乘坐公交前往农田，公交车辆的满载率可达80%-90%，部分线路甚至出现超载现象。而在农闲时节，居民的出行需求相对减少，公交客流明显下降，车辆的满载率可能降至30%-40%。旅游旺季也是山区公交客流大幅增长的时期。随着山区旅游资源的开发，越来越多的游客选择前往山区旅游。在旅游旺季，如夏季的避暑旅游和秋季的赏叶旅游期间，前往景区的客流会急剧增加。例如，四川九寨沟景区在旅游旺季时，每天前往景区的游客数量可达数万人，公交作为景区主要的交通方式之一，承担着大量游客的运输任务。景区周边的公交线路客流量大幅增长，公交车辆供不应求，排队候车的游客常常排起长队，候车时间长达1-2小时。而在旅游淡季，景区游客数量大幅减少，公交客流也随之大幅下降，部分公交线路甚至出现停运或减少班次的情况。这种季节性波动的客流特征给山区公交运营带来了诸多挑战。在客流高峰时期，公交车辆的运力不足，容易出现拥挤、晚点等问题，影响乘客的出行体验。为了应对客流高峰，公交运营企业需要临时增加车辆和班次，但这需要投入大量的人力、物力和财力，且在客流高峰过后，这些增加的运力又会闲置，造成资源浪费。而在客流低谷时期，公交车辆的空载率较高，运营成本却依然存在，这使得公交运营企业的经济效益受到影响，也不利于公交服务的可持续发展。为了应对山区公交客流的季节性波动，公交运营企业可以采取多种策略。例如，在旅游旺季和农忙时节，提前做好运力调配计划，增加车辆和班次，优化线路运营方案。可以与旅游景区合作，根据景区的游客流量和时间分布，制定专门的旅游公交线路和运营时间表。同时，利用智能公交系统，实时监测客流变化，灵活调整车辆和班次，提高运营效率。在客流低谷时期，可以适当减少班次，合理安排车辆检修和驾驶员培训等工作，降低运营成本。此外，还可以通过开展多元化的公交服务，如定制公交、旅游专线等，满足不同乘客的需求，提高公交的吸引力和竞争力。2.3公交运营条件限制2.3.1车辆选型要求山区复杂的道路条件和特殊的交通特征对公交车辆的性能提出了极为严苛的要求，车辆选型成为山区公交运营的关键环节。在动力性能方面，山区道路坡长且陡，公交车需要具备强劲的动力才能顺利爬坡。一般来说，山区公交车辆应配备大功率发动机，其功率通常需达到150-200千瓦，以确保在爬坡时能够保持稳定的车速。例如，在云南昭通的山区，部分公交线路的车辆采用了功率为180千瓦的发动机，在面对15%-20%坡度的山路时，仍能以20-30公里/小时的速度行驶，有效满足了运营需求。制动性能也是车辆选型的重要考量因素。山区道路弯道多且急，车辆行驶过程中需要频繁制动，这就要求公交车辆的制动系统具备良好的散热性能和可靠的制动效果。通常采用的气制动系统，应配备较大尺寸的制动鼓或盘式制动器，以增加制动摩擦力。同时，为了应对连续下坡时制动系统过热的问题，还需配备辅助制动装置，如发动机排气制动、液力缓速器等。以贵州遵义的山区公交为例，部分车辆安装了液力缓速器，在连续下坡路段，能够有效控制车速，减少主制动系统的使用频率，延长制动系统的使用寿命，保障行车安全。车辆的转弯半径也至关重要。山区道路狭窄，弯道曲率半径小，公交车辆需要具备较小的转弯半径，才能在狭窄的道路上灵活转弯。一般而言，山区公交车辆的最小转弯半径应控制在10-12米以内。例如，一些采用短轴距设计的公交车型，其转弯半径相对较小，更适合在山区道路行驶。同时，车辆的转向系统应具备良好的操控性，转向助力装置能够减轻驾驶员的操作强度，使驾驶员在转弯时能够更加轻松、准确地控制车辆方向。此外，山区公交车辆还需具备良好的通过性和稳定性。车辆的离地间隙应适当提高，一般需达到200-250毫米，以避免在通过坑洼路面或凸起路段时刮擦底盘。车辆的悬挂系统应具备较强的减震能力，能够有效缓冲路面颠簸，提高乘客的乘坐舒适性。同时，为了增强车辆在行驶过程中的稳定性，可采用宽胎设计，增加轮胎与地面的接触面积，提高车辆的抓地力。2.3.2基础设施不完善山区常规公交运营面临着基础设施不完善的突出问题，这严重制约了公交服务水平的提升。公交站点作为乘客上下车的重要场所，在山区却普遍存在简陋的情况。许多山区公交站点仅仅是路边的一块简单站牌，缺乏必要的候车设施，如候车亭、座椅、遮阳挡雨棚等。以湖南湘西的一些山区公交站点为例，大部分站点只有一块写有线路信息的简易牌子，乘客在候车时，无论是烈日炎炎还是刮风下雨，都无处躲避，只能在路边忍受恶劣的天气条件，这极大地降低了乘客的候车体验。停车场地不足也是山区公交运营面临的一大难题。山区地形复杂，可用土地资源有限，难以规划和建设足够规模的公交停车场。部分公交车辆只能停放在路边或临时占用其他场地，这不仅影响了车辆的停放安全，还容易造成交通拥堵。例如，在四川凉山的一些山区县城，公交车辆由于缺乏专用停车场，常常停放在路边或狭窄的小巷中，不仅给车辆的进出带来不便，还容易引发交通事故。而且，停车场地不足也限制了公交车辆的夜间停放和保养维护，影响了车辆的使用寿命和运营效率。随着新能源公交车在山区的推广应用，充电设施缺乏的问题日益凸显。山区地域广阔，公交运营线路长，需要在沿线合理布局充电设施，以满足车辆的充电需求。然而，目前山区的充电设施建设严重滞后，充电桩数量稀少，分布不均。一些偏远山区甚至没有充电桩，导致新能源公交车的续航里程受到限制，无法正常运营。以湖北恩施的山区为例，部分公交线路虽然配备了新能源公交车，但由于沿线充电设施不足，车辆在运营过程中常常面临电量不足的问题，不得不中途返回充电，这不仅影响了公交的正常运营秩序，还增加了运营成本。