城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價方法：模型構(gòu)建與實證分析一、引言1.1研究背景與意義城市公交作為城市交通體系的關鍵組成部分，在城市的正常運轉(zhuǎn)和居民的日常出行中扮演著舉足輕重的角色。公交系統(tǒng)以其大運量、低成本的特性，為城市居民提供了經(jīng)濟、便捷的出行選擇，在緩解交通擁堵、減少環(huán)境污染、促進城市可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。在許多大城市，公交出行占比頗高，已然成為市民出行的主要方式之一。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在國內(nèi)部分一線城市，公交日均客流量可達數(shù)百萬甚至上千萬人次，充分體現(xiàn)了城市公交在城市交通體系中的重要地位。然而，隨著城市化進程的加速和城市人口的持續(xù)增長，城市公交客流量呈現(xiàn)出迅猛增長的態(tài)勢，公交客流擁塞問題愈發(fā)凸顯，且日益嚴峻。在早晚高峰時段，眾多公交線路的車廂內(nèi)人滿為患，乘客們常常擁擠不堪，甚至連正常的站立空間都難以保證，這種情況在一些熱門線路和重要站點尤為顯著。公交客流擁塞不僅給乘客帶來了極差的出行體驗，還對城市交通的整體運行效率和安全產(chǎn)生了一系列不良影響。從乘客的角度來看，擁擠的乘車環(huán)境容易使乘客產(chǎn)生疲勞、壓抑等不適情緒，長時間處于這種環(huán)境中還可能對乘客的身體健康造成損害。此外，擁擠的車廂還增加了乘客上下車的難度，延長了出行時間，降低了出行效率。從城市交通系統(tǒng)的角度而言，公交客流擁塞會導致公交車輛運行速度下降，準點率降低，進而影響整個公交網(wǎng)絡的服務質(zhì)量。當公交車輛因客流擁塞而運行緩慢時，后續(xù)車輛可能會出現(xiàn)扎堆到站的情況，進一步加劇站點的擁堵，形成惡性循環(huán)。公交客流擁塞還會對其他交通方式產(chǎn)生負面影響，如導致道路交通擁堵加劇，影響私家車輛和非機動車的正常通行，降低城市道路的整體通行能力。公交客流擁塞還存在一定的安全隱患，擁擠的車廂內(nèi)一旦發(fā)生緊急情況，人員疏散難度增大，容易引發(fā)安全事故，對乘客的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此，深入研究城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價方法具有重要的現(xiàn)實意義。準確評估公交客流擁塞風險，能夠為公交運營管理部門提供科學的決策依據(jù)，助力其制定更加合理有效的運營策略和調(diào)度方案，從而有效緩解公交客流擁塞狀況，提升公交服務質(zhì)量。通過風險評價，運營管理部門可以精準識別出客流擁塞的高發(fā)區(qū)域和時段，有針對性地增加運力投入，優(yōu)化線路布局和發(fā)車頻率，提高公交車輛的利用率和運營效率。科學的風險評價方法還有助于提前預警客流擁塞風險，及時采取有效的應對措施，避免擁塞情況的進一步惡化，保障城市公交系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。研究城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價方法對于提升城市交通的整體運行效率、改善居民出行環(huán)境、促進城市的可持續(xù)發(fā)展具有不可忽視的重要作用。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價作為城市交通領域的重要研究方向，近年來受到了國內(nèi)外學者的廣泛關注。隨著城市化進程的加速和城市交通問題的日益突出，眾多學者從不同角度、運用多種方法對公交客流擁塞風險展開研究，取得了一系列有價值的成果。在國外，早期的研究主要聚焦于公交客流的基本特性分析以及簡單的交通流模型構(gòu)建。例如，一些學者通過對公交客流的時間分布、空間分布等特征進行統(tǒng)計分析，初步了解了公交客流的變化規(guī)律。隨著研究的深入，學者們開始運用復雜的數(shù)學模型和算法來評估公交客流擁塞風險。其中，排隊論模型被廣泛應用于分析公交站點的乘客排隊情況和車輛到站時間間隔，通過建立排隊模型，可以預測不同客流強度下的乘客等待時間和排隊長度，從而評估站點的擁塞風險。如文獻[具體文獻]中，運用M/M/1排隊模型對某公交站點的客流進行分析，得出了在不同客流量下站點的擁堵程度和乘客平均等待時間。在評價指標選取方面，國外研究通?？紤]客流量、車輛滿載率、行程時間等指標。例如，將車輛滿載率作為衡量公交擁擠程度的重要指標，當滿載率超過一定閾值時，認為公交處于擁擠狀態(tài)。行程時間可靠性也是一個重要指標，它反映了公交車輛在行駛過程中受到交通擁堵等因素影響的程度，行程時間可靠性越低，說明公交運行的不確定性越大，客流擁塞風險越高。一些研究還將乘客的舒適度納入評價指標體系，通過問卷調(diào)查等方式獲取乘客對乘車舒適度的評價，進而評估公交客流擁塞對乘客體驗的影響。在評價方法上，國外學者采用了多種先進的技術手段。機器學習算法在公交客流擁塞風險評價中得到了廣泛應用，如神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機等。通過對大量歷史數(shù)據(jù)的學習和訓練，這些算法可以建立客流數(shù)據(jù)與擁塞風險之間的復雜關系模型，從而實現(xiàn)對未來客流擁塞風險的預測和評價。如文獻[具體文獻]利用神經(jīng)網(wǎng)絡模型，對公交客流數(shù)據(jù)、交通路況數(shù)據(jù)等進行分析，準確預測了公交客流擁塞的發(fā)生概率和嚴重程度。國內(nèi)的研究起步相對較晚，但發(fā)展迅速。早期主要借鑒國外的研究成果和方法，結(jié)合國內(nèi)城市公交的實際情況進行應用和改進。隨著國內(nèi)城市公交數(shù)據(jù)采集技術的不斷發(fā)展和數(shù)據(jù)量的不斷增加，國內(nèi)學者開始在評價指標體系和評價方法上進行創(chuàng)新。在評價指標體系方面，除了考慮傳統(tǒng)的客流量、滿載率等指標外，還結(jié)合國內(nèi)城市公交的特點，引入了一些新的指標。例如，考慮到國內(nèi)公交換乘較為頻繁，將換乘效率納入評價指標體系，通過分析換乘站點的客流銜接情況和換乘時間，評估公交網(wǎng)絡的整體運行效率和客流擁塞風險。一些研究還關注到公交線網(wǎng)的布局合理性對客流擁塞的影響，提出了線網(wǎng)密度、線路重復系數(shù)等指標來衡量公交線網(wǎng)的合理性。在評價方法上，國內(nèi)學者綜合運用多種方法進行公交客流擁塞風險評價。層次分析法（AHP）常被用于確定評價指標的權(quán)重，通過專家打分等方式，對不同指標的重要性進行量化分析，從而構(gòu)建出科學合理的評價模型。模糊綜合評價法也是常用的方法之一，它可以將模糊的評價指標進行量化處理，綜合考慮多個因素對公交客流擁塞風險的影響，得出較為準確的評價結(jié)果。如文獻[具體文獻]運用模糊綜合評價法，對某城市公交網(wǎng)絡的客流擁塞風險進行評價，通過建立模糊關系矩陣和確定權(quán)重向量，對公交客流擁塞風險進行了分級評價。近年來，隨著大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，國內(nèi)學者開始利用公交IC卡數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)等多源大數(shù)據(jù)進行公交客流擁塞風險研究。通過對這些海量數(shù)據(jù)的挖掘和分析，可以獲取更加準確、詳細的公交客流信息，從而提高評價的準確性和可靠性。例如，利用公交IC卡數(shù)據(jù)可以精確統(tǒng)計乘客的上下車地點、時間等信息，分析不同站點和線路的客流變化規(guī)律；結(jié)合GPS數(shù)據(jù)可以實時監(jiān)測公交車輛的運行狀態(tài)和位置信息，及時發(fā)現(xiàn)客流擁塞的跡象。一些研究還將深度學習算法應用于公交客流預測和擁塞風險評價，通過構(gòu)建深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型，對多源大數(shù)據(jù)進行融合分析，實現(xiàn)對公交客流擁塞風險的精準預測和評價。盡管國內(nèi)外在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足之處。一方面，現(xiàn)有的評價指標體系還不夠完善，一些指標的選取缺乏充分的理論依據(jù)和實際驗證，難以全面準確地反映公交客流擁塞的本質(zhì)特征和影響因素。不同評價指標之間的相關性分析還不夠深入，可能導致評價模型的準確性受到影響。另一方面，評價方法在實際應用中還存在一些問題。一些方法對數(shù)據(jù)的要求較高，而實際的公交數(shù)據(jù)往往存在數(shù)據(jù)缺失、噪聲干擾等問題，影響了評價方法的應用效果。一些評價模型的可解釋性較差，難以直觀地理解評價結(jié)果與公交客流擁塞之間的內(nèi)在關系，不利于為公交運營管理提供有效的決策支持。目前的研究大多側(cè)重于靜態(tài)的風險評價，對公交客流擁塞的動態(tài)演化過程和傳播規(guī)律研究較少，難以滿足實時監(jiān)測和動態(tài)調(diào)控的需求。1.3研究內(nèi)容與方法本文圍繞城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價方法展開深入研究，主要涵蓋以下幾個方面的內(nèi)容：公交客流擁塞風險因素分析：全面梳理城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞產(chǎn)生的各類原因，包括但不限于城市空間布局、人口分布、公交線路規(guī)劃、車輛配置、交通管制、天氣狀況以及突發(fā)事件等。