王浩慶 高雁（四川交投中油能源有限公司，四川 成都 610023）

四川省高速路網(wǎng)規(guī)劃與加油站站點(diǎn)布局的關(guān)系研究

王浩慶 高雁（四川交投中油能源有限公司，四川 成都 610023）

中國石油四川銷售分公司下屬的二級公司在進(jìn)行加油站站點(diǎn)規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，以公司所轄區(qū)域的油品需求預(yù)測為出發(fā)點(diǎn)，在確定加油站數(shù)量總規(guī)模的基礎(chǔ)上，再根據(jù)區(qū)域加油站站點(diǎn)的實(shí)際建成情況、區(qū)域綜合概況（經(jīng)濟(jì)、人口、交通等）來綜合確定新建加油站的布局。四川交投中油能源有限公司作為一個(gè)全新的合資公司，其加油站站點(diǎn)分布區(qū)域廣泛（全省范圍內(nèi)）、站點(diǎn)分散，若按照上述研究方法來進(jìn)行加油站站點(diǎn)的布局分析必然存在一定的技術(shù)缺陷，難以適應(yīng)公司的實(shí)際發(fā)展需要。公司的加油站站點(diǎn)遍布于全省高速公路沿線，該布局模式具有明顯的特殊性，在加油站行業(yè)內(nèi)非常少見，在進(jìn)行加油站站點(diǎn)建設(shè)時(shí)沒有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)、類似的模式可以借鑒，本研究課題提出了“微觀—宏觀—微觀”的研究思路，建立了以高速路網(wǎng)成熟度為基礎(chǔ)的加油站布局模型，填補(bǔ)了行業(yè)領(lǐng)域的空白，為公司加油站站點(diǎn)布局提供新的參考指標(biāo)，以供支撐可行性研究報(bào)告編制時(shí)的參數(shù)選取，具有一定的理論深度和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

加油站；城市規(guī)模；高速路網(wǎng)；成熟度

1 研究概述

四川交投中油能源有限公司是四川省交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司和中國石油四川銷售分公司積極響應(yīng)省委、省政府開展的“央企入川”活動(dòng)，本著“平等互利、優(yōu)勢互補(bǔ)、共同發(fā)展”的原則，共同出資組建的。

根據(jù)公司的投資計(jì)劃和發(fā)展戰(zhàn)略，到2020年末，遍布四川省高速公路沿線加油站的數(shù)量將達(dá)到100座以上，加油站站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)化布局基本形成。在進(jìn)行加油站站點(diǎn)規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，普遍采用“宏觀—微觀”的傳統(tǒng)研究方法，相較而言，公司現(xiàn)有以及擬建加油站站點(diǎn)全部分布在全省高速公路沿線，站點(diǎn)分布的路網(wǎng)依賴性極強(qiáng)，呈現(xiàn)路網(wǎng)決定站點(diǎn)的顯著特點(diǎn)，若按照傳統(tǒng)方法來進(jìn)行加油站站點(diǎn)的布局分析必然存在技術(shù)缺陷，缺乏一定的科學(xué)性、合理性。

本研究課題提出了“微觀—宏觀—微觀”的研究思路，首先從全省高速路網(wǎng)的研究角度出發(fā)，提出了省域城市節(jié)點(diǎn)重要度、高速路網(wǎng)成熟度的概念，在建立相應(yīng)評價(jià)模型的基礎(chǔ)上結(jié)合路網(wǎng)流量、區(qū)域概況綜合確定加油站的布局方案，以期達(dá)到科學(xué)謀劃布局，為公司加油站建設(shè)提供合理建設(shè)方案，增加公司效益的目的。

開展課題研究是行業(yè)融合、企業(yè)體質(zhì)改革對公司發(fā)展提出的必然要求；是實(shí)現(xiàn)公司集約化、規(guī)?；?、專業(yè)化管理要求的需要；是著眼全局，創(chuàng)效增優(yōu)，提升公司綜合效益的有力保障。課題的研究正是為了探索符合公司實(shí)際發(fā)展需要的理論模型，為公司加油站的建設(shè)提供科學(xué)可靠的決策支撐；同時(shí)，課題的研究填補(bǔ)了行業(yè)領(lǐng)域的空白，對行業(yè)類似的發(fā)展模式具有一定的借鑒意義，也具有一定程度上的先導(dǎo)性、前瞻性。

