“雙碳”背景下改擴建項目綠色公路評價體系研究

姜榮斌，黃 杰，朱 星

(泰州職業(yè)技術學院，江蘇 泰州 225300)

1 引言

近10年來，我國公路建設取得了前所未有的成就，截至2021年末，公路總里程達528.07萬km[1]。但公路建設產生的碳排放也不可忽視，在“雙碳”背景下，公路建設綠色發(fā)展需求迫切。自“十三五”開始，交通行業(yè)提出了綠色發(fā)展的要求，“綠色交通”得到了行業(yè)普遍認同；“十四五”期間，交通部要求新建高速公路全面落實綠色公路建設要求，鼓勵普通國省干線積極落實綠色公路要求[2]。東部發(fā)達地區(qū)公路網已基本建成，未來將以改擴建項目為主[3]。改擴建工程綠色公路建設尚沒有一個完整的理論和實踐指導，綠色公路建設應滿足哪些標準，以及如何對綠色公路進行評價，尚未開展過系統(tǒng)研究[4]。本文系統(tǒng)研究了改擴建工程綠色公路指標體系，并在京滬高速改擴建工程中進行了實踐應用，取得了良好效果。

2 指標體系架構分類與選擇

2.1 架構類型分析

目前綠色公路評價體系主要有技術型、管理型和措施型架構[5]。技術型架構以項目實施過程中的專業(yè)要素為指標，如美國的GREENROAD綠色公路指標體系，整個大體系分為必選指標與可選指標，有一定的系統(tǒng)化[6]。管理型架構以影響項目決策、管理、經濟、安全、方法論等項目管理內容為指標，其系統(tǒng)性強、宏觀構架規(guī)模宏大，不僅涵蓋了從規(guī)劃設計到施工、運營全過程，而且從其評價的專業(yè)范疇上涵蓋了管理、經濟、社會、安全、需求管理、能源、財政、分析方法，資產管理、技術、教育、綜合管理系統(tǒng)等各方面，如美國的INVEST指標體系[7]。該類評價體系的缺點在于評價指標的評價方法較為復雜，很難協調指標名稱的宏觀性與評價內容的微觀性之間的關系，致使評價指標對評價體系的支撐不足。措施型架構在整體劃分階段任務目標時，將可做的各類指標分門別類按照各項具體措施逐一列出，由于各項措施相對較獨立，與技術措施相結合性較強，便于操作[8]。缺點在于指標的宏觀構架，體系性較差，指標之間相互關聯性也比較差，如美國紐約州Green-LITES綠色公路評價體系。

2.2 架構形式確定

綜合以上架構類型的特點，擬充分借鑒各種構架方式的優(yōu)點，同時摒棄其缺點，總體思路如下。

2.2.1 技術要素評價為主，體現系統(tǒng)完整性

評價體系是為項目管理服務的，項目管理成效在一定程度上決定了項目的建設成效[9]，當前交通運輸部綠色公路建設指南已經從公路功能結構方面進行了規(guī)定與指導。此外，重點要圍繞綠色可持續(xù)發(fā)展方面的資源能源節(jié)約、污染治理及生態(tài)環(huán)保等“要素”進行闡述。因此，評價指標體系以技術要素評價為主，公路結構分類評價為輔，與交通部指南相互補充、相互支撐。

2.2.2 針對技術類別特征，進行架構整合設計

不同技術類別評價的難易程度、發(fā)展特征、可量化特征不同，適用的構架形式也不同。有些指標自成體系，可以建立獨立的分指標體系，系統(tǒng)構架性好，如綠色服務區(qū)指標，其本身開展的研究較多，已有一整套方法進行評價，可以直接進行評價。有些指標系統(tǒng)性雖不較強，在工程實踐中卻有許多卓有成效的具體做法，比如對于工地揚塵控制指標，關于施工場地、物料運輸、施工工藝等有較多的具體措施，很難進行體系化評價，而采用措施型構架方式更好與工程實踐相結合，也更有利于相關措施的落實與科學化的考核，但對于實施程度卻不便于進行精確的劃分，否則將過于龐雜。有些指標又可以對實施程度進行分級，而有些卻僅能對實施與否進行簡單判別，比如功能性路面和應用比例等，其應用程度直接與投資力度有關，根據應用覆蓋范圍比例進行評價更為科學且易于操作?？傊谠u價指標體系的構架與分級方式上，應本著實事求是、因項制宜、便于操作的原則，設計構架與評價分級方式。