運用系統(tǒng)分析方法，深入剖析各因素對公交客流擁塞風險的影響機制和作用程度，為后續(xù)評價指標體系的構(gòu)建提供堅實的理論基礎。例如，通過對某城市不同區(qū)域的人口密度、就業(yè)崗位分布以及公交線路覆蓋情況進行分析，明確人口密集區(qū)和就業(yè)集中區(qū)的公交線路供需矛盾對客流擁塞的影響。評價指標體系構(gòu)建：依據(jù)風險因素分析結(jié)果，遵循科學性、全面性、可操作性和獨立性等原則，選取能夠準確反映公交客流擁塞風險的評價指標。這些指標涵蓋客流量、滿載率、行程時間、準點率、換乘效率、線網(wǎng)密度、線路重復系數(shù)等多個方面。運用層次分析法（AHP）、主成分分析法（PCA）等方法，確定各評價指標的權(quán)重，從而構(gòu)建出科學合理的公交客流擁塞風險評價指標體系。以層次分析法為例，通過專家打分確定各指標之間的相對重要性，構(gòu)建判斷矩陣，進而計算出各指標的權(quán)重。評價模型選擇與構(gòu)建：對現(xiàn)有的多種評價方法進行系統(tǒng)研究和對比分析，包括模糊綜合評價法、灰色關聯(lián)分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機等，根據(jù)城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價的特點和需求，選擇最為適宜的評價方法，并構(gòu)建相應的評價模型。例如，若采用模糊綜合評價法，需確定評價因素集、評價等級集，建立模糊關系矩陣，結(jié)合指標權(quán)重進行模糊合成運算，得出公交客流擁塞風險的評價結(jié)果。實例分析與驗證：以某具體城市的地面公交網(wǎng)絡為研究對象，收集相關的客流數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)以及交通環(huán)境數(shù)據(jù)等，運用所構(gòu)建的評價指標體系和評價模型，對該城市公交網(wǎng)絡的客流擁塞風險進行實際評價。將評價結(jié)果與實際情況進行對比分析，驗證評價方法和模型的準確性和有效性。通過對該城市不同線路、不同站點在不同時段的客流擁塞風險評價，找出客流擁塞的高發(fā)區(qū)域和時段，為公交運營管理提供具體的決策依據(jù)。風險防控策略提出：基于評價結(jié)果，深入分析公交客流擁塞風險的分布特征和演化規(guī)律，從線路優(yōu)化、車輛調(diào)度、站點設置、交通管理等多個角度提出針對性的風險防控策略和建議。例如，針對客流擁塞高發(fā)線路，提出增加車輛投放、優(yōu)化發(fā)車頻率、調(diào)整線路走向等措施；對于換乘效率低的站點，提出優(yōu)化換乘設施、加強換乘引導等建議，以有效降低公交客流擁塞風險，提升公交服務質(zhì)量。在研究過程中，綜合運用多種研究方法，以確保研究的科學性和可靠性：文獻研究法：廣泛查閱國內(nèi)外關于城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價的相關文獻資料，全面了解該領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及存在的問題，汲取已有研究的成果和經(jīng)驗，為本文的研究提供理論支撐和研究思路。通過對大量文獻的梳理，總結(jié)出不同評價指標和方法的優(yōu)缺點，為后續(xù)研究奠定基礎。案例分析法：選取具有代表性的城市公交網(wǎng)絡作為案例，深入分析其客流擁塞的實際情況和應對措施，從中總結(jié)經(jīng)驗教訓，為本文的研究提供實踐參考。通過對不同城市公交網(wǎng)絡的案例分析，對比不同城市在公交客流擁塞風險評價和防控方面的差異，為提出適合我國城市的評價方法和防控策略提供依據(jù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法：收集城市地面公交網(wǎng)絡的客流數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、交通環(huán)境數(shù)據(jù)等，運用統(tǒng)計學方法對這些數(shù)據(jù)進行整理、分析和挖掘，獲取公交客流的變化規(guī)律、影響因素以及各因素之間的相關性，為評價指標體系的構(gòu)建和評價模型的建立提供數(shù)據(jù)支持。利用統(tǒng)計軟件對公交IC卡數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)等進行分析，統(tǒng)計不同時間段、不同線路的客流量、滿載率等指標，分析其變化趨勢和影響因素。模型構(gòu)建法：根據(jù)公交客流擁塞風險評價的需求，運用數(shù)學模型和算法構(gòu)建評價模型，對公交客流擁塞風險進行量化評價。在模型構(gòu)建過程中，充分考慮公交網(wǎng)絡的復雜性和不確定性，確保模型能夠準確反映公交客流擁塞的實際情況。如運用神經(jīng)網(wǎng)絡模型構(gòu)建公交客流擁塞風險預測模型，通過對大量歷史數(shù)據(jù)的學習和訓練，使模型能夠準確預測未來的客流擁塞風險。本文的研究技術路線如下：首先，通過文獻研究和案例分析，明確研究的背景、目的和意義，梳理相關研究現(xiàn)狀，確定研究的重點和難點。其次，進行公交客流擁塞風險因素分析，構(gòu)建評價指標體系，選擇并構(gòu)建評價模型。然后，收集實際數(shù)據(jù)，運用所構(gòu)建的評價模型進行實例分析和驗證，根據(jù)驗證結(jié)果對模型進行優(yōu)化和改進。最后，基于評價結(jié)果提出公交客流擁塞風險防控策略和建議，撰寫研究報告，總結(jié)研究成果，展望未來研究方向。二、城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞相關理論基礎2.1城市地面公交網(wǎng)絡概述城市地面公交網(wǎng)絡作為城市公共交通系統(tǒng)的關鍵構(gòu)成部分，主要由公交線路、公交站點以及公交車輛等要素組成，各要素相互關聯(lián)、協(xié)同運作，共同為城市居民提供出行服務。公交線路是公交網(wǎng)絡的脈絡，它依據(jù)城市的空間布局、人口分布、就業(yè)崗位分布以及主要活動區(qū)域等因素進行規(guī)劃和設置，連接起城市的各個區(qū)域，形成了一個覆蓋廣泛的交通線路網(wǎng)絡。不同的公交線路具有不同的功能和特點，可分為主干線路、支線線路、環(huán)線線路等。主干線路通常貫穿城市的主要商業(yè)區(qū)、行政區(qū)、居住區(qū)和交通樞紐等重要節(jié)點，承擔著大量的客流運輸任務，是公交網(wǎng)絡的核心骨架。支線線路則主要服務于城市的次區(qū)域和局部地區(qū)，起到連接主干線路和周邊社區(qū)、學校、醫(yī)院等功能區(qū)域的作用，彌補主干線路覆蓋的不足，提高公交網(wǎng)絡的可達性。環(huán)線線路環(huán)繞城市的特定區(qū)域運行，方便乘客在環(huán)線周邊區(qū)域內(nèi)出行和換乘，增強了公交網(wǎng)絡的連通性和靈活性。公交站點是公交線路上的重要節(jié)點，是乘客上下車、換乘的場所，也是公交車輛?？亢驼{(diào)度的基本單元。公交站點的布局是否合理直接影響著乘客的出行便捷性和公交運營效率。公交站點的設置需要綜合考慮站點間距、周邊客流需求、道路條件、交通管制等因素。站點間距過短會導致公交車輛頻繁停靠，降低運行速度，增加運營成本；站點間距過長則會給乘客帶來不便，增加步行距離，降低公交的吸引力。一般來說，在人口密集的城市中心區(qū)域，公交站點間距相對較短，以滿足大量乘客的出行需求；在人口相對稀疏的郊區(qū)和新開發(fā)區(qū)，站點間距可以適當延長。公交站點還需要與周邊的交通設施和建筑進行良好的銜接，方便乘客換乘其他交通方式，實現(xiàn)無縫對接。公交車輛是公交網(wǎng)絡中的運輸工具，其類型和數(shù)量直接關系到公交的運輸能力和服務質(zhì)量。公交車輛包括常規(guī)燃油公交車、新能源公交車（如電動公交車、混合動力公交車等）、快速公交（BRT）車輛等多種類型。不同類型的公交車輛具有不同的特點和適用場景，新能源公交車具有節(jié)能環(huán)保、低噪音等優(yōu)點，符合城市可持續(xù)發(fā)展的要求，在城市公交中得到了越來越廣泛的應用；快速公交車輛通常采用大容量、高性能的車型，運行在專用的快速公交道上，具有速度快、運量大、準點率高等優(yōu)勢，適用于客流量較大的主干線路和交通走廊。公交車輛的數(shù)量需要根據(jù)公交線路的客流量、發(fā)車頻率、運營時間等因素進行合理配置，以確保公交車輛能夠滿足乘客的出行需求，同時避免車輛資源的浪費。城市地面公交網(wǎng)絡具有多種結(jié)構(gòu)特征，常見的結(jié)構(gòu)類型包括放射狀結(jié)構(gòu)、環(huán)狀結(jié)構(gòu)、方格狀結(jié)構(gòu)和混合狀結(jié)構(gòu)等，不同的結(jié)構(gòu)類型具有各自的特點和優(yōu)缺點，對客流分布產(chǎn)生著不同程度的影響。放射狀結(jié)構(gòu)的公交網(wǎng)絡以城市中心區(qū)域為核心，公交線路向四周呈放射狀延伸。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是能夠突出城市中心的交通樞紐地位，方便乘客從城市周邊區(qū)域前往市中心，加強了城市中心與周邊地區(qū)的聯(lián)系。由于所有線路都匯聚于市中心，容易導致市中心區(qū)域的公交站點和線路過于密集，在高峰時段容易出現(xiàn)客流擁塞的情況。放射狀結(jié)構(gòu)對于城市邊緣區(qū)域之間的直達出行不太便利，乘客往往需要在市中心進行換乘，增加了出行時間和換乘成本。環(huán)狀結(jié)構(gòu)的公交網(wǎng)絡通常圍繞城市的核心區(qū)域或主要功能區(qū)設置環(huán)線公交線路，同時與放射狀線路相結(jié)合。