圖1-1 技術(shù)路線圖

2 四川省城市節(jié)點(diǎn)重要度

2.1 四川省城市概況

四川省東鄰重慶，北連青海、甘肅、陜西，南接云南、貴州，西銜西藏。是西南、西北和中部地區(qū)的重要結(jié)合部，是承接華南華中、連接西南西北、溝通中亞南亞東南亞的重要交匯點(diǎn)和交通走廊。四川省轄區(qū)面積48.6萬平方公里，居中國第五位，轄1副省級市，17地級市，3個(gè)自治州，183個(gè)縣（市、區(qū)）。

表2-1 2013年末四川省地市州人口匯總表

表2-2 2013年末四川省地市州城區(qū)常住人口匯總表

表2-3 2013年末四川省地市州地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）匯總表

3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21德陽市宜賓市南充市達(dá)州市涼山州瀘州市樂山市資陽市內(nèi)江市自貢市眉山市廣安市攀枝花市遂寧市廣元市雅安市巴中市阿壩州甘孜州1395．9 1342．9 1328．6 1245．4 1214．4 1140．5 1134．8 1092．4 1069．3 1001．6 860．0 835．1 800．9 736．6 518．8 418．0 415．9 234．0 201．2 10．0 8．1 11．0 10．2 10．2 11．2 10．4 10．6 10．3 11．3 10．8 10．8 10．7 11．1 10．5 3．9 10．7 10．2 12．1

表2-4 2013年末四川省地市州汽車保有量匯總表

2.2 四川省城市規(guī)模分布

根據(jù)2014年國家城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)造四川省地市州城市金字塔。

表2-5 2014年國家城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)

圖2-1 2013年四川省地市州城市分布圖

表2-6 2013年四川省地市州城市等級分布

注：

K=下一規(guī)模等級的城市數(shù)量/上一規(guī)模等級的城市數(shù)量

圖2-2 2013年四川省地市州城市金字塔

位序-規(guī)模法則是從城市的規(guī)模和城市規(guī)模位序的關(guān)系來考察一個(gè)城市體系的規(guī)模分布。公式如下：

圖2-3 2013年四川省地市州城市規(guī)模分布圖

圖2-4 2013年四川省地市州城市位序-規(guī)模分析圖

通過位序-規(guī)模法則分析可以得到，四川省城市首位度（P1/ p2)為5.04，四城市指數(shù)(P1/(P2+P3+P4))為1.89，十一城市指數(shù)為1.41，首位度較大，呈首位分布。通過數(shù)據(jù)擬合，q=0.85＜1，城市規(guī)模中位值偏小，為86.19萬人，首位城市比較發(fā)達(dá)，但其余的中小城市人口規(guī)模相對較小，與首位城市的人口規(guī)模差距較大?？傮w來說，四川省地市州城市發(fā)展呈現(xiàn)一點(diǎn)突出、多點(diǎn)支撐的發(fā)展局面，符合城市化發(fā)展的上升階段規(guī)律。

2.3 城市節(jié)點(diǎn)重要度分析

本文的核心是研究高速路沿線的加油站布局，決定加油站的建設(shè)與否最重要的因素為路段的交通量，交通需求決定交通量。因此，將人口、經(jīng)濟(jì)、汽車保有量三個(gè)定量因素作為影響路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)重要度的決定性指標(biāo)，本文擬采用變異系數(shù)法確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，最后進(jìn)行歸一化處理。各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)公式如下：

各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重為：

在確定各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上，對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，統(tǒng)一變換到(0,1)區(qū)間內(nèi)，綜合考慮上述因素，得到節(jié)點(diǎn)重要度的計(jì)算公式，

