城市軌道交通建設項目規劃方案風險評估方法

梁青槐 李 樸 徐田坤

(北京交通大學土木建筑工程學院 北京 100044)

城市軌道交通建設項目規劃方案風險評估方法

梁青槐 李 樸 徐田坤

(北京交通大學土木建筑工程學院 北京 100044)

分析城市軌道交通規劃方案存在的風險因素及其對建設階段、運營階段可能產生的風險，構建城市軌道交通建設項目規劃方案的評價指標體系，并采用定性與定量相結合的多因素決策方法，建立基于模糊層次分析方法的城市軌道交通建設項目規劃方案風險評估模型。對北京市新規劃R1線進行實證分析，得出該線路風險等級較高的結論，為下一步如何做好R1線規劃設計、建設、運營等工作提供借鑒。

軌道交通;建設項目;模糊層次分析法;風險中圖分類號 U231 文獻標志碼 A

城市軌道交通建設項目是一個涉及多專業、多學科、多工種的復雜系統工程，工程建設邊界條件復雜，建設周期長，各種可預見和不可預見的風險因素繁雜且相互交叉，并在規劃、設計、施工、運營各環節具有風險傳遞累積的特性，前期規劃、設計考慮不充分而埋下隱患，導致后期施工、運營存在不可補救的安全風險，比如:前期規劃未充分考慮地下文物因素，導致后期施工難度大、風險高，甚至無法進行正常施工;前期客流預測明顯低于實際值，導致后期運營客流沖擊壓力大，不但給運營安全帶來了巨大隱患，也大大降低了運營效率。如果在前期規劃階段能夠充分考慮這些隱性的安全風險因素，并采取一定的安全控制措施，就可以大大降低后期建設和運營階段的風險等級。因此，在方案規劃階段進行風險控制是規避風險的源頭，做好規劃方案風險分析能在最大程度上規避風險，保障城市軌道交通建設項目的順利實施。

城市軌道交通建設項目規劃方案風險評估具有風險因素眾多，各風險因素之間相互交織、錯綜復雜，且很多風險因素不能定量化等特點，而模糊層次分析法能夠將復雜系統的指標因素層次化、數量化，降低主觀因素對評判結果的影響，實現定量分析和定性判斷的有機結合，能有效解決評估判斷的模糊性和不確定性問題。因此，采用模糊層次分析法對城市軌道交通建設項目規劃方案的風險進行評估，能夠全面、細致、真實地反映規劃方案階段風險因素所處的安全狀態。

1 安全風險評估的指標體系

城市軌道交通建設項目風險評估分為規劃階段、建設階段、運營階段，在規劃階段，對規劃、建設、運營各階段的風險因素進行辨識，并提出風險評估的指標體系。

規劃階段的風險影響因素較多，主要包括客流預測風險、建設時序風險、沿線土地規劃控制風險、投融資風險、線網調整風險、地質災害風險、環境影響風險、換乘站規劃預留風險。其中客流風險主要考慮根據各條線路的實際情況判斷客流預測是否準確、是否留有容量等風險;建設時序風險主要考慮線路建設的時機是否恰當，從全網的角度看線路建設的順序是否科學合理，以及分段建設運營是否可行等風險;沿線土地規劃控制風險主要考慮線路沿線的土地是否已規劃、用地屬性是否確定、以后改動的風險有多大以及沿線土地是否進行了一體化開發等風險;投融資風險主要考慮各個時期投資估算指標是否恰當、投融資方案是否可行以及投資估算是否準確等風險;線網調整風險主要考慮由于政策變動、城市規劃變動而引起線網變動的風險，遠景線網調整而引起的線位、站位變動等風險;地質災害風險主要考慮線路沿線地震斷裂帶、地裂縫、江河等災害多發區給線路建設及運營帶來的風險;環境影響風險主要考慮線路經過文物保護區、水資源保護區給建設帶來的風險，建設及運營階段產生的噪聲、振動、電磁輻射等對周圍居民生活、建筑物等方面造成的風險;換乘站規劃預留風險主要考慮新線是否給既有線路換乘、聯合開發建筑物等預留工程接口，是否為周邊的商場、居民區等留有出入口，以及通道換乘等風險。

