【《基于AHP层次分析法的新建地铁对城市交通拥堵的缓解作用研究》8400字】

基于AHP层次分析法的新建地铁对城市交通拥堵的缓解作用研究摘要呼和浩特市市区的人口不断的增加带动经济飞速发展，城市的机动化也明显升高，所以呼和浩特市的交通拥堵以成为制约呼和浩特市城市发展的重要因素之一。地铁具有准时、环保、安全等要素。发展地铁已经成为我国解决城市交通供需、促进城市经济发展地重要手段。呼和浩特市发展地铁是非常有必要的，对城市交通发展有这非凡的意义。本文通过AHP层次分析法对道路客流量、停车次数、延误、车流量等指标进行分析，计算权重得出结论。并用问卷法对群众的出行方式、不同的环境和目的的交通工具选择进行分析得出结论。对新建地铁对城市交通拥堵的缓解作用进行总结，并为其提出问题以及发展建议。关键词：AHP层次分析法；问卷法；交通拥堵；地铁目录TOC\o"1-3"\h\u1绪论 21.1研究目的 21.2研究意义 21.3国内外研究现状和发展前景 21.3.1国内研究现状和发展前景 21.3.2国外研究现状和发展前景 32.呼和浩特市城市交通现状 42.1呼和浩特市地铁1号线现状 42.2呼和浩特市地铁2号线现状 42.3呼和浩特市城市交通现状 53.新建地铁对城市交通拥堵分析 63.1基于层次分析法对新建地铁对城市交通拥堵的影响分析 63.1.1建立指标 63.1.2建立AHP层次分析法模型 63.1.3AHP层次分析法分析数据 73.2问卷调查对呼和浩特市居民日常生活出行调查 93.2.1调查的意义 93.2.2问卷调查的问题与数据处理 93.2.3调查总结 114.呼和浩特市新建地铁与城市交通存在的问题 124.1呼和浩特市新建地铁存在的问题 124.1.1地铁的投资不足，仅靠政府的支持 124.1.2公共交通通勤方面产生的问题 124.1.3地铁的便利性问题 124.2呼和浩特市城市交通存在的问题 134.2.1道路交通建设科学性的问题 134.2.2交通需求与道路容量的不平衡 134.2.3交通参与者的素质不足的问题 135.呼和浩特市新建地铁与城市交通的发展建议 145.1地铁的发展建议 145.1.1探讨多元化的融资方式 145.1.2正确的预测客流量 145.1.3利用5G网络智慧化发展 145.2城市交通的发展建议 155.2.1合理分配交通流量 155.2.2优先发展公共交通 155.2.3利用大数据获取信息，实现智能化交通管理 15结论 17参考文献 191绪论1.1研究目的随着呼和浩特市的人口增长和经济的快速发展，为呼市的交通带来了诸多负面影响。众所周知呼和浩特市的交通拥堵问题是非常严重的，所以呼和浩特市也在早年间就开始谋划和建立地铁，时至今年呼和浩特市的地铁正式开通。新建地铁的体系并不完善，有诸多问题需要解决。在这样的影响下新建地铁对城市交通拥堵起到怎样的作用，是否起到缓解交通拥堵的作用。结合实际情况，对呼和浩特市地铁是否值得大力发展得出结论。1.2研究意义现今全国的城市交通在飞速发展，而交通拥堵对城市交通的影响非同小可。我认为机动车的数量是造成交通拥堵的重要原因之一。解决交通拥堵的方法有许多，例如：限号、大力发展公共交通、发展轨道交通。地铁既属于轨道交通又属于公共交通，所以建立地铁是否对城市交通拥堵起缓解作用。建立地铁为人们的出行的交通工具又多了一种方式，人们会不会日常出行中选择地铁，放弃自己开车出行，从而减轻交通压力。1.3国内外研究现状1.3.1国内研究现状目前中国城市原创轨道技术含量比较欠缺，但由于近些年国家政府在城市轨道交通建设方面投入了大量的资金和精力，科研项目也比较多，所以城市轨道设备技术也在日益上升。我国目前地铁建设费用主要来源于政府，设备费用占据比例较大。大部分设备和技术主要依赖国外进口，造成了建设、运营及维修成本较大。我国的城市轨道交通处于全面亏损的局面。我国的交通拥堵问题是十分严重的，绝大多数的城市都面临交通拥堵问题。据2020年中研网数据得出，我国百城超一半的城市在第二季的交通拥堵情况增长，在疫情后交通拥堵逐渐复苏。面临我国交通拥堵问题，有诸多学者对其进行分析并提出发展建议，也取得了不错的效果。