如下所示。

利用變異系數(shù)法綜合評價(jià)四川省地市州城市節(jié)點(diǎn)重要度中的人口、經(jīng)濟(jì)、汽車保有量三個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算得到各城市的節(jié)點(diǎn)重要度。(見表2-7、表2-8)

3 高速路網(wǎng)、服務(wù)區(qū)規(guī)劃

3.1 四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃

2009年3月2日，四川省人民政府第27常務(wù)會審議通過了《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2008-2030年）》。根據(jù)布局理論分析、實(shí)地調(diào)研工作，經(jīng)綜合分析、優(yōu)化與組織專家進(jìn)行論證，確定四川省高速公路網(wǎng)布局方案采用成都引入線和縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的形式，規(guī)劃方案由16條成都引入線、5條南北縱向路線、5條東西橫向路線和8條聯(lián)絡(luò)線組成，簡稱“16、5、5”網(wǎng)，總里程規(guī)模約8600公里，有23個(gè)出川高速公路通道。

2011年1月修訂后的《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2008-2030年）》中，規(guī)劃新增8縱7橫、10條聯(lián)絡(luò)線，進(jìn)出川通道增至33條，總里程約1.2萬公里。路網(wǎng)將連接所有城鎮(zhèn)人口超10萬的城市和地級行政區(qū)政府所在地，直接連接全省158個(gè)縣（市、區(qū)），高速公路網(wǎng)有效覆蓋全省鐵路集裝箱中心站、高鐵客運(yùn)站、內(nèi)河港口、樞紐機(jī)場，四川省綜合運(yùn)輸能力將大大加強(qiáng)。

2013年5月，國務(wù)院批準(zhǔn)了《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013年-2030年）》，從國家發(fā)展戰(zhàn)略全局的視角確定了全國高速公路主通道布局。編制《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2014-2030年）》的主要目的是，按照四川省全面實(shí)施“三大發(fā)展戰(zhàn)略”、奮力推進(jìn)“兩個(gè)跨越”的總體要求，加快構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系，以國家高速公路網(wǎng)為基礎(chǔ)，對省域高速公路網(wǎng)布局進(jìn)行補(bǔ)充和完善，保障全省高速公路科學(xué)有序發(fā)展。

經(jīng)過分析論證，四川省境內(nèi)國家高速公路和省級高速公路共同形成的省域高速公路網(wǎng)，將主要由16條成都放射線、8條縱線、8條橫線以及4條環(huán)線、20條聯(lián)絡(luò)線組成，簡稱“16、8、8”網(wǎng)。

圖3-1 四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃示意圖1（2014-2030）

圖3-2 四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃示意圖2（2014-2030）

3.2 四川省高速公路服務(wù)區(qū)布局規(guī)劃

2011年初，四川省交通運(yùn)輸廳審議通過了《四川省高速公路服務(wù)區(qū)布局規(guī)劃》，根據(jù)服務(wù)區(qū)的功能定位和布局要素，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，經(jīng)綜合分析、優(yōu)化與組織專家進(jìn)行論證，在廣泛調(diào)研和征求市州意見的基礎(chǔ)上，全省高速公路網(wǎng)共設(shè)置A類服務(wù)區(qū)

27處、B類服務(wù)區(qū)128處。

表2-7 節(jié)點(diǎn)重要度評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

表2-8 四川省地市州城市節(jié)點(diǎn)重要度

圖3-3 四川省高速公路服務(wù)區(qū)布局規(guī)劃圖

4 高速公路網(wǎng)成熟度模型研究

從目前的研究現(xiàn)狀來看，主要停留在高速路網(wǎng)的評價(jià)指標(biāo)體系和優(yōu)化方法兩個(gè)方面的研究，而針對高速路網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)對路網(wǎng)進(jìn)行綜合評價(jià)的研究尚淺，導(dǎo)致對路網(wǎng)的總體認(rèn)識評價(jià)模糊，難以量化。