2.2.3 采用層遞式構架，兼容體系性與操作性

為強化指標體系的系統(tǒng)性，在評價指標體系構建中采用層遞式構架策略，具體構建方法是：圍繞綠色公路的主要特征，對其按照最終實現的目標進行分類整合，將生態(tài)保護、污染防治、資源節(jié)約、節(jié)能降碳、品質建設、服務提升、創(chuàng)新支撐7個方面作為目標層進行體系構建，這7個方面是當前綠色公路建設實踐中開展的主要方面，也基本涵蓋了公路綠色發(fā)展的系統(tǒng)組成，評價體系進行這樣的劃分不僅系統(tǒng)性強，更有利于結合工程實踐；在第二層次也力求要素指標上的專業(yè)系統(tǒng)性，如生態(tài)保護內容主要從敏感目標繞避、植被與地形保護、生態(tài)恢復的角度考慮，再如對污染治理，從水氣聲渣等要素進行構架，也保證了體系的系統(tǒng)性；在第三層次的指標層上，主要兼顧具體項目與措施進行構架，適當降低系統(tǒng)性，增強指標在一些專項設計、專項行動等方面與工程實踐的結合性；在末端的指標評分上，更是結合當今的工程建設實踐，強化技術措施的應用，這樣便于進一步將各種有效的措施、行為轉化促進綠色水平提高的激勵手段。

這種層遞式構架方式，更能靈活地適應于不同層次指標的評價：一方面，解決當今評價體系內指標不大平行影響系統(tǒng)性問題；另一方面，也避免反饋信息冗余，成效性指標與技術措施類指標相互重疊等現象，提高評價體系構建的科學性。

2.2.4 以技術調研為依據，進行指標評價的詳細分級

在具體指標的詳細分級上，以國內外法律法規(guī)，技術措施的調研為基礎，進行指標評價分級，形成基本的綠色公路評價指標體系；在此基礎上，進一步結合京滬高速改擴建綠色公路建設實踐的調研，篩選適應項目特點的評價指標。如在舊路設施利用指標層下，針對改擴建項目廢舊資源量大，可回收利用價值大的特征，篩選了舊路面再生利用率、舊路拆除混凝土材料利用率、交安設施利用率、橋梁結構物利用率指標。

3 評價指標體系構建

綜合吸收當前主流綠色公路架構體系，京滬高速改擴建項目實際情況，從生態(tài)保護、污染防治等7個方面構建目標體系，總體上以部綠色公路指南為藍本，進行了適當擴展，其一級及二級指標體系見表1，由于篇幅限制，部分三級指標體系見表2。

表1 京滬改擴建工程綠色公路評價指標體系

表2 部分三級指標體系

4 評價指標賦權

根據初步擬定的京滬高速公路改擴建工程綠色公路評價指標體系，研究組設計了京滬高速公路改擴建工程綠色公路評價指標權重查問卷并向業(yè)內專家分發(fā)，共收回20份有效權重調查問卷。以指標權重調查問卷填報結果為基礎，對評價指標進行賦權計算，以明確各評價指標的相對重要性及權重，為下一步科學開展改擴建工程綠色公路試評價提供參考。

4.1 綜合影響判定方法

4.1.1 層次分析模型構建

應用層次分析法構建層次結構模型，以事先構建好的京滬高速公路改擴建工程綠色公路評價指標體系為基礎，將評價指標體系分為3個層次，第1層以綠色公路建設為主要目標，準則層為目標層的分解，體現了綠色公路建設的主要內容，以生態(tài)保護、污染防治等7個方面為主，上述幾個方面反映了綠色公路的主要特征，各方面在構建綠色公路的過程中均必不可少，且放在同等重要的位置，故按等權重設定。當應用評價指標體系進行具體項目評價時，可根據項目特征對準則層再次征集專家意見進行賦權計算。準則層指標完全包含了其下屬目標層指標，便于目標層指標向準則層的整合。具體指標權重需要通過兩兩比較構造判斷矩陣、計算特征向量以及一致性檢驗等過程確定[10]。指標層指標過于細化，且多數能為準則層所代表，因此計算評價指標權重時，僅以確定準則層為主。表3給出了一級指標生態(tài)保護的層次結構模型。

表3 綠色公路評價指標體系層次結構模型

4.1.2 評價指標權重確定

根據層次分析法，評標指標的權重具體確定的具體過程如下。

4.1.2.1 構造判斷矩陣

對同一層次各元素對上層次各準則的相對重要性進行兩兩比較，構造兩兩比較判斷矩陣[11]。首先假設對生態(tài)環(huán)境質量有影響的因子共有n個，構成集合C={c1，c2，c3，…cn}，然后根據建立的層次結構模型，分別構造兩兩比較判斷矩陣A=aij(n×n)。該矩陣應滿足如下條件[12]：