1.3.2国外研究现状国外的城市轨道交通发展的较早，实现了轨道交通一体化，在政策方面、规划方面比较全面。伦敦地铁建设的最早，伦敦地铁网络形成比较早，现在是世界上网络规模最大的地铁系统。纽约的轨道交通系统分为地铁网和通勤铁路网两个独立的系统。东京的轨道交通有:服务于中心城的地铁系统、服务于东京交通圈的私营铁路系统以及服务于首都交通圈的国际JR系统的三类功能系统。欧美地区是最先进入汽车时代的，他们将交通设施的建设作为城市交通发展的重心，进而加强了城市的交通容量。国外注重于交通管理需求，通过一系列的管理措施来保证交通流的流畅。通过疏离人群和车流的方式来从根本解决交通拥堵的问题。2.呼和浩特市城市交通现状2.1呼和浩特市地铁1号线现状1号线基本是横穿呼和浩特市市区的一条运输线，从西边伊利健康谷起直到东边的坝堰机场站（如图1所示），全长为21.719公里，设立20个车站，其中地下站为16座，高架站为3座，地面站1座4，平均每站间距为1187米，最长的站间距为1953米，最短的为784米。西边设立三间房车基地，东边设立白塔停车场，设立西龙王庙和南店2座110kv的主变电所。线路采用DC1500V架空接触网供电，B型车，6辆编组，最高运行速度为80km/h。运营时间为上午6时到晚上10时，最高票价为6元。呼和浩特市地铁1号线日客流量约11万人。全线5G移动网络全覆盖，下载速度高达933兆比特/秒。1号线车站设有无障碍电梯、母婴室、爱心专座等便民设备，为有需求的乘客提供服务。列车外观运用寓意蓝天白云的蓝色和白色，以传统蓝白纹在车门点缀，车灯采用牛角灯突出草原特色。图1：呼和浩特市地铁1号线线路图2.2呼和浩特市地铁2号线现状2号线是南北方向成L型的主干线，与一号线在新华广场相连。南起赛罕区的油呼炼小区，北到新城区的鸿盛工业园。中途共设立24座车站，换乘站6座，有22个盾构区间，2个明挖区间。平均站与站直间的距离为1.1km，路线全长为27.3km。在路线南端设有喇嘛营车辆段，东北端设有塔利停车场。设有两个主变电所。其余跟一号线相差无几。图2：呼和浩特市地铁2号线线路图2.3呼和浩特市城市交通现状呼和浩特市是内蒙古自治区的首府，在25.3万平方米的面积上生活这253万人。据呼和浩特市交管支队车辆管理所公布数据显示，截至2019，机动车的保有量为1224724辆。机动车的数量非常之大，造成呼和浩特市道路交通容量严重不满足交通需求。交通拥堵问题十分严重，从时间上看拥堵时间为早高峰和晚高峰，早高峰一般出现在早上7：20-8：50之间，晚高峰在17：00-19：30之间，晚高峰的交通量要高于早高峰交通量。从空间来看一环以内拥堵严重，主要是商业区、学校周围道路和交通路口。主要拥堵路段有：中山路（如图4所示）、车站东街、通道南北路、乌兰察布路、昭乌达路、大学路，主要的路口有:北门路口、市毛路口、博南路口、内蒙饭店路口、乳品厂路口、内大路口、内蒙医院路口、附属医院路口等5。为满足人们的交通需求，呼和浩特市地铁于2020年开通运行，据呼和浩特市晚报报导机动车增长率比前几年明显降低，估计是有更多的人选择了地铁或公交车。但目前呼和浩特市的交通拥堵问题还是非常严重的。2.新建地铁对城市交通拥堵分析3.1基于层次分析法对新建地铁对城市交通拥堵的影响分析3.1.1建立指标一级指标:新建地铁对城市交通拥堵的影响二级指标:车流量：在一定时间内，某条道路点上所通过的车辆数。城市道路交通客流量：人们为了实现各类出行活动，通过借助各类城市道路交通工具形成的有目的的流动。停车次数：在一定路段因为各种原因停车的次数。延误：实际旅行时间于驾驶员期望时间之差。三级指标:有影响：新建地铁对车流量、停车次数、城市道路交通客流、延误有正向影响，值得大力发展。无影响：新建地铁对车流量、停车次数、城市道路交通客流、延误没有正向影响，不值得大力发展。3.1.2建立AHP层次分析法模型以新建地铁对交通拥堵的影响作为目标层，以车流量、城市道路客流量、停车次数、延误为准则层。有影响、无影响作为决策方案。建立层次分析模型。（如图5所示）目标层A：新建地铁对城市交通拥堵的影响。准则层：客流量、城市道路客流量、停车次数、延误。