层次研究法在缓解交通拥堵方案中应用探究

1、层次研究法在缓解交通拥堵方案中应用探究摘要本文阐述了层次分析法的一般原理，分别 对指标的选取、判断矩阵的形成以及一致性检验、权重的计 算方法等问题进行了讨论，通过确定权重并进行具体过程分 析与计算，最终确定出方案的优先顺序，并根据所得的结果 进行分析和评价。根据呼和浩特市大学路产生的交通拥堵现 象，以其缓解拥堵的方案为例，研究了层次分析法在交通拥 堵缓解方案选择中的应用。关键词层次分析法拥堵现象应用研究大学中图分类号jf224 文献标识码a 文章编 号1009-5349 (2013) 07-0114-02引言随着我国居民生活水平的提高，机动车保有量逐年攀 升，交通拥堵情况也越来越严重。在全国城

2、市快速机动化的 过程中，呼和浩特市自然也表现了强劲的势头，呼和浩特市 交通拥堵情况随处可见，严重制约其在交通方面以及城市方 面的发展。因此，有必要讨论和实施缓解呼和浩特市交通拥 挤的解决方案。本文应用层次分析法，对缓解呼和浩特市大 学路的交通拥挤现象的方案进行了分析与论证。、层次分析法的原理层次分析法的基本原理是将所要研究的复杂疑难问题 进行分析。根据所求出的目标层和准则层以及准则层和方案 层两要素之间的相对权重，求得方案层和目标层之间的相对 总权重，以此总权重对各个方案进行排序，确定出要达到预 期目标的最佳方案；最后根据所得结果，对于该实际问题进 行分析和评价。（一）建立评价系统的递阶层次结

3、构根据具体的实际情况和对于研究的复杂疑难问题的影 响因素，建立评价系统的递阶层次结构，它一般包含三个层 次，即目标层、准则层和方案层。根据递阶层次结构的形状 和由上到下的次序，也可以称为最高层、中间层和最低层。目标层是包含研究者所想要达到的结果或预期实现的 目标，一般要将各分目标最后整合为一个总体要实现的目 标，即只包含一个要素；准则层是包含对于影响目标层要素 的各个主要因素，它一般还可以包含若干个层次，形成子准 则；方案层是包含许多为达到预期目标所要采取的各种方 案、方法和措施等，它是所分析评价对象的一种具体表现。（二）建立目标层和准则层以及准则层和方案层之间要 素的两两比较判断矩阵并且计算

4、它们的相对权重对于建立两两要素的比较判断矩阵的核心就是要根据 某种标度定义来表示出目标层和准则层以及准则层和方案 层中两要素之间的相对权重；一般是利用美国著名运筹学 家、匹兹堡大学教授t. l. saaty的标度定义，将两要素之间 的重要性通过1-9的数字来表示，其中1表示两个要素相互 比较之后，前者和后者具有重要性相同，9表示两个要素相 互比较之后，前者比后者具有极端的重要性，而1-9之间的 整数从小到大表示两个要素相互比较之后，前者对于后者相 比的重要性程度逐渐加强，它们的倒数则表示的是反过来的 重要性标度，即为后者相对于前者的重要性程度。每个比较 判断矩阵中的两要素的相对权重并不是完全一

5、致的，而是根 据实际情况来进行变化的。将两要素之间的比较判断矩阵建立出来后，利用几何平 均法求解各元素相对于上层元素（准则等）的权重wi （重要 性）：它的计算步骤是将某一比较判断矩阵的各个要素按行 相乘，并将各个相对应得结果开n次方得到wi,之后对wi 进行归一化处理得到相对的重要度向量wio,即为其权重。（三）两要素比较判断矩阵的一致性检验在对两要素的比较判断矩阵求权重以前，需要对其进行 一致性检验。这就要考虑到在构造比较判断矩阵时所存在的 人为因素和其他不确定因素，使得所计算出的权重能够反映 各个要素之间的相对重要性程度。1. 计算一致性指标c.i.式中，（aw） i表示向量aw的第i个

6、分量。2. 查找并且确定所对应的平均随机一致性指标r. i.1-14阶正互反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性 指标如下表1所示。r. i.是同阶随机判断矩阵的一致性指标的平均值，它的 引入意义是要避免所存在的缺点，就是一致性判断指标随n 增大而明显增大的弊端。3. 计算并确定一致性比例c. r.对于检验两要素之间的比较判断矩阵一致性的标准是 当一致性比例c.r.（二）建立出缓解交通拥堵问题的递阶层次结构目的层：a：缓解交通拥堵情况准则层：b1：投入资金b2：起效时间b3：难易程度b4：政策导向b5：实用价值方案层：c1：合理规划，拓宽道路c2：引进智能交通 系统c3：加强交通管理，解决秩

7、序问题c4：优先发展公共 交通c5：宣传教育如图1所示：（三）构造两两比较判断矩阵以及重要度计算通过调查、分析和讨论，我们构造了目标层和准则层以 及准则层的各个评价要素和方案层的各个方案之间的两两 比较判断矩阵（ab判断矩阵和bc判断矩阵）。相对目标层的判断矩阵，构建第一层判断矩阵ab,计算权值，如表3所示：（四）判断矩阵的一致性检验符合一致性检验，故可行。（五）各层要素对系统总目标的总权重并进行最佳方案 的确定各方案的总排序权值如表4所示，它们的优劣顺序为 c4>c3>c5>c2>c1,并且方案c4和c3明显优于其他方案。因 此，要缓解呼和浩特市拥堵情况主要应该大力优

8、先发展公共 交通和加强交通管制（如加派交警的管理人员），减少私家 车的出行。三、结束语利用层次分析法建立评价系统的递阶层次结构以及通 过分析计算和评价，得到了关于缓解交通拥堵问题所提出方 案的总优先顺序，经过在呼和浩特市大学路的这一实例来进 一步加以论证，说明了该方法应用到确定缓解交通拥堵的最 佳方案这个方面是一种极为有效和可靠的方法，避免了在构 造评价系统中所存在的研究者的主观因素和在过程中的片 面性以及局限性等缺点，这就为以后在交通拥堵等交通问题 方面提供了具有参考价值的数据、指标和资料，在现实中具 有较强的意义和一定的应用价值。【参考文献】1 窦慧娟，张晓东，张慧丽层次分析法在交通运输方 式选择中的应用研究j.铁道运输与经济，2003,第4期， 45-47.2 王建军