Ｕｅ

ａＳｕｒｕＣ

資源利用效益、環(huán)境效益的變化率，Ｄ是向量ａ與向量ｎ的內(nèi)積，為可持續(xù)發(fā)展函數(shù)在ａ方向的方向?qū)��?shù)，反映區(qū)域交通可持續(xù)發(fā)展的速度和趨勢；Ｄ＞Ｏ，Ｓ（ｔ）的變化趨勢是上升的；反之，是下降的。若Ｄ＞０，而且ｅ（ｔ）、Ｓ（ｔ）、ｒ（ｔ）、ｃ（ｔ）＞Ｏ�？烧J(rèn)為是區(qū)域交通可持續(xù)發(fā)展的理想狀態(tài)。

由區(qū)域交通可持續(xù)度可以對區(qū)域交通的發(fā)展?fàn)顟B(tài)、發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行判別、評價和控制，幫助決策部門把握發(fā)展的方向和尺度，提高區(qū)域交通與區(qū)域社會經(jīng)

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第六章都市圈綜合交通發(fā)展的相關(guān)政策研究

濟(jì)大系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的程度。

區(qū)域交通可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)和它的發(fā)展過程的協(xié)調(diào)是相對一致的，即從區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r出發(fā)，在區(qū)域資源、環(huán)境的承載能力范圍之內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)交通與社會大系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展為途徑，合理制定區(qū)域交通系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域交通的可持續(xù)發(fā)展。

６．１．２線網(wǎng)規(guī)劃與方案評價

歐美發(fā)達(dá)國家交通規(guī)劃學(xué)科的理論、方法及技術(shù)早在２０世紀(jì)５０年代已基本成型，但當(dāng)時片面追求經(jīng)濟(jì)效用最大化，使交通規(guī)劃和交通政策日漸趨于狹隘。當(dāng)時的交通規(guī)劃沒有充分考慮交通系統(tǒng)環(huán)境和資源約束，沒有深刻認(rèn)識資源與環(huán)境因素的長久性影響，沒有關(guān)注社會的均衡發(fā)展和交通資源的公平分配，最終造成交通系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間矛盾的惡化。

從資源和環(huán)境的可持續(xù)性使用出發(fā)，交通運(yùn)輸規(guī)劃能夠把人類為滿足出行需要進(jìn)行的交通活動控制在自然資源和環(huán)境可以承受的范圍內(nèi)。

交通規(guī)劃的目的不應(yīng)僅僅是達(dá)到短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)效用的最大值，而是在與環(huán)境和資源協(xié)調(diào)好關(guān)系的前提下滿足人們更高、更多樣化的出行需求。由此，交通系統(tǒng)規(guī)劃在規(guī)劃觀念上不應(yīng)將增長和發(fā)展作為唯一目標(biāo)，在規(guī)劃技術(shù)上不應(yīng)將滿足需求作為唯一基點(diǎn)，應(yīng)力爭使各個區(qū)域、各類群體得到公平韻發(fā)展機(jī)會和均等的服務(wù)。

按照“五個統(tǒng)籌＂（統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展、統(tǒng)籌區(qū)域發(fā)展、統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展、統(tǒng)籌國內(nèi)發(fā)展和對外開放）的要求，我國的交通運(yùn)輸規(guī)劃必須更多關(guān)注環(huán)境、資源、安全、衛(wèi)生等方面的因素，與中國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略、外向型開放經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略相適應(yīng)，分析城市交通系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)之間的關(guān)系，探討城市化過程中交通系統(tǒng)建設(shè)對城市形態(tài)和發(fā)展的引導(dǎo)作用，以促進(jìn)“經(jīng)濟(jì)、社會、人的全面發(fā)展”為城市交通系統(tǒng)規(guī)劃的最高目標(biāo)。