而且，充电设施的建设和维护需要大量的资金投入，山区经济相对落后，资金短缺成为制约充电设施建设的重要因素。三、常规公交服务水平评价指标体系构建3.1评价指标选取原则3.1.1科学性原则科学性原则是构建评价指标体系的基石，要求所选取的指标必须能够精准、科学地反映山区公交服务水平，严格遵循公交运营的客观规律。指标的定义、计算方法以及数据采集方式都应具备明确的理论依据和科学的逻辑基础，确保评价结果的准确性和可靠性。以公交车辆的行驶速度为例，在山区，由于道路坡度大、弯道多，车辆的实际行驶速度会受到显著影响。因此，在选取反映公交运营效率的指标时，不能简单地采用传统的平均运营速度指标，而应综合考虑山区道路的坡度、弯道曲率等因素，引入修正系数对速度指标进行调整。例如，可以通过实地测量不同坡度和弯道条件下公交车的行驶速度，建立速度与坡度、弯道曲率之间的数学模型，从而得出更能准确反映山区公交运营效率的有效行驶速度指标。又如，在衡量公交服务的可靠性时，除了考虑常规的准点率指标外，还应充分考虑山区恶劣气候条件对公交运营的影响。可以引入气候影响因子，根据山区不同季节、不同天气状况下公交运营的实际数据，分析气候因素对公交准点率的影响程度，进而对传统的准点率指标进行修正，使其更能科学地反映山区公交服务的可靠性。此外，指标的选取还应避免重复和冗余，确保每个指标都具有独特的信息价值，能够从不同的角度全面反映山区公交服务水平。同时，指标之间应具有内在的逻辑关联性，形成一个有机的整体，共同为评价山区公交服务水平提供科学依据。3.1.2全面性原则全面性原则要求评价指标体系能够涵盖公交运营的各个关键方面，包括安全性、便捷性、舒适性、可靠性和经济性等，确保对山区公交服务水平进行全方位、无死角的评价。在安全性方面，不仅要关注公交车辆的安全设施配备情况，如安全带、灭火器、安全锤等的配备数量和质量，还要考虑驾驶员的安全驾驶行为和安全培训情况，以及线路的安全状况，如道路的平整度、交通安全设施的完善程度等。例如，可以通过统计安全设施的配备达标率、驾驶员安全培训的时长和频率、线路交通事故的发生率等指标，全面评估山区公交的安全水平。便捷性是衡量公交服务水平的重要维度之一，涉及到公交线网的布局合理性、站点的覆盖率、乘客步行到站时间、换乘的便捷程度等多个方面。在山区，由于居民居住分散，公交线网布局需要更加注重对偏远地区的覆盖，提高站点的覆盖率，减少乘客步行到站的距离和时间。同时，要优化换乘线路和站点设置，降低换乘次数和换乘距离，提高换乘的便捷性。可以通过计算公交线网密度、站点覆盖率、乘客平均步行到站时间、换乘系数等指标，综合评价山区公交的便捷性。舒适性指标则涵盖了车内空间舒适度、座椅舒适度、通风与空调效果、车内噪音和振动水平等方面。山区公交在行驶过程中，由于道路颠簸，对车辆的减震性能和座椅的舒适性要求更高。因此，在评价舒适性时，应重点关注车辆的悬挂系统性能、座椅的材质和设计、车内通风和空调系统的运行效果等。可以通过乘客问卷调查、实地测量车内环境参数等方式，获取车内噪音、振动、温度、湿度等数据，结合乘客对舒适度的主观评价，综合评估山区公交的舒适性。可靠性方面，除了公交的准点率和班次完成率外，还应考虑山区特殊的交通条件和气候因素对公交运营的影响，如因道路施工、恶劣天气等原因导致的线路临时调整和停运情况。可以通过统计公交准点率、班次完成率、线路调整和停运的频率和时长等指标，全面评价山区公交服务的可靠性。经济性指标包括公交票价的合理性、运营成本的控制、运营收入的情况等。在山区，由于公交运营成本相对较高，如何在保证服务质量的前提下，合理制定票价，控制运营成本，提高运营收入，是实现公交可持续发展的关键。可以通过分析公交票价与运营成本的比例关系、单位运营成本的变化趋势、运营收入的构成和增长情况等指标，评估山区公交的经济性。3.1.3可操作性原则可操作性原则强调评价指标的数据应易于获取、计算方法应简单明了，便于在实际应用中进行数据采集和分析。这要求指标的数据来源应稳定可靠，能够通过常规的调查、统计和监测手段获取。对于一些需要实地测量的数据，应采用简单易行的测量方法和工具。例如，在测量公交站点的覆盖率时，可以利用地理信息系统（GIS）技术，结合公交站点的地理位置数据和山区的行政区划数据，通过简单的空间分析计算即可得出站点覆盖率。在获取公交车辆的运营数据时，可以借助智能公交系统，实时采集车辆的行驶速度、运行时间、站点上下客人数等数据，实现数据的自动化采集和传输。同时，指标的计算方法应避免过于复杂，尽量采用直观、易懂的数学公式和统计方法。例如，在计算公交准点率时，可以直接通过统计公交车实际到站时间与计划到站时间的差值，计算出准点到站的车次占总车次的比例，即为准点率。这种计算方法简单直观，易于理解和操作。此外，评价指标体系还应具有一定的灵活性和适应性，能够根据不同山区的实际情况进行适当调整和优化。例如，在一些经济相对落后、交通基础设施不完善的山区，某些指标的数据获取可能存在困难，此时可以根据实际情况，选取一些替代指标进行评价，确保评价工作的顺利进行。3.1.4针对性原则针对性原则要求评价指标体系紧密围绕山区交通特征展开，突出山区公交的特殊需求和服务特点。山区的地形地貌、道路状况、客流分布和气候条件等与平原地区存在显著差异，这些差异对公交服务水平产生了独特的影响。针对山区道路坡度大、弯道多的特点，应选取能够反映道路条件对公交运营影响的指标，如道路坡度影响系数、弯道曲率影响系数等。