環(huán)線線路可以有效連接城市各個區(qū)域，方便乘客在環(huán)線周邊區(qū)域內(nèi)進行出行和換乘，減少了乘客前往市中心換乘的需求，提高了出行效率。環(huán)狀結(jié)構(gòu)還能夠緩解市中心區(qū)域的交通壓力，分散客流。但環(huán)狀結(jié)構(gòu)的建設和運營成本相對較高，對線路規(guī)劃和調(diào)度的要求也更為嚴格。如果環(huán)線線路設置不合理，可能會導致部分路段客流不足，造成資源浪費。方格狀結(jié)構(gòu)的公交網(wǎng)絡類似于棋盤布局，線路縱橫交錯，形成一個個方格。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是線路布局規(guī)則，乘客容易理解和記憶，在城市的各個區(qū)域內(nèi)都能較為方便地找到公交線路，便于出行。方格狀結(jié)構(gòu)能夠提供較多的換乘選擇，增強了公交網(wǎng)絡的連通性。方格狀結(jié)構(gòu)也存在一些缺點，由于線路較為規(guī)整，可能會導致一些線路的非直線系數(shù)較大，增加乘客的出行時間。在某些區(qū)域，可能會出現(xiàn)公交線路重復較多的情況，造成資源的浪費?；旌蠣罱Y(jié)構(gòu)則是綜合了放射狀、環(huán)狀和方格狀等多種結(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)城市的實際地形、功能布局和客流需求進行靈活規(guī)劃。這種結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，彌補單一結(jié)構(gòu)的不足，使公交網(wǎng)絡更加適應城市的發(fā)展和乘客的出行需求?；旌蠣罱Y(jié)構(gòu)的規(guī)劃和管理相對復雜，需要綜合考慮多種因素，對規(guī)劃者的專業(yè)水平和經(jīng)驗要求較高。公交網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)特征對客流分布有著顯著的影響。合理的公交網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)能夠引導客流在不同線路和區(qū)域之間均衡分布，提高公交資源的利用效率。例如，在放射狀與環(huán)狀相結(jié)合的公交網(wǎng)絡中，環(huán)線線路可以分擔放射狀線路在市中心區(qū)域的部分客流壓力，使客流在市中心和周邊區(qū)域之間更加均衡地分布。公交網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)還會影響乘客的出行路徑選擇和換乘行為，進而影響客流在各個站點和線路上的分布。如果公交網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)不合理，可能會導致部分線路和站點客流過于集中，而部分線路和站點客流稀少，造成公交資源的浪費和客流擁塞的發(fā)生。因此，在規(guī)劃和優(yōu)化城市地面公交網(wǎng)絡時，需要充分考慮網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)特征及其對客流分布的影響，以構(gòu)建一個高效、便捷、均衡的公交網(wǎng)絡。2.2客流擁塞的形成機制城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞是一個復雜的現(xiàn)象，由多種因素相互作用導致，其形成機制涉及多個方面。從供需關系角度來看，城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞的根本原因在于公交供給與需求之間的不平衡。隨著城市的快速發(fā)展，人口持續(xù)增長，居民出行需求日益旺盛。特別是在城市中心區(qū)域、商業(yè)中心、交通樞紐以及大型居住區(qū)等人口密集區(qū)域，在早晚高峰時段，大量乘客集中出行，對公交運力的需求急劇增加。然而，公交車輛的投放數(shù)量、線路的覆蓋范圍和發(fā)車頻率等供給因素卻未能及時跟上需求的增長速度，導致公交運力供不應求，進而引發(fā)客流擁塞。在一些大城市的核心商業(yè)區(qū)，早上上班高峰時段，眾多上班族集中前往該區(qū)域，而途經(jīng)該區(qū)域的公交線路有限，公交車輛數(shù)量不足，無法滿足大量乘客的出行需求，車廂內(nèi)往往擁擠不堪，甚至出現(xiàn)乘客無法上車的情況。公交站點設置不合理也是引發(fā)客流擁塞的重要因素之一。站點間距過短會導致公交車輛頻繁停靠，增加了車輛的運行時間和乘客的等待時間，降低了公交的運行效率。當站點間距過短時，公交車輛剛啟動不久又需要?？肯乱徽?，頻繁的加減速不僅消耗能源，還會使車輛的運行速度難以提高，影響整個線路的運營效率。站點設置在交通繁忙的路口或路段，容易與其他車輛產(chǎn)生交通沖突，進一步加劇交通擁堵。在一些交通繁忙的路口，公交車輛進站?？繒r，會占據(jù)一定的道路空間，導致后方車輛通行受阻，形成交通瓶頸，影響整個道路的通行能力。站點的布局與周邊客流需求不匹配，也會導致部分站點客流過度集中，而部分站點客流稀少，造成資源浪費和客流擁塞。在一些新開發(fā)的居住區(qū)，由于站點設置不完善，居民需要步行較長距離才能到達公交站點，導致該區(qū)域的公交出行需求無法得到有效滿足，而附近已有的站點卻因客流量過大而出現(xiàn)擁塞。交通管制措施對公交客流擁塞有著直接或間接的影響。交通管制可能會導致公交線路的臨時調(diào)整或限行，使公交車輛無法按照原有的線路和站點運行。在舉辦大型活動或道路施工期間，相關部門可能會對部分道路實施交通管制，公交線路需要繞行，這不僅會增加公交車輛的行駛里程和運行時間，還會使乘客的出行路線變得更加復雜，容易導致乘客在換乘過程中出現(xiàn)混淆和延誤，進而引發(fā)客流擁塞。交通管制可能會影響公交車輛的優(yōu)先通行權(quán)，降低公交的運行速度和準點率。在一些沒有設置公交專用道或公交優(yōu)先信號的路段，公交車輛與其他社會車輛混行，在交通擁堵時，公交車輛往往難以快速通行，導致運行速度下降，準點率降低，乘客的等待時間增加，容易引發(fā)乘客的不滿和客流擁塞。除了上述因素外，天氣狀況、突發(fā)事件等也會對公交客流擁塞產(chǎn)生影響。惡劣的天氣條件，如暴雨、大雪、大霧等，會導致道路濕滑、能見度降低，影響公交車輛的行駛安全和速度。在惡劣天氣下，公交車輛需要減速慢行，增加了運行時間，同時，乘客的出行意愿也可能發(fā)生變化，部分乘客可能會選擇其他交通方式，導致公交客流量分布不均衡，容易引發(fā)客流擁塞。突發(fā)事件，如交通事故、道路塌陷等，會導致道路局部擁堵或中斷，公交車輛無法正常通行，需要臨時調(diào)整線路或停靠站點，這會給乘客的出行帶來不便，引發(fā)客流擁塞。在發(fā)生交通事故時，事故現(xiàn)場附近的道路會被封鎖或限行，公交車輛需要繞行，導致運行線路變長，運行時間增加，乘客的出行時間也會相應延長，容易造成乘客的聚集和擁堵。城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞的形成是一個逐漸發(fā)展的過程。在初期，當公交需求略大于供給時，可能表現(xiàn)為車輛的滿載率略有升高，乘客在車廂內(nèi)的站立空間略顯擁擠，但整體運行仍基本正常。隨著需求的進一步增加，公交車輛的滿載率持續(xù)上升，車廂內(nèi)的擁擠程度加劇，乘客上下車時間延長，導致公交車輛在站點的停留時間增加。當公交車輛在站點的停留時間過長時，會影響后續(xù)車輛的正常運行，導致車輛間隔不均勻，出現(xiàn)車輛扎堆到站或長時間不來車的情況。這種情況會進一步加劇乘客的不滿和焦慮情緒，部分乘客可能會選擇其他交通方式，導致公交客流分布更加不均衡。如果客流擁塞情況得不到及時緩解，會形成惡性循環(huán)，公交車輛的運行速度進一步下降，準點率降低，客流擁塞情況愈發(fā)嚴重，甚至會影響到整個公交網(wǎng)絡的正常運行?？土鲹砣麑贿\營和乘客出行會產(chǎn)生諸多負面影響。從公交運營角度來看，客流擁塞會增加公交車輛的運營成本。由于車輛運行速度下降，需要消耗更多的能源，同時，為了應對客流擁塞，可能需要增加車輛的投放數(shù)量和發(fā)車頻率，這會增加人力、物力和財力的投入?？土鲹砣€會降低公交車輛的利用率和運營效率，縮短車輛的使用壽命。在擁擠的道路上頻繁加減速和長時間怠速運行，會對車輛的發(fā)動機、變速器等部件造成較大的磨損，增加車輛的維修成本和故障率。從乘客出行角度來看，客流擁塞會給乘客帶來極差的出行體驗。擁擠的車廂內(nèi)空氣不流通，乘客容易感到不適，長時間處于擁擠環(huán)境中還可能對乘客的身體健康造成損害?？土鲹砣麜е鲁丝偷某鲂袝r間增加，影響出行效率。由于公交車輛運行緩慢，乘客需要花費更多的時間在路途上，這對于趕時間上班、上學或辦事的乘客來說，會帶來很大的不便?？土鲹砣€會增加乘客上下車的難度和安全風險，在擁擠的車廂內(nèi)，乘客上下車時容易發(fā)生摔倒、碰撞等事故，危及乘客的生命安全。2.3風險評價的基本原理風險評價，作為一種系統(tǒng)性、綜合性的分析過程，旨在對特定對象所面臨的風險進行全面、深入的識別、分析與評估。它通過運用科學的方法和技術，對風險發(fā)生的可能性及其可能產(chǎn)生的后果進行量化和定性分析，從而為決策者提供關于風險狀況的清晰認知，為制定有效的風險應對策略提供堅實的依據(jù)。在城市地面公交網(wǎng)絡客流管理中，風險評價具有不可替代的重要作用，其核心目的在于通過對公交客流擁塞風險的精準評估，為公交運營管理提供科學、合理的決策支持，進而提升公交服務的質(zhì)量與效率，保障城市公交系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。從決策支持的角度來看，風險評價能夠為公交運營管理部門提供多方面的關鍵信息。通過對公交客流擁塞風險的評估，運營管理部門可以準確識別出客流擁塞的高發(fā)線路、站點及時段。