焦琳致 王海玥
摘要:自我國建設(shè)高鐵以來,高鐵線路規(guī)劃與我國人文經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)。由于行車路線不同,給周邊城市及居民帶來的影響不同。因此為了給高鐵線路的選擇提供科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕ㄗh,文章采用熵權(quán)法和層次分析法相結(jié)合的方法,根據(jù)多種影響因素構(gòu)造指標(biāo)評價體系,運(yùn)用MATLAB計算權(quán)重,并模擬建設(shè)從丹東到錦州高鐵的多條線路,運(yùn)用已有的模型計算出最科學(xué)合理的方案。最后根據(jù)研究結(jié)果,向鐵路規(guī)劃部門提出高鐵線路選擇的幾條合理化建議。
關(guān)鍵詞:層次分析法;熵值法;MATLAB;評價指標(biāo)
一、引言
丹東站是沈丹鐵路、沈丹高鐵和丹大快鐵的終點(diǎn)。丹東站東邊通過鴨綠江大橋與朝鮮平義鐵路相連,作為中朝兩國的邊境站,擔(dān)負(fù)著中國商品出口至朝鮮的重要運(yùn)輸任務(wù)。2015年,沈丹高鐵的丹大高鐵先后整式通車,旅客發(fā)送能力得到大幅提高。丹東站臨近城市中心,交通發(fā)達(dá),客流量大,目前的高鐵快運(yùn)已經(jīng)不能滿足實(shí)際需要,所以需要新的線路。錦州南站,位于錦州市松山新區(qū)東海大道,啟用于2003年,是京哈線秦沈段客流量最大的中間站,西接葫蘆島北站,東接凌海南站(擬建)。錦州南站位于錦州市城郊區(qū),距離市區(qū)較遠(yuǎn),高鐵站周邊的道路交通基礎(chǔ)配套設(shè)施仍然存在較大缺陷,未能滿足地方客流、周邊市民的良好使用。
葉嵩(2014)基于乘客出行特征對郊區(qū)型高鐵站選址進(jìn)行了分析,指出高速鐵的開通,提升沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力,改變沿線城市的空間可達(dá)性和居民生活方式,調(diào)整城市結(jié)構(gòu)。沈海燕,賀曉玲(2011)改進(jìn)了傳統(tǒng)模糊評價方法,構(gòu)建了高鐵站選址評價模型,在一定程度上提高了評價的準(zhǔn)確性。楊曉姍等(2018)通過對AHP和模糊綜合評價進(jìn)行優(yōu)化,構(gòu)造評判矩陣,并以成都東客站為實(shí)例進(jìn)行分析,為高鐵建設(shè)選址提供參考建議。
本文結(jié)合遼寧省現(xiàn)有高鐵線路和高鐵站現(xiàn)狀,考慮修建成本、增加人口流動性和對經(jīng)濟(jì)的拉動作用三個影響因素,模擬三條線路,運(yùn)用已建成的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行比較,最終選出最科學(xué)合理的方案。
二、高鐵線路規(guī)劃理論模型
(一)評價指標(biāo)體系的構(gòu)建
1. 修建成本
由于高鐵站建設(shè)成本受多種因素影響,例如路線設(shè)計、鋪設(shè)軌道、土地征用成本等,工程巨大,耗費(fèi)人力物力財力甚多。所以修建成本是影響高鐵站選址的主要因素之一。
2. 增加人口流動性
高鐵對人口流動的影響復(fù)雜,可以起到轉(zhuǎn)移勞動力的作用,通過縮短時空距離改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式、生活觀念以及出行理念。因此增加人口流動性是高鐵站選址的重要影響因素。
3. 對經(jīng)濟(jì)的拉動作用
高鐵的建設(shè)對沿線城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到拉動作用,有降低運(yùn)輸成本和提高交通安全的作用。高鐵站的選取會影響產(chǎn)業(yè)布局、加快城市化進(jìn)程以及形成交通經(jīng)濟(jì)帶等。此外,高鐵建成后會增加沿線城市居民的榮耀感和自信心,體現(xiàn)了現(xiàn)代科技的進(jìn)步,所以在高鐵選址時會著重考慮對經(jīng)濟(jì)的拉動作用。
(二)綜合集成賦值法確定權(quán)重分配向量
因?yàn)锳HP容易受到主觀因素的影響,所以無法避免評價人員的主觀片面性,導(dǎo)致該方法不能進(jìn)行較高精度的過程評價。所以本文對是將層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合,降低主觀因素。首先分別用層次分析法與熵權(quán)法求出權(quán)重,并且按照以下公式(1)進(jìn)行合成,這樣既充分保留了各種指標(biāo)傳遞的信息,又可通過知識經(jīng)驗(yàn)對客觀權(quán)重加以修正。
三、數(shù)值模擬結(jié)果與分析
目前丹東站到錦州南站需要經(jīng)過鳳城東、本溪、沈陽南、沈陽和盤錦北五站,耗時2時54分,并且每天只有一趟列車,不能滿足目前旅客的需求,而且出行多有不便。所以現(xiàn)需規(guī)劃一條丹東到錦州南的新建高鐵線路,考慮修建成本、增加人口流動性和對經(jīng)濟(jì)的拉動作用三個因素,通過查閱資料和咨詢專家,結(jié)合已經(jīng)建立的數(shù)學(xué)模型,來確立丹東到錦州的最科學(xué)合理的高鐵站選址方案。
現(xiàn)模擬以下三條線路:
方案一:丹東→鳳城東→營口東→盤錦北→錦州南
方案二:丹東→鳳城東→鞍山西→盤錦北→錦州南
方案三:丹東→鞍山西→營口東→盤錦北→錦州南
設(shè)要比較的三種因素修建成本、增加人口流動性和對經(jīng)濟(jì)的拉動作用為:
U={U1,U2,U3}
四、結(jié)論與建議
本文基于AHP和熵值法理論引入高鐵線路規(guī)劃模型,并以遼寧省丹東到錦州高鐵線路為例,利用MATLAB進(jìn)行數(shù)值分析。經(jīng)過上述模型分析計算,根據(jù)總層次排序權(quán)值得出從丹東到錦州的擬新建高鐵線路中方案一最科學(xué)合理。
本文研究對我國高鐵線路的選擇提出如下建議:一是在交通發(fā)達(dá)處選址。目前許多城市的高鐵站建立在城郊地區(qū),距離城區(qū)較遠(yuǎn),交通十分不方便,給旅客出行增添了煩惱,耗費(fèi)了出行時間。二是在較偏遠(yuǎn)高鐵站設(shè)立站前公交站。既方便旅客出行,又節(jié)能減排,對于增加高鐵站客流量也十分有利。三是增加配套設(shè)施。在高鐵站周圍建設(shè)商場、酒店、飯店等設(shè)施,既方便旅客乘車間隙休閑娛樂,換乘休息,又帶動城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,有利于形成新的城區(qū),擴(kuò)大城市規(guī)模。
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(作者單位:遼寧師范大學(xué))