交互式权重优化法在路网规划方案综合评价中的应用

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1、第25卷第5期重庆交通学院学报2006年10月Vo1125No15JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITYOct.,2006交互式权重优化法在路网规划方案综合评价中的应用13213刘晓佳,孔祥臣,施其洲,赵红英(11同济大学交通运输工程学院,上海200092;21重庆市规划设计院,重庆401147;31湖北省恩施州公路管理局,湖北恩施445000)摘要:考虑到公路网规划方案评价体系的多因素和多目标性,文章首次提出了用交互式多目标决策方法进行公路网规划方案的综合评价,该方法主要利

2、用历史数据对主观权重进行优化,并且用关联度对主、客观权重进行综合.利用此方法,提出路网规划方案综合评价模型,该模型能够对路网方案指标进行比较客观的评估,从而为公路网规划方案实施可行性论证提供依据,最后结合实例,对提出方法的实用性进行了验证.关键词:交互式算法;组合赋权法;满意度;路网规划方案;综合评价中图分类号:U49111文献标识码:B文章编号:10012716X(2006)0520136203路网规划方案综合评价的目的,是在各种规划1交互式权重优化法的模型和算法方案的社会、经济和技术评价的基础上,确定哪个

3、方111满意度函数案更接近规划目标以及这些方案接近规划目标程度性能满意度是指实际的公路网情况满足预期目的先后顺序.公路网规划涉及到交通、环境、经济等标的程度.在公路网评价过程重,满意度实际是指已多方面的因素,这些因素的代表指标又具有不同的有公路网满足交通需求的程度.通过对各种不同产性质和不同的量纲,如何利用这些指标进行规划方品性能指标参数进行分析,一班情况下影响公路网案的比较成为人们长期以来关注的问题.为解决这的指标主要包括3种形式:个问题,通常是利用某种方法和每个规划方案中的1)效益型指标,即指标越大越好,

4、其转换公式各项指标,给出这个规划方案的一个综合评价值,并比较各个规划方案的综合平均值来确定各个方案的为:优劣.为此,需要量化标度和权分析法等技术.对于r=arctan(x/a)(1)π/4这些技术,人们提出了层次分析法,多层次2关联分[1]式中,x———为实际系统性能指标数值;a———为该析法、神经网络方法、模糊多目标系统最优决策[2][3][4]满意度函数的参数.法、最小隶属度偏差法、主成分分析法等方法.以上几种评价方法各有优点,但是也存在一些问2)成本型指标,指标越小越好,其公式为:题,比如说评价过程中的

5、权重主观性过强;没有充分r=arctan(a/x)(2)π/4利用历史数据;单纯的对若干方案进行排序,而没有3)指标越适中越好考虑到是否符合交通需求的满意度等.本文采用交互式权重优化法对公路网的规划方arctan(x-b2a-b)b-ab案进行评价,该方法在其他领域得到了很好的运用,+1,当xEb时b(2a-b)见文献[5]和[6],本文首先建立公路网综合评价的arctanr=b-a交互式权重优化模型,并通过实例评价与分析,验证x-b了交互式权重优化法在公路网规划方案综合评价中arctanc-b1-,当x

6、时的可行性.该方法与前几种方法现比有如下优势:1)π/4减弱了权重的主观性;2)利用了历史数据;3)不仅对(3)几个方案进行排序,并且还对各方案是否满足实际112交互式算法的交通需求,是否需要重新设计给予了回答.对于有相同应用目标的公路网而言,我们并非3收稿日期:2005210211作者简介:刘晓佳(1979-),女,满族,黑龙江富锦人,博士生,从事综合交通运输方面研究.©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreser

7、ved.http://www.cnki.net第5期刘晓佳,等:交互式权重优化法在路网规划方案综合评价中的应用137m要严格区分它们之间的差异,而是寻求所需公路网δ=ΣΔPEi(8)i=1的现状与同类公路网现状之间的关系,因此利用满10若δ>0,说明W相比于W能使路网的综合0意度矩阵P对权重W进行优化的原则是使每个公1满意度更大,因此需要对权重进一步调整,用W代路网的满意度PEi尽可能大.0替W,按照上述步骤不断优化权重,直到δ≤0迭代11211单个路网方案的局部权重3k(k为迭过程终止,得到数据优化后的权重

8、W=W单个公路网规划方案的满意度PEi=Σωij·代的次数)rij,对于第i(i=1,2,⋯,m)个方案,可以通过以下113权重综合优化问题求解ωij,目标函数为:权重W3能使同类路网方案的满意度达到最nZi=maxΣωij3γij(4)大,但不一定符合实际所需路网的要求,这时需要考j=100303虑W,对W和W进行综合.以W为标准,求WnΣωij=1和W0的关联度R(具体算法参见文献[5]).最后