基于綠色公路理念的公路設(shè)計方案評價體系研究

劉政 戴德江 陳雪峰 盧捷 楊宏

摘 要：為推動綠色公路建設(shè)水平、加強(qiáng)公路設(shè)計方案與外部環(huán)境的協(xié)調(diào)，分析了公路工程系統(tǒng)綜合評價的基本原則，基于PSR評價框架，利用頻數(shù)統(tǒng)計法、理論計算法、聯(lián)合會審法等初步篩選出綠色公路的三類評價指標(biāo)（壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)、響應(yīng)指標(biāo)），并建立了綠色公路評價體系。綠色公路評價數(shù)據(jù)加權(quán)可用以計算綠色度，并將綠色度劃分為合格、銀牌、金牌、常綠4個等級，此外還應(yīng)運用層次分析法來驗證評價結(jié)果，研究成果可以為綠色公路建設(shè)提供一定的理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：綠色公路;評價指標(biāo);評價體系;綠色度

0 引言

公路工程是我國交通網(wǎng)中關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)置之一，但是公路工程在拉動沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的同時，也可能因設(shè)計方案不當(dāng)，給當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和生態(tài)平衡造成嚴(yán)重的破壞。尤其是山區(qū)公路，由于地質(zhì)條件復(fù)雜、地表高差變化大等特點，對地形地貌和綠化的破壞更加明顯。選擇經(jīng)濟(jì)、可行、與外部環(huán)境相協(xié)調(diào)的公路設(shè)計方案已經(jīng)成為工程技術(shù)人員要解決的重要問題。

目前在相關(guān)政策的支持下，建設(shè)綠色公路已經(jīng)成為一種必然趨勢。然后，很多設(shè)計人員在開展公路設(shè)計任務(wù)時，往往只是追求高路線指標(biāo)，設(shè)計方案較保守，從而導(dǎo)致工程規(guī)模過大、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重等問題。同時，綠色公路作為一個新概念，其理論基礎(chǔ)并不完善。因此，基于綠色理念構(gòu)建公路設(shè)計方案評價體系具有十分重要的意義。

1 綠色公路系統(tǒng)綜合評價理論基礎(chǔ)

1.1 綠色公路內(nèi)涵

綠色公路強(qiáng)調(diào)道路本身與外部環(huán)境之間的和諧關(guān)系，它是基于“可持續(xù)發(fā)展”理念，在公路建設(shè)時盡可能的節(jié)約資源、減少污染、保護(hù)環(huán)境。綠色公路具有以下幾方面的內(nèi)涵：第一，強(qiáng)調(diào)全生命周期，它包括公路立項、勘察設(shè)計、施工、運營、養(yǎng)護(hù)等階段;第二，重視節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和保護(hù)環(huán)境;第三，公路路線方案設(shè)計時要與自然環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

1.2 系統(tǒng)綜合評價的原則

系統(tǒng)綜合評價指的是將綠色公路設(shè)計方案視為一個整體，并依照其目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、屬性等，選擇有效的評價方法來對評價對象展開全面性評價，以期為方案決策提供有效信息。綠色公路路線方案綜合評價原則及闡述見表1：

2 綠色公路設(shè)計方案評價框架

PSR評價框架（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型）涉及社會、經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境等方面，在20世紀(jì)80年代由相關(guān)學(xué)者提出，最初是用來分析環(huán)境與人類活動的關(guān)系。但隨著學(xué)科的不斷完善，PSR框架模型在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。對于綠色公路評設(shè)計方案評價體系而言（見圖1），“非理性行為”的出現(xiàn)會對自然環(huán)境產(chǎn)生一種外在壓力。在壓力影響下，綠色公路設(shè)計方案各子系統(tǒng)（占地面積、行車安全、大氣、噪聲污染程度等）的狀態(tài)可能出現(xiàn)變化。此時，為了確保公路路線設(shè)計指標(biāo)能滿足規(guī)范要求，且與自然環(huán)境保持協(xié)調(diào)，建設(shè)單位或設(shè)計單位會對設(shè)計方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。同時，綠色公路各子系統(tǒng)的“響應(yīng)”又會反過來改變“壓力”和“狀態(tài)”，使綠色公路系統(tǒng)一直處于動態(tài)調(diào)整的過程。

3 綠色公路評價指標(biāo)體系建立

3.1 評價指標(biāo)要求

開展綠色公路設(shè)計方案評價之前，應(yīng)當(dāng)選擇合理的評價指標(biāo)，這會對評價結(jié)果正確與否起著決定性作用。與此同時，綠色公路評價體系是一項系統(tǒng)工程，且總體和子系統(tǒng)之間是相互制約的，故基于綠色公路理念的公路設(shè)計方案評價指標(biāo)不僅要能夠反映公路項目特征，還應(yīng)體現(xiàn)公路和外部環(huán)境之間的聯(lián)系和相互作用。同時，綠色公路評價指標(biāo)要能體現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”理念，并選擇可操作性強(qiáng)、能客觀反映工程實體特征的代表性指標(biāo)。

