CN116485286B - 基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法及系统,对于拟规划的区域客运专线,提取区域客运专线所在的区域铁路网的铁路网拓扑图,获取铁路网拓扑图的技术评价指标、经济指标、协调指标,建立递阶层次结构模型,对各个指标进行分层,将分层后的技术评价指标、经济可持续发展指标和区域路网衔接协调指标生成多个判断矩阵,对多个判断矩阵进行一致性检验,进而获取多个判断矩阵的指标权重,并构建指标打分依据表,结合指标权重对各个指标进行打分,判断是否能够建设区域客运专线。本发明根据区域铁路网的技术评价指标、经济指标、协调指标,构建具有普适性和客观性的区域客运专线网规划评价指标体系。
Description
技术领域
本发明属于城市道路网交通规划技术领域,更具体地,涉及基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法及系统。
背景技术
铁路客运专线建设快速、有序、高效推进,铁路客运专线的集合,即形成了客运专线网,对区域经济的发展、区域综合实力和影响力的提升具有重要的推动作用。
区域客运专线(快速)网规划方案评价是规划工作程序中一个关键环节。但目前铁路建设项目评价研究大多是以单条路段为研究对象,对铁路网整体进行分析评价的研究较少,对单条路段进行评价,忽略了区域网的特性和区域网所产生的效益,且对评价指标体系的建立停留在分散的、特例性的研究上,对规划各层次、各阶段中使用的评价指标集合的选择,没有合理的准则和工作程序,也没有专门针对客运专线网络的评价指标体系,不能体现区域客运专线的特点。因此,有必要围绕区域客运专线网规划目标,构建具有普适性和客观性的区域客运专线网规划评价指标体系。
发明内容
根据现有技术的不足,本发明的目的是提供一种基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法及系统,根据区域铁路网的技术评价指标、经济指标、协调指标,建立考虑全面的递阶层次结构模型,构建具有普适性和客观性的区域客运专线网规划评价指标体系。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法,包括:
对于拟规划的区域客运专线,提取区域客运专线所在的区域铁路网的铁路网拓扑图,获取所述铁路网拓扑图的技术评价指标、经济指标、协调指标;
建立递阶层次结构模型,将所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标,进行分层;
构造判断矩阵,将分层后的所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标生成多个判断矩阵,对所述多个判断矩阵进行一致性检验;
获取进行了一致性检验的所述多个判断矩阵的指标权重,并构建指标打分依据表,结合所述指标权重对所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标进行打分,判断是否能够建设区域客运专线。
进一步地,所述技术评价指标包括运输能力、路网结构和路网质量,其中,运输能力包括负荷均匀性,路网结构包括连通可靠度、线网客流覆盖率、线网总长度、交通通达度和联系紧密度,路网质量包括线路平均设计速度。
进一步地,所述负荷均匀性的计算公式为:
其中,为第/>条线路的交通量,/>为第/>条线路的设计容量,/>为线路总数;
所述连通可靠度的计算公式为:
其中,为第/>个节点的连通概率,/>表示节点总数;
线网客流覆盖率的计算公式为:
其中,为区域铁路网内总出行量;/>为区域铁路网内使用客运专线出行的总量;
交通通达度的计算公式为:
其中,为通达指数,/>为一定时间内道路通达性的限制,/>为节点数量,/>为节点/>在网络中达到其他节点的总距离,/>为从节点/>到节点/>的最短距离,/>为线路的设计速度;
联系紧密度的计算公式为:
其中,为时空圈可达城市数量;/>为区域铁路网内站点的数量;
线路平均设计速度为:
其中,为第/>条线路设计速度。