對于軌道交通系統(tǒng)的規(guī)劃來說，要符合公共客運(yùn)交通本質(zhì)功能，即體現(xiàn)在大容量、快速兩方面。軌道交通為大城市用地空間拓展提供動力，成為大城市各區(qū)域間、各組團(tuán)之間緊密聯(lián)系的紐帶。國外將可持續(xù)觀念引入城市規(guī)劃和區(qū)域交通規(guī)劃并比較成功的范例有西雅圖和大溫哥華地區(qū)等，其基本經(jīng)驗(yàn)是通過對社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與交通系統(tǒng)的宏觀關(guān)系研究，注重體現(xiàn)交通“以人為本＂１１７

第六章都市圈綜合交通發(fā)展的相關(guān)政策研究

的管理理念，將人的可達(dá)性置于車輛的移動性之前考慮。

（１）基本步驟

從國外成功經(jīng)驗(yàn)來看，東京５０ｋｍ半徑的大東京交通圈、巴黎一市七省構(gòu)成的大巴黎地區(qū)、以倫敦市為中心的英國東南地區(qū)等大倫敦區(qū)的形成與發(fā)展，與發(fā)達(dá)的快速軌道交通網(wǎng)絡(luò)是密不可分的。

任何規(guī)劃的決策最終都?xì)w結(jié)為方案評價。軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的評價決策與鐵路規(guī)劃決策、城市交通規(guī)劃決策一樣，實(shí)際上是一個復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題，它涉及因素眾多，既有工程量、運(yùn)營費(fèi)等定量指標(biāo)，又有環(huán)境條件等定性指標(biāo)。

處理多目標(biāo)決策問題，一般遵循兩個原則：①在滿足決策需要的前提下，盡量減少目標(biāo)個數(shù)。②分析各目標(biāo)重要性的大小、優(yōu)劣程度，分別賦予不同的權(quán)數(shù)。目前較為成熟的方法有多屬性效用理論、多目標(biāo)規(guī)劃、層次分析、優(yōu)劣系數(shù)、模糊多目標(biāo)決策等。多屬性效用理論主要利用決策者的偏好信息，構(gòu)造一個多屬性效用函數(shù)，將原問題轉(zhuǎn)變?yōu)榍蠼夂唵蔚膯沃祮栴}。多目標(biāo)規(guī)劃是在給定的約束條件下，按照決策者的目標(biāo)優(yōu)先次序，求解存在矛盾的多目標(biāo)決策問題，使目標(biāo)值與實(shí)際能達(dá)到值之間的偏差最小。

對于這樣的多目標(biāo)問題，不可能像單目標(biāo)決策問題一樣求得純粹意義上的最優(yōu)解，而是要搜索出一組“非劣解’’（又稱Ｐａｒｅｔｏ最優(yōu)解），即找出一組優(yōu)于最劣解的解集，再由決策者根據(jù)專家意見、旅客調(diào)查意見對其進(jìn)行綜合判斷選擇，在非劣解集中找到最優(yōu)的調(diào)和解。一般來說，線網(wǎng)規(guī)劃與方案決策分析的基本步驟如下：

Ａ．針對所要解決的問題，提出一般性說明：

Ｂ．形成反映社會效益和經(jīng)濟(jì)價值的多目標(biāo)體系；

Ｃ．確定系統(tǒng)的決策變量，選擇多目標(biāo)分析的數(shù)學(xué)方法；

Ｄ．形成包含多個目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)集合，用決策變量表達(dá)，并用數(shù)學(xué)形式表示前述多目標(biāo)體系，形成反映資源限制等物理約束的集合，用決策變量寫成數(shù)學(xué)方程；

Ｅ．生成一個可供選擇的非劣解，使目標(biāo)函數(shù)集中每一項都達(dá)到一定的值；Ｆ．客觀評價所得出的解是否滿足目標(biāo)要求及資源利用情況如何，提出評價意義；