由于高速路網(wǎng)布局規(guī)劃和高速路網(wǎng)沿線的服務(wù)區(qū)規(guī)劃已經(jīng)確定，規(guī)劃具有法律和行業(yè)強(qiáng)制性約束效力，因此高速公路沿線的加油站布局必須要遵循上述“固化思路”，即“路網(wǎng)決定服務(wù)區(qū)，服務(wù)區(qū)決定加油站”。由此思路出發(fā)，本階段重點(diǎn)對純路網(wǎng)進(jìn)行研究。

4.1 高速公路網(wǎng)規(guī)劃特點(diǎn)及規(guī)劃評價(jià)目標(biāo)

4.1.1 高速公路網(wǎng)規(guī)劃特點(diǎn)

高速公路規(guī)劃和建設(shè)應(yīng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局和城市空間的發(fā)展從“適應(yīng)型”逐漸向“引導(dǎo)型”轉(zhuǎn)變；要主動(dòng)促進(jìn)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)布局的合理發(fā)展；合理有效分擔(dān)綜合交通任務(wù)；以促進(jìn)社會、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展為根本目的；交通骨架網(wǎng)的規(guī)劃必須保證較高的服務(wù)水平。

高速公路網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)重視高速公路對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用，通過高速公路發(fā)展與建設(shè)規(guī)律的分析，尋求公路發(fā)展穩(wěn)定成熟期的高速公路網(wǎng)合理規(guī)模、結(jié)構(gòu)以及布局，滿足社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的需求。

4.1.2 高速公路網(wǎng)規(guī)劃評價(jià)目標(biāo)

高速公路網(wǎng)評價(jià)可分為技術(shù)評價(jià)、經(jīng)濟(jì)評價(jià)、環(huán)境評價(jià)和綜合評價(jià)。由于項(xiàng)目社會評價(jià)在我國項(xiàng)目決策中的重要性日益顯著，因此，項(xiàng)目社會評價(jià)在我國項(xiàng)目評價(jià)體系中應(yīng)有其獨(dú)立的重要地位，項(xiàng)目評價(jià)體系應(yīng)由技術(shù)評價(jià)、經(jīng)濟(jì)評價(jià)、環(huán)境影響評價(jià)、社會影響評價(jià)組成。

表4-1 高速公路網(wǎng)評價(jià)匯總表

4.2 評價(jià)指標(biāo)選取思路及原則

4.2.1 指標(biāo)選取思路及步驟

在選取高速公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)時(shí)，按照如下步驟進(jìn)行：首先，在公路網(wǎng)常用評價(jià)指標(biāo)（包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會影響等指標(biāo)）的分析基礎(chǔ)上,針對各評價(jià)指標(biāo)特性和高速公路網(wǎng)自身特點(diǎn)，遵循一定的選取原則，對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行初步篩選；然后，采用相關(guān)方法對初選結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，并確定各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重。如下圖所示。

圖4-1 評價(jià)指標(biāo)選取步驟流程圖

4.2.2 指標(biāo)選取原則

由于高速公路評價(jià)指標(biāo)具有多層次性、涉及面較廣（經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境及社會影響等多方面），單一評價(jià)指標(biāo)較多，而且指標(biāo)相互間往往缺乏可比性，因此，評價(jià)指標(biāo)的選取是否合理，直接影響到評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確與否，但指標(biāo)并不是選取得越多就越全面。指標(biāo)太多，指標(biāo)重復(fù)的可能性增大，而且有些指標(biāo)間具有互相交叉或包含關(guān)系，對評價(jià)過程具有一定的干擾；指標(biāo)太少，可能所選指標(biāo)缺乏足夠的代表性，會產(chǎn)生片面性。為了保證評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性，高速公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)的選擇須遵循針對性、可操作性、可比性、獨(dú)立性、動(dòng)態(tài)性和穩(wěn)定性原則。

4.3 評價(jià)指標(biāo)初步篩選

在常用評價(jià)指標(biāo)特性及其優(yōu)缺點(diǎn)分析基礎(chǔ)上，綜合高速公路網(wǎng)規(guī)劃特點(diǎn)，對高速公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行初步篩選，篩選結(jié)果如下圖所示。

