蒋琳玲

（成都铁路局 涪陵车务段，重庆 涪陵408000）

随着大量新修建客运专线的建成及投入使用，极大地提高了列车的运行速度，人们在出行方式选择上有了较大的变化，大大加强了铁路的市场竞争力。因此，在基于安全、经济、快捷、舒适、方便等有关属性后对高速公路、航空运输、普速铁路、客运专线四种常见的运输方式进行综合考虑和分析比较，并从中进行优选。

1 层次分析法简介

层 次 分 析 法 （Analytic Hierarchy Process，AHP）的基本思路:先找出影响解决问题的主要因素，按照关联、隶属关系将这些因素构成阶梯层次模型，再将各个层次中的因素进行两两比较，确定这些因素的相对重要性，并根据各个因素间比较的相对重要性，确定评价对象相对重要性的总排序。

将定性分析和定量分析结合起来是AHP的优点。通过层次分析法来确定各个影响因素的权重，通常按以下的步骤进行:

一般来说，将决策问题分为三个大层次:第一层为目标层，只有一个元素；第二层为准则层，可以有多个元素；第三层为方案层，也可以有多个元素。然后，构造出方案选择层次结构图。

1.1 构造判断矩阵

专家通常引用表1中的1～9标度方法，用数字对每层中各个评价指标的重要程度进行量化表示。

表1 标度含义表

考查因素层B和因素层A的相对重要性，可以得出A－B判断矩阵（见表2）。

表2 A－B判断矩阵

1.2 求解判断矩阵

得出在单一目标层A下被比较元素的相对权重，其步骤为

1）对判断矩阵的每一列进行正规化处理

2）判断矩阵的每一列经过正规化处理后，按行相加得

得到的向量W＝［W1，W2，…，Wn］T，即为所求的特征向量。

4）计算判断矩阵最大特征根为

式中:（AW）i为向量AW的第i个元素。

1.3 一致性检验

一致性检验的基本步骤为:先利用式（4）计算出所求解判断矩阵的最大特征值λmax，再分别代入式（5）和式（6）计算出判断矩阵的一致性指标CI和一致性比CR，并进行一致性检验

当计算的判断矩阵具有完全一致性时，其CI＝0。CI的值越小，所求判断矩阵的一致性越高；反之，则一致性越低。

由于CI值与判断矩阵的阶数n相关，为了度量不同阶的判断矩阵是否具有满意的一致性，可以计算判断矩阵的平均随机一致性指标RI，其值如表3所示。判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性指标RI之比称为随机一致性比率CR，则有当CR＜0.1时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，否则，就需要对判断矩阵进行相应的调整，并使之具有满意的一致性。

表3 同阶平均随机一致性指标RI

Bi－C判断矩阵的计算及其一致性检验的方法同上，最后进行层次总排序。

2 四种运输方式的特点

2.1 高速公路的特点

高速公路与普通客运相比具有以下特点:

1）速度快，时间省。通常高速公路的设计速度为100～120km／h，平均营运速度为90km／h，发车频率较高，旅客候车时间较短，且乘车手续较为简便，可以节约大量的时间。

2）旅客层次高，对服务的要求高。城市居民出行选择高速公路的较多，出行方便，且对客运软硬件的要求也较高。

3）客运经营方式先进。舒适、宽敞的大客车在高速公路客运运营中越来越多，公路设施也越来越现代化，能够满足旅客服务要求高的需求，且运营组织管理方式也较为先进。

因此，高速公路客运与航空运输、普速铁路和客运专线相比，高速公路客车开行班次可灵活增加，特别是在节假日和周末让旅客随到随走，旅客出行非常方便。

2.2 航空运输的特点

航空运输因其票价较高，主要客流为白领等收入较高的人群，乘坐飞机旅行时间短、服务优良。为了飞机起飞、降落不影响居民住宅，机场一般设在城市的边缘，这就给旅客出行时的乘车、候机安检、托取行李等带来诸多不便。相比较而言，在短距离旅客运输中，航空运输都不如高速公路、普速铁路和客运专线方便，且受天气影响较大。

2.3 普速铁路的特点

普速铁路的旅行时间较长、舒适性一般、服务一般，但由于火车票价较低，是外出打工人员、低收入人群的首选交通工具。火车站一般设在城市中心，乘坐公交车即可到达，乘车较为方便，且受天气影响较小，相比较而言，在长距离运输中，高速公路、航空运输都不如普速铁路方便。

2.4 客运专线特点

客运专线相较于高速公路和航空运输，具有全天候、安全性好、运能大、成本低、能耗低、污染轻的特点，具有可与既有铁路联网运营、经济效益好等技术优势，其速度可达200～300km／h，高于高速公路的客运时速。与普速铁路相比，客运专线具有时间短、舒适性好、服务好的特点。

人们在出行时，会结合自身的情况选择综合费用最小的运输方式。从上述四种运输方式的特性分析中可以看出，在安全性、经济性、快捷性、舒适性、方便性这五种属性中，各自的侧重点有所不同。因此，这里主要采用多目标决策分析法中的层次分析法，对四种运输方式的选择进行分析决策。

3 结合AHP对旅客出行方式进行分析

3.1 构造旅客出行方式，选择方案层次结构图

构造旅客出行方式，并选择方案的层次结构（见图1）。

图1 旅客出行方式选择方案的层次结构

3.2 构造比较矩阵并进行一致性检验

两两比较各个因素的重要程度，并将结果用于建立AHP的判断矩阵分布权重。为了得到量化的判断矩阵，采用1～9标度法，分别考察B层因素和C层因素的相对重要性，可以得到A－B，B－C判断矩阵。

1）构造准则层对目标层的比较矩阵A，如表4所示。

表4 A－B判断矩阵

2）构造方案层C对准则层B的比较矩阵B1，B2，B3，B4，B5，如表5～表9所示。

表5 B1－C判断矩阵

表6 B2－C判断矩阵

表7 B3－C判断矩阵

表8 B4－C判断矩阵

3）计算判断矩阵A－B，B1－C，B2－C，B3－C，B4－C的W，λmax，n，CI，RI，CR值，并进行一致性检验（见表10）。

表9 B5－C判断矩阵

表10 指标权重及一致性检验

由表10计算结果可知，判断矩阵A－B，B1－C，B2－C，B3－C，B4－C的CI＜0.1，均通过了一致性检验。

4）层次总排序及一致性检验过程，如表11所示。

表11 层次总排序计算表

从计算结果可以得出，客运专线在层次C总排序的权重大于航空、高速公路和普速铁路，因此，旅客出行方式应优先选择客运专线。

4 结束语

通过层次分析法定量分析，得出客运专线是人们出行的主要交通方式结论。客运专线是符合可持续发展需求运输方式的理想选择，具有高安全性、能耗低、对环境污染小等特点，经济效益显著。客运专线以其舒适、快捷、安全、经济、全天候等特点吸引了大量客流，在中长途旅客运输中具有明显的优势，其设计符合城际短途客流的客运产品，扩大了铁路旅客运输的市场份额，提高了客运专线的运输竞争力。

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