Ｇ．系統(tǒng)分析者詢問決策者，是否接受可供選擇的解，并由決策者按其效用值進(jìn)行主觀評價。如果決策者對某個目標(biāo)函數(shù)解集是滿意的，就可將這個解集１１８

第六章都市圈綜合交通發(fā)展的相關(guān)政策研究

作為解決問題的一個方案去執(zhí)行，轉(zhuǎn)到Ｌ；否則，執(zhí)行Ｈ；

Ｈ．決策者能否降低對某些目標(biāo)函數(shù)的指標(biāo)，以使其它一些更重要的指標(biāo)能夠提高，如果是肯定的，要給出調(diào)整幅度，再轉(zhuǎn)到Ｉ，否則轉(zhuǎn)到Ｊ，去進(jìn)行資源約束的調(diào)整；

Ｉ．向決策者調(diào)查，了解他對目標(biāo)函數(shù)調(diào)整的意見，即對目標(biāo)相對價值的回

’

答，構(gòu)成新的約束條件，再通過優(yōu)化運(yùn)算，得到另一個可供選擇的解；‘

Ｊ．確定是否有附加的資源和技術(shù)等可供使用，如回答是肯定的，就可改變資源等物理約束條件，進(jìn)行新的優(yōu)化計算，即返回Ｄ；否則，轉(zhuǎn)到Ｋ；

Ｋ．沒有合適的計劃可供再繼續(xù)執(zhí)行，停止。

Ｌ．所選的方案可以執(zhí)行，停止。

（２）指標(biāo)特性

建立評價指標(biāo)體系是綜合評價的第一步，也是其基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在。而對不同評價對象建立評價指標(biāo)體系，體系的合理性在很大程度上取決于所設(shè)立的體系結(jié)構(gòu)與指標(biāo)內(nèi)容是否充分反映了被評價對象不同側(cè)面的屬性及系統(tǒng)的整體功效。’由于被評價對象的千差萬別，甚至針對同一被評價對象的不同評價目的，以及擁有評價基礎(chǔ)資料的情況，指標(biāo)體系的確定都各有不同，從而使指標(biāo)體系的建立必須首先遵循具體問題具體分析的原則。根據(jù)人們對綜合評價問題的研究成果，在建立旅客列車方案評價指標(biāo)體系時，所選取的指標(biāo)應(yīng)具備以下特性：

①目的性

評價的目的性決定了評價指標(biāo)體系應(yīng)是一個以評價目的為核心的有機(jī)的統(tǒng)一整體，不同的評價目標(biāo)將產(chǎn)生不同的評價指標(biāo)體系。方案優(yōu)化問題的評價目的，就是通過對方案多側(cè)面特點(diǎn)的揭示和綜合，得到對方案相對優(yōu)劣的評價，就是在科學(xué)配置生產(chǎn)資源、有效利用設(shè)備的同時，最大限度地為旅客提供高質(zhì)量的運(yùn)輸產(chǎn)品。

②整體性

指標(biāo)的設(shè)立及指標(biāo)內(nèi)容的確定既要各自從不同角度反映優(yōu)化的不同側(cè)面，又要從整體上層層遞進(jìn)地反映優(yōu)化的總目標(biāo)。

③可比性

指標(biāo)內(nèi)容的確定需滿足不同優(yōu)化方案間的可比性，故應(yīng)盡量采用“相對指標(biāo)’’，而較少采用“絕對指標(biāo)”，從而便于利用指標(biāo)值直接比較不同方案的優(yōu)劣。

④可信性與客觀性

進(jìn)行綜合評價的主要目的是輔助決策，因而，評價結(jié)果的可信性、客觀性“９

第六章都市圈綜合交通發(fā)展的相關(guān)政策研究

尤為重要。作為綜合評價基礎(chǔ)的指標(biāo)體系應(yīng)有合理的層次結(jié)構(gòu)，對指標(biāo)內(nèi)容的界定應(yīng)清晰、正確。