道路坡度影响系数可以通过计算公交线路中不同坡度路段的长度占总线路长度的比例，并结合坡度对公交车辆行驶速度、能耗和安全性的影响程度进行加权计算得出。弯道曲率影响系数则可以根据公交线路中不同弯道曲率的数量和分布情况，以及弯道对公交车辆行驶的影响程度进行计算。这些指标能够直观地反映山区复杂道路条件对公交服务的影响，为评价山区公交服务水平提供针对性的依据。考虑到山区居民居住分散、客流时空分布不均的特点，在选取评价指标时，应重点关注公交线网对偏远地区的覆盖程度、不同区域的客流集聚度以及高峰时段满载率的波动情况等。可以通过计算偏远地区公交站点的覆盖率、不同区域的客流强度指数、高峰时段满载率的标准差等指标，准确反映山区客流的分布特征和公交服务的供需匹配情况。此外，山区多变的气候条件对公交运营的安全性和可靠性影响较大，因此在评价指标体系中应引入反映气候因素影响的指标，如因恶劣天气导致的公交运营异常次数、恶劣天气下公交的准点率变化幅度等。这些指标能够帮助我们更好地了解气候因素对山区公交服务的影响，为制定相应的应对措施提供参考。3.2初步评价指标选取基于上述原则，从安全性、便捷性、舒适性、可靠性、经济性等方面选取山区常规公交服务水平评价指标，初步构建评价指标体系。3.2.1安全性指标安全是公交服务的首要前提，对于山区常规公交而言，由于道路条件复杂、气候多变，安全问题更为突出。因此，选取事故发生率、安全设施配备率、驾驶员安全培训时长作为安全性评价指标。事故发生率指在一定时期内，公交运营过程中发生交通事故的次数与总运营里程的比值，计算公式为：事故发生率=事故次数/总运营里程×100%。该指标直接反映了公交运营的安全状况，事故发生率越低，说明公交运营的安全性越高。例如，某山区公交线路在一个月内总运营里程为10万公里，发生交通事故2次，则事故发生率为2÷10×100%=0.02%。安全设施配备率是指公交车辆上配备的安全带、灭火器、安全锤等安全设施的实际数量与应配备数量的比值，即：安全设施配备率=实际配备数量/应配备数量×100%。安全设施的完善程度直接关系到乘客在紧急情况下的生命安全，安全设施配备率越高，乘客的安全保障就越充分。若某公交公司共有100辆公交车，每辆车应配备4个灭火器，实际配备了380个，则安全设施配备率为380÷（100×4）×100%=95%。驾驶员安全培训时长是指在一定时期内，驾驶员接受安全培训的累计时间。驾驶员作为公交运营的直接执行者，其安全意识和驾驶技能对行车安全至关重要。定期的安全培训能够提高驾驶员的安全意识和应急处理能力，减少交通事故的发生。例如，某山区公交公司规定驾驶员每月接受安全培训的时长不少于4小时，通过统计驾驶员实际参加培训的时间，可得到驾驶员安全培训时长这一指标。3.2.2便捷性指标便捷性是衡量公交服务水平的重要指标，对于山区居民来说，能否方便快捷地乘坐公交出行至关重要。因此，选取站点覆盖率、乘客步行到站时间、换乘次数作为便捷性评价指标。站点覆盖率是指公交站点服务面积与山区总面积的比值，计算公式为：站点覆盖率=公交站点服务面积/山区总面积×100%。该指标反映了公交站点在山区的覆盖程度，站点覆盖率越高，说明山区居民能够更方便地到达公交站点，乘坐公交出行。例如，某山区总面积为500平方公里，公交站点服务面积为300平方公里，则站点覆盖率为300÷500×100%=60%。乘客步行到站时间是指乘客从出发地步行到最近公交站点所需要的时间。这一指标直接影响乘客乘坐公交的便捷程度，步行到站时间越短，乘客的出行体验就越好。通过实地调查和问卷调查的方式，统计不同区域乘客步行到站的平均时间，可得到乘客步行到站时间这一指标。换乘次数是指乘客在一次出行中需要换乘公交的次数。换乘次数越多，乘客的出行时间和成本就越高，便捷性也就越低。通过分析公交线网布局和乘客出行需求，统计乘客在不同出行路径上的平均换乘次数，可评估公交服务的便捷性。例如，某山区公交线路网络中，乘客从A地到B地的平均换乘次数为1.5次，说明该区域公交线网布局在便捷性方面还有提升空间。3.2.3舒适性指标舒适性是影响乘客选择公交出行的重要因素之一，对于山区公交来说，由于道路颠簸、行驶时间较长等原因，舒适性问题更为突出。因此，选取车内空间舒适度、座椅舒适度、通风与空调效果作为舒适性评价指标。车内空间舒适度主要考虑车内的站立空间、座位间距等因素。宽敞的车内空间能够减少乘客的拥挤感，提高乘坐的舒适度。可以通过测量车内的站立面积、座位间距等数据，并结合乘客的主观感受，对车内空间舒适度进行评价。例如，某公交车型的座位间距为70厘米，站立面积人均达到0.2平方米，通过乘客问卷调查，大部分乘客认为车内空间较为舒适。座椅舒适度包括座椅的材质、形状、柔软度等方面。舒适的座椅能够减轻乘客在乘车过程中的疲劳感。可以通过对座椅的材质、人体工程学设计等进行评估，并结合乘客的反馈意见，来评价座椅舒适度。例如，某公交座椅采用了柔软的海绵材质，符合人体工程学设计，乘客在乘坐过程中感觉较为舒适，腰部和背部的疲劳感明显减轻。通风与空调效果直接影响车内的空气质量和温度，良好的通风与空调效果能够为乘客提供舒适的乘车环境。可以通过测量车内的温度、湿度、空气质量等参数，并结合乘客的感受，对通风与空调效果进行评价。例如，在夏季高温天气下，某公交车辆的空调能够将车内温度保持在25℃左右，湿度控制在50%左右，车内空气清新，乘客感觉非常舒适。3.2.4可靠性指标可靠性是公交服务的重要保障，对于山区公交来说，由于受到道路、气候等因素的影响，可靠性问题更为复杂。