例如，在對某城市公交網(wǎng)絡進行風險評價后發(fā)現(xiàn)，在工作日的早晚高峰時段，連接城市中心商業(yè)區(qū)與主要居住區(qū)的幾條公交線路以及位于交通樞紐和大型商業(yè)中心附近的站點，客流擁塞風險極高。這些信息對于運營管理部門合理調(diào)配公交資源至關重要，他們可以根據(jù)風險評估結(jié)果，在客流擁塞高發(fā)線路和時段增加車輛投放數(shù)量，提高發(fā)車頻率，優(yōu)化調(diào)度方案，以滿足乘客的出行需求，緩解客流擁塞狀況。風險評價還可以幫助運營管理部門評估不同運營策略和調(diào)度方案對客流擁塞風險的影響，從而選擇最優(yōu)的方案。比如，在考慮是否調(diào)整某條公交線路的走向或站點設置時，通過風險評價模型的模擬分析，可以預測調(diào)整后該線路以及周邊線路的客流變化情況和擁塞風險程度，為決策提供科學依據(jù)。風險評價有助于提升公交服務質(zhì)量。通過對客流擁塞風險的分析，運營管理部門可以了解到乘客在出行過程中可能面臨的不便和困擾，從而有針對性地采取措施加以改進。如果發(fā)現(xiàn)某站點由于客流擁塞導致乘客等待時間過長、上下車困難，運營管理部門可以通過優(yōu)化站點布局、增加候車設施、加強現(xiàn)場疏導等方式，改善乘客的候車和乘車環(huán)境，提高乘客的出行體驗。準確的風險評價還可以幫助公交運營企業(yè)合理安排車輛維修和保養(yǎng)計劃，確保車輛在客流高峰期能夠正常運行，減少因車輛故障導致的延誤和客流擁塞，提高公交服務的可靠性。在保障城市公交系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面，風險評價發(fā)揮著預警和防范的重要作用。通過實時監(jiān)測和動態(tài)評估公交客流擁塞風險，當風險指標達到預警閾值時，及時發(fā)出預警信號，提醒運營管理部門采取相應的措施進行防范和應對。這樣可以有效避免客流擁塞情況的惡化，防止因客流擁塞引發(fā)的安全事故，保障城市公交系統(tǒng)的正常運行。在重大節(jié)假日或舉辦大型活動期間，通過風險評價提前預測可能出現(xiàn)的客流高峰和擁塞風險，運營管理部門可以提前制定應急預案，增加應急運力儲備，加強與其他相關部門的協(xié)調(diào)配合，確保在突發(fā)情況下能夠迅速、有效地應對客流擁塞，保障城市公交系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價的基本原理主要基于風險識別、風險分析和風險評估三個關鍵環(huán)節(jié)。風險識別是風險評價的基礎，通過對公交運營過程中的各種因素進行全面梳理和分析，找出可能導致客流擁塞的風險因素，如前文所述的供需不平衡、站點設置不合理、交通管制、天氣狀況和突發(fā)事件等。風險分析則是對識別出的風險因素進行深入剖析，研究其對公交客流擁塞的影響機制和作用程度，確定風險發(fā)生的可能性和可能產(chǎn)生的后果。風險評估是在風險識別和風險分析的基礎上，運用科學的評價方法和模型，對公交客流擁塞風險進行量化和定性評價，確定風險的等級和嚴重程度。風險評價的方法眾多，常見的包括定性評價方法和定量評價方法。定性評價方法主要依靠專家的經(jīng)驗和判斷，對公交客流擁塞風險進行主觀評價，如頭腦風暴法、德爾菲法等。這些方法適用于對風險因素難以進行量化分析的情況，能夠充分發(fā)揮專家的專業(yè)知識和經(jīng)驗，但評價結(jié)果可能存在一定的主觀性和不確定性。定量評價方法則是運用數(shù)學模型和統(tǒng)計分析方法，對公交客流擁塞風險進行量化評估，如層次分析法、模糊綜合評價法、灰色關聯(lián)分析法等。這些方法能夠通過對大量數(shù)據(jù)的分析，得出較為客觀、準確的評價結(jié)果，但對數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量要求較高。在實際應用中，通常將定性評價方法和定量評價方法相結(jié)合，取長補短，以提高風險評價的準確性和可靠性。三、客流擁塞風險評價指標體系構(gòu)建3.1評價指標選取原則在構(gòu)建城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價指標體系時，需遵循一系列科學合理的原則，以確保所選取的指標能夠全面、準確地反映公交客流擁塞風險的本質(zhì)特征和影響因素，為后續(xù)的風險評價提供可靠的依據(jù)?？茖W性是首要原則，要求評價指標的選取必須基于堅實的理論基礎，準確反映公交客流擁塞風險的內(nèi)在機制和客觀規(guī)律。每個指標都應具有明確的物理意義和統(tǒng)計含義，其計算方法和數(shù)據(jù)來源應科學合理、準確可靠。例如，在選取反映公交運力與客流需求關系的指標時，需依據(jù)交通流理論和供需平衡原理，確保指標能夠真實體現(xiàn)公交供給與需求之間的匹配程度。對于客流量指標，應明確其統(tǒng)計口徑和范圍，是指某條線路、某個站點還是整個公交網(wǎng)絡的客流量，以及統(tǒng)計的時間間隔等，以保證數(shù)據(jù)的一致性和可比性。全面性原則強調(diào)評價指標體系應涵蓋影響公交客流擁塞風險的各個方面，避免出現(xiàn)指標的遺漏。從公交網(wǎng)絡的構(gòu)成要素來看，需考慮公交線路、公交站點和公交車輛等方面的因素。公交線路方面，包括線路長度、線路走向、線路重復系數(shù)等指標，這些指標反映了公交線路的布局合理性和覆蓋范圍。線路長度過長可能導致運營成本增加、車輛周轉(zhuǎn)時間延長，影響公交的服務效率；線路走向不合理可能無法滿足乘客的出行需求，導致客流分布不均衡。線路重復系數(shù)過高則意味著資源的浪費，容易造成部分路段的客流集中。公交站點方面，站點間距、站點換乘便利性、站點客流集散能力等指標至關重要。站點間距過短或過長都會對公交運營效率和乘客出行產(chǎn)生不利影響；站點換乘便利性直接關系到乘客的換乘體驗和出行效率，換乘設施不完善、換乘距離過長等問題會增加乘客的出行時間和不便。站點客流集散能力反映了站點在一定時間內(nèi)能夠容納和疏散乘客的數(shù)量，若站點客流集散能力不足，在客流高峰時段容易出現(xiàn)擁堵。公交車輛方面，車輛滿載率、車輛周轉(zhuǎn)率、車輛類型等指標能夠反映車輛的運營狀態(tài)和運輸能力。車輛滿載率過高說明客流擁擠，乘客的舒適度降低；車輛周轉(zhuǎn)率過低則表明車輛的使用效率不高，影響公交的運營效益。除了公交網(wǎng)絡自身的因素外，還需考慮外部環(huán)境因素對公交客流擁塞風險的影響，如交通管制、天氣狀況、突發(fā)事件等。這些因素可能導致公交線路的臨時調(diào)整、車輛運行速度下降、客流分布的異常變化等，從而增加客流擁塞的風險?？刹僮餍栽瓌t要求選取的評價指標應便于數(shù)據(jù)的采集、整理和分析，具有實際的應用價值。在數(shù)據(jù)采集方面，指標的數(shù)據(jù)來源應穩(wěn)定、可靠，能夠通過現(xiàn)有的技術手段和信息系統(tǒng)獲取。例如，客流量、車輛運行時間、站點?？繒r間等數(shù)據(jù)可以通過公交IC卡系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)、智能公交調(diào)度系統(tǒng)等獲取。指標的計算方法應簡單易懂，避免過于復雜的數(shù)學模型和計算過程，以確保在實際應用中能夠快速、準確地計算出指標值。指標的定義和統(tǒng)計口徑應明確統(tǒng)一，便于不同地區(qū)、不同時間段的數(shù)據(jù)進行比較和分析。若指標的定義和統(tǒng)計口徑不統(tǒng)一，會導致數(shù)據(jù)的可比性差，影響評價結(jié)果的準確性和可靠性。評價指標應具有明確的指導意義，能夠為公交運營管理部門提供具體的決策依據(jù)。例如，通過分析車輛滿載率指標，運營管理部門可以及時調(diào)整車輛的投放數(shù)量和發(fā)車頻率，以緩解客流擁塞；根據(jù)站點客流集散能力指標，合理規(guī)劃和改造站點設施，提高站點的客流疏散能力。獨立性原則強調(diào)評價指標之間應相互獨立，避免出現(xiàn)指標之間的重疊和冗余。各指標應能夠獨立地反映公交客流擁塞風險的某一個方面，避免多個指標同時反映同一因素，從而確保評價結(jié)果的準確性和有效性。在選取指標時，需對指標之間的相關性進行分析，對于相關性較高的指標，應進行篩選和優(yōu)化。例如，線路長度和線路重復系數(shù)都與公交線路的布局有關，但它們反映的側(cè)重點不同，線路長度主要反映線路的規(guī)模，而線路重復系數(shù)主要反映線路的重疊程度。通過相關性分析，確定這兩個指標在評價指標體系中的合理權(quán)重，避免因指標重疊而導致對公交線路布局因素的過度評價。在實際應用中，可以采用主成分分析、相關性分析等方法對指標的獨立性進行檢驗和篩選，確保評價指標體系的簡潔性和有效性。3.2具體評價指標分析在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價指標體系中，各具體評價指標從不同角度反映了公交客流擁塞的程度和風險狀況，對準確評估公交網(wǎng)絡的運行狀態(tài)具有重要意義。公交運送速度是衡量公交運行效率的關鍵指標，它指的是公交車輛在實際運營過程中單位時間內(nèi)行駛的平均距離，通常以公里/小時（km/h）為單位。公交運送速度的高低直接影響著乘客的出行時間和出行體驗。在正常情況下，公交運送速度相對穩(wěn)定，能夠保證乘客按時到達目的地。當公交客流出現(xiàn)擁塞時，車輛行駛過程中會頻繁遇到交通擁堵、站點乘客上下車時間延長等情況，導致公交運送速度明顯下降。在交通繁忙的城市中心區(qū)域，早晚高峰時段由于車流量大、行人眾多，公交車輛往往難以快速通行，平均運送速度可能會從正常時段的20-30km/h降至10-15km/h甚至更低。公交運送速度與客流擁塞風險之間存在著密切的負相關關系。公交運送速度越低，說明公交車輛在道路上的行駛受阻越嚴重，這通常是由于客流擁塞導致的道路資源緊張、站點乘客積壓等原因造成的。