山區(qū)農(nóng)村公路綠色技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及體系

劉乃斌，郭志東

（天津市薊州城投公司，天津 301900）

1 綠色公路概述

綠色公路是評(píng)價(jià)路面設(shè)計(jì)和施工過程相關(guān)的可持續(xù)性發(fā)展的一種建議標(biāo)準(zhǔn)。近年來，隨著我國各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，建筑業(yè)對(duì)于資源的消耗、環(huán)境的破壞日益突出。為此，各地均提出了綠色、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的工作理念。另一方面，隨著公路里程的不斷增加，尤其是村村通工程的實(shí)施，使得原來較為偏僻的山區(qū)也都通上了公路，大大提高了人們的出行方便性。

綠色公路理念就是在公路工程的建設(shè)過程中，最大限度的實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約及環(huán)境的友好發(fā)展，使得公路建設(shè)事業(yè)走上綠色可持續(xù)發(fā)展的道路。尤其是在山區(qū)公路的建設(shè)過程中，最大限度地就地取材、循環(huán)利用，發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)而又不破壞自然生態(tài)環(huán)境。目前，我國提到的綠色公路建設(shè)理念較多，但是具體的評(píng)價(jià)方法、步驟，以及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立等方面的研究?jī)?nèi)容相對(duì)較少，尤其是對(duì)于低等級(jí)的山區(qū)公路，如何對(duì)其進(jìn)行“綠色公路”評(píng)價(jià)，需要從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然環(huán)境影響等對(duì)方面開展進(jìn)一步的研究。

2 綠色公路評(píng)價(jià)系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值

鑒于目前的環(huán)境保護(hù)政策已經(jīng)是一個(gè)公路建設(shè)行業(yè)必須嚴(yán)格遵守的規(guī)章制度，在公路建設(shè)工程中，建立綠色公路的評(píng)價(jià)方法，對(duì)于實(shí)現(xiàn)“綠色公路”的建設(shè)目標(biāo)具有重要的意義。具體可以概括如下。

①促進(jìn)公路設(shè)計(jì)、施工、管理、材料采購與生產(chǎn)等公路建設(shè)方在理念上實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，共同促進(jìn)完成綠色公路建設(shè)任務(wù)。

②對(duì)既有公路或者設(shè)計(jì)成果做出客觀、科學(xué)的比較與評(píng)判，驗(yàn)證設(shè)計(jì)成果或者施工方案是否符合“綠色公路”的標(biāo)準(zhǔn)理念。

③實(shí)現(xiàn)公路全壽命周期的綜合綠色評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益的綜合最大化。

3 綠色公路評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

本文結(jié)合我國山區(qū)公路的技術(shù)特點(diǎn)和地域特征，以可持續(xù)設(shè)計(jì)、材料和資源利用率與能源和環(huán)境利用率三個(gè)指標(biāo)為一級(jí)指標(biāo)建立了山區(qū)農(nóng)村公路綠色等級(jí)評(píng)價(jià)體系。每一大類指標(biāo)（如：可持續(xù)設(shè)計(jì)），可以再細(xì)分為多個(gè)下一級(jí)的具體評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.1 可持續(xù)設(shè)計(jì)（B1）

可持續(xù)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括能夠影響可持續(xù)性的道路設(shè)計(jì)決策和過程。如表1所示，這一類的目標(biāo)是將可持續(xù)要素納入道路設(shè)計(jì)過程。可持續(xù)設(shè)計(jì)可對(duì)于重修或新建路面。

可持續(xù)設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 表1

3.2 材料和資源利用率（B2）

公路工程的建設(shè)需要大量的建筑材料和資源，如何提高建筑材料和資源的利用率，就地取材、循環(huán)利用（如建筑垃圾的再生利用等）是綠色公路建設(shè)的前提和關(guān)鍵。同時(shí)，“綠色公路”的材料和資源利用率提高不僅僅是建設(shè)期的資源節(jié)約、材料節(jié)約，還必須考慮公路建成后使用過程中的養(yǎng)護(hù)維修等各個(gè)方面，做到公路全壽命周期的總材料和資源利用率高，總體的材料和資源節(jié)約、集約利用，促進(jìn)山區(qū)公路建設(shè)的環(huán)保可持續(xù)發(fā)展。“材料和資源”這一指標(biāo)的細(xì)化與設(shè)計(jì)原則如表2所示。

材料和資源評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 表2

3.3 能源與環(huán)境利用率（B3）

“綠色公路”建設(shè)的總體目的就是為公路使用者和當(dāng)?shù)匦纬捎押玫沫h(huán)境，保障人們的出行安全性、舒適性，并且營造健康舒適的人文生態(tài)環(huán)境，這其中包含許多主觀的觀念，這些觀念關(guān)系到聲、光、熱。基于對(duì)能源與環(huán)境有效控制可以使用最低反照率為0.3的路面或使用多孔路面，如表3所示。

能源與環(huán)境利用率評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 表3

3.4 指標(biāo)體系的建立

綜合選取了可持續(xù)設(shè)計(jì)、材料和資源利用率、能源與環(huán)境利用率等3個(gè)一級(jí)指標(biāo)以及10個(gè)二級(jí)指標(biāo)。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見圖1。