决策方案：有影响、无影响。新建地铁对城市交通拥堵的影响新建地铁对城市交通拥堵的影响车流量城市道路客流量停车次数延误有影响无影响图5新建地铁对城市拥堵影响模型3.1.3AHP层次分析法分析数据利用AHP层次分析法判断各指标的权重。采用对同一层指标进行两两对比的方式建立判断矩阵，计算出每个指标的权重。对于评价目标而言，权重系数是评价指标之间相对重要程度的体现6。在各个标准下，各方案相对比较得到权重，我们将引用相对重要性的指标。（如表1所示）重要性标度含义1表示两个元素相比，具有同等重要性3表示两个元素相比，前者比后者稍重要5表示两个元素相比，前者比后者明显重要7表示两个元素相比，前者比后者强烈重要9表示两个元素相比，前者比后者极端重要2、4、6、8表示上述判断的中间值倒数若元素i与元素j的重要性之比为ag则元素j与元素i的重要性之比为a,=1/aj表1：重要性标度含义表根据呼和浩特市交通实际情况，分析多种因素，通过数据调查（问卷星问卷调查）对各项指标打分。得到成对矩阵A。1221/21/2111/41/2111/42441A=矩阵维度n=4运用归一法计算矩阵A的最大特征向量w为：0.25过程行列式：10.50.5一致性求解：=（）/=4n123456789RI000.520.891.121.261.361.411.46表2：1~9阶判断矩阵RI表据表2可知RI=0.89CR=CI/RI=0CR=0，满足检验的一致性。建立矩阵、、、。用矩阵A的计算方法计算出、、、中、、的权重取平均值为：=0.6875=0.3125得出结论：新建地铁对城市交通拥堵是有影响的，是值得呼和浩特市大力发展的。发展地铁对呼和浩特市交通拥堵有着不可估量的好处，为满足人们的交通需求有着举足轻重的作用。3.2问卷调查对呼和浩特市居民日常生活出行调查3.2.1调查的意义呼和浩特市新建地铁是一个从无到有，从零到一的过程。建立地铁为居民在出行时交通工具上的选择又多了一种方式。我认为私家车和出租车是影响交通拥堵的主要原因之一，因为它们占地面积较大，载客数量相对较少。建立地铁后对私家车和出租车的数量是否有影响。居民在日常生活中出行中会有多少人选择以下出行交通工具例如：地铁、私家车、出租车、公交车、共享单车等。从中可以得到各交通工具的选择比例，判断居民日常出行中那种交通工具最受欢迎。调查群众在各种出行环境中的交通工具选择和实现出行目的的交通工具的选择。对各类交通工具的优点进行调查。参考群众的意见对呼和浩特市地铁的新建地铁进行优缺点的总结和发展建议。3.2.2问卷调查的问题与数据处理问题：为了达成出行目的会选择那种交通工具。面对一些出行环境会选择那种交通工具。各个交通工具最吸引你的因素。呼和浩特市地铁运行到现在交通拥堵有无改善？数据处理：应用问卷星创建问卷150份，通过各种渠道发出，收回了116份。

1.面对一些出行环境时交通工具选择数据处理。（表3）出行环境交通工具地铁公交车私家车出租车共享单车晴天2532281714节假日24429572极端天气2528341118表3通过数据可以看出在晴天中公交车还是最容易接受的，在节假日出租车是比较受欢迎，极端天气中选择私家车的数量最多。根据表三可以看出选择地铁的人数一直在一个稳定的数字，说明地铁这种交通工具受环境的影响因素较小。各个环境中选择地铁的人数在表中的比例是近似在1/5的，也是很可观的数量。2.为了达成出行目的的交通工具选择数据处理。（表4）出行目的交通工具地铁公交车私家车出租车共享单车上班302933519上学2629391012吃饭212215526逛街3230291312注：上学（自己上学或家里孩子上学）、吃饭（可能饮酒）表4通过表四可以得出上班、上学选择私家车最多，外出吃饭出租车的比例最大，为逛街出行选择地铁的人数最多。根据表4可以看出地铁、公交车、私家车是满足出行目的最受欢迎的交通工具。地铁在满足出行目的上起着非常大的作用。