圖4-2 高速公路網(wǎng)技術(shù)評價(jià)指標(biāo)初步篩選結(jié)果圖

4.4 評價(jià)指標(biāo)優(yōu)化

對高速公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)的選取過程，也就是在眾多有關(guān)公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)中選取符合高速公路網(wǎng)特點(diǎn)以及適用性和可操作性強(qiáng)的主要關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo)的過程，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)決策問題。由于不同類別的評價(jià)指標(biāo)無法用一個(gè)統(tǒng)一尺度去衡量比較，因此，唯一可行的辦法是進(jìn)行兩兩比較。通過將兩兩比較后的結(jié)果填入判斷矩陣，求解判斷矩陣的特征值和特征向量，再確定各評價(jià)指標(biāo)重要性，即權(quán)重，然后通過比較權(quán)重做出選擇。

4.4.1 評價(jià)指標(biāo)優(yōu)化方法

（1）構(gòu)造判斷矩陣

判斷矩陣元素aij具有性質(zhì)：① aii=1；② aij=1/aji；③aij=aik·akj。判斷矩陣中元素aij的值按下表確定。

表4-2 兩目標(biāo)重要程度比較分類表

（2）確定指標(biāo)權(quán)重

由判斷矩陣A確定權(quán)重Wi，本文采用特征向量中的和積法確定各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重。由矩陣?yán)碚撚校篈W=ηW，W為向量，且W=(W1,W2,…，Wn)T，η為判斷矩陣A的特征根，W即為特征根所對應(yīng)的特征向量。

對于滿足判斷矩陣元素的3個(gè)性質(zhì)的判斷矩陣，稱之為完全一致性判斷矩陣，此時(shí)，判斷矩陣的最大特征根ηmax=n，其余特征根為0。

對于通過兩兩對比的方法構(gòu)造出的多目標(biāo)決策問題的判斷矩陣，常常不滿足第3個(gè)性質(zhì)，因而不一定是完全一致性判斷矩陣。若離完全一致性不遠(yuǎn)，則判斷矩陣基本可用，但不能以n作為最大特征根。因此，在構(gòu)造好了判斷矩陣之后，既要檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性，還要求最大特征根及所對應(yīng)的特征向量。

（1）將判斷矩陣每一列歸一化：

（2）將每一列經(jīng)歸一化后的矩陣按行相加：

（3）將向量M=(M1,M2,…，Mn)T歸一化，即得到指標(biāo)權(quán)重矩陣：

（3）一致性檢驗(yàn)

表4-3 RI系數(shù)表

4.4.2 指標(biāo)優(yōu)化框架設(shè)計(jì)

按照以上分析方法，按如下步驟對評價(jià)指標(biāo)初選結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。

（1）對初步選出的各評價(jià)指標(biāo)在所屬指標(biāo)類別內(nèi)進(jìn)行兩兩對比，構(gòu)造出相應(yīng)的判斷分矩陣；

（2）采用特征向量中的和積法計(jì)算評價(jià)指標(biāo)權(quán)重；

（3）計(jì)算判斷矩陣的一致性指標(biāo)和檢驗(yàn)系數(shù)；

（4）檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性，若具有較好的一致性，轉(zhuǎn)步驟（5）；否則，對判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后轉(zhuǎn)步驟（2）。

（5）根據(jù)各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果，對各層次指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行排序，若某指標(biāo)權(quán)重小于給定的篩選界值（為了不使被篩選出來的指標(biāo)數(shù)量過多、避免過大的交叉性，又不使被篩選出來的指標(biāo)數(shù)量過小、所選指標(biāo)有足夠的代表性，建議篩選界值取0.08）則被刪除，轉(zhuǎn)到步驟（1）；否則，輸出指標(biāo)優(yōu)選最終結(jié)果。評價(jià)指標(biāo)優(yōu)化過程如下圖所示。

