交通一卡通方案的系统决策方法研究.pdf

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1、第3 2 卷第4 期2 0 0 8 年8 月武汉理工大学学报(鸯望霾差)J o u r n a lo fW u h a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y(T r a n s p o r t a t i o nS c i e n c e&E n g i n e e r i n g)V 0 1 3 2N o 4A u g 2 0 0 8城市交通一卡通方案的系统决策方法研究*张宁高朝晖何铁军杨利强(东南大学教育部智能运输系统研究中心南京2 1 0 0 9 6)摘要：在制定城市公共交通一卡多用系统远景、使命、长期目标的基础上，对某城市公交A F C

2、系统进行环境分析、战略匹配，并用定量战略规划矩阵进行宏观战略决策，表明交通一卡通方案应采取W O 战略，即适时技术改造原有公交A F C 系统以适应系统的长远发展在总体战略思想指导下提出了可行的技术方案集，运用模糊评价方法对技术方案进行微观评价，得出公交A F C 系统升级改造，逐步换卡的方案为最优方案关键词：城市交通；一卡多用系统f A F C 系统；决策中图法分类号：U 4 9 1城市公共交通一卡多用系统指以公共交通应用为基础，利用智能卡技术，通过一种支付方式对多种应用服务付费，或一种应用服务但包含多个服务提供商n 城市公共交通一卡多用系统是一项非常复杂的大系统工程，涉及的行业面广，其中任

3、何一项技术方案的制定，都需宏观战略思想的指导 2 4 而现有的方案评价方法往往是在总体原则、方向确定的情况下，探讨各具体实施方案的优劣“，是微观层面的技术方案决策因此，本文以某城市交通一卡通方案决策为例，提出一种宏观与微观相结合的系统决策方法，在制定远景、使命、长期目标的基础上，运用战略管理理论提出制定方案的总体战略思想，在此指导下提出可行技术方案集，然后运用模糊评价方法对技术方案进行微观评价，从而避免了最终技术方案并非全局最优的情况为：致力于通过一流技术和富有成效的工作，向利益相关者提供高质量的多元服务，努力成为地区范围内小额电子消费业务中的领导者城市公共交通一卡多用系统的使命可描述为：以高

4、科技为基础，运用其带来的效率与效益提高，提供多元服务，满足乘客需求，降低营运成本，加强安全管理，创造更高附加值，达成政府、业主及消费者多赢之目标具体措施有：(1)以非接触式I C 卡技术，整合公交、地铁、出租车、轮渡及市内停车场的收费系统，为运输付费全面电子化打下坚实基础；(2)在城市公交一卡通的基础上为市民提供其他交通、旅游、小额消费等多样化的电子消费服务，实现“一卡握在手，城市任遨游”城市公共交通一卡多用系统的长远目标为：持卡人数达到城市人口的8 0 以上，系统能够不断拓展新的应用领域，以达服务不断、永续经营1一卡多用系统的宏观决策基础2宏观决策宏观决策的基础是制定城市公共交通一卡多用系统

5、的远景、使命和长期目标城市公共交通一卡多用系统的远景可描述2 1 环境分析战略规划的基本原则之一是寻求既能利用内部优势和改善内部劣势，又充分利用外部机会并收稿日期：2 0 0 8 0 3 2 6张宁一男，3 6 岁，工学博士，主要研究领域为道路与铁道工程、交通信息工程及控制研究。江苏省科技攻关重大项目(批准号：B E 2 0 0 6 0 1 0)，南京市科技发展计划重大项目(批准号；2 0 0 6 0 1 0 0 1)，南京地下铁道工程建设指挥部专项科技项目(批准号t 8 5 5 0 1 4 3 0 0 7)资助 7 2 8 武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2 0 0 8 年第3 2 卷尽

6、量减少外部威胁影响的战略其基本前提是进行详细、客观的运营环境分析，包括：系统内部条件分析、外部宏观环境分析和产业分析外部宏观环境分析，主要是分析政治、经济、社会、技术因素对系统运营的影响，与产业分析一起揭示系统面对的主要机会与威胁内部条件分析，主要是收集、整理和评价有关系统运作的信息，确认和评价系统内各职能领域的优、劣势本文以某城市原有的公交自动付费(a u t o m a t i cf a r ec o l l e c t i o n，A F C)系统作为研究对象，以城市公共交通一卡多用系统远景、使命和长期目标为依据，进行环境分析，得出关键因素如表1 所列表1 环境分析关键因素2 2战略匹配

7、战略匹配是根据环境分析的结果对外部机会、威胁与内部优势、劣势进行匹配，产生可行备选战略方案，例如，通过发挥优势来把握机会产生进攻战略，而规避威胁的同时弥补劣势则产生防御战略本文采用S W O T 方法建立系统战略匹配框架，其分析模型如表2 所列表2S W O T 矩阵模型通过表2 的S W O T 矩阵模型对表1 关键因素匹配，得出该城市可采取W 一0 战略或S T 战略2 3战略决策战略决策把战略匹配阶段产生的战略备选方案按优先顺序排序，即确定最优战略方案，可采用定量战略规划矩阵分析方法(q u a n t i t a t i v es t r a t e g i cp l a n n i