因此，选取准点率、班次完成率作为可靠性评价指标。准点率是指公交车实际到站时间与计划到站时间的误差在规定范围内的车次占总车次的比例，计算公式为：准点率=准点到站车次/总车次×100%。该指标反映了公交运营的准时程度，准点率越高，说明公交运营的可靠性越强。例如，某山区公交线路在一天内共发车50次，其中准点到站的车次为40次，则准点率为40÷50×100%=80%。班次完成率是指实际完成的公交班次与计划班次的比值，即：班次完成率=实际完成班次/计划班次×100%。该指标反映了公交运营计划的执行情况，班次完成率越高，说明公交运营的可靠性越高。若某公交公司计划一天内发车100次，实际完成了95次，则班次完成率为95÷100×100%=95%。3.2.5经济性指标经济性是公交服务可持续发展的重要因素，对于山区公交运营企业来说，合理控制成本、提高运营效益至关重要。因此，选取公交票价、运营成本作为经济性评价指标。公交票价是乘客乘坐公交所支付的费用，票价的合理性直接影响乘客的出行选择和公交的客流量。可以通过分析公交运营成本、乘客的经济承受能力以及周边交通方式的票价水平等因素，来评价公交票价的合理性。例如，某山区公交线路的票价为2元，与当地居民的收入水平和其他交通方式的票价相比，处于较为合理的范围，能够被大部分乘客所接受。运营成本包括车辆购置成本、燃料成本、人工成本、维修保养成本等。降低运营成本是提高公交经济性的关键，通过优化运营管理、提高车辆使用效率、降低能耗等措施，可以有效控制运营成本。例如，某山区公交公司通过采用新能源公交车，降低了燃料成本；通过优化车辆调度，提高了车辆的满载率，从而降低了单位运营成本。3.3指标筛选与优化3.3.1专家咨询法为进一步筛选和优化初步选取的评价指标，使其更具科学性和针对性，采用专家咨询法。精心设计专家调查问卷，问卷内容涵盖对各评价指标重要性的判断、指标的定义和计算方法是否合理以及是否需要补充或删减指标等方面。通过广泛的渠道，邀请了来自交通规划、公交运营管理、交通工程等领域的20位资深专家参与调查。这些专家具有丰富的理论知识和实践经验，能够从不同角度对评价指标体系提出专业的意见和建议。在发放问卷前，向专家详细介绍研究的背景、目的和初步构建的评价指标体系，确保专家对研究内容有全面的了解。问卷采用李克特5级量表法，让专家对每个指标的重要性进行打分，1代表“非常不重要”，2代表“不重要”，3代表“一般重要”，4代表“重要”，5代表“非常重要”。同时，设置开放性问题，鼓励专家提出对指标体系的修改建议和补充意见。经过两轮专家咨询，对回收的问卷进行详细的统计分析。计算每个指标得分的均值和标准差，均值越高，表明专家对该指标的认可度越高；标准差越小，说明专家对该指标重要性的评价越一致。根据统计结果，对得分均值较低且标准差较大的指标进行重点讨论和分析。例如，对于“公交投资计划指标为年度基建投资额”这一指标，专家们的意见存在较大分歧。部分专家认为该指标虽然能反映政府和企业对公交建设的重视程度，但在评价公交服务水平时，其直接关联性相对较弱，且受政策和资金投入波动影响较大，数据的稳定性和可比性较差。经过深入讨论，综合专家意见，决定将该指标从评价指标体系中剔除。对于专家提出的补充意见，进行认真梳理和分析。有专家建议增加“公交车辆爬坡能力指标”，考虑到山区道路坡度大的特点，这一指标对于评估公交车辆在山区道路上的行驶性能具有重要意义。经过研究，采纳了这一建议，并进一步明确该指标的定义和计算方法，将其纳入评价指标体系。通过专家咨询法，对初步选取的评价指标进行了全面的筛选和优化，使评价指标体系更加科学、合理，能够更准确地反映山区常规公交服务水平。3.3.2相关性分析在运用专家咨询法对评价指标进行筛选后，为了进一步消除指标之间的信息重叠，提高评价指标体系的有效性和准确性，采用相关性分析方法对指标进行优化。相关性分析是一种统计分析方法，用于衡量两个或多个变量之间的线性相关程度。在本研究中，通过计算各评价指标之间的皮尔逊相关系数，来判断指标之间的相关性强弱。收集某山区公交线路的相关数据，包括事故发生率、站点覆盖率、车内空间舒适度、准点率、公交票价等多个评价指标的数据。利用统计分析软件，对这些数据进行相关性分析。假设经过计算，发现“站点覆盖率”和“乘客步行到站时间”这两个指标之间的皮尔逊相关系数高达0.85。这表明这两个指标之间存在较强的正相关关系，即站点覆盖率越高，乘客步行到站时间越短。由于这两个指标在一定程度上反映了公交服务便捷性的同一方面信息，同时保留可能会导致信息冗余，影响评价结果的准确性。根据相关性分析的结果，遵循一定的原则对相关性较高的指标进行取舍。一般来说，如果两个指标的相关系数大于0.8，则认为它们之间存在较强的相关性，需要保留其中一个更具代表性和解释力的指标。在上述例子中，“站点覆盖率”能够更全面地反映公交线网的覆盖程度，对于衡量公交服务的便捷性更为关键，因此决定保留“站点覆盖率”指标，剔除“乘客步行到站时间”指标。通过相关性分析，对评价指标体系进行了进一步的优化，减少了指标之间的冗余信息，提高了指标体系的独立性和有效性。这使得构建的评价指标体系能够更精准地反映山区常规公交服务水平的各个方面，为后续的评价工作提供了更可靠的基础。3.4最终评价指标体系确定经过专家咨询和相关性分析，最终确定适应山区交通特征的常规公交服务水平评价指标体系，如表1所示。