进一步地,递阶层次结构模型包括目标层、一级指标、二级指标和三级指标,目标层为区域客运专线的评价结果,技术评价指标、经济指标、协调指标为一级指标;
技术评价指标包括均为二级指标的运输能力、路网结构、路网质量;运输能力包括为三级指标的负荷均匀性;
路网结构包括均为三级指标的连通可靠度、线网客流覆盖率、线网总长度、交通通达度、联系紧密度;
路网质量包括为三级指标的线路平均设计速度;
经济指标包括均为二级指标的经济可持续、偿债可持续、发展可持续;经济可持续包括为三级指标的上座率、人口、GDP、总资产报酬率、全部资产现金回收率;
偿债可持续包括均为三级指标的资产负债率、现金偿债比率;
发展可持续包括为三级指标的营业收入增长率;
协调指标包括均为二级指标的经济发展、交通方式、空间格局;
经济发展包括为三级指标的路网规模与区域经济发展耦合协调度;
交通方式包括均为三级指标的路网节点与其他交通方式耦合协调度、路网节点与市内交通方式耦合协调度;
空间格局包括为三级指标的路网规模与区域城镇空间格局耦合协调度。
进一步地,还包括:
根据构造一级指标相对于目标层的的判断矩阵,二级指标相对于一级指标的判断矩阵,三级指标相对于二级指标的判断矩阵;
获取每个判断矩阵的一致性比例,当/>时,认为判断矩阵的一致程度能够被接受;如果/>,则认为判断矩阵一致程度无法接受,需要对判断矩阵进行重新调整,直到矩阵满足/>的标准为止;
得到一级指标相对于目标层权向量、二级指标相对一级指标的权向量、三级指标相对二级指标的权向量。
进一步地,还包括:
根据指标权重的打分结果计算区域客运专线的分值,计算公式为:
其中,为负荷均匀性指标权重,/>为连通可靠度指标权重,/>为线网客流覆盖率指标权重,/>为交通通达度指标权重,/>为联系紧密度指标权重,/>为线路平均设计速度指标权重,/>为负荷均匀性指标分值,/>为连通可靠度指标分值,/>为线网客流覆盖率指标分值,/>为交通通达度指标分值,/>为联系紧密度指标分值,/>线路平均设计速度指标分值,/>为与区域客运专线同一起点且能够到达同一终点的线路的最大效能值,/>为第/>条线路的客流量,/>为第/>条线路的列车趟数,/>为第条线路的列车运行时间,/>为第/>条线路的车站停靠时间,/>为第/>条线路的列车间隔时间,/>为线路总数,/>为分值阈值,当/>大于等于/>时,则能够建设区域客运专线。
一种基于层次分析法的区域客运专线规划评价系统,包括:
提取拓扑图模块,用于对于拟规划的区域客运专线,提取区域客运专线所在的区域铁路网的铁路网拓扑图,获取所述铁路网拓扑图的技术评价指标、经济指标、协调指标;
递阶层次结构模型模块,用于建立递阶层次结构模型,将所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标,进行分层;
构造判断矩阵模块,用于将分层后的所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标生成多个判断矩阵,对所述多个判断矩阵进行一致性检验;
打分模块,用于获取进行了一致性检验的所述多个判断矩阵的指标权重,并构建指标打分依据表,结合所述指标权重对所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标进行打分,判断是否能够建设区域客运专线。
基于层次分析法的区域客运专线规划评价设备,包括处理器和用于存储能够在处理器上运行计算机程序的存储器,处理器用于运行计算机程序时,执行上述任一项所述基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法的步骤。
一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述任一项所述基基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法的步骤。
与现有技术相比,本发明具有以下优点和有益效果:
本发明提取区域客运专线所在的区域铁路网的技术评价指标、经济可持续发展指标、区域路网衔接协调指标,结合层次分析法,能够准确的对区域客运专线规划进行评价,考虑了区域网的特性和区域网所产生的效益,能够对铁路网整体进行分析评价,对规划各层次、各阶段中使用的评价指标集合的选择,构建了具有普适性和客观性的区域客运专线网规划评价指标体系。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法的流程图。
图2为本发明基于层次分析法的区域客运专线规划评价系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
第一实施例
本发明提供基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法,如图1所示,包括:
步骤1、对于拟规划的区域客运专线,提取区域客运专线所在的区域铁路网的铁路网拓扑图,获取铁路网拓扑图的技术评价指标、经济指标、协调指标;
步骤2、建立递阶层次结构模型,将技术评价指标、经济可持续发展指标和区域路网衔接协调指标,进行分层;
步骤3、构造判断矩阵,将分层后的技术评价指标、经济可持续发展指标和区域路网衔接协调指标生成多个判断矩阵,对多个判断矩阵进行一致性检验;
步骤4、获取进行了一致性检验的多个判断矩阵的指标权重,并构建指标打分依据表,结合指标权重对技术评价指标、经济可持续发展指标和区域路网衔接协调指标进行打分,判断是否能够建设区域客运专线。
本发明提取区域客运专线所在的区域铁路网的技术评价指标、经济可持续发展指标、区域路网衔接协调指标,结合层次分析法,能够准确的对区域客运专线规划进行评价,考虑了区域网的特性和区域网所产生的效益,能够对区域铁路网整体进行分析评价,对规划各层次、各阶段中使用的评价指标集合的选择,构建了具有普适性和客观性的区域客运专线网规划评价指标体系。
本发明中,技术评价指标包括运输能力、路网结构和路网质量,其中,运输能力包括负荷均匀性,路网结构包括连通可靠度、线网客流覆盖率、线网总长度、交通通达度和联系紧密度,路网质量包括线路平均设计速度。
本发明中,技术评价指标:出于对区域铁路网的技术水平及路网系统的内部配置、布局及其技术服务水平的综合考量,将区域铁路网视为一种几何网络,针对当前常用评价指标缺乏对几何网络空间具有强大描述力的技术指标的问题,本发明从运输能力、路网结构、路网质量三个方面出发,选取了负荷均匀性,连通可靠度,线网客流覆盖度,线网总长度,交通通达度,联系紧密度以及路网技术等级指标。
具体的,负荷均匀性描述区域铁路网内各线路的负荷均匀程度,可以用来衡量线路运量与运能之间的适应性,负荷均匀性的计算公式为:
其中,为负荷均匀性,/>为第/>条线路的交通量,/>为第/>条线路的设计容量,/>为线路总数;
连通可靠度描述区域铁路网上节点之间的连通状态,可以用来衡量路网结构上的稳定性以及在遭受可能的攻击时网络结构的可靠性,连通可靠度可以用网络连通概率来反映,连通可靠度的计算公式为:
其中,为第/>个节点的连通概率,/>表示节点总数;
线网客流覆盖率描述区域铁路网内所承担的客流中,使用客运专线(快速)出行的客流量占总出行量的比例,线网客流覆盖率的计算公式为:
其中,为区域铁路网内的线网客流覆盖率;/>为区域铁路网内总出行量;/>为区域铁路网内使用客运专线出行的总量;
交通通达度是对客运专线区域网络中节点间移动难易程度进行评价的指标,可以用通达指数来衡量。通达指数以1为衡量标准,大于1,表示该城市节点的通达性水平低于区域内平均水平,小于1,表示该城市节点通达性水平高于区域内平均水平,交通通达度的计算公式为:
其中,为交通通达度,/>为通达指数,/>为一定时间内道路通达性的限制,/>为节点数量,/>为节点/>在网络中达到其他节点的总距离,/>为从节点/>到节点/>的最短距离,/>为线路的设计速度;
时空圈可达城市数量是反映区域中心城市与邻近区域空间联系紧密程度的指标。时空圈的概念是指以某城市为中心,以同种交通方式经过相同时间可到达距离的空间所组成的区域,时空圈可以反应区域中心城市与邻近区域之间的空间相互作用。由此我们提出时空圈可达城市数量这一指标,区域线网中一定时空圈内可达城市数越多,中心城市与邻近城市联系越紧密,用联系紧密度反应中心城市与邻近城市的联系程度,联系紧密度的计算公式为:
其中,为时空圈可达城市数量;/>为区域铁路网内站点的数量;
线路平均设计速度是反映路网设计的速度快慢,体现路网整体服务水平的指标。是对区域路网进行技术评价的一个定义性指标,线路平均设计速度为:
其中,为线路平均设计速度,/>为第/>条线路设计速度。
递阶层次结构模型包括目标层、一级指标、二级指标和三级指标,目标层为区域客运专线的评价结果,技术评价指标、经济指标、协调指标为一级指标;
技术评价指标包括均为二级指标的运输能力、路网结构、路网质量;运输能力包括为三级指标的负荷均匀性;
路网结构包括均为三级指标的连通可靠度、线网客流覆盖率、线网总长度、交通通达度、联系紧密度;
路网质量包括为三级指标的线路平均设计速度;
经济指标包括均为二级指标的经济可持续、偿债可持续、发展可持续;经济可持续包括为三级指标的上座率、人口、GDP、总资产报酬率、全部资产现金回收率;
偿债可持续包括均为三级指标的资产负债率、现金偿债比率;
发展可持续包括为三级指标的营业收入增长率;
协调指标包括均为二级指标的经济发展、交通方式、空间格局;
经济发展包括为三级指标的路网规模与区域经济发展耦合协调度;
交通方式包括均为三级指标的路网节点与其他交通方式耦合协调度、路网节点与市内交通方式耦合协调度;
空间格局包括为三级指标的路网规模与区域城镇空间格局耦合协调度。
客运专线的建立需要投资,投资后带来的效益好坏财务可持续进行评价,因此需要考虑经济可持续发展指标带来的影响,本发明从经济效益及财务可持续的角度对区域客运专线的经济可持续性进行分析,通过对其关键影响因素的内在逻辑关系进行梳理,将区域客运专线经济可持续发展的内涵表述为:在区域客运专线(快速)整个生命周期中,与其相关的所有经营活动能够产生持续的现金流来满足在既定的财务结构下达到资本投资回报的要求。基于此内涵,从经营的经济可持续、偿债可持续、发展可持续维度出发选取人口、上座率、总资产酬率、全部资产现金回收率、资产负债率、现金偿债比率、营业收入增长率八项指标作为高铁财务可持续评价指标。
1)区域人口
2)区域GDP
3)(收入)上座率:
4)总资产报酬率:
5)全部资产现金回收率
6)资产负债率
7)现金偿债比率
8)营业收入增长率
(3)区域路网衔接协调指标:为描述区域客运专线(快速)网规划与相关横向系统间的协调程度,选取区域客运专线(快速)网规模与区域经济发展、其他交通方式、市内交通方式、国家区域发展战略和规划、区域城镇空间格局五个横向系统间协调程度的评价指标。
定量和定性分析结合的层次分析法评价模型构建包括:
(1)获取评价指标;
(2)建立递阶层次结构模型;
(3)构造判断矩阵并进行一致性检验;
(4)计算指标权重、构建指标打分依据表,进行综合评价。
建立的递阶层次结构模型如表1所示。
表1 递阶层次结构模型
构造判断矩阵如下:
利用层次分析法将所有因素放在一起采用相对的尺度进行两两比较,分别对各层指标进行打分。比较尺度见下表:
根据以上分析和层次分析法中判断矩阵的构造原理,并依照既定的打分规则,分别对各层指标进行打分,分别得到一级指标相对于目标层的的判断矩阵表、二级指标相对一级指标的判断矩阵表和三级指标相对二级指标的判断矩阵表,本发明给出一个具体实施例中的一级指标相对于目标层的的判断矩阵表、二级指标相对一级指标的判断矩阵表和三级指标相对二级指标的判断矩阵表,如下所示。
一级指标相对于目标层的的判断矩阵表
二级指标相对一级指标的判断矩阵如下表所示:
技术指标判断矩阵表
经济指标判断矩阵表
协调指标判断矩阵表
三级指标相对二级指标的判断矩阵表
路网结构判断矩阵表
经济可持续判断矩阵表
偿债可持续判断矩阵表
交通方式
构造一级指标相对于目标层的的判断矩阵,二级指标相对于一级指标的判断矩阵,三级指标相对于二级指标的判断矩阵。
计算待检矩阵的一致性指标值
再根据判断矩阵的纬度查找一致性指标,一致性指标见下表:
平均随机一致性指标表
根据公式逐一计算每个矩阵的一致性比例:
获取每个判断矩阵的一致性比例,当/>时,认为判断矩阵的一致程度能够被接受;如果/>,则认为判断矩阵一致程度无法接受,需要对判断矩阵进行重新调整,直到矩阵满足/>的标准为止。
编程计算获得到判断矩阵的权向量,分别得到一级指标相对于目标层权向量、二级指标相对一级指标的权向量、三级指标相对二级指标的权向量。
一级指标相对于目标层权向量表
二级指标相对一级指标的权向量如下所示:
技术指标权向量表
/>
经济指标权向量表
协调指标权向量表
三级指标相对二级指标的权向量如所示:
路网结构权向量表
经济可持续权向量表
偿债可持续权向量表
交通方式权向量表
组合权向量如下所示:
重要指标组合权向量表
核心指标组合权向量表
构建指标打分依据表:
基于区域内客运专线网搜集得到的数据并依据各指标计算公式,分别得到各指标打分依据表。
为确保专家打分的客观性、统一性及合理性,按如下所示的打分依据表确定统一的打分区间:
区域铁路网规划综合评价分析:
依据各项指标得分、各指标权重计算可得到区域最终的重要指标得分和核心指标得分。根据区域铁路网中的负荷均匀性、连通可靠度、线网客流覆盖率、交通通达度、联系紧密度、线路平均设计速度指标得分和各项指标权重的打分结果计算区域客运专线的分值,计算公式为:
其中,为区域客运专线的分值,/>为负荷均匀性指标权重,/>为连通可靠度指标权重,/>为线网客流覆盖率指标权重,/>为交通通达度指标权重,/>为联系紧密度指标权重,/>为线路平均设计速度指标权重,/>为负荷均匀性指标分值,/>为连通可靠度指标分值,/>为线网客流覆盖率指标分值,/>为交通通达度指标分值,/>为联系紧密度指标分值,/>线路平均设计速度指标分值,/>为与区域客运专线同一起点且能够到达同一终点的线路的最大效能值,/>为第/>条线路的客流量,/>为第/>条线路的列车趟数,/>为第/>条线路的列车运行时间,/>为第/>条线路的车站停靠时间,/>为第/>条线路的列车间隔时间,/>为线路总数,/>为分值阈值,当大于等于/>时,则能够建设区域客运专线。
第二实施例
本发明还提供基于层次分析法的区域客运专线规划评价系统,如图2所示,包括:
提取拓扑图模块,用于对于拟规划的区域客运专线,提取区域客运专线所在的区域铁路网的铁路网拓扑图,获取铁路网拓扑图的技术评价指标、经济指标、协调指标;
递阶层次结构模型模块,用于建立递阶层次结构模型,将技术评价指标、经济可持续发展指标和区域路网衔接协调指标,进行分层;
构造判断矩阵模块,用于将分层后的技术评价指标、经济可持续发展指标和区域路网衔接协调指标生成多个判断矩阵,对多个判断矩阵进行一致性检验;
打分模块,用于获取进行了一致性检验的多个判断矩阵的指标权重,并构建指标打分依据表,结合指标权重对技术评价指标、经济可持续发展指标和区域路网衔接协调指标进行打分,判断是否能够建设区域客运专线。
第三实施例
基于层次分析法的区域客运专线规划评价设备,包括处理器和用于存储能够在处理器上运行计算机程序的存储器,处理器用于运行计算机程序时,执行上述任一项所述基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法的步骤。
第四实施例
一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述任一项所述基基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法的步骤。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中,应所述理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,所述计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储介质(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储介质(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法,其特征在于,包括:
对于拟规划的区域客运专线,提取区域客运专线所在的区域铁路网的铁路网拓扑图,获取所述铁路网拓扑图的技术评价指标、经济可持续发展指标、区域路网衔接协调指标;
所述技术评价指标包括运输能力、路网结构和路网质量,其中,运输能力包括负荷均匀性,路网结构包括连通可靠度、线网客流覆盖率、线网总长度、交通通达度和联系紧密度,路网质量包括线路平均设计速度;
所述负荷均匀性的计算公式为:
其中, 为第/>条线路的交通量,/>为第/>条线路的设计容量,/>为线路总数;
所述连通可靠度的计算公式为:
其中,为第/>个节点的连通概率,/>表示节点总数;
线网客流覆盖率的计算公式为:
其中, 为区域铁路网内总出行量;/>为区域铁路网内使用客运专线出行的总量;
交通通达度的计算公式为:
其中, 为通达指数,/>为节点/>道路通达性的时间限制,/>为节点数量,/>为节点在网络中达到其他节点的总距离,/>为从节点/>到节点/>的最短距离,/>为与节点/>相连的线路的平均设计速度;
联系紧密度的计算公式为:
其中, 为区域客运专线一定时间能够到达的城市数;/>为区域铁路网内站点的数量;
线路平均设计速度为:
其中,为线路平均设计速度,/>为第/>条线路设计速度;
建立递阶层次结构模型,将所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标,进行分层;
构造判断矩阵,将分层后的所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标生成多个判断矩阵,对所述多个判断矩阵进行一致性检验;
获取进行了一致性检验的所述多个判断矩阵的指标权重,并构建指标打分依据表,结合所述指标权重对所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标进行打分,判断是否能够建设区域客运专线;
根据指标权重的打分结果计算区域客运专线的分值,计算公式为:
其中, 为负荷均匀性指标权重,/>为连通可靠度指标权重,/>为线网客流覆盖率指标权重,/>为交通通达度指标权重,/>为联系紧密度指标权重,/>为线路平均设计速度指标权重,/>为负荷均匀性指标分值,/>为连通可靠度指标分值,/>为线网客流覆盖率指标分值,/>为交通通达度指标分值,/>为联系紧密度指标分值,/>线路平均设计速度指标分值,/> 为与区域客运专线同一起点且能够到达同一终点的线路的最大效能值,为第/>条线路的客流量,/>为第/>条线路的列车趟数,/>为第/>条线路的列车运行时间,/>为第/>条线路的车站停靠时间,/>为第/>条线路的列车间隔时间,/>为线路总数,/>为分值阈值,当/>大于等于/>时,则能够建设区域客运专线。
2.根据权利要求1所述的基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法,其特征在于:
递阶层次结构模型包括目标层、一级指标、二级指标和三级指标,目标层为区域客运专线的评价结果,技术评价指标、经济可持续发展指标、区域路网衔接协调指标为一级指标;
技术评价指标包括均为二级指标的运输能力、路网结构、路网质量;运输能力包括为三级指标的负荷均匀性;
路网结构包括均为三级指标的连通可靠度、线网客流覆盖率、线网总长度、交通通达度、联系紧密度;
路网质量包括为三级指标的线路平均设计速度;
经济可持续发展指标包括均为二级指标的经济可持续、偿债可持续、发展可持续;经济可持续包括为三级指标的收入上座率、区域人口、区域GDP、总资产报酬率、全部资产现金回收率;
偿债可持续包括均为三级指标的资产负债率、现金偿债比率;
发展可持续包括为三级指标的营业收入增长率;
区域路网衔接协调指标包括均为二级指标的经济发展、交通方式、空间格局;
经济发展包括为三级指标的路网规模与区域经济发展耦合协调度;
交通方式包括均为三级指标的路网节点与其他交通方式耦合协调度、路网节点与市内交通方式耦合协调度;
空间格局包括为三级指标的路网规模与区域城镇空间格局耦合协调度。