圖4-3 評價(jià)指標(biāo)優(yōu)化流程圖

4.4.3 評價(jià)指標(biāo)優(yōu)化結(jié)果及指標(biāo)權(quán)重

應(yīng)用上述指標(biāo)優(yōu)化方法，計(jì)算各層次評價(jià)指標(biāo)權(quán)重和一致性指標(biāo)及檢驗(yàn)系數(shù)，并對計(jì)算結(jié)果加以分析判斷，如下表所示。

表4-4 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重、一致性檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果表

在以上分析計(jì)算基礎(chǔ)上，刪除指標(biāo)權(quán)重小于給定篩選界值的指標(biāo)和該指標(biāo)在判斷矩陣中所對應(yīng)的行與列，重新計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，得到評價(jià)指標(biāo)優(yōu)化結(jié)果及其權(quán)重匯總?cè)缦聢D所示。

圖4-4 評價(jià)指標(biāo)優(yōu)化結(jié)果匯總圖

4.5 路網(wǎng)成熟度

4.5.1 路網(wǎng)連通度

所謂路網(wǎng)連通度，是指規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)依靠公路相互連通的強(qiáng)度。公式如下：

4.5.2 路網(wǎng)密度

路網(wǎng)密度反映一個(gè)國家或地區(qū)的路網(wǎng)發(fā)展水平，在某種程度上體現(xiàn)了路網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其合理性。按照分擔(dān)對象的不同，分為面積路網(wǎng)密度和人口路網(wǎng)密度。

4.5.3 路網(wǎng)可達(dá)性

（1）節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性

表示從路網(wǎng)中某一點(diǎn)i通達(dá)另一節(jié)點(diǎn)j的難易程度。路網(wǎng)中某一點(diǎn)的可達(dá)性可用該點(diǎn)到網(wǎng)中所有各點(diǎn)的平均出行時(shí)間Ti（或平均出行距離Di）表示。公式如下：

（2）路網(wǎng)的可達(dá)性

整個(gè)路網(wǎng)的可達(dá)性以全路網(wǎng)的平均出行時(shí)間T（或平均出行距離D）表示。公式如下：

4.5.4 路網(wǎng)成熟度

本文提出高速路網(wǎng)成熟度的概念，意在通過定量指標(biāo)來衡量現(xiàn)狀路網(wǎng)相對規(guī)劃路網(wǎng)的完成進(jìn)度，為沿線加油站的布局規(guī)劃及投放時(shí)機(jī)提供相關(guān)的理論依據(jù)。

從上文的分析可以得出，對于高速公路而言，路網(wǎng)連通度、路網(wǎng)密度、路網(wǎng)可達(dá)性為衡量高速公路網(wǎng)成熟度最重要的三個(gè)指標(biāo)。本文擬分別采用模糊數(shù)學(xué)方法的數(shù)學(xué)模型和權(quán)重模型對現(xiàn)狀高速路網(wǎng)的成熟度進(jìn)行評價(jià)，并在此基礎(chǔ)上對高速路網(wǎng)成熟度進(jìn)行組合評價(jià)。

（1）模糊數(shù)學(xué)模型

采用模糊數(shù)學(xué)原理，運(yùn)用模式識別的辦法來評價(jià)現(xiàn)狀路網(wǎng)的成熟度。在日常生活中，經(jīng)常需要進(jìn)行各種判斷和預(yù)測。例如：圖像文字識別、故障（疾病）的診斷、藏礦情況的判斷等，其特點(diǎn)就是在已知各種標(biāo)準(zhǔn)類型條件下，判斷識別對象屬于哪個(gè)類型的問題，這樣的問題就是模式識別。

模式識別的問題在模糊數(shù)學(xué)形成之前就已經(jīng)存在，傳統(tǒng)的做法主要是用統(tǒng)計(jì)方法或者語言的方法進(jìn)行識別。但在多數(shù)情況下，標(biāo)準(zhǔn)類型?？捎媚：硎荆媚：龜?shù)學(xué)的方法進(jìn)行識別更為合理可行，以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的模式識別方法稱為模糊模式識別。