该体系涵盖安全性、便捷性、舒适性、可靠性和经济性五个维度，共12个评价指标，能够全面、科学地评价山区常规公交服务水平。表1山区常规公交服务水平评价指标体系目标层准则层指标层指标说明山区常规公交服务水平评价安全性事故发生率一定时期内，公交运营过程中发生交通事故的次数与总运营里程的比值安全设施配备率公交车辆上配备的安全带、灭火器、安全锤等安全设施的实际数量与应配备数量的比值驾驶员安全培训时长一定时期内，驾驶员接受安全培训的累计时间便捷性站点覆盖率公交站点服务面积与山区总面积的比值换乘次数乘客在一次出行中需要换乘公交的次数舒适性车内空间舒适度考虑车内的站立空间、座位间距等因素，反映乘客乘车的拥挤程度座椅舒适度包括座椅的材质、形状、柔软度等方面，体现乘客乘坐的舒适感受通风与空调效果反映车内的空气质量和温度调节情况，影响乘客的乘车环境舒适度可靠性准点率公交车实际到站时间与计划到站时间的误差在规定范围内的车次占总车次的比例班次完成率实际完成的公交班次与计划班次的比值经济性公交票价乘客乘坐公交所支付的费用，体现票价的合理性运营成本包括车辆购置成本、燃料成本、人工成本、维修保养成本等，反映公交运营的经济投入在安全性方面，事故发生率直观地反映了公交运营过程中的安全状况，是衡量公交服务安全水平的关键指标。安全设施配备率体现了公交车辆在硬件设施上对乘客安全的保障程度，齐全且有效的安全设施能够在紧急情况下为乘客提供更多的安全保护。驾驶员安全培训时长则从人的因素角度，强调了驾驶员安全意识和技能提升对保障公交运营安全的重要性，经过充分安全培训的驾驶员能够更好地应对各种突发情况，降低事故风险。便捷性维度中，站点覆盖率反映了公交服务在山区的覆盖广度，较高的站点覆盖率意味着更多的山区居民能够方便地到达公交站点，享受到公交服务。换乘次数则直接关系到乘客出行的便捷程度，换乘次数越少，乘客在出行过程中所花费的时间和精力就越少，出行体验也就越好。舒适性指标中，车内空间舒适度关乎乘客在车内的活动空间和拥挤感受，宽敞舒适的车内空间能够让乘客在乘车过程中更加放松。座椅舒适度从座椅的物理特性出发，考虑了材质、形状和柔软度等因素，为乘客提供舒适的乘坐支撑，减少疲劳感。通风与空调效果则致力于营造一个舒适的车内环境，良好的通风能够保持车内空气清新，适宜的空调温度能够让乘客在不同季节都能享受舒适的乘车体验。可靠性方面，准点率是衡量公交服务是否按时运营的重要指标，高准点率能够让乘客更好地规划出行时间，提高出行效率。班次完成率则反映了公交运营计划的执行情况，确保公交按照预定的班次运行，是保障公交服务可靠性的重要体现。经济性指标中，公交票价直接影响乘客的出行成本，合理的票价能够提高公交的吸引力，促进更多居民选择公交出行。运营成本则是公交运营企业关注的重点，有效控制运营成本能够提高企业的经济效益，保障公交服务的可持续发展。通过以上全面且针对性强的评价指标体系，可以对山区常规公交服务水平进行客观、准确的评价，为提升山区公交服务质量提供科学依据。四、适应山区交通特征的常规公交服务水平评价方法4.1评价方法选择山区常规公交服务水平评价是一个复杂的多因素决策问题，需要综合考虑多个方面的因素。为了实现对山区常规公交服务水平的科学、客观评价，本研究采用层次分析法（AHP）和模糊综合评价法相结合的方式。层次分析法用于确定各评价指标的权重，体现不同指标在评价体系中的相对重要性；模糊综合评价法则用于处理评价过程中的模糊性和不确定性，将定性评价转化为定量评价，从而得出综合评价结果。4.1.1层次分析法（AHP）层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）由美国运筹学家匹兹堡大学教授T.L.Saaty于20世纪70年代提出，是一种将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析的决策方法。其基本原理是通过两两比较的方式确定各层次中元素的相对重要性，构建判断矩阵，然后通过计算判断矩阵的特征向量和特征值，得到各元素的权重向量。在运用层次分析法确定山区常规公交服务水平评价指标权重时，具体步骤如下：建立层次结构模型：将山区常规公交服务水平评价问题分解为目标层、准则层和指标层三个层次。目标层为山区常规公交服务水平评价；准则层包括安全性、便捷性、舒适性、可靠性和经济性五个方面；指标层则由事故发生率、站点覆盖率、车内空间舒适度、准点率、公交票价等12个具体评价指标组成，如表1所示。通过这种层次结构，将复杂的评价问题条理化、清晰化，便于后续的分析和计算。构造判断矩阵：邀请交通领域的专家，对同一层次内的指标进行两两比较，判断其相对重要性。采用1-9标度法对比较结果进行量化，其中1表示两个指标同等重要，3表示一个指标比另一个指标稍微重要，5表示一个指标比另一个指标明显重要，7表示一个指标比另一个指标强烈重要，9表示一个指标比另一个指标极端重要，2、4、6、8则为上述相邻判断的中值。例如，在比较安全性准则层下的事故发生率和安全设施配备率时，专家根据自己的经验和专业知识，认为事故发生率比安全设施配备率稍微重要，则在判断矩阵中对应的元素取值为3。通过这种方式，构建出准则层对目标层以及指标层对准则层的判断矩阵。计算权重向量：对于构造好的判断矩阵，采用方根法计算其最大特征值和对应的特征向量。首先，计算判断矩阵每一行元素的乘积，然后对乘积开n次方（n为判断矩阵的阶数），得到一个向量。接着，将该向量进行归一化处理，即将向量中的每个元素除以向量所有元素之和，得到的结果即为各指标的权重向量。