圖1 綠色服務(wù)區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

4 熵權(quán)法指標(biāo)權(quán)重確定

熵作為一種不確定性度量單位，可以用來判斷信息系統(tǒng)當(dāng)中的信息量大小。當(dāng)信息量較小時(shí)，不確定性較大，熵值越大；當(dāng)信息量較大時(shí)不確定性較小，熵值越小。根據(jù)熵的這一特性可以對(duì)一個(gè)事件的隨機(jī)性和無序程度進(jìn)行判斷以及一個(gè)指標(biāo)的離散程度。指標(biāo)的離散程度與該指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)呈現(xiàn)正相關(guān)。由此可見，熵值法依靠樣本數(shù)據(jù)信息特征計(jì)算權(quán)重，判斷信息的有效性。因此其計(jì)算結(jié)果具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力，但是缺乏對(duì)各個(gè)指標(biāo)之間的比較，容易受到模糊隨機(jī)性的影響，使其使用過程受到限制。

4.1 計(jì)算步驟

①原始數(shù)據(jù)當(dāng)中具有m個(gè)評(píng)價(jià)方案，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)其列出原始數(shù)據(jù)矩陣：

rij——第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)方案的評(píng)價(jià)值。

②消除各指標(biāo)之間數(shù)量級(jí)和量綱的差異，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

rj——第j項(xiàng)指標(biāo)值；

rmax——第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值；

rmin——第j項(xiàng)指標(biāo)的最小值；

rij——標(biāo)準(zhǔn)化值。

前一公式適合指標(biāo)值較大的情況，后一公式適合指標(biāo)值較小公式。

③計(jì)算第 j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)方案的指標(biāo)值的比重pi

得到數(shù)據(jù)的比重矩陣：

⑤dj為第j個(gè)指標(biāo)的信息效用值，熵ej與1之間的差值對(duì)權(quán)重產(chǎn)生直接影響。信息效用值與評(píng)價(jià)重要性和權(quán)重成正比。信息效用值dj=1-ej。

⑥wj為第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，可利用熵值法計(jì)算，其權(quán)重直接影響到評(píng)價(jià)重要性。

4.2 數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)有4個(gè)方案，由多位專家對(duì)此4個(gè)方案的準(zhǔn)則層和指標(biāo)層分別進(jìn)行打分，打分的分制為5分制，評(píng)價(jià)等級(jí) α=(5，4，3，2，1)=（優(yōu)秀，好，良好，一般，差）。

4.3 計(jì)算指標(biāo)值的比重pij

準(zhǔn)則層指標(biāo)打分表 表4

B1對(duì)應(yīng)指標(biāo)層指標(biāo)打分表 表5

B2對(duì)應(yīng)指標(biāo)層指標(biāo)打分表 表6

B3對(duì)應(yīng)指標(biāo)層指標(biāo)打分表 表7

4.4 計(jì)算指標(biāo)值的熵值ej

體系中實(shí)際取4個(gè)方案，m=4，k=1/ln4，分別計(jì)算各自指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的熵值為：

4.5 計(jì)算指標(biāo)值的信息效用值dj

dj=1-ej，計(jì)算得出：

4.6 計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重wj

通過計(jì)算，得出各個(gè)指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的具體權(quán)重。如表8所示。

熵權(quán)法計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重結(jié)果 表8

5案例分析

5.1 案例概況

天津市薊州區(qū)位于天津市北部，全境屬山地。農(nóng)村公路總里程5905km，全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)已通達(dá)國省道二級(jí)公路，農(nóng)村公路網(wǎng)絡(luò)體系基本形成。

5.2 薊州區(qū)農(nóng)村公路綠色等級(jí)評(píng)價(jià)

邀請(qǐng)5位專家對(duì)指標(biāo)層各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分，分制為 5 個(gè)等級(jí),分別為 0、20、40、60、80、100。評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)識(shí)如表9所示。

評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)識(shí) 表9

專家打分完成，結(jié)果如表10所示。

專家打分結(jié)果 表10

由公式計(jì)算得出S=68.731。根據(jù)表9可知，薊州農(nóng)村公路綠色等級(jí)為合格，仍然需要進(jìn)一步的完善和改進(jìn)。

6 結(jié)論

本文通過熵權(quán)法的計(jì)算方法確定了各指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建了山區(qū)農(nóng)村公路綠色等級(jí)評(píng)價(jià)體系。具體結(jié)論如下：

①結(jié)合我國山區(qū)公路的技術(shù)特點(diǎn)和地域特征，以可持續(xù)設(shè)計(jì)、材料和資源利用率與能源和環(huán)境利用率三個(gè)一級(jí)指標(biāo)及各自所涵蓋的共10個(gè)二級(jí)指標(biāo)為基礎(chǔ)，建立了山區(qū)農(nóng)村公路綠色等級(jí)評(píng)價(jià)體系，為現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)山區(qū)公路的綠色等級(jí)評(píng)價(jià)提供了一定參考和借鑒。

②使用熵權(quán)法計(jì)算了指標(biāo)權(quán)重，該方法的客觀性較強(qiáng)，能夠較好的避免由于主觀性導(dǎo)致的計(jì)算誤差，可信度較高。

③在該體系的指標(biāo)層中，交通流的改進(jìn)與使用壽命周期評(píng)價(jià)兩項(xiàng)指標(biāo)是評(píng)價(jià)體系中權(quán)重最大的指標(biāo)，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響最大，在設(shè)計(jì)與建設(shè)山區(qū)農(nóng)村綠色公路時(shí)，要尤其對(duì)這兩個(gè)方面加以重視。

④通過進(jìn)行綠色等級(jí)評(píng)價(jià)，得知薊州農(nóng)村公路綠色等級(jí)為合格，仍需進(jìn)一步的完善和改進(jìn)。