①aij>0

②aij=1/aji(i≠j)

③aii=1 (i，j=1，2，3……n)

判斷矩陣A中的標度值依據Saaty提出的1～9及其倒數作為衡量尺度的標度方法給出，標度如表4所示[13]。

表4 判斷矩陣中各因子標度含義

評價因子的比較判斷矩陣

4.1.2.2 求解判斷矩陣

先解出判斷矩陣A的最大特征值λmax，再利用AW=λmaxW，解出所對應的特征向量W。經過標準化處理后的W即為某層相應因子對上層某個因子的相對重要性權值。然后利用公式CR=CI/RI進行一致性檢驗,其中CI依據公式(1)計算，RI的取值見表5。

表5 RI的取值一覽

(1)

當CR<0.1時，判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需對矩陣進行重新調整,直到達到滿意的一致性為止[14,15]。

利用同一層次中所有層次單排序的結果，計算針對上一層次而言本層次所有元素的重要性權值，此即為層次總排序。計算需從上到下逐層順序進行，對于最高層下面的第二層，其層次單排序即為總排序。

4.2 評價指標權重確定

4.2.1 評價指標調查問卷整理

評價指標中根據前后指標的相對重要性進行打分，將各調查表中準則層、指標層兩兩比較結果進行總。各問卷均取等權重進行加權平均，得到指標層兩兩比較的重要性評分表，由于必選指標屬于進行綠色公路評價的準入標準，因此不對其指標權重進行評價，其余各類指標以調查問卷結果為基礎構建判斷矩陣。

4.2.2 構造判斷矩陣

評標指標的權重是比較評價指標相對重要性的定量表示，其確定的具體過程如下。

4.2.2.1 構造判斷矩陣

通過綜合評價專家調查問卷及因子權重評分表，構建了各層次評價因子的比較判斷矩陣。

生態(tài)環(huán)保類指標判斷矩陣：

資源節(jié)約類指標判斷矩陣：

品質建設類指標判斷矩陣：

4.2.2.2 求解判斷矩陣

得到W=(0.60，0.20，0.20)

表6 歸一化處理結果

經一致性檢驗，層次單排序CR值均小于0.1。其不一致程度可以接受。

4.2.3 權重確定

求解判斷矩陣并進行歸一化處理后，最終生成各指標權重賦值。表7為一級指標生態(tài)保護權重賦值。

表7 評價指標權重賦值

5 綠色公路評價指標體系實證研究

京滬高速為交通運輸部品質工程示范項目，在綠色公路、品質工程創(chuàng)建中開展了全面探索。7項一級指標中，生態(tài)保護、創(chuàng)新支撐得分最突出，得分分別占指標滿分的98%和95%，節(jié)能降碳和品質建設的得分也較高，得分分別占指標滿分的89%和87%，以上指標均達到“優(yōu)秀”等級；服務提升和資源節(jié)約指標得分較低，這是由于工程目前尚未完工，部分舊路資源尚未得到充分利用，受限于服務區(qū)建設的滯后，服務提升得分也不是最終評分(圖1、圖2)。

圖1 京滬高速試評價一級指標得分

圖2 京滬高速試評價二級指標得分

各項二級指標中，京滬高速在管理信息化、材料循環(huán)利用、舊路資源利用方面指標得分較低，占指標滿分比例低于0.8，隨著工程的進一步實施，上述指標提高的空間較大。

6 結論

(1)通過對GreenRoads、INVEST和Green-LITES三類具有典型代表性的綠色公路評價指標體系進行系統(tǒng)分析，構建了改擴建工程綠色公路評價指標體系。通過對京滬高速公路建設特點和綠色公路內涵的分析，在全壽命周期原則的基礎上，建立了7項一級指標、18項二級指標、52項內容為三級指標的綠色公路評價指標體系。

(2)采用層次分析法建立階梯層次模型，根據專家的判斷對指標的重要程度進行定量的標度，在此基礎上求解判斷矩陣獲得相對權重系數。對權重計算結果進行了具體分析，得到分析結果符合綠色公路基本內涵和政策要求。

(3)從政策要求、相關技術應用、綠色公路發(fā)展趨勢、改擴建工程建設實際等方面綜合考慮對52項具體指標進行解釋，確定了評價內容及要點。在廣泛調研綠色公路示范技術應用水平情況的基礎上，確定了具體的計分辦法。確定了綠色公路評估實際得分計算方法并在京滬高速改擴建工程中進行了實際應用。