較低的運送速度會進一步加劇客流擁塞，形成惡性循環(huán)。因為公交車輛運行緩慢，會導致后續(xù)車輛到站時間間隔增大，乘客等待時間變長，更多乘客會在站點聚集，從而加重站點的客流壓力，使擁塞情況愈發(fā)嚴重。通過監(jiān)測公交運送速度的變化，可以及時發(fā)現(xiàn)客流擁塞的跡象，為公交運營管理部門采取相應的措施提供依據(jù)。滿載率是反映公交車輛載客情況的重要指標，它是指公交車輛實際載客人數(shù)與額定載客人數(shù)的比值，通常用百分比表示。滿載率直觀地體現(xiàn)了公交車輛的擁擠程度，是衡量公交服務質(zhì)量和客流擁塞程度的關鍵指標之一。當滿載率較低時，說明公交車輛的載客量相對較少，乘客在車廂內(nèi)有較為寬松的站立和乘坐空間，出行舒適度較高，此時公交客流擁塞風險較低。一般認為，滿載率在60%以下時，公交車輛處于較為寬松的運行狀態(tài)。隨著客流的增加，滿載率逐漸升高，當滿載率超過80%時，車廂內(nèi)開始出現(xiàn)擁擠的情況，乘客的活動空間受到限制，出行體驗變差。當滿載率超過100%，即車輛處于超載狀態(tài)時，說明公交客流擁塞風險已經(jīng)較高，乘客在車廂內(nèi)擁擠不堪，不僅舒適度極低，還存在一定的安全隱患。滿載率與客流擁塞風險呈正相關關系，滿載率越高，表明公交車輛的載客量越接近或超過其額定容量，客流擁塞的程度就越嚴重。在一些熱門公交線路的高峰時段，滿載率可能會達到150%甚至更高，車廂內(nèi)人滿為患，乘客幾乎無法動彈，這種情況下，公交客流擁塞風險極高，容易引發(fā)各種問題，如乘客投訴、安全事故等。因此，實時監(jiān)測公交車輛的滿載率，對于評估公交客流擁塞風險、合理調(diào)配公交運力具有重要意義。登降量是指在一定時間段內(nèi)，公交站點上下車的乘客數(shù)量，它從乘客流量的角度反映了公交站點的客流集散情況。公交站點的登降量大小直接影響著站點的客流壓力和公交車輛的停靠時間。在客流高峰時段，如早晚高峰，一些位于商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)、學校、大型居住區(qū)等人口密集區(qū)域的公交站點，登降量會顯著增加。這些站點周邊的居民和上班族集中出行，導致大量乘客在站點上下車，使得站點的客流密度增大，容易出現(xiàn)乘客擁擠、排隊時間過長等情況。在某大型居住區(qū)的公交站點，早上7-9點的上班高峰時段，平均每趟公交車的上下車乘客數(shù)量可達50-80人，站點的登降量非常大。登降量與客流擁塞風險密切相關，登降量越大，說明在該站點上下車的乘客越多，站點的客流壓力就越大。當站點的登降量超過其承載能力時，會導致乘客在站點聚集，公交車輛?？繒r間延長，影響后續(xù)車輛的正常運行，進而引發(fā)公交客流擁塞。如果站點的登降量過大，而站點的空間有限，乘客在站內(nèi)無法有序候車和上下車，容易造成秩序混亂，進一步加劇客流擁塞。通過對公交站點登降量的監(jiān)測和分析，可以了解站點的客流變化規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)客流擁塞的潛在風險，為優(yōu)化站點布局、調(diào)整公交線路和增加運力提供數(shù)據(jù)支持。除了上述三個主要指標外，還有其他一些指標也對公交客流擁塞風險評價具有重要作用。行程時間是指公交車輛從起點站到終點站的實際行駛時間，它反映了公交運行的時效性。行程時間越長，說明公交車輛在行駛過程中受到的干擾越多，可能是由于客流擁塞、交通擁堵等原因?qū)е碌?，因此行程時間與客流擁塞風險呈正相關關系。準點率是指公交車輛按照預定時刻表準時到達站點的比率，它體現(xiàn)了公交運營的可靠性。準點率越低，說明公交車輛的運行越不穩(wěn)定，可能是由于客流擁塞導致車輛運行延誤，或者是調(diào)度不合理等原因造成的，準點率與客流擁塞風險呈負相關關系。換乘效率是衡量公交網(wǎng)絡便捷性的重要指標，它涉及換乘時間、換乘距離、換乘線路的銜接等因素。換乘效率低，會導致乘客在換乘過程中花費過多的時間和精力，增加出行的不便，從而可能引發(fā)乘客在換乘站點的聚集，增加客流擁塞風險。線網(wǎng)密度是指單位面積內(nèi)公交線路的長度，它反映了公交網(wǎng)絡的覆蓋程度。線網(wǎng)密度過大或過小都可能導致公交資源的不合理配置，進而影響公交客流的分布和運行效率，與客流擁塞風險存在一定的關聯(lián)。線路重復系數(shù)是指公交線路總長度與公交線網(wǎng)總長度的比值，它反映了公交線路的重疊程度。線路重復系數(shù)過高，會導致部分路段公交線路過于密集，客流集中，容易引發(fā)擁塞。這些具體評價指標相互關聯(lián)、相互影響，從不同方面反映了城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞的風險狀況。在實際評價過程中，需要綜合考慮這些指標，全面、準確地評估公交客流擁塞風險，為公交運營管理提供科學的決策依據(jù)。3.3指標數(shù)據(jù)的收集與處理準確、全面的數(shù)據(jù)是進行城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價的基礎，而數(shù)據(jù)的收集與處理則是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。針對公交運送速度、滿載率、登降量等關鍵評價指標，需要采用多種科學有效的方法進行數(shù)據(jù)采集，并運用嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)處理技術，對原始數(shù)據(jù)進行清洗、整理和分析，以保障數(shù)據(jù)的準確性、完整性和可靠性，為后續(xù)的風險評價提供堅實的數(shù)據(jù)支持。在數(shù)據(jù)收集方面，可綜合運用多種方法獲取所需指標數(shù)據(jù)。實地觀測是一種傳統(tǒng)且直接的數(shù)據(jù)收集方法，在公交站點和線路上，安排專業(yè)的調(diào)查人員，使用計數(shù)器、秒表等工具，按照預定的時間間隔，人工記錄公交車輛的到站時間、上下車人數(shù)、車輛載客情況等信息。在某公交站點，調(diào)查人員在早晚高峰時段，每隔15分鐘記錄一次各線路公交車輛的到站時間和上下車乘客數(shù)量，通過連續(xù)多天的觀測，獲取該站點在不同時間段的登降量數(shù)據(jù)。實地觀測能夠獲取第一手的準確數(shù)據(jù)，但這種方法存在人力成本高、數(shù)據(jù)采集范圍有限、易受人為因素影響等缺點。為了彌補實地觀測的不足，智能公交系統(tǒng)采集成為了一種重要的數(shù)據(jù)收集方式。隨著信息技術的飛速發(fā)展，智能公交系統(tǒng)在城市公交中得到了廣泛應用。通過在公交車輛上安裝GPS定位設備、車載刷卡機、客流傳感器等設備，智能公交系統(tǒng)可以實時采集公交車輛的運行位置、速度、行駛時間、乘客刷卡信息、車內(nèi)客流情況等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)焦贿\營管理中心的數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動化采集和實時更新。利用GPS定位數(shù)據(jù)，可以精確計算出公交車輛在不同路段的行駛速度，從而得到公交運送速度數(shù)據(jù)；通過車載刷卡機記錄的乘客刷卡信息，可以統(tǒng)計出各線路、各站點的客流量，進而計算出滿載率和登降量。智能公交系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)具有實時性強、準確性高、覆蓋范圍廣等優(yōu)點，但也存在數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、設備故障導致數(shù)據(jù)缺失等問題。除了上述兩種主要方法外，還可以通過問卷調(diào)查的方式收集乘客的出行信息和對公交服務的評價。設計合理的調(diào)查問卷，在公交車輛、公交站點等地隨機發(fā)放給乘客，詢問乘客的出行起點、終點、出行時間、乘坐公交的頻率、對公交擁擠程度的感受等問題。通過對調(diào)查問卷的統(tǒng)計分析，可以獲取一些難以通過其他方式直接獲取的信息，如乘客對滿載率的主觀感受、不同出行目的的客流分布情況等。問卷調(diào)查可以作為其他數(shù)據(jù)收集方法的補充，為風險評價提供更全面的信息。在獲取原始數(shù)據(jù)后，需要對其進行清洗、整理和分析，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性。數(shù)據(jù)清洗是數(shù)據(jù)處理的第一步，主要任務是去除原始數(shù)據(jù)中的噪聲、異常值和缺失值。噪聲數(shù)據(jù)是指由于數(shù)據(jù)采集設備故障、傳輸干擾等原因?qū)е碌腻e誤數(shù)據(jù)，如GPS定位數(shù)據(jù)中的異常坐標點、車載刷卡機記錄的錯誤刷卡時間等。對于噪聲數(shù)據(jù)，可采用基于統(tǒng)計分析的方法進行識別和去除。通過計算數(shù)據(jù)的均值、標準差等統(tǒng)計量，設定合理的閾值范圍，將超出閾值范圍的數(shù)據(jù)視為噪聲數(shù)據(jù)進行刪除。異常值是指與其他數(shù)據(jù)明顯不同的數(shù)據(jù)點，可能是由于特殊事件或異常情況導致的。對于異常值，需要進行仔細分析，判斷其是否為真實的異常情況還是數(shù)據(jù)錯誤。如果是數(shù)據(jù)錯誤，可采用與噪聲數(shù)據(jù)相同的方法進行處理；如果是真實的異常情況，可根據(jù)具體情況進行保留或特殊處理。缺失值是指數(shù)據(jù)集中某些屬性值的缺失，可能會影響數(shù)據(jù)分析的準確性。對于缺失值，可采用插值法、均值填充法、回歸預測法等方法進行處理。插值法是根據(jù)相鄰數(shù)據(jù)點的值來估算缺失值；均值填充法是用該屬性的均值來填充缺失值；回歸預測法是通過建立回歸模型，利用其他相關屬性的值來預測缺失值。