用数据包络分析法评估城市公共交通网络.doc

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1、基于数据包络分析的城市公共运输评估的研究 摘要：根据城市常规公共交通网络评估问题，用数据包络分析来研究它。首先建立一个评价指标,之后，在此基础上通过使用数据包络分析方法的虚拟决策单元，可建立城市公共交通网络评价模型并能用实例来验证。通过案例分析，被用来评估城市公共交通网络的数据包络分析方法是科学的、合理的、公平的。关键词: 城市公共交通 线网络评价 数据包络分析.简介作为城市发展水平一个重要部分和反映方面，城市公共交通在城市交通运输系统中占有重要的地位。城市公共交通线网规划是城市公共运输计划的核心，因此制作一个科学的、合理的公共交通网络规划方案是有非常重要的意义的。城市公共交通网络规划评价的传

2、统方法有层次分析过程法和专家调查法，但这两个方法有极强的主观性,在客观评价方面就不尽人意了，和使用相同的权重向量属于统一的评价, 在这种情况下隶属度不能代表最优和最客观的因素。目前，数据包络分析是未被统一的最有效的评价方法。它使用数学规划模型来评估且有多个输入和输出的特点。数据包络分析方法有效地解决了评价指标的主观性和权重的均匀性的问题。. 城市公共交通网络规划评价指标体系建立城市公共交通网络规划评价指标体系的本质在于寻找一组具有典型意义的指数。这样，公共交通网络特征可以被综合反映, 公共交通线网规划评价目标的定量判断可以被正确表达。指标体系建立后，应该谨慎分析城市公共交通网络的施工要求和目的

3、，然后就能得出评价目标并建立系统间需求的相应关系。最后,我们可以确定指数的选择和设置。公共交通网络建设的目标是不断扩大其覆盖面，提高操作效率和服务水平。科学性、可行性和可比性是建立指标系统的三大原则。在全面分析城市公共交通网络结构和功能的基础上, 城市公共交通网络规划评价指标体系从快速、广泛、高效、方便这四个方面来确定。指数系统如图2.1所示。.城市公共交通网络规划评价的数据包络分析模型A. 涉及非阿基米德无穷小的数据包络分析模型C2R模型是最初的数据包络分析模型，假设有n个决策单元,每个决策单元有m种“输入”（表示决策单元的资源消耗）和s种“输出”（代表决策单元产生的利益），因为模型是分式规

4、划的，这很难解决，我们用Chzrnes-Cooper方法将其转换成等效线性规划问题。为此，我们令：模型如下所示：非阿基米德无穷小（这是一个比任何正数都小但比零大的的数）在上面的模型已介绍过，那么它的对偶模型如下列表所示: 线性规划的最优解（D）是 0，s-0,s+0,0，如果0=1，决策单元j0是无效的数据包络分析；如果0=1，s-0=s+0=0，则是数据包络分析是有效的。通过相对有效的数据包络分析决策单元的推测运算，如果决策单元是有效的，那么就可以获得输入与输出的变化。B城市交通网络规划评价的DEA模型评价指标与更大的规模和一些指标相关,如图2.1所示：图2.1城市公共交通网络评价指标体系主

5、成分分析法用来分析指标体系并使指标体系一体化。在有效地反映城市公共交通网络规划方案特点的前提下，为了实现改善评价可操纵性的目标，指标规模应尽量简化。同时根据上述原则，输入指标越大越好,输出指标也越大越好，这样就确定了输入和输出指标（结果在表3.1中已列出）。表3.1城市公共交通线网规划评价指标系统输入指标输出指标传递系数运行速度预期满载率平均非线性系数网络覆盖路线浓度假设有n种可供选择的城市公共交通网络规划方案，Sj(j=1,2,3,n)是第j种方案，每种方案有p种输入指标和q种输出指标，相应的输入和输出向量是j=(j1,j2,jp)和yj=(yj1,yj2,yjq). 因为在指标体系中各种指

6、标有国家标准, 一个输入/输出值符合国家标准的虚拟决策单元被引入到决策单元的集合中, 然后PD模型就建立了。.实例分析在本节中,将使用本文已经建立的内部数据包络分析模型来检测一个性能评级问题。为了与赣州的公共交通规划相符, 赣州“十二五”计划中的公共交通网络规划的四个选项将作为评价对象。上述的数据包络分析模型将被当做计算工具。所有的评价指标列在表4.1。获得的结果列在表4.2（使用了上面PD模型和应用术语9.0）。 对于第四个方案：*=1，s1-=s2-=0,s1+=s2+=s3+=s4+=0, 这表明,该方案是有效的；*=1，这表明该方案的测量结果未有改变，那就是说，该方案的结果已达到了输出

7、值最大的规模点，此方案是最好的。对于第一、第二和第三方案，*分别是0.860,0.898和0.900,这三种方案是无效的。三个方案的*分别是0.906, 0.942 和 0.977,说明这三个方案的测量结果是依次递增的，即输入增加可以得到更高的输出百分比。.总结根据前人的研究成果，我们综合考虑城市公共运输网络规划评价的特点，然后建立城市公共交通规划线网评价指标体系。数据包络分析方法是应用于构建一个评价模型。最后我们以实例验证该模型,得到结论如下:（1） 本文建立的指标体系可以反映城市公共交通规划线网络方案的整体效率，这些指标是可行的且容易获得。（2） 应用数据包络分析方法来评价和分析城市公共交通规划的线网络，我们可以同时确定最佳的解决方案、分析原因和调整方法。运用数据包络分析方法来评估时我们不需要验证评价指标，操作既简单又实际。