快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程下基于層次分析法的國道改線研究

鄭斌斌

摘要 為更加客觀科學(xué)地對城鎮(zhèn)化國省道路線進(jìn)行比選，文章從線形指標(biāo)、規(guī)劃符合性、工程造價、工程實(shí)施難易程度和改線新增土地利用價值等5個方面，通過定性和定量結(jié)合，建立快速城鎮(zhèn)化背景下基于層次分析法的道路選線的決策模型，并以國道G324線惠州段北上工程湖鎮(zhèn)段為例進(jìn)行了分析論證。研究發(fā)現(xiàn)，快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程下國省道改線，在保證路線的合規(guī)性和提升交通效率的同時，更看重改線帶來的新增土地利用價值，其次是規(guī)劃符合性（著重考慮兼顧地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展）和工程實(shí)施難易程度（側(cè)重于征拆等限制性因素）。

關(guān)鍵詞? 層次分析法；快速城鎮(zhèn)化；國省道改線；路線比選

中圖分類號 U418.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）07-0037-03

0 引言

近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，很多原有國道圩鎮(zhèn)段路口、紅綠燈也逐漸增多，交通混行嚴(yán)重，沿線的交通干擾無法實(shí)現(xiàn)快速通行的功能定位，且過境交通也嚴(yán)重制約城鎮(zhèn)的發(fā)展，國道改線已成為很多城市分流過境交通和城鎮(zhèn)交通的重要舉措。傳統(tǒng)的道路選線，主要考慮城市規(guī)劃、環(huán)境敏感等控制性因素[1]，主觀性強(qiáng)，部分城鎮(zhèn)化道路主要側(cè)重考慮市政化節(jié)點(diǎn)改造研究、可達(dá)性等因素[2-4]，為更科學(xué)、經(jīng)濟(jì)地對國道進(jìn)行繞城改線比選，該文以惠州市國道G324線為例，從線形指標(biāo)、規(guī)劃符合性、工程造價、工程實(shí)施難易程度和改線新增土地利用價值等5個方面，建立了一套基于層次分析法的綜合選線決策模型，為類似工程項(xiàng)目選線提供了一定的參考和借鑒意義。

1 工程概況

國道G324線是惠州東西向過境交通和沿線城鎮(zhèn)日常出行的主要干線通道?；葜荻纹瘘c(diǎn)位于惠東縣與深汕合作區(qū)交界處，途經(jīng)惠東縣的吉隆鎮(zhèn)、稔山鎮(zhèn)、平山街道和大嶺街道，惠陽區(qū)的平潭鎮(zhèn)，惠城區(qū)的馬安鎮(zhèn)、水口街道、江北街道和小金口街道，博羅縣的羅陽街道、龍溪街道、龍華鎮(zhèn)、長寧鎮(zhèn)、福田鎮(zhèn)和石灣鎮(zhèn)，終點(diǎn)位于博羅縣與增城交界處。舊路全長147.496 km。現(xiàn)狀舊路公路等級為一級/二級，路基寬度為16.5～48 m，標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)計時速為80 km/h，沿線城鎮(zhèn)段基本已經(jīng)進(jìn)行市政化改造，街道化嚴(yán)重。

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長，G324線惠州段交通量也在逐年增加，現(xiàn)狀道路交通條件難以滿足遠(yuǎn)景的交通需求，且隨著公路沿線城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，大量的過境交通和生活性交通相互干擾，大貨車多，車速快，交通事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響沿線城鎮(zhèn)居民的日常出行，與建設(shè)宜居、幸福城市相差甚遠(yuǎn)。同時，現(xiàn)狀G324線沿線交叉路口多，間距短，城鎮(zhèn)段紅綠燈路口密集，機(jī)非混行現(xiàn)象嚴(yán)重，路側(cè)干擾因素大幅降低了G324的通行效率，尤其是上下班或節(jié)假日高峰期交通擁堵情況嚴(yán)重，現(xiàn)狀的道路條件和沿線交通干擾大幅降低了車輛的運(yùn)行速度，難以滿足國道交通干線快捷、高效的運(yùn)行要求，不利于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，現(xiàn)狀G324線惠州段沿線經(jīng)過的多個城鎮(zhèn)已成為新的交通堵點(diǎn)，急需通過拓寬改造或者改線來提高道路通行能力，分流過境交通，從而緩解交通擁堵，改善交通安全運(yùn)行環(huán)境。