⑤定性與定量相結(jié)合

一般說來，評價指標(biāo)體系由眾多的指標(biāo)共同組成，其中部分指標(biāo)可以準(zhǔn)確量化，部分指標(biāo)則帶有較強(qiáng)的模糊性，難以準(zhǔn)確量化。本文進(jìn)行綜合評價的對象是具體的列車方案，每一方案本身都對應(yīng)著一系列可以得到準(zhǔn)確統(tǒng)計值的指標(biāo)，同時每一方案也都存在某些不易量化的特征，單純的定量指標(biāo)或定性指標(biāo)均不足以全面反映方案的優(yōu)劣特性，因而需將兩類指標(biāo)結(jié)合起來，共同評價。

⑥可行性與實(shí)用性

盡管指標(biāo)體系應(yīng)力求全面，但卻不可過于精確。過于面面俱到、細(xì)致入微的指標(biāo)體系既不利于反映主要矛盾，還有可能使問題的分析陷入無頭緒的眾多線索中，同時也不利于操作，給指標(biāo)體系的運(yùn)用增加不必要的工作量，降低評價效率。

（３）選取指標(biāo)評價

在進(jìn)行區(qū)域軌道交通網(wǎng)絡(luò)評價時，按照全面性原則、可比性原則、非相容性原則、定性與定量相結(jié)合的原則、客觀性原則，可主要選取如下評價指標(biāo)：

①路網(wǎng)指標(biāo)：路網(wǎng)特征‘（長度、線路數(shù)目、車站數(shù)目），日均客流量（乘客總數(shù)、乘客×公里），平均出行時間，水網(wǎng)地區(qū)跨越水域的通道規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)自身合理性，遠(yuǎn)景網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等；

②經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：投資總額，年度運(yùn)營費(fèi)用，客票收入，節(jié)約出行時間，生態(tài)環(huán)境影響等；

⑨區(qū)域內(nèi)城市規(guī)劃相關(guān)指標(biāo)：城市發(fā)展形態(tài)，城市總體規(guī)劃，促進(jìn)城市多中心及市中心區(qū)域的發(fā)展，承擔(dān)市區(qū)活動集散中心及交通樞紐之間的連接等；

④線網(wǎng)結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)：建設(shè)的可操作性（車輛段，停車場等布局方式），運(yùn)營靈活性，換乘量，換乘方便性，占公共交通比例。

軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的核心問題毛網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和線網(wǎng)客流需求預(yù)測。通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計產(chǎn)生可行方案族，并篩選得到非劣方案集，然后評價方案的潛在效益、效果和成本。由于軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃后實(shí)施的時間很長，方案必須做到

?線網(wǎng)結(jié)構(gòu)符合區(qū)域結(jié)構(gòu)形態(tài)：

?線網(wǎng)規(guī)模適應(yīng)客流要求；

?線網(wǎng)密度適應(yīng)人口分布特征：●線網(wǎng)建設(shè)順序和進(jìn)度適應(yīng)區(qū)域發(fā)展方向和經(jīng)濟(jì)能力；‘

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●線網(wǎng)覆蓋范圍與區(qū)域內(nèi)城市總體規(guī)劃吻合。

６．１．３線網(wǎng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型與求解

（１）數(shù)學(xué)模型

對區(qū)域軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方案評價可采用多目標(biāo)優(yōu)化與決策分析的數(shù)學(xué)方法。這一多目標(biāo)決策不僅包含了多目標(biāo)最優(yōu)化技術(shù)，，而且涉及了人的因素，’綜合了多目標(biāo)優(yōu)化計算和與決策者的交互過程。

對于這樣的多目標(biāo)問題，要搜索出一組“非劣解＂（又稱Ｐａｒｅｔｏ最優(yōu)解），再根據(jù)專家意見、乘客調(diào)查意見對其進(jìn)行綜合判斷選擇，在非劣解集中找到最優(yōu)的調(diào)和解。