3.2 評價指標(biāo)初步篩選方法

開展綠色公路設(shè)計方案評價之前，首先要初步篩選出評價指標(biāo)，篩選方法主要有頻數(shù)統(tǒng)計法、理論計算法、聯(lián)合會審法等，具體內(nèi)容如下：第一，頻數(shù)統(tǒng)計法是統(tǒng)計目前綠色公路設(shè)計方案評價體系中的使用頻率較高的指標(biāo)進(jìn);第二，理論計算法往往是基于綠色公路系統(tǒng)綜合評價理論，對公路工程建設(shè)的特征、要素、存在問題等進(jìn)行綜合分析，確定專業(yè)性和針對性強(qiáng)的評價指標(biāo);第三，聯(lián)合會審法是在頻數(shù)統(tǒng)計法或理論計算法初步篩選出評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，邀請相關(guān)專家或?qū)I(yè)團(tuán)體進(jìn)行審查，并根據(jù)審查意見對評價指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

3.3 評價指標(biāo)體系

根據(jù)綠色公路PSR框架模型，對初步篩選出的評價指標(biāo)可以分為三類，即壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)、響應(yīng)指標(biāo)。在公路勘察設(shè)計階段，壓力指標(biāo)均為定性指標(biāo)，主要與設(shè)計方案合理性密切相關(guān);狀態(tài)指標(biāo)既有定性指標(biāo)，又有定量指標(biāo)。在確定狀態(tài)指標(biāo)時要重點關(guān)注社會環(huán)境、自然環(huán)境等因子的變化;響應(yīng)指標(biāo)既有定性指標(biāo)，又有定量指標(biāo)，且在選擇過程中要有針對性的提出自然環(huán)境和生態(tài)保護(hù)措施，具體指標(biāo)體系和指標(biāo)屬性如表2所示：

4 綠色公路設(shè)計方案綜合評價

4.1 綜合評價步驟

基于綠色公路理念對公路設(shè)計方案進(jìn)行評價時，首先，要收集資料和數(shù)據(jù)來確定評價指標(biāo);隨后，確定綠色公路總體和子系統(tǒng)的評價目標(biāo)，即計算被評價公路的綠色度;最后選擇有關(guān)綠色公路建設(shè)方面的專家或團(tuán)體對公路路線設(shè)計方案開展綜合性評價，如果評價結(jié)果不滿足要求，可變更設(shè)計成果或調(diào)整評價目標(biāo)。

4.2 綠色度計算

綠色度計算結(jié)果是按照綠色公路設(shè)計方案評價指標(biāo)數(shù)據(jù)（定性指標(biāo)需進(jìn)行定量化）加權(quán)得到，既可以對公路的綠色程度進(jìn)行評價，還可用來表示公路設(shè)計方案和環(huán)境的環(huán)境協(xié)調(diào)程度。在對公路設(shè)計方案進(jìn)行綠色度評價時，可將綠色度劃分為合格、銀牌、金牌、常綠4個等級，各等級的得分范圍分別為60～69分、70～79分、80～89分、90～100分，如圖2所示：

綠色度各等級的含義為：合格表示綠色公路目標(biāo)小部分實現(xiàn)，與自然生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境的協(xié)調(diào)程度較差，建設(shè)單位或設(shè)計單位應(yīng)優(yōu)化公路設(shè)計方案;銀牌表示綠色公路目標(biāo)部分實現(xiàn)，與自然生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境的協(xié)調(diào)程度基本協(xié)調(diào);金牌表示綠色公路目標(biāo)大部分實現(xiàn)，與自然生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境的協(xié)調(diào)程度較協(xié)調(diào);金牌表示綠色公路目標(biāo)全部實現(xiàn)，與自然生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境的協(xié)調(diào)程度非常協(xié)調(diào)。

4.3 層次分析法綜合評價

有關(guān)專家或團(tuán)體在對公路設(shè)計方案進(jìn)行綜合性評價時一般是采用層次分析法，該方法評價結(jié)果較準(zhǔn)確，它是將綠色公路評價指標(biāo)按重要程度來兩兩比較，能消除主觀性對評價指標(biāo)權(quán)重的影響。層次分析法首先評價指標(biāo)劃分為若干層次，然后根據(jù)評價指標(biāo)的相對重要性確定判斷矩陣，并對判斷矩陣開展一致性檢驗，檢驗公式為：

式中：—評價指標(biāo)的判斷矩陣一致性指標(biāo);

—評價指標(biāo)的判斷矩陣最大特征根;

—評價指標(biāo)的判斷矩陣階數(shù)。

可知，當(dāng)時，，此時矩陣具有完全一致性。

5 結(jié)語

（1）綠色公路設(shè)計方案綜合評價可將其視為一個整體，并依照其目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、屬性等，選擇有效的評價方法，并堅持客觀性、定量分析和定性分析結(jié)合、局部利益服從總體利益等原則;

（2）公路設(shè)計方案評價指標(biāo)要能體現(xiàn)公路和外部環(huán)境之間的相互聯(lián)系和“可持續(xù)發(fā)展”理念，其初步篩選方法主要有頻數(shù)統(tǒng)計法、理論計算法、聯(lián)合會審法;

（3）綠色度可根據(jù)公路評價指標(biāo)（壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)、響應(yīng)指標(biāo)）數(shù)據(jù)加權(quán)計算，綠色度劃分為合格、銀牌、金牌、常綠4個等級，各等級的得分范圍分別為60～69分、70～79分、80～89分、90～100分;

（4）運用層次分析法對綠色公路設(shè)計方案進(jìn)行綜合評價能消除主觀性影響，但需要一致性指標(biāo)對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗。

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