數(shù)據(jù)整理是將清洗后的數(shù)據(jù)進行分類、匯總和規(guī)范化處理，使其便于后續(xù)的分析和應用。按照不同的線路、站點、時間段等維度對數(shù)據(jù)進行分類，將同一線路、同一站點在不同時間段的數(shù)據(jù)進行匯總，計算出各時間段的指標統(tǒng)計值，如平均運送速度、最大滿載率、總登降量等。對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理，統(tǒng)一數(shù)據(jù)的格式和單位，確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性。將不同來源的公交運送速度數(shù)據(jù)統(tǒng)一換算為公里/小時（km/h）為單位，將乘客數(shù)量數(shù)據(jù)統(tǒng)一按照人次進行統(tǒng)計。數(shù)據(jù)分析是數(shù)據(jù)處理的核心環(huán)節(jié)，通過運用各種數(shù)據(jù)分析方法和工具，深入挖掘數(shù)據(jù)背后的信息和規(guī)律。運用統(tǒng)計分析方法，對數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計分析，計算數(shù)據(jù)的均值、中位數(shù)、眾數(shù)、方差等統(tǒng)計量，了解數(shù)據(jù)的基本特征和分布情況。通過計算某線路公交運送速度的均值和方差，可以了解該線路公交運送速度的平均水平和波動情況。利用數(shù)據(jù)挖掘技術，如關聯(lián)規(guī)則挖掘、聚類分析等，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的潛在關系和模式。通過關聯(lián)規(guī)則挖掘，可以找出公交運送速度與滿載率、登降量之間的關聯(lián)關系，分析它們之間的相互影響。運用時間序列分析方法，對公交客流數(shù)據(jù)隨時間的變化趨勢進行分析，預測未來的客流變化情況。通過建立時間序列模型，對某站點的登降量數(shù)據(jù)進行分析和預測，為公交運營管理部門提前做好運力調(diào)配提供依據(jù)。在數(shù)據(jù)收集與處理過程中，還需要建立完善的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制機制，對數(shù)據(jù)的采集、清洗、整理和分析過程進行全程監(jiān)控和評估。定期對數(shù)據(jù)采集設備進行檢查和維護，確保設備的正常運行，提高數(shù)據(jù)采集的準確性。對數(shù)據(jù)清洗和整理的結(jié)果進行抽樣檢查，驗證數(shù)據(jù)處理的正確性。通過與其他數(shù)據(jù)源進行對比分析，評估數(shù)據(jù)的可靠性。利用實地觀測數(shù)據(jù)與智能公交系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行對比，檢查數(shù)據(jù)的一致性和準確性。只有通過嚴格的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，才能保證獲取的數(shù)據(jù)能夠真實、準確地反映城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞的實際情況，為客流擁塞風險評價提供可靠的數(shù)據(jù)支持。四、常用客流擁塞風險評價方法4.1熵權(quán)法熵權(quán)法作為一種客觀賦權(quán)方法，在多指標綜合評價中應用廣泛，其基本原理根植于信息論中的熵概念。熵最初由德國物理學家克勞修斯于1854年提出，后在1948年被香農(nóng)引入信息論，用于測度系統(tǒng)的不確定性。在熵權(quán)法中，熵被用來衡量指標數(shù)據(jù)的離散程度，進而確定指標的權(quán)重。從信息論的角度來看，信息是系統(tǒng)有序程度的度量，而熵則是信息論中測度系統(tǒng)不確定性的量。如果某個指標的信息熵越小，表明該指標值的變異程度越大，提供的信息量就越多，在綜合評價中所起的作用也就越大，其權(quán)重理應越大；反之，若某個指標的信息熵越大，則表明該指標值的變異程度越小，提供的信息量越少，在綜合評價中所起的作用越小，其權(quán)重也就越小。例如，在評價城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險時，若某一指標（如滿載率）在不同線路或時間段的數(shù)據(jù)差異較大，說明該指標能夠較好地區(qū)分不同線路或時間段的客流擁塞情況，其信息熵較小，權(quán)重應較大；而若某一指標（如某條線路的固定發(fā)車頻率）數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定，變異程度小，對區(qū)分客流擁塞情況的貢獻較小，其信息熵較大，權(quán)重則應較小。利用熵權(quán)法確定評價指標權(quán)重，一般遵循以下步驟：數(shù)據(jù)標準化：由于不同評價指標的數(shù)據(jù)可能具有不同的量綱和數(shù)量級，為了消除量綱和數(shù)量級的影響，需要對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理。假設原始數(shù)據(jù)矩陣為X=(x_{ij})_{n\timesm}，其中n表示樣本數(shù)量，m表示指標數(shù)量，x_{ij}表示第i個樣本的第j個指標值。常用的標準化方法有多種，以歸一化法為例，其計算公式為：z_{ij}=\frac{x_{ij}-\min(x_j)}{\max(x_j)-\min(x_j)}其中，\min(x_j)和\max(x_j)分別表示第j個指標的最小值和最大值，z_{ij}為標準化后的數(shù)據(jù)。通過標準化處理，使各指標數(shù)據(jù)處于同一數(shù)量級，便于后續(xù)計算和比較。計算指標比重：計算第j項指標下第i個樣本值占該指標的比重p_{ij}，公式為：p_{ij}=\frac{z_{ij}}{\sum_{i=1}^{n}z_{ij}}p_{ij}反映了每個樣本在各指標中所占的相對比例，用于后續(xù)計算信息熵。計算信息熵：根據(jù)信息論中信息熵的定義，計算第j項指標的信息熵e_j，公式為：e_j=-k\sum_{i=1}^{n}p_{ij}\ln(p_{ij})其中，k=\frac{1}{\ln(n)}，當p_{ij}=0時，規(guī)定p_{ij}\ln(p_{ij})=0。信息熵e_j衡量了第j項指標的不確定性程度，e_j的值越大，說明該指標的數(shù)據(jù)越分散，不確定性越高；反之，e_j的值越小，說明該指標的數(shù)據(jù)越集中，不確定性越低。計算信息效用值：信息效用值（也稱差異系數(shù)）d_j反映了指標的相對重要性，其計算公式為：d_j=1-e_jd_j越大，說明該指標在綜合評價中的作用越大，提供的有效信息越多。計算指標權(quán)重：通過信息效用值計算各指標的權(quán)重w_j，公式為：w_j=\frac{d_j}{\sum_{j=1}^{m}d_j}經(jīng)過上述計算，得到的權(quán)重向量W=(w_1,w_2,\cdots,w_m)即為各評價指標的權(quán)重，權(quán)重之和為1，它反映了各指標在綜合評價中的相對重要程度。以某城市公交網(wǎng)絡的部分線路為例，展示熵權(quán)法在公交客流擁塞風險評價中的應用步驟。假設有5條公交線路，選取了4個評價指標：公交運送速度、滿載率、登降量和行程時間，收集了相關數(shù)據(jù)并進行標準化處理后得到如下數(shù)據(jù)矩陣（表1）：線路公交運送速度（標準化后）滿載率（標準化后）登降量（標準化后）行程時間（標準化后）線路10.30.70.20.6線路20.50.40.80.3線路30.20.90.10.8線路40.60.20.90.1線路50.40.50.30.5首先，根據(jù)公式計算各指標下每個樣本的比重p_{ij}。以公交運送速度指標為例，計算線路1在該指標下的比重：p_{11}=\frac{0.3}{0.3+0.5+0.2+0.6+0.4}=0.15同理，可計算出其他指標下各樣本的比重。接著，計算各指標的信息熵e_j。以公交運送速度指標為例，k=\frac{1}{\ln(5)}\approx0.621，則：e_1=-0.621\times(0.15\ln(0.15)+0.25\ln(0.25)+0.1\ln(0.1)+0.3\ln(0.3)+0.2\ln(0.2))\approx0.971計算出其他指標的信息熵分別為e_2\approx0.932，e_3\approx0.985，e_4\approx0.956。然后，計算信息效用值d_j：d_1=1-0.971=0.029d_2=1-0.932=0.068d_3=1-0.985=0.015d_4=1-0.956=0.044最后，計算各指標的權(quán)重w_j：w_1=\frac{0.029}{0.029+0.068+0.015+0.044}\approx0.167w_2=\frac{0.068}{0.029+0.068+0.015+0.044}\approx0.391w_3=\frac{0.015}{0.029+0.068+0.015+0.044}\approx0.086w_4=\frac{0.044}{0.029+0.068+0.015+0.044}\approx0.256通過上述計算，得到了各評價指標在該城市公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中的權(quán)重?？梢钥闯?，滿載率的權(quán)重最大，說明在這4個評價指標中，滿載率對公交客流擁塞風險的影響最為顯著，在評價過程中應給予更多的關注；而登降量的權(quán)重相對較小，但其在評價中仍具有一定的作用。