以准则层对目标层的判断矩阵为例，假设经过计算得到的权重向量为[0.2,0.3,0.15,0.25,0.1]，则表示安全性、便捷性、舒适性、可靠性和经济性在山区常规公交服务水平评价中的相对重要程度分别为0.2、0.3、0.15、0.25和0.1。一致性检验：为了确保判断矩阵的合理性和可靠性，需要进行一致性检验。计算一致性指标CI（ConsistencyIndex），公式为CI=(λmax-n)/(n-1)，其中λmax为判断矩阵的最大特征值，n为判断矩阵的阶数。然后，查找随机一致性指标RI（RandomIndex），根据判断矩阵的阶数从相关表格中获取对应的RI值。最后，计算一致性比例CR（ConsistencyRatio），公式为CR=CI/RI。当CR<0.1时，认为判断矩阵具有满意的一致性，否则需要重新调整判断矩阵，直到满足一致性要求为止。例如，对于某个三阶判断矩阵，计算得到λmax=3.05，n=3，则CI=(3.05-3)/(3-1)=0.025，查RI值表得RI=0.58，CR=0.025/0.58≈0.043<0.1，说明该判断矩阵具有满意的一致性，计算得到的权重向量有效。4.1.2模糊综合评价法模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，它借助模糊数学的隶属度理论，将定性评价转化为定量评价，能够有效处理评价过程中的模糊性和不确定性。在山区常规公交服务水平评价中，许多评价指标难以用精确的数值来描述，如车内空间舒适度、座椅舒适度等，这些指标具有明显的模糊性。模糊综合评价法能够充分考虑这些模糊因素，全面综合多个因素的影响，使评价结果更能反映山区常规公交服务水平的实际情况。其基本原理如下：确定评价因素集和评价等级集：评价因素集U={u1,u2,…,un}，其中ui表示第i个评价指标，在山区常规公交服务水平评价中，U={事故发生率，安全设施配备率，驾驶员安全培训时长，站点覆盖率，换乘次数，车内空间舒适度，座椅舒适度，通风与空调效果，准点率，班次完成率，公交票价，运营成本}。评价等级集V={v1,v2,…,vm}，是评价者对被评价对象可能做出的各种总的评价结果构成的评语等级集合。一般划分为3-5个等级，例如本研究中划分为五个等级，V={很好，较好，一般，较差，很差}。确定各评价因素的权重向量：通过层次分析法计算得到的各评价指标的权重向量W={w1,w2,…,wn}，其中wi表示第i个评价指标的权重，且满足∑wi=1。例如，经过层次分析法计算得到事故发生率的权重为0.15，安全设施配备率的权重为0.1等，这些权重反映了各评价指标在评价体系中的相对重要程度。确定模糊关系矩阵：对于每个评价因素ui，通过专家评价、问卷调查或实际数据统计等方法，确定其对每个评价等级vj的隶属度rij，从而构成模糊关系矩阵R=(rij)n×m。例如，对于车内空间舒适度这一评价因素，通过对乘客的问卷调查，得到认为车内空间舒适度“很好”的比例为0.1，“较好”的比例为0.3，“一般”的比例为0.4，“较差”的比例为0.15，“很差”的比例为0.05，则车内空间舒适度对评价等级集的隶属度向量为[0.1,0.3,0.4,0.15,0.05]，以此类推，得到所有评价因素的隶属度向量，组成模糊关系矩阵R。进行模糊合成运算：将权重向量W与模糊关系矩阵R进行模糊合成运算，得到综合评价向量B=WoR，其中“o”表示模糊合成算子，常用的有Zadeh算子（取大、取小算子）、乘积算子等。例如，采用Zadeh算子进行模糊合成运算，B=(b1,b2,…,bm)，其中bj=max{min(wi,rij)}，i=1,2,…,n。通过模糊合成运算，得到的综合评价向量B反映了山区常规公交服务水平对各个评价等级的隶属程度。确定综合评价结果：对综合评价向量B进行归一化处理，即bj'=bj/∑bj，j=1,2,…,m。然后，根据最大隶属度原则，确定山区常规公交服务水平的评价结果。例如，归一化后的综合评价向量B'=[0.2,0.3,0.35,0.1,0.05]，其中0.35对应的评价等级为“一般”，则根据最大隶属度原则，该山区常规公交服务水平的评价结果为“一般”。通过以上步骤，运用模糊综合评价法实现了对山区常规公交服务水平的综合评价，将多个模糊因素进行量化处理，得出客观、准确的评价结果。4.2评价模型建立4.2.1建立层次结构模型层次结构模型是层次分析法的基础，它将复杂的评价问题分解为具有清晰层次关系的结构，使问题的分析更加系统和有条理。在山区常规公交服务水平评价中，构建的层次结构模型包括目标层、准则层和指标层三个层次。目标层为山区常规公交服务水平评价，这是整个评价的核心目标，旨在全面、客观地评估山区常规公交的服务质量，为提升公交服务水平提供科学依据。准则层包含五个方面，分别是安全性、便捷性、舒适性、可靠性和经济性。安全性准则关注公交运营过程中保障乘客生命和财产安全的能力，包括事故发生率、安全设施配备率、驾驶员安全培训时长等因素；便捷性准则衡量乘客乘坐公交的方便程度，涉及站点覆盖率、换乘次数等指标；舒适性准则考量乘客在乘车过程中的舒适感受，涵盖车内空间舒适度、座椅舒适度、通风与空调效果等方面；可靠性准则反映公交运营的稳定性和准时性，主要通过准点率、班次完成率来体现；经济性准则评估公交运营的成本效益和票价合理性，包括公交票价、运营成本等指标。指标层由12个具体评价指标组成，这些指标是准则层各方面的具体体现，能够更细致地反映山区常规公交服务水平的各个维度。