3.根据权利要求2所述的基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法,其特征在于,还包括:
根据构造一级指标相对于目标层的的判断矩阵,二级指标相对于一级指标的判断矩阵,三级指标相对于二级指标的判断矩阵;
获取每个判断矩阵的一致性比例,当/>时,认为判断矩阵的一致程度能够被接受;如果/>,则认为判断矩阵一致程度无法接受,需要对判断矩阵进行重新调整,直到矩阵满足/>的标准为止;
得到一级指标相对于目标层权向量、二级指标相对一级指标的权向量、三级指标相对二级指标的权向量。
4.一种基于层次分析法的区域客运专线规划评价系统,其特征在于,包括:
提取拓扑图模块,用于对于拟规划的区域客运专线,提取区域客运专线所在的区域铁路网的铁路网拓扑图,获取所述铁路网拓扑图的技术评价指标、经济可持续发展指标、区域路网衔接协调指标;
所述技术评价指标包括运输能力、路网结构和路网质量,其中,运输能力包括负荷均匀性,路网结构包括连通可靠度、线网客流覆盖率、线网总长度、交通通达度和联系紧密度,路网质量包括线路平均设计速度;
所述负荷均匀性的计算公式为:
其中, 为第/>条线路的交通量,/>为第/>条线路的设计容量,/>为线路总数;
所述连通可靠度的计算公式为:
其中,为第/>个节点的连通概率,/>表示节点总数;
线网客流覆盖率的计算公式为:
其中, 为区域铁路网内总出行量;/>为区域铁路网内使用客运专线出行的总量;
交通通达度的计算公式为:
其中, 为通达指数,/>为节点/>道路通达性的时间限制,/>为节点数量,/>为节点在网络中达到其他节点的总距离,/>为从节点/>到节点/>的最短距离,/>为与节点/>相连的线路的平均设计速度;
联系紧密度的计算公式为:
其中, 为区域客运专线一定时间能够到达的城市数;/>为区域铁路网内站点的数量;
线路平均设计速度为:
其中,为线路平均设计速度,/>为第/>条线路设计速度;
递阶层次结构模型模块,用于建立递阶层次结构模型,将所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标,进行分层;
构造判断矩阵模块,用于将分层后的所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标生成多个判断矩阵,对所述多个判断矩阵进行一致性检验;
打分模块,用于获取进行了一致性检验的所述多个判断矩阵的指标权重,并构建指标打分依据表,结合所述指标权重对所述技术评价指标、所述经济可持续发展指标和所述区域路网衔接协调指标进行打分,判断是否能够建设区域客运专线;
根据指标权重的打分结果计算区域客运专线的分值,计算公式为:
其中, 为负荷均匀性指标权重,/>为连通可靠度指标权重,/>为线网客流覆盖率指标权重,/>为交通通达度指标权重,/>为联系紧密度指标权重,/>为线路平均设计速度指标权重,/>为负荷均匀性指标分值,/>为连通可靠度指标分值,/>为线网客流覆盖率指标分值,/>为交通通达度指标分值,/>为联系紧密度指标分值,/>线路平均设计速度指标分值,/> 为与区域客运专线同一起点且能够到达同一终点的线路的最大效能值,为第/>条线路的客流量,/>为第/>条线路的列车趟数,/>为第/>条线路的列车运行时间,/>为第/>条线路的车站停靠时间,/>为第/>条线路的列车间隔时间,/>为线路总数,/>为分值阈值,当/>大于等于/>时,则能够建设区域客运专线。
5.基于层次分析法的区域客运专线规划评价设备,其特征在于:包括处理器和用于存储能够在处理器上运行计算机程序的存储器,处理器用于运行计算机程序时,执行上述权利要求1-3任一项所述基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法的步骤。
6.一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时,实现上述权利要求1-3任一项所述基于层次分析法的区域客运专线规划评价方法的步骤。
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