現(xiàn)狀G324線城鎮(zhèn)段道路兩側(cè)房屋分布密集，征拆量大，協(xié)調(diào)難度也大，工程造價高，拓寬舊路方案實(shí)施難度大，部分路段舊路改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難以達(dá)到規(guī)范要求。從整體公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)組成方面分析，現(xiàn)狀G324線是惠州市東西向主要過境干線公路之一，兩側(cè)城鎮(zhèn)化率已達(dá)到70%以上，拓寬現(xiàn)狀道路將吸引更多的交通量，加重沿線城鎮(zhèn)段交通擁堵，制約城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展；從國土空間規(guī)劃角度考慮，開辟一條新的東西向交通廊道，繞開沿線城鎮(zhèn)，可帶動沿線土地利用開發(fā)，增加一條城市發(fā)展增長邊界。

繞開現(xiàn)狀城鎮(zhèn)，對國道進(jìn)行改線將有效地分流過境交通，改善主城區(qū)的交通環(huán)境，促進(jìn)沿線土地利用開發(fā)，是緩解現(xiàn)狀國道G324線交通擁堵問題的最優(yōu)解決方案。

G324北上工程在舊線北側(cè)開辟一條新通道，繞開現(xiàn)狀圩鎮(zhèn)進(jìn)行改線，新線的建成將大大緩解沿線鎮(zhèn)區(qū)的交通擁堵，分流過境交通，同時帶動沿線土地利用開發(fā)，新增一條新的城市發(fā)展增長邊界。

2 選線原則

該項(xiàng)目為國道改建工程，在選擇路線方案時，原則上盡量做到既能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，又能滿足減少建筑物拆遷，降低工程造價，保持自然生態(tài)平衡等的綜合要求。經(jīng)反復(fù)征求當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門的意見，通過廣泛協(xié)商，反復(fù)論證，一致認(rèn)為選擇的方案為最佳方案，適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和整體規(guī)劃的要求，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（1）路線既要能夠滿足交通需求，也要能夠控制建設(shè)時間。必須符合總體時間計劃安排，降低施工難度，保證工程進(jìn)度。

（2）路線應(yīng)當(dāng)盡量滿足規(guī)劃，發(fā)揮道路在整個路網(wǎng)中交通干路的作用，既能服務(wù)于組團(tuán)之間的聯(lián)系，也便于疏解過境交通。

（3）采用高標(biāo)準(zhǔn)的線形指標(biāo)，道路為交通干路，過境交通主要以大型貨車為主，重車車速快，對道路線形指標(biāo)要求高。

（4）注意保持該地區(qū)的自然生態(tài)平衡，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)排洪防澇設(shè)施，做好道路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)。

（5）道路填挖方與場地整體豎向規(guī)劃相統(tǒng)一，盡量做到整體場地的填挖平衡。

（6）處理好該項(xiàng)目與沿線其他已建和規(guī)劃道路、水道等其他運(yùn)輸路線的配合與協(xié)調(diào)關(guān)系，結(jié)合沿線的地形、地貌、地質(zhì)、水文、筑路材料等自然條件，對現(xiàn)有道路合理利用，方便下一階段施工。

（7）注重立體線形設(shè)計，使線形順適、連續(xù)，技術(shù)指標(biāo)均衡，平、縱、橫相配合協(xié)調(diào)，保證行車安全、舒適，并能滿足駕駛員視覺、心理方面的要求。

3 研究方法

層次分析法（AHP）是指把與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等，層次的定性和定量相結(jié)合、系統(tǒng)化、層次化的分析方法。該方法是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評價方法，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法[5]，是將決策問題按總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評價準(zhǔn)則直至具體的備投方案的順序分解為不同的層次結(jié)構(gòu)，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優(yōu)先權(quán)重，最后再用加權(quán)和的方法遞階歸并各備選方案對總目標(biāo)的最終權(quán)重，最終權(quán)重最大者即為最優(yōu)方案。層次分析方法通常分為以下幾個步驟：模型的建立—構(gòu)建判斷矩陣—計算權(quán)向量—致性檢驗(yàn)—分析決策模型—確定最優(yōu)方案[6]。

4 實(shí)例分析

以G324惠州段北上工程湖鎮(zhèn)段路線比選為例進(jìn)行路線的比選分析。

湖鎮(zhèn)鎮(zhèn)，隸屬于廣東省惠州市博羅縣，位于博羅縣中西部，南與義和鄉(xiāng)、龍華鎮(zhèn)接壤，北與橫河鎮(zhèn)為鄰。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，湖鎮(zhèn)鎮(zhèn)域范圍內(nèi)工業(yè)園區(qū)發(fā)展迅速，隨之帶動的過境交通也在逐年增加，如圖1所示，比較線O為現(xiàn)狀國道G220線，是連接湖鎮(zhèn)東西向交通的主要對外交通廊道，現(xiàn)狀已進(jìn)行了市政化拓寬改造，過境大貨車的交通量很大，其產(chǎn)生的交通噪音、尾氣污染嚴(yán)重影響沿線居民的日常生活質(zhì)量。同時，市政化改造后，道路離兩側(cè)房屋過近，大車多，極易產(chǎn)生交通事故。