8、n gm a t r i x，Q S P M)引在广泛征求专家意见的基础上，可得该城市交通一卡通战略决策矩阵，如表3 所列其中，W O 战略吸引力总评分(2 6 8 7)大于S T 战略吸引力总评分(2 2 6 1)，因此，通过定量战略规划矩阵进行决策得出该城市交通一卡通的建设应采取W 一0 战略：适时技术改造原有公交A F C 系统以适应系统的长远发展3微观评价3 1 评价模型模糊综合评判法是在考虑多种因素的影响下，运用模糊数学工具对某事物做出综合评价它可将评价信息的主观因素对评价结果的影响控制在较小的限度内，使评价比较全面和客观 6-r 模糊综合评判方法由因素集、决断集和单因素判断3 部分

9、组成U=乱。，U：，“)为竹种因素构成的集合，称为因素集y=如。，口：，口。)为每一因素所处状态的研种决断的集合，称为决断集单因素判断(F u z z y 映射)，(“f)=(n l，r i 2，r i m)表明第i 个因素对于不同决断的隶属程度各因素对事物的影响是不一样的，故因素的权重分配可视为U 上的F u z z y 集，记为A=(口l，口。，a n)F(u)式中：口，一1，口l 为第i 个因i s l素的权重由单因素判断可以得到隶属度矩阵卜g=l；l(1)L 厂。l，。J式中m J 为第i 因素对于第歹决断的隶属度由这3 个基本要素可以计算综合决策向量曰，进而对方案进行优属度排序B=A

10、oR=(6 1，b 2，6 月)(2)计算b，的算子。采用加权平均型M(，+)，即6=(口i。n)i=13 2 可行技术方案集由宏观决策结果，可以提出以下可行的技术方案方案1 公交A F C 系统升级改造，逐步换卡至2 0 0 5 年9 月地铁一号线投运，以地铁A F C 技术标准实现全市交通一卡通，停发原公交I C 卡，但可继续在原公交领域使用；至2 0 0 9 年地铁二号线投运，召回并停用原公交1 C 卡，实现真正的票卡统一 第4 期张宁，等：城市交通一卡通方案的系统决策方法研究7 2 9 表3 某城市交通一卡通定量战略规划矩阵Q S P M注：吸引力评分中，0 表示该因素不影响战略选择，

11、1 表示没有吸引力，2 表示有一些吸引力，3 表示有较强的吸引力，4表示有很强的吸引力，权重总和为1 0 方案2 公交A F C 系统升级改造，快速换卡与方案一的区别在于2 0 0 5 年9 月地铁一号线开通前，即完成全部换卡工作，实现全市交通一卡通方案3 公交A F C 系统升级改造，地铁A F C系统兼容原公交A F C 系统，自由换卡，无换卡时限要求影响该城市交通一卡通方案的主要因素指标见表4 由于大部分指标的优劣均带有不分明性，于是采用模糊集合进行描述，并采用模糊决策方法对技术方案进行综合评价各方案的各项指标值，如表4 所列3 3 方案评价计算各指标值的优值隶属度，并得出隶属度矩阵R=

12、1O 60 6 6 7111110 9 8 510 2 2 21110 3 7 51利用集值统计迭代法确定权重A=(0 1 3，0 0 5，0 2 3，0 0 9，0 0 8，0 1 7，0 1 9，0 0 6)按式(2)加权平均M(，+)模型可计算决策向量B=(O 9 0 3，0 7，0 5 2)，方案1 的隶属度为0 9 0 3，按最大隶属度对应的方案最优的原则，得出方案1 为最佳方案，并在该城市公共交通一卡多用系统的建设中得到具体应用，效果良好7533；1他卵站站篮n0O0O(O 7 3 0 武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2 0 0 8 年第3 2 卷表4 方案指标值主要因素指标方

13、案投资损失社会协调维护管地铁服规定时间内应用拓展万元万元影响工作量理难度务性能可实现性方便程度l59 2 6l0 0 0332989260 1 96 0 0932939375 2 820 0 0286321注：包括系统改造和换卡全部完成；以2 0 0 9 年地铁二号线开通为基准4结论1)最优技术方案的形成往往需要在宏观和微观两个不同的层面进行决策，但决策的依据有很大的不同，实例分析表明，城市交通一卡通方案决策采用本文提出的宏观和微观相结合的系统决策方法是可行的2)宏观决策采用战略规划理论进行战略方案评价，确定城市公共交通一卡多用系统战略发展方向，为一卡通备选技术方案的提出提供指导思想和原则，避

14、免了技术方案形成的盲目性3)微观评价采用模糊综合评价对总体战略思想下的备选技术方案优劣评价，保证了城市交通一卡通技术方案全局最优参考文献E 1 1 张宁陶志祥，过秀成城市公共交通一卡多用系统规划方案评价 J 交通运输工程学报，2 0 0 4，4(4)：S y st e mD e c i s i o nM9 7 1 0 1 2 1G a oZ h a o h u i，Z h a n gN i n g H eT i e j u n S t u d yo nt h ee l e c t r o n i cp a y m e n ts y s t e mu n d e rr e g i o nn e

