层次研究法在缓解交通拥堵方案中应用探究

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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

2、保有量逐年攀升，交通拥堵情况也越来越严重。在全国城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

3、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、

4、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

5、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

6、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。1.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.（

7、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（A—B判断矩阵和B—C判断矩阵）。相对目标层的判断矩阵，构建第一层判断矩阵A—B,计算权值，如表3所示：（四）判

8、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