建設階段的風險主要包括土建施工綜合風險、資金運作與管理風險、外部條件風險。其中土建施工綜合風險主要考慮施工工法、施工工期、敷設方式、交通組織、穿越既有建筑工程或河流等風險;資金運作與管理風險主要考慮設計預算及資金是否充足并及時到位、投標階段資金使用以及物價水平上漲等風險;外部條件風險主要考慮征地拆遷過程中的建筑拆除、人員安置和社會影響、動拆遷對項目總體的影響以及外部市政配套設施落實等風險。

運營階段的風險主要包括運能風險、安全防護風險、疏散能力風險、經營風險。其中運能風險主要考慮城市規劃實現、政策、城市化進程、建設進度等造成線路設備實際富余運能與客流預測的匹配風險;安全防護風險主要考慮線路處于郊外帶來的安全風險，穿過商業區、辦公區、核心區、敏感區等區域帶來的風險，與繁忙線路換乘帶來的風險，以及人員、設備設施等配備不足帶來的風險等;疏散能力風險主要考慮線路是否為斷頭線、大運量換乘小運量、是否設置疏散通道及聯絡線等風險;經營風險主要考慮客流預測是否準確、票價票制設置、經營收入還貸、財務管理、運營成本控制等風險。

根據上述綜合分析，建立城市軌道交通建設項目規劃方案風險評估的指標體系，如圖1所示。

圖1 建設規劃風險評估指標

2 基于模糊層次分析法的安全風險評估模型

模糊層次分析法將所研究對象進行層次劃分，建立由上到下、由簡至繁的上下關聯的層級結構，一般分為3級，同時確定各層級指標兩兩重要度比較值矩陣，然后根據風險等級劃定各等級風險的取值區間，并由此確定各層級指標的權重，最后由下至上進行合成運算，得到風險評估的結論。

2.1 層次遞階結構模型

根據城市軌道交通建設項目規劃方案風險評估指標體系，構建如圖1所示的層次遞階結構模型。該模型共包括3個層級，最高層為目標決策層(B)，依次是準則層(B1)和子準則層(B11)，其中目標決策層是指所需要研究的對象，即建設規劃風險評估指標;準則層元素既受到目標決策層支配，同時也支配子準則層元素，

本文中準則層元素是指規劃階段、建設階段、運營階段這3個階段;子準則層是指各階段的具體風險影響因素。

2.2 確定因素權重

結合層次分析結構模型確定的上下層次間隸屬關系，以專家經驗性判斷結果為基礎，構造各層次元素模糊風險判斷矩陣，其中模糊一致矩陣的賦值參照表1，進而可算得各層元素的權重值 wi［2］，有

式中:n為r的階數，α是人們主觀程度對感知對象差異度的度量，取α=(n－1)/2。

表1 因素比較標度值含義［3］

2.3 建立評語集

評語集是指針對研究對象各種可能情況做出的評判結果的集合。根據建設規劃風險中各指標的相對重要程度，結合各專家經驗，構建了規劃風險評語集V={V1，V2，V3，V4}，其中 V1表示較低風險，V1=1 ～ 2;V2表示中等風險，V2=2～3;V3表示較高風險，V3=3～4;V4表示嚴重風險，V4=4～5。

2.4 模糊綜合評價

3 實例分析

運用城市軌道交通項目規劃方案風險評估指標體系及模糊層次分析方法，對北京市新規劃的R1線規劃方案進行風險評估。R1線為貫通北京市東西向的快線，西起門頭溝，東至通州新城，旨在建立新城與中心城之間的快速通道，為乘客在中心城區的主要集散點提供方便的換乘條件。R1線主線線路長度約54.9 km，共設19座車站，換乘站17座，其中一期工程線路西起國貿，東延進入通州核心區后下穿北運河和京哈高速，后沿潞苑南大街、京榆舊線至宋莊終點。