因此，為減少過境交通對圩鎮(zhèn)居民的影響，提出了一套方案——K線，K線主要考慮從湖鎮(zhèn)現(xiàn)有鎮(zhèn)域范圍南側(cè)繞行，避讓城鎮(zhèn)鎮(zhèn)域，比選方案O考慮利用現(xiàn)狀G220線進(jìn)行拓寬改造。

如表1所示，方案K路線較方案O短約1.1 km，線形和規(guī)劃符合性較好，交通效率較高，且全部為新建路段，沿線兩側(cè)征拆較少，工程實(shí)施較容易。同時，方案K可帶動兩側(cè)土地利用開發(fā)新增經(jīng)濟(jì)效益約23億元，比選方案O利用現(xiàn)狀道路進(jìn)行拓寬改造，造價較低，但線形和規(guī)劃符合性均較差，且沿線涉及征拆量較大，帶動兩側(cè)土地新增經(jīng)濟(jì)效益較低。同時，加重了圩鎮(zhèn)段的交通擁堵，影響圩鎮(zhèn)的發(fā)展，因此綜合考慮，推薦采用方案K。

該次方案以G324惠州段北上工程湖鎮(zhèn)段方案比選作為目標(biāo)層Z，將路線比選考慮的因素線形指標(biāo)、規(guī)劃符合性、工程造價、工程實(shí)施難易程度和改線新增土地利用價值等共5個因素作為準(zhǔn)則層，將推薦方案K和比選方案A作為目標(biāo)層，建議模型如圖2所示：

結(jié)合當(dāng)?shù)卣⑾嚓P(guān)職能部門及評審專家意見，得到如下準(zhǔn)則層判斷矩陣：

計算得出，各因素的相對權(quán)重為=（0.104，0.045，0.104，0.246，0.501），λmax=5.143，CI=（λmax?n）/（n?1）=0.035 8，查表可得RI=1.12，故CR=0.032＜0.1，滿足一致性檢驗(yàn)要求。

由此可以看出，影響國省道改線的最主要的因素是改線后新增土地利用價值，權(quán)重為0.501，其次是工程實(shí)施難易程度（包括征拆等限制性因素），權(quán)重為0.246，工程造價和規(guī)劃符合性同等重要，權(quán)重為0.104，路線線形指標(biāo)在滿足規(guī)劃的前提下，比其他幾個指標(biāo)重要程度略低。

根據(jù)數(shù)據(jù)及分析情況，分別對各比選方案的上述5個因素進(jìn)行成對比較，形成比較矩陣，其結(jié)果如表2所示。

由上述計算結(jié)果可以看出，在考慮工程造價、線形指標(biāo)、規(guī)劃符合性、工程實(shí)施難易程度和改線新增土地利用價值等5個因素的情況下，推薦方案K為最優(yōu)方案。

5 結(jié)語

（1）通過利用層次分析法，引入各影響因素的相對權(quán)重，定性和定量相結(jié)合，讓工程方案的路線比選更加科學(xué)合理。

（2）快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程下國省道改線，在保證路線的合規(guī)性和提升交通效率的同時，更看重改線帶來的新增土地利用價值，其次是規(guī)劃符合性（著重考慮兼顧地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展）和工程實(shí)施難易程度（側(cè)重于征拆等限制性因素）。

參考文獻(xiàn)

[1]王偉. 環(huán)城公路路線方案設(shè)計的探討——以國道342晉城市過境段改線為例[J]. 黑龍江交通科技， 2018（3）： 45-46.

[2]蔣新春. 原國道改線后的道路城市化改造方案[J]. 中國市政工程， 2010（2）： 4-5+74.

[3]顧天奇， 高欣， 薛長松， 等. 快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程下公路市政化改造的關(guān)鍵技術(shù)問題研究——以蘇州市312國道姑蘇區(qū)段改造為例[J]. 中國市政工程， 2015（2）： 4-6+114.

[4]賀倩倩， 方曾利， 代小瑞. 基于可達(dá)性的城市化進(jìn)程中干線公路繞城改造選線方案評價研究[J]. 公路與汽運(yùn)， 2015（1）： 49-52.

[5]許樹柏. 實(shí)用決策方法：層次分析法原理[M]. 天津：天津大學(xué)出版社， 1988.

[6]唐冬冬. 基于層次分析法的高速鐵路選線研究[J]. 鐵道工程學(xué)報， 2022（2）： 14-18+29.