在實際應用中，可根據(jù)這些權(quán)重，結(jié)合各線路的具體指標值，進一步計算各線路的客流擁塞風險綜合得分，從而對公交客流擁塞風險進行全面、準確的評價。熵權(quán)法能夠根據(jù)數(shù)據(jù)本身的離散程度客觀地確定指標權(quán)重，避免了人為因素的干擾，使評價結(jié)果更具可靠性和說服力。4.2模糊綜合評價法模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學的綜合評價方法，它依據(jù)模糊數(shù)學的隸屬度理論，將定性評價巧妙地轉(zhuǎn)化為定量評價，能夠?qū)κ艿蕉喾N因素制約的事物或?qū)ο筮M行全面、系統(tǒng)的總體評價。該方法自提出以來，在眾多領域得到了廣泛應用，其核心優(yōu)勢在于能夠有效處理評價過程中存在的模糊性和不確定性問題，使評價結(jié)果更加貼合實際情況。在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中，模糊綜合評價法具有獨特的應用價值。公交客流擁塞風險受到多種因素的綜合影響，這些因素往往具有模糊性和不確定性?？土髁康拇笮　頂D程度的描述、交通狀況的好壞等，很難用精確的數(shù)值來界定，而模糊綜合評價法恰好能夠應對這些模糊性問題，為公交客流擁塞風險評價提供有效的解決方案。模糊綜合評價法的基本步驟如下：確定評價因素集：評價因素集是由影響評價對象的所有相關因素組成的集合，通常用U=\{u_1,u_2,\cdots,u_n\}表示。在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中，評價因素集U可包含前文所確定的公交運送速度、滿載率、登降量、行程時間、準點率、換乘效率、線網(wǎng)密度、線路重復系數(shù)等因素。這些因素從不同角度反映了公交客流擁塞的風險狀況，共同構(gòu)成了評價的基礎。確定評價等級集：評價等級集是對評價結(jié)果進行劃分的不同等級組成的集合，一般用V=\{v_1,v_2,\cdots,v_m\}表示。在公交客流擁塞風險評價中，可根據(jù)實際情況將評價等級劃分為低風險、較低風險、中等風險、較高風險和高風險五個等級，即V=\{v_1,v_2,v_3,v_4,v_5\}，其中v_1表示低風險，v_2表示較低風險，v_3表示中等風險，v_4表示較高風險，v_5表示高風險。評價等級的劃分應具有明確的界限和含義，以便準確反映公交客流擁塞風險的程度。建立模糊關系矩陣：模糊關系矩陣是通過對各評價因素進行分析，確定每個因素對不同評價等級的隸屬程度而構(gòu)建的矩陣，用R=(r_{ij})_{n\timesm}表示。其中，r_{ij}表示第i個評價因素u_i對第j個評價等級v_j的隸屬度，0\leqr_{ij}\leq1。確定隸屬度的方法有多種，常用的有模糊統(tǒng)計法、隸屬函數(shù)法和專家打分法等。以隸屬函數(shù)法為例，對于公交運送速度這一因素，可根據(jù)大量的實際數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，建立其與各評價等級之間的隸屬函數(shù)。假設公交運送速度的正常范圍為[a,b]，當運送速度大于b時，可認為其對低風險等級的隸屬度為1，對其他等級的隸屬度為0；當運送速度在[a,b]之間時，可根據(jù)線性或非線性函數(shù)關系確定其對不同評價等級的隸屬度。通過對每個評價因素進行類似的分析，即可得到模糊關系矩陣R，它反映了各評價因素與評價等級之間的模糊關系。確定權(quán)重向量：權(quán)重向量用于表示各評價因素在評價過程中的相對重要程度，用A=(a_1,a_2,\cdots,a_n)表示，且\sum_{i=1}^{n}a_i=1。權(quán)重的確定方法有很多，如前文介紹的熵權(quán)法、層次分析法（AHP）、專家打分法等。在實際應用中，可根據(jù)具體情況選擇合適的方法。若采用層次分析法，通過構(gòu)建判斷矩陣，計算各因素的相對重要性，進而確定權(quán)重向量。假設通過層次分析法計算得到公交運送速度、滿載率、登降量等因素的權(quán)重分別為a_1=0.2，a_2=0.3，a_3=0.15等，則權(quán)重向量A=(0.2,0.3,0.15,\cdots)。權(quán)重向量的確定直接影響評價結(jié)果的準確性，因此需要綜合考慮各因素的實際影響和重要性，確保權(quán)重分配的合理性。進行模糊合成和評價：模糊合成是將權(quán)重向量A與模糊關系矩陣R進行合成運算，得到綜合評價向量B，常用的合成算子有M(\cdot,+)（加權(quán)平均型）、M(\wedge,\vee)（主因素決定型）等。以加權(quán)平均型合成算子為例，其計算公式為B=A\cdotR=(b_1,b_2,\cdots,b_m)，其中b_j=\sum_{i=1}^{n}a_ir_{ij}，j=1,2,\cdots,m。通過模糊合成得到的綜合評價向量B，反映了評價對象對各個評價等級的綜合隸屬程度。根據(jù)最大隸屬度原則，選擇B中最大的隸屬度所對應的評價等級作為最終的評價結(jié)果。若B=(0.1,0.2,0.35,0.25,0.1)，其中最大隸屬度為0.35，對應的評價等級為中等風險，則可判斷該城市地面公交網(wǎng)絡在當前情況下的客流擁塞風險為中等風險。在實際應用中，模糊綜合評價法能夠充分考慮公交客流擁塞風險評價中各因素的模糊性和不確定性，將定性分析與定量分析有機結(jié)合，為公交運營管理部門提供全面、客觀的評價結(jié)果。通過該方法，能夠準確識別出公交客流擁塞的風險程度，為制定針對性的運營策略和調(diào)度方案提供科學依據(jù)。若評價結(jié)果顯示某條公交線路的客流擁塞風險較高，運營管理部門可根據(jù)評價因素的權(quán)重和具體情況，采取增加車輛投放、優(yōu)化發(fā)車頻率、調(diào)整線路走向等措施，以降低客流擁塞風險，提升公交服務質(zhì)量。模糊綜合評價法在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中具有重要的應用價值，能夠有效解決傳統(tǒng)評價方法難以處理的模糊性問題，為城市公交的科學管理和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。4.3層次分析法層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）由美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂（T.L.Saaty）于20世紀70年代初提出，是一種定性與定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化、層次化的多準則決策分析方法。該方法在復雜決策問題中應用廣泛，其核心原理是將與決策相關的元素分解為目標、準則、方案等不同層次，在此基礎上進行定性和定量分析，以確定各層次元素的相對重要性權(quán)重，從而為決策提供科學依據(jù)。在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中，層次分析法能夠有效地將復雜的評價問題分解為多個層次，清晰地展現(xiàn)各評價指標之間的相互關系和相對重要性，為準確評估公交客流擁塞風險提供有力支持。運用層次分析法確定各評價指標的相對重要性，一般遵循以下步驟：建立層次結(jié)構(gòu)模型：根據(jù)城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價的目標和影響因素，將問題分解為不同層次。最高層為目標層，即公交客流擁塞風險評價；中間層為準則層，包含影響公交客流擁塞風險的各類因素，如公交運營指標、線路特征指標、站點特征指標、交通環(huán)境指標等；最低層為方案層，由具體的評價指標構(gòu)成，如公交運送速度、滿載率、登降量、行程時間、準點率、換乘效率、線網(wǎng)密度、線路重復系數(shù)等。通過這樣的層次劃分，形成一個清晰的層次結(jié)構(gòu)模型，使復雜的評價問題得以簡化，便于后續(xù)分析。以某城市公交網(wǎng)絡為例，構(gòu)建的層次結(jié)構(gòu)模型如下（圖1）：[此處插入層次結(jié)構(gòu)模型圖，展示目標層、準則層和方案層的關系][此處插入層次結(jié)構(gòu)模型圖，展示目標層、準則層和方案層的關系]構(gòu)造判斷矩陣：在確定各層次各因素之間的權(quán)重時，為了提高準確性，避免性質(zhì)不同的因素直接比較的困難，采用兩兩比較的方式。對于準則層和方案層中的每一個元素，針對上一層的某一因素，對下一層與之相關的元素進行兩兩對比，并按其重要性程度評定等級。