15、t w o r k i n ge x p r e s s w a y C1 P r o c e e d i n g so f1 4 t hW o r l dC o n g r e s so nI n t e l l i g e n tT r a n s p o r tS y s t e m s B e i j i n g：R e s a r c hI n s t i t u t eo fH i g h w a y，2 0 0 7，P a p e rI D：31 3 7 3 Z h a n gN i n g C h e nG u a n g，H u a n gW e t S t r a t e

16、g i cp l a n n i n go fm u l t i p u r p o s et r a n s i ts m a r tc a r ds y s t e m s c P r o c e e d i n g so ft h eF i r s tI n t e r n a t i o n a lC o n f e r-e n c eo nT r a n s p o r t a t i o nE n g i n e e r i n g，R e s t o nV i r-g i n i a：A S C E，2 0 0 7，7(3)：27 0 5 27 1 0 1-4 3 张宁，王健，房

17、坚，等南京城市公共交通一卡通行应用方案研究 J 公路交通科技，2 0 0 5，2 2(1 2)：1 4 0 一】4 7 5 3D a v i dF r e dR 战略管理：上册 M 8 版李东红，译北京：清华大学出版社2 0 0 3 6 3 秦寿康综合评价原理与应用 M 北京：电子工业出版社，2 0 0 3 7 高健智，赵耀，邹志云等基于A H P 的多将模糊公路交通现代化综合评价研究 J 武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2 0 0 7，3 1(2)：2 4 3 2 4 6 a k i n gM e t h o do fO D eT r a n s i tS m a r tC a r dS

18、 c h e m eZ h a n gN i n gG a oZ h a o h u iH eT i e j u nY a n gL i q i a n g(I T SR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM O E，S o u t h e a s tU n i v e r s i t y，N a n j i n g2 1 0 0 9 6)A b s t r a c tB a s e do nt h ed e f i n i t i o no fv i s i o n，m i s s i o na n dl o n gt e r mo b j e c t i v

19、 eo fm u l t i p u r p o s es m a r tc a r ds y s t e m s，t h ee n v i r o n m e n ta n a l y s i sa n ds t r a t e g i cm a t c h i n ga r ep e r f o r m e dt ob u sA F Cs y s t e ma l r e a d ye x i s t e di ns o m ec i t y T h e nm a c r os t r a t e g i cd e c i s i o n m a k i n gi sc a r r i e

20、 do u tb yQ S P M T h er e s u l ti n d i c a t e st h a to n et r a n s i ts m a r tc a r ds c h e m ei nt h a tc i t ys h o u l da d o p tW Os t r a t e g y：t h eo r i g i n a lb u sA F Cs y s t e r ns h o u l db eu p g r a d e dt oa c c o m m o d a t et ot h es y s t e m sl o n g r a n g ed e v e

21、 l o p m e n t G u i d e db yt h em a c r os t r a t e g y，t h ef e a s i b l et e c h n i c a ls c h e m e sa r eb r o u g h tf o r w a r da n dm i c r o e v a l u a t e db yf u z z ym e t h o d T h er e s u l t ss h o wt h a tu p g r a d eo fb u sA F Cs y s t e mb ys t e p w i s et r a n s f e r r

22、 i n go r i g i n a ls m a r tc a r di St h eb e s ts c h e m e K e yw o r d s：t r a n s i t；m u l t i p u r p o s es m a r tc a r ds y s t e m s；A F Cs y s t e m；d e c i s i o nm a k i n g 城市交通一卡通方案的系统决策方法研究城市交通一卡通方案的系统决策方法研究作者：张宁，高朝晖，何铁军，杨利强，Zhang Ning，Gao Zhaohui，He Tiejun，YangLiqiang作者单位：东南大学教育部

23、智能运输系统研究中心,南京,210096刊名：武汉理工大学学报（交通科学与工程版）英文刊名：JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(TRANSPORTATION SCIENCE&ENGINEERING)年，卷(期)：2008，32(4)被引用次数：1次 参考文献(7条)参考文献(7条)1.张宁.陶志祥.过秀成 城市公共交通一卡多用系统规划方案评价期刊论文-交通运输工程学报 2004(04)2.Gao Zhaohui.Zhang Ning.He Tiejun Study on the electronic payment system under re

24、gion networkingexpressway 20073.Zhang Ning.Chen Guang.Huang Wei Strategic planning of multipurpose transit smart card systems 20074.张宁.王健.房坚 南京城市公共交通一卡通行应用方案研究期刊论文-公路交通科技 2005(12)5.David Fred R.李东红 战略管理 20036.秦寿康 综合评价原理与应用 20037.高健智.赵耀.邹志云 基于AHP的多将模糊公路交通现代化综合评价研究期刊论文-武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2007(02)引证文献(1条)引证文献(1条)1.刘耿峰.蔡亭友.顾筠.肖震宇 应用南京城市通卡系统建设中小城市通卡系统的优势浅析期刊论文-金卡工程2010(4)本文链接：http:/