模式識別主要包括三個(gè)步驟：

第一步：提取特征，首先需要從識別對象中提取與識別有關(guān)的特征，并度量這些特征。

第二步：建立標(biāo)準(zhǔn)類型的隸屬函數(shù)。

第三步：建立識別判決準(zhǔn)則，確定某些識別原則，以判定識別對象屬于哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)類型。

高速路網(wǎng)成熟度的模型為：

上式中：

W=(w1,w2,…，wn)為一級評價(jià)因素的權(quán)重；

D=(d1,d2,…，dn)為評價(jià)等級對應(yīng)的水平。

下面求D=(d1,d2,…，dn)。假設(shè)某個(gè)評價(jià)因素ui有m個(gè)二級評價(jià)指標(biāo)，記為Vi=(vi1,vi2,…，vim)，權(quán)重分別為Qi=(qi1,qi2,…，qim)，有t種評價(jià)等級，記為P=(p1,p2,…，pt)，與各等級對應(yīng)的水平是F= (f1,f2,…，ft)，則Di=(i=1,2,…，n)為各矩陣的乘積。

假設(shè)有六個(gè)評估小組評定四川省高速路網(wǎng)的成熟度，評價(jià)指標(biāo)分別為：路網(wǎng)連通度、路網(wǎng)密度、路網(wǎng)可達(dá)性，評價(jià)等級有很成熟、成熟、基本成熟、不成熟四個(gè)等級，所對應(yīng)的水平分別為0.90，0.75，0.55，0.30。具體見下表。

表4-5 四川省高速路網(wǎng)成熟度評價(jià)信息表

經(jīng)過計(jì)算，四川省高速路網(wǎng)成熟度為0.637，路網(wǎng)等級為基本成熟。

（2）權(quán)重模型

權(quán)重模型的思路∶首先分別計(jì)算四川省高速路網(wǎng)單個(gè)評價(jià)指標(biāo)（路網(wǎng)連通度、路網(wǎng)密度和路網(wǎng)可達(dá)性）相對于規(guī)劃指標(biāo)的成熟度，再結(jié)合單個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重分別與對應(yīng)評價(jià)指標(biāo)的成熟度相乘，最后求和得到整個(gè)高速路網(wǎng)的成熟度。計(jì)算公式如下。

式中：

Mi—高速路網(wǎng)成熟度；

ki—單個(gè)評價(jià)指標(biāo)的成熟度。

表4-6 四川省高速路網(wǎng)指標(biāo)匯總表

根據(jù)權(quán)重模型公式，經(jīng)過計(jì)算得到四川省高速路網(wǎng)的成熟度為0.648。

通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，在評價(jià)四川省高速公路網(wǎng)的成熟度時(shí)，模糊數(shù)學(xué)模型和權(quán)重模型的計(jì)算結(jié)果較為相近，差異較小。因此，對兩種模型的結(jié)果取加權(quán)平均值作為高速公路網(wǎng)成熟度的最終評價(jià)值。

表4-7 四川省高速路網(wǎng)成熟度評價(jià)值

[1]馬成文.分析高速公路加油站建設(shè)問題的探討[J].城鄉(xiāng)建設(shè).2013（3）.

[2]趙爽爽.高速公路服務(wù)區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究—以重慶為例[D].重慶交通大學(xué).2013.

[3]楊海榮,肖慎,殷兆進(jìn).高速公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系及優(yōu)化方法研究[J].現(xiàn)代交通技術(shù).2006（6）.

[4]顧政華,李旭宏,于世軍.區(qū)域高速公路網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)的連通度研究[J].公路交通科技.2005（2）.

[5]田智慧,曾琦.區(qū)域公路網(wǎng)技術(shù)評價(jià)指標(biāo)體系研究[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2008（4）.

[6]《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2008-2030）》.四川省交通運(yùn)輸廳.

[7]《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2014-2030）》.四川省交通運(yùn)輸廳.

[8]《四川省高速公路服務(wù)區(qū)布局規(guī)劃》.四川省交通運(yùn)輸廳.

[9]《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）.2004.

[10]《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（GB50156-2012）.2012.

[11]《新設(shè)四川交投中油能源有限公司項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》.中國石油四川銷售分公司.2013.