3.1 準則層綜合評價

各專家根據R1線實際情況，結合風險等級評語集，對各具體風險因素進行打分。對各專家給出的各風險因素評語分值進行平均加權統計，可得到子準則層風險因素情況(見圖2)，并可得到風險等級評語矩陣S。運用層次分析法分別計算準則層、子準則層權重，然后將子準則層的權重向量W與風險等級評語矩陣S進行合成運算，即可得到準則層風險模糊綜合判斷矩陣B=W·S，具體計算過程如下。

圖2 R1線各風險因素風險值

1)規劃階段(B1)的模糊綜合判斷矩陣

2)建設階段(B2)的模糊綜合判斷矩陣

3)運營階段(B3)的模糊綜合判斷矩陣

從圖2中可以看出，R1線有9類風險因素屬于較高風險等級，其中規劃預留、土建綜合施工、運能、疏散能力及經營這5類風險等級最高。在規劃、建設、運營階段，針對這幾類風險需要采取有效應對措施，以降低其安全風險影響。根據準則層各風險模糊矩陣計算結果，可以發現R1線在規劃階段風險屬于中等風險級別，而建設、運營階段風險屬于較高風險等級。

3.2 目標決策層綜合評價

將前部分計算所得準則層的權重向量W，與目標決策層風險矩陣R進行合成運算，即B=W·R。根據目標決策層計算結果，可得目標決策層風險矩陣R=［2.822 3.646 8 3.858 5］T，準則層權重矩陣 W=［0.45 0.35 0.2］，計算得出 B=W·R=3.318，這說明北京地鐵R1線風險總目標綜合評價屬于較高風險等級。

從整體安全風險評估結果來看，雖然R1線規劃階段充分考慮了各種潛在的安全風險影響因素，規避了一些風險影響，但是由于R1線沿線條件限制，比如需要穿越多條鐵路既有線及地鐵線路，并下穿多條河流，建設施工風險很大;R1線與地鐵1號線具有相同交通走廊，兩線客流量均非常大，運能風險較高，因此在項目規劃時，該線在建設、運營階段的潛在風險很高，則在實際建設、運營階段，需要采取有效應對措施，比如加強前期施工方案對比優化、加強施工實時監測、使用A型車大編組提高運能等，以減小安全風險影響。

4 結語

結合北京市軌道交通建設工程特點，提出從規劃階段入手，充分考慮規劃階段對建設、運營階段可能造成的風險因素，構建了貫穿項目全周期安全風險評估指標體系，實現了各階段風險管理體系的良好銜接。利用模糊層次分析法，建立了風險因素層次遞階結構模型，并以北京市新規劃R1線為例進行了安全風險評估分析，結果顯示R1線項目規劃方案風險等級較高，與實際情況相匹配，說明該指標體系及模型方法可適用于北京市軌道交通建設項目風險評估。利用本文所建立的模型及方法，可以對北京市其他新規劃線路進行安全風險評估，得到線網中線路風險等級排序，進而為后續階段的工作開展提供理論支撐。

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Risk Assessment for a New Urban Rail Transit Project

Liang QinghuaiLi Pu Xu Tiankun
(School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044)

Abstract:By analysing risk factors in the planning, construction and operation phases of an urban rail project, the paper puts forward an assessment indicator systemfor urban rail transit projects. By adopting multi-factor decision methodology which utilizes both quantitative and qualitative analysis approaches, the paper established a fuzzy analytic hierarchy process risk assessment model. The methodology has been validated in a new line named R1 in Beijing and the results showed that the line’s risk is at a higher level. The validation process will be served as a good guidance to the later planning, design, construction and operation of Line R1.

Key words:rail transit; construction project; fuzzy analytic hierarchy process; risk

1672-6073(2013)01-0016-03

10.3969/j.issn.1672-6073.2013.01.005

收稿日期:2012-06-06

作者簡介:梁青槐，男，教授，博士生導師，從事城市軌道交通研究工作，puleebj@sina.com

(編輯:曹雪明)