3.交通工具最吸引你的因素数据处理。（表5）交通工具因素速度价格舒适性便利性地铁7518419公交车985319私家车1663856出租车2891069共享单车1227869表54.通过表5可以看出地铁的优势是速度，公交车是价格，私家车、出租车、共享单车都是便利性。根据表5数据得出地铁的舒适性、便利性都有待提高，如果这些因素都提高了我相信地铁对城市道路交通的影响要远远大于现在的影响。5.呼和浩特市地铁运行到现在交通拥堵有无改善数据处理（表6）有改善无改善9719表6根据表6可以得出呼和浩特市地铁运行到现在呼和浩特市的交通拥堵是有所改善，我认为通过表1-5也可以看出地铁对交通拥堵是起缓解作用的。少数人认为无影响我认为是个人的看法不同和身处环境的不同造成的。3.2.3调查总结从这次调查中可以总结出呼和浩特市新建地铁对交通拥堵是起到缓解作用的，因为有为数不少的人在身处不同环境中和为达成出行目的中选择地铁这种出行方式，所以会分担一部分城市道路交通的客流量，客流量降低，交通需求也会降低，从而缓解城市道路交通的压力。呼和浩特市地铁应该大力发展，它是治理呼和浩特严重的交通拥堵问题的正向方法之一。

4.呼和浩特市新建地铁与城市交通存在的问题4.1呼和浩特市新建地铁存在的问题4.1.1地铁的投资不足，仅靠政府的支持就现发展阶段而言，呼和浩特市的地铁的建设周期较长。众所周知，在轨道交通的建设过程，道路的修建作业涉及到几十公里，在此过程中需要的施工人员和多种机械设备，这样才能加快工程的建设速度。要满足以上条件，不仅需要人才和先进技术的引进，还需要庞大的资金支持，这样才能确保工程顺利的进行。但目前，道路修建工程中产生的费用均来自政府，加剧了政府的资金压力，在前期的建设中只有投入却没有回收，造成了投入与回收的不平衡，从而加剧了贷款的压力。4.1.2公共交通通勤方面产生的问题公共交通通勤产生的问题主要体现在各个公共交通的相互竞争，而地铁的建设运营成本最高，通过正常的车票定价是不可能盈利的，造成了地铁运营的严重亏损。不仅呼和浩特市的地铁是亏损的，全国的平均运营收支比均为78%，这也造成了许多投资者不愿投资地铁。但地铁属于公益项目，意义在于便民而不是为了盈利。4.1.3地铁的便利性问题由于呼和浩特市的地铁是新建地铁，正处于发展的初级阶段，路线少，没有形成完整的轨道系统是主要问题，造成许多的不便利性。呼市新建地铁还存在这地铁口距列车的距离较长、地铁站在互联网上的位置不清晰、与其它交通方式的衔接不足等问题，这些问题都是影响地铁的便利性的原因。不解决这些问题是一定会影响用户的体验，从而降低对地铁的好感。4.2呼和浩特市城市交通存在的问题4.2.1道路交通建设科学性的问题以中山路与锡林路举例，中山路和锡林路是贯穿呼市东西方向和南北方向的主要干路，人流量与车流量都比较大。现在中山路以发展成商业街，有满达、海量、宝马等大型商场，这些原因增加了中山路以及旁边支路的交通流量，使原本就拥堵的交通更加雪上加霜。道路的设计也不合理，路口多采用平面交叉，立体交叉不足5%。除此之外还有路段出现交通瓶颈路段，例如海拉尔东路、十三中桥、呼伦贝尔北路交叉口也在一定程度上对城市的道路交通拥堵有这加剧的作用。4.2.2交通需求与道路容量的不平衡呼和浩特市的机动车的年增长率远远超出道路的年增长率，交通需求与道路容量的不平衡逐渐增大，交通的循环能力较差，基础设施不完善，城市道路系统不完整，目前，呼市处于缺少道路的状态。4.2.3交通参与者的素质不足的问题呼和浩特市交通拥堵问题与交通参与者的素质不足有着很大的关系，主要体现在参与者的数量庞大与随意性太强，对于机动车与驾驶人较好管理因为可以采用强制性的措施，但对于非机动车与行人就不好管理了，特别是行人没有相对的强制性措施，一般只是口头管理。行人随意翻越栏杆、自行车随意穿越十字路口和在机动车道上占道行驶、机动车随意掉头以及在道路上停车等交通违规现象加剧了城市的交通的拥堵。