例如，事故发生率是安全性准则下的重要指标，它直接反映了公交运营过程中的安全状况；站点覆盖率是便捷性准则的关键指标，体现了公交服务在山区的覆盖广度。通过这种层次结构，将复杂的山区常规公交服务水平评价问题分解为多个层次的子问题，便于后续运用层次分析法进行权重计算和综合评价。4.2.2构造判断矩阵构造判断矩阵是层次分析法的关键步骤之一，它通过专家对同一层次内各指标相对重要性的两两比较，来确定各指标之间的权重关系。在山区常规公交服务水平评价中，邀请了10位在交通规划、公交运营管理、交通安全等领域具有丰富经验和专业知识的专家，对准则层和指标层的指标进行两两比较打分。采用1-9标度法对比较结果进行量化，1表示两个指标同等重要，3表示一个指标比另一个指标稍微重要，5表示一个指标比另一个指标明显重要，7表示一个指标比另一个指标强烈重要，9表示一个指标比另一个指标极端重要，2、4、6、8则为上述相邻判断的中值。以准则层对目标层的判断矩阵为例，专家们根据自己的专业判断，对安全性、便捷性、舒适性、可靠性和经济性这五个准则进行两两比较。假设专家认为安全性和便捷性相比，便捷性稍微重要，那么在判断矩阵中对应的元素取值为3；若认为可靠性比舒适性明显重要，则对应的元素取值为5。通过这种方式，构建出准则层对目标层的判断矩阵A：A=\begin{pmatrix}1&1/3&1/2&1/4&1/5\\3&1&2&1/2&1/3\\2&1/2&1&1/3&1/4\\4&2&3&1&1/2\\5&3&4&2&1\end{pmatrix}同理，对于指标层对准则层的判断矩阵，也按照上述方法进行构建。例如，在安全性准则下，对事故发生率、安全设施配备率、驾驶员安全培训时长这三个指标进行两两比较，构建判断矩阵B：B=\begin{pmatrix}1&3&5\\1/3&1&3\\1/5&1/3&1\end{pmatrix}通过构建这些判断矩阵，将专家的定性判断转化为定量数据，为后续计算指标权重提供了基础。4.2.3模糊评价模糊评价是运用模糊综合评价法对山区常规公交服务水平进行评价的关键环节，它通过确定评价等级、隶属度函数，进行模糊合成等步骤，将多个模糊因素进行量化处理，得出综合评价结果。首先，确定评价等级集V={很好，较好，一般，较差，很差}，这是对山区常规公交服务水平可能做出的各种总的评价结果构成的评语等级集合。接着，确定各评价指标对每个评价等级的隶属度函数。对于定量指标，如事故发生率、准点率等，可以根据实际数据的分布情况，采用合适的数学函数来确定隶属度。例如，对于事故发生率，设定其取值范围为[0,0.1]，当事故发生率为0时，认为其对“很好”评价等级的隶属度为1，对其他评价等级的隶属度为0；当事故发生率在(0,0.02]时，对“较好”评价等级的隶属度逐渐从0增加到1，对“很好”评价等级的隶属度逐渐从1减少到0；当事故发生率在(0.02,0.05]时，对“一般”评价等级的隶属度逐渐从0增加到1，对“较好”评价等级的隶属度逐渐从1减少到0，以此类推。对于定性指标，如车内空间舒适度、座椅舒适度等，可以通过专家评价或问卷调查的方式来确定隶属度。例如，通过对100名乘客的问卷调查，得到认为车内空间舒适度“很好”的有10人，“较好”的有30人，“一般”的有40人，“较差”的有15人，“很差”的有5人，则车内空间舒适度对评价等级集的隶属度向量为[0.1,0.3,0.4,0.15,0.05]。然后，根据各评价指标的隶属度向量，构建模糊关系矩阵R。假设共有12个评价指标，则模糊关系矩阵R为一个12行5列的矩阵，每一行代表一个评价指标对评价等级集的隶属度向量。最后，将通过层次分析法计算得到的各评价指标的权重向量W与模糊关系矩阵R进行模糊合成运算，得到综合评价向量B=WoR。采用Zadeh算子（取大、取小算子）进行模糊合成运算，B=(b1,b2,…,b5)，其中bj=max{min(wi,rij)}，i=1,2,…,12。对综合评价向量B进行归一化处理，即bj'=bj/∑bj，j=1,2,…,5。根据最大隶属度原则，确定山区常规公交服务水平的评价结果。例如，归一化后的综合评价向量B'=[0.2,0.3,0.35,0.1,0.05]，其中0.35对应的评价等级为“一般”，则根据最大隶属度原则，该山区常规公交服务水平的评价结果为“一般”。通过以上模糊评价步骤，实现了对山区常规公交服务水平的综合评价，将多个模糊因素进行量化处理，得出客观、准确的评价结果。五、案例分析5.1研究区域概况本次案例分析选取位于贵州省遵义市的绥阳县作为研究区域，绥阳县地处大娄山脉中段，是典型的山区县。其地理位置处于东经106°57′～107°31′，北纬27°51′～28°28′之间，县域面积2566平方公里。绥阳县地势起伏较大，地形以山地和丘陵为主，平均海拔1200米左右，境内山峦重叠，沟壑纵横，山脉和河流交错分布，这种复杂的地形地貌对交通基础设施建设造成了极大的阻碍。在人口分布方面，绥阳县总人口约为55万人，人口分布呈现出明显的不均衡态势。县城及周边乡镇的人口相对集中，而偏远山区的人口则较为分散。例如，洋川镇作为县城所在地，人口密度达到每平方公里800人左右，集中了全县约30%的人口；而宽阔镇、枧坝镇等一些偏远山区乡镇，人口密度仅为每平方公里200人左右，部分村落之间的距离较远，居民点分散在山谷、山腰等不同位置，给公共交通的覆盖和服务带来了较大难度。