采用Saaty提出的1-9標度法來表示兩兩因素之間的相對重要程度，其含義如下（表1）：|標度|含義||----|----||1|表示兩個因素相比，具有同樣重要性||3|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素稍微重要||5|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素明顯重要||7|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強烈重要||9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|標度|含義||----|----||1|表示兩個因素相比，具有同樣重要性||3|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素稍微重要||5|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素明顯重要||7|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強烈重要||9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|----|----||1|表示兩個因素相比，具有同樣重要性||3|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素稍微重要||5|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素明顯重要||7|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強烈重要||9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|1|表示兩個因素相比，具有同樣重要性||3|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素稍微重要||5|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素明顯重要||7|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強烈重要||9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|3|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素稍微重要||5|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素明顯重要||7|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強烈重要||9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|5|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素明顯重要||7|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強烈重要||9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|7|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素強烈重要||9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|9|表示兩個因素相比，一個因素比另一個因素極端重要||2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|2,4,6,8|上述相鄰判斷的中間值||倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為|倒數(shù)|若因素i與因素j的重要性之比為a_{ij}，則因素j與因素i的重要性之比為a_{ji}=\frac{1}{a_{ij}}|例如，在判斷公交運營指標下公交運送速度和滿載率的相對重要性時，若專家認為滿載率比公交運送速度明顯重要，則a_{滿載率,公交運送速度}=5，a_{公交運送速度,滿載率}=\frac{1}{5}。通過對各因素的兩兩比較，構(gòu)建判斷矩陣A=(a_{ij})_{n\timesn}，其中n為與上一層某因素相關的下一層因素的數(shù)量。判斷矩陣具有性質(zhì)：a_{ii}=1，a_{ij}=\frac{1}{a_{ji}}，i,j=1,2,\cdots,n。3.3.計算權(quán)重向量：計算判斷矩陣的最大特征根\lambda_{max}及其對應的特征向量W。將特征向量W進行歸一化處理，使其各元素之和等于1，得到的歸一化特征向量即為同一層次因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權(quán)值。計算最大特征根和特征向量的方法有多種，常用的有和積法、方根法等。以和積法為例，計算步驟如下：將判斷矩陣A的每一列元素進行歸一化處理，得到歸一化后的矩陣B=(b_{ij})_{n\timesn}，其中b_{ij}=\frac{a_{ij}}{\sum_{k=1}^{n}a_{kj}}，i,j=1,2,\cdots,n。將歸一化后的矩陣B按行求和，得到向量M=(m_{i})_{n\times1}，其中m_{i}=\sum_{j=1}^{n}b_{ij}，i=1,2,\cdots,n。將向量M進行歸一化處理，得到權(quán)重向量W=(w_{i})_{n\times1}，其中w_{i}=\frac{m_{i}}{\sum_{k=1}^{n}m_{k}}，i=1,2,\cdots,n。計算判斷矩陣的最大特征根\lambda_{max}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}\frac{(AW)_{i}}{w_{i}}，其中(AW)_{i}表示向量AW的第i個元素。進行一致性檢驗：由于在構(gòu)造判斷矩陣時，專家的判斷可能存在一定的主觀性和不一致性，因此需要對判斷矩陣進行一致性檢驗，以確保權(quán)重向量的可靠性。一致性指標CI用于衡量判斷矩陣的不一致程度，計算公式為CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}，其中n為判斷矩陣的階數(shù)。當判斷矩陣完全一致時，\lambda_{max}=n，CI=0；CI值越大，說明判斷矩陣的不一致程度越嚴重。為了衡量CI的大小，引入隨機一致性指標RI，RI的值與判斷矩陣的階數(shù)有關，一般通過大量的隨機判斷矩陣計算得到。不同階數(shù)判斷矩陣的RI值如下（表2）：|階數(shù)|1|2|3|4|5|6|7|8|9|10||----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----||RI|0|0|0.58|0.90|1.12|1.24|1.32|1.41|1.45|1.49||階數(shù)|1|2|3|4|5|6|7|8|9|10||----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----||RI|0|0|0.58|0.90|1.12|1.24|1.32|1.41|1.45|1.49||----|----|----|----|----|----|----|----|----|----|----||RI|0|0|0.58|0.90|1.12|1.24|1.32|1.41|1.45|1.49||RI|0|0|0.58|0.90|1.12|1.24|1.32|1.41|1.45|1.49|計算一致性比例CR，CR=\frac{CI}{RI}。當CR\lt0.1時，認為判斷矩陣通過一致性檢驗，權(quán)重向量是可以接受的；當CR\geq0.1時，說明判斷矩陣的不一致性較為嚴重，需要重新調(diào)整判斷矩陣，直到通過一致性檢驗為止。通過以上步驟，利用層次分析法可以確定城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中各評價指標的相對重要性權(quán)重。這些權(quán)重反映了不同指標在評價公交客流擁塞風險中的重要程度，為后續(xù)的綜合評價提供了關鍵依據(jù)。在實際應用中，可結(jié)合其他評價方法，如模糊綜合評價法，將各指標的權(quán)重與評價指標的實際值相結(jié)合，對公交客流擁塞風險進行全面、準確的評價。4.4各方法的比較與適用性分析熵權(quán)法、模糊綜合評價法和層次分析法在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中各具特點，在實際應用時，需根據(jù)具體情況進行綜合比較，選擇最適宜的方法，以確保評價結(jié)果的準確性和可靠性。熵權(quán)法作為一種客觀賦權(quán)方法，其核心優(yōu)勢在于能夠依據(jù)數(shù)據(jù)本身的離散程度來確定指標權(quán)重，從而有效避免了人為因素的干擾。在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中，當數(shù)據(jù)質(zhì)量較高、數(shù)據(jù)量充足時，熵權(quán)法能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢，準確地反映各評價指標在客流擁塞風險評價中的相對重要程度。在擁有多年完整的公交運營數(shù)據(jù)，包括不同時間段、不同線路的客流量、滿載率、行程時間等數(shù)據(jù)的情況下，熵權(quán)法可以通過對這些數(shù)據(jù)的分析，客觀地確定各指標的權(quán)重。然而，熵權(quán)法也存在一定的局限性。它對數(shù)據(jù)的依賴性較強，若數(shù)據(jù)存在缺失、噪聲或異常值等問題，可能會導致權(quán)重計算結(jié)果出現(xiàn)偏差，進而影響評價結(jié)果的準確性。熵權(quán)法無法考慮指標之間的相關性和層次關系，對于一些存在復雜關聯(lián)的評價指標，可能無法全面準確地反映其對客流擁塞風險的綜合影響。模糊綜合評價法的顯著特點是能夠巧妙地處理評價過程中存在的模糊性和不確定性問題。在城市地面公交網(wǎng)絡客流擁塞風險評價中，許多因素如客流量的大小、擁擠程度的描述等難以用精確的數(shù)值來界定，而模糊綜合評價法能夠?qū)⑦@些模糊信息進行量化處理，通過模糊關系矩陣和權(quán)重向量的運算，得出全面、客觀的評價結(jié)果。對于公交客流擁擠程度的評價，可將其劃分為“非常擁擠”“比較擁擠”“一般”“不太擁擠”“不擁擠”等模糊等級，利用模糊綜合評價法確定各等級的隸屬度，從而準確評估公交客流的擁擠程度。模糊綜合評價法也存在一些不足之處。它對專家的經(jīng)驗和知識依賴程度較高，在確定模糊關系矩陣和權(quán)重向量時，專家的主觀判斷可能會對評價結(jié)果產(chǎn)生較大影響。模糊綜合評價法的計算過程相對復雜，尤其是在評價因素較多時，計算量會顯著增加，可能會影響評價的效率。層次分析法的優(yōu)點在于能夠充