呼和浩特市新建地铁与城市交通的发展建议5.1地铁的发展建议5.1.1探讨多元化的融资方式地铁的建设仅仅依靠政府的支持是远远不够的，在建设方面需要多方的资金支持，需要多元化的融资方式。例如将道路周围的土地利用开发，使其沿线的土地增值，通过对土地的投资来获取道路建设的流动资金。还可以在建设前对呼市知名企业进行集资，鼓励优秀企业募捐建设道路，在地铁站设立广告牌进行感谢。也可以通过接收企业广告在列车或地铁站设置广告位来进行盈利。以多元化的融资方式来缓解地铁建设过程中的资金问题。5.1.2正确的预测客流量客流量是体现道路利用价值的重要指标之一。因此，应该正确的预测地方的客流量，来缩小实际客流量与预测客流量的差距。在城市迅速发展中受经济、区域文化、区域政策的影响下，各个区的出行方式也是不一样的，赛罕区与回民区的出行方式就有着细微的差别。所以要进行正确的进行客流量的预测，合理规划各区的出行方式和人民需求，根据各区的特点来建立符合该区的地铁，才能保证更好、更快的发展。5.1.3利用5G网络智慧化发展充分运用5G网络、移动支付、大数据、云计算等技术开展基于5G网络的智慧化建设。在乘客方面为其提供出行信息资源共享服务，实现自动检票机器无感检票提高检票效率，地铁站口在百度地图、高德地图等App上位置精确。在运营方面实现车站系统的全息感应、自动运行、自主服务以及与周边公共服务设施与运输公司进行信息共享与联动。实现多种运输方式的衔接，更好的服务人民。5.2城市交通的发展建议5.2.1合理分配交通流量对部分的车进行交通管制，从而实现减少交通总量来缓解交通拥堵的问题。科学设立单行道，单行道相对双行道运行速度较快是一种经济的、有效的交通管制方式。科学禁止左、掉头、合理的利用支路，合理的禁止掉头，可以避免无效的交通流，合理的设置左转，可以提高支路的利用率，来提高交通流速。在双向车道的交通流量相差过大路段的路口设立进口导向车道与出口车道，使其路段与通行能力相匹配。5.2.2优先发展公共交通优先发展公共交通是应对汽车数量高速增长和交通拥堵所采取的城市发展战略。公共交通可以提高交通资源利用率、土地利用率、降低交通污染、缓解交通拥堵的作用。可以通过设立公交专用道，使其公共交通的路权高于私家车，让公共交通可以畅通无阻来提高公共交通在人们心中的好感。也可以通过提高私家车的使用成本来促进公共交通的发展，可以提高通过提高停车费和路边乱停罚单的费用来提高私家车的使用费用。最后，通过大数据，科学的预测、计算出合理的公交车运行距离，避免不必要的路程浪费，对公交车的出行进行智能化管理。5.2.3利用大数据获取信息，实现智能化交通管理通过对呼和浩特市居民的调查，反映路口红绿灯过多，转换时间设置不合理。造成拥堵的概率增大，道路利用率降低。我国现在已经有许多的城市已经实现利用大数据对交通进行管理，有效的缓解了交通拥堵的问题。第一：对红绿灯进行智能配时，可以根据车流量和时段来改变配时方案，使路口通过需求与信号灯时长匹配来增加车辆的通过率。第二：可以通过在特殊路段设立道路诱导屏实时显示道路情况，以便司机判断选择合适路段通过，来减少拥堵路段的进车数，使其路段尽快结束拥堵。第三：在商场、医院、旅游景点等车辆活动频繁的地带设立停车诱导屏，为司机提供车位信息，使机动车有效的找到车位尽快停车。也可以利用大数据对其地带的交通进行管理，优化调整交通秩序，疏散主要拥堵地点。结论本文运用AHP层次分析法、问卷法证明了呼和浩特市新建地铁对城市交通拥堵的缓解作用。为呼和浩特市的地铁与城市交通提出了发展建议，有利于呼和浩特市的交通发展。总之随着呼和浩特市经济、人口的迅速发展，交通需求与道路的承载能力相差巨大，发展轨道交通利用好地下土地资源，减轻道路的压力，能够有效的缓解交通拥堵问题。交通拥堵问题是一个长期的、反复的交通问题，在建立3、4、5号线要考虑供需性、结构性、智能性和管理性，要立足与城市的可持续发展，我相信在不久的将来呼和浩特市的交通拥堵问题一定可以得到解决。参考文献[1].5G赋能未来，共建智慧城轨重庆轨道交通智慧轨交建设概况[J].城市轨道交通,2020(09):16-17.宋聪聪.城市轨道交通规划中与其他交通衔接问题研究[J].建材与装饰,2019(32):253-254.桂靛蓝.城市轨道交通运营管理问题分析及对策[J].国际公关,2020(02):223.汪鸣,程世东.城市轨道交通智慧化发展方向及实现途径[J].现代城市轨道交通,2020(08):8-11.郭利.大数据时代呼和浩特市交通拥堵治理创新[J].智能城市,2020,6(19):153-154.李福民,宗传苓,高龙.对城市轨道交通规划建设的思考[J/OL].城市