绥阳县的经济发展水平相对较低，产业结构以农业和旅游业为主。农业方面，主要种植水稻、玉米、辣椒等农作物，农业生产活动对季节性和天气条件的依赖性较强。在农忙季节，大量农民需要前往农田劳作，出行需求集中在早晚时段，且出行方向较为分散。旅游业是绥阳县经济发展的重要支柱之一，绥阳县拥有双河溶洞、观音岩生态旅游景区等丰富的旅游资源，吸引了大量游客前来观光旅游。在旅游旺季，如夏季和国庆假期等时段，前往景区的游客数量大幅增加，导致景区周边的交通流量剧增，对公交服务的需求也相应增加。在交通现状方面，绥阳县的交通基础设施建设相对滞后。虽然近年来公路建设取得了一定进展，但山区道路仍存在诸多问题。道路坡度大，部分路段的坡度超过15%，连续的长陡坡使得公交车辆行驶困难，车速明显降低；弯道多且曲率半径小，一些急弯的半径不足30米，给公交车辆的行驶安全带来了较大隐患；路面狭窄，大部分山区道路的宽度仅能容纳两辆小型车辆交汇，大型公交车辆在行驶过程中需要格外小心。绥阳县的常规公交主要覆盖县城及部分乡镇，公交线路布局相对稀疏，难以满足偏远山区居民的出行需求。公交车辆的数量和类型有限，部分车辆老化严重，舒适性和安全性有待提高。同时，公交运营管理水平较低，准点率不高，班次间隔不稳定，在一定程度上影响了居民对公交的使用意愿。5.2数据收集与整理为了全面、准确地评价绥阳县常规公交的服务水平，采用多种方法进行数据收集，确保数据的可靠性和完整性。通过实地调查的方式，对绥阳县的公交站点、线路和车辆进行详细的观察和记录。安排研究人员在不同时间段，对各个公交站点的设施状况进行检查，包括站点是否有候车亭、座椅、遮阳挡雨棚等，记录站点的实际情况。同时，对公交车辆的运行状况进行实地监测，利用专业的测速设备记录车辆在不同路段的行驶速度，观察车辆的加减速频率、转弯情况等，并统计车辆在行驶过程中出现的故障次数。在一个月的实地调查中，共监测了5条主要公交线路，记录了200多个公交站点的设施情况，获取了丰富的第一手数据。与绥阳县公交公司紧密合作，获取公交运营的相关数据。从公交公司的调度系统中提取了近一年来的公交运营数据，包括准点率、班次完成率、运营里程、客流量等。这些数据能够准确反映公交运营的实际情况，为评价公交服务的可靠性和经济性提供了有力支持。例如，通过分析准点率数据，发现部分线路在早晚高峰时段的准点率较低，仅为60%-70%，这为后续分析原因和提出改进措施提供了依据。开展乘客问卷调查，以了解乘客对公交服务的满意度和需求。设计了详细的调查问卷，内容涵盖了公交服务的各个方面，包括安全性、便捷性、舒适性、可靠性和经济性。在绥阳县的公交站点、学校、商场等人流密集的场所，随机发放问卷500份，回收有效问卷450份。通过对问卷数据的统计和分析，得到了乘客对公交服务各方面的评价和意见。例如，在舒适性方面，有40%的乘客认为车内空间较为拥挤，座椅舒适度有待提高；在便捷性方面，35%的乘客表示站点覆盖率较低，步行到站时间较长。对收集到的数据进行整理和分析，确保数据的准确性和可用性。首先，对实地调查数据进行分类整理，将公交站点设施数据、车辆运行数据等分别进行统计和分析，找出存在的问题和规律。其次，对公交公司提供的运营数据进行核对和清洗，去除异常数据，保证数据的真实性和可靠性。最后，对乘客问卷调查数据进行量化处理，将乘客的定性评价转化为定量数据，以便进行统计分析。例如，将乘客对舒适性的评价分为“非常满意”“满意”“一般”“不满意”“非常不满意”五个等级，分别赋值为5、4、3、2、1，然后计算各项舒适性指标的平均得分，以此来评估乘客对舒适性的满意度。通过对数据的整理和分析，为后续运用评价方法对绥阳县常规公交服务水平进行评价奠定了坚实的基础。5.3评价结果分析5.3.1指标权重计算运用层次分析法计算绥阳县常规公交服务水平评价指标的权重，邀请了10位交通领域专家，包括公交运营管理人员、交通规划专家、交通安全研究人员等，对准则层和指标层的指标进行两两比较，构建判断矩阵。通过方根法计算判断矩阵的最大特征值和特征向量，得到各指标的权重向量，并进行一致性检验，确保判断矩阵的合理性。准则层对目标层的权重计算结果如下：安全性的权重为0.18，便捷性的权重为0.25，舒适性的权重为0.13，可靠性的权重为0.28，经济性的权重为0.16。这表明在山区常规公交服务水平评价中，可靠性是最为重要的准则，其次是便捷性和经济性，舒适性和安全性的权重相对较小，但依然不容忽视。可靠性直接关系到乘客能否按时、稳定地出行，对于山区居民来说，由于出行选择相对较少，公交的可靠性尤为关键；便捷性影响着乘客乘坐公交的难易程度，合理的线网布局和站点设置能够提高居民的出行效率；经济性则涉及到公交运营的成本效益和票价合理性，对公交服务的可持续发展具有重要意义。在指标层中，准点率的权重为0.15，在所有指标中权重最高，这充分体现了准点率在评价山区常规公交服务水平中的重要地位。准点率直接反映了公交运营的准时程度，对于乘客合理安排出行时间至关重要。在山区，由于道路条件复杂、气候多变等因素，公交准点运营面临更大的挑战，因此准点率成为衡量公交服务可靠性的关键指标。站点覆盖率的权重为0.12，反映了公交线网在山区的覆盖程度，较高的站点覆盖率能够使更多的山区居民方便地乘坐公交，提高公交的服务范围和可达性，是衡量公交便捷性的重要指标之一。事故发生率的权重为0.10，虽然相对其他部分指标权重不是最高，但作为安全性的关键指标，其重要性不言而喻。事故发生率直接关系到乘客的生命安全，任何一起交通事故都可能