基于綠色公路理念的公路設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水平、加強公路設計方案與外部環境的協調，分析了公路工程系統綜合評價的基本原則，基于PSR評價框架，利用頻數統計法、理論計算法、聯合會審法等初步篩選出綠色公路的三類評價指標（壓力指標、狀態指標、響應指標），并建立了綠色公路評價體系。綠色公路評價數據加權可用以計算綠色度，并將綠色度劃分為合格、銀牌、金牌、常綠4個等級，此外還應運用層次分析法來驗證評價結果，研究成果可以為綠色公路建設提供一定的理論指導。

關鍵詞：綠色公路;評價指標;評價體系;綠色度

0 引言

公路工程是我國交通網中關鍵的基礎設置之一，但是公路工程在拉動沿線地區經濟和文化發展的同時，也可能因設計方案不當，給當地自然環境和生態平衡造成嚴重的破壞。尤其是山區公路，由于地質條件復雜、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。選擇經濟、可行、與外部環境相協調的公路設計方案已經成為工程技術人員要解決的重要問題。

目前在相關政策的支持下，建設綠色公路已經成為一種必然趨勢。然后，很多設計人員在開展公路設計任務時，往往只是追求高路線指標，設計方案較保守，從而導致工程規模過大、生態環境破壞嚴重等問題。同時，綠色公路作為一個新概念，其理論基礎并不完善。因此，基于綠色理念構建公路設計方案評價體系具有十分重要的意義。

1 綠色公路系統綜合評價理論基礎

1.1 綠色公路內涵

綠色公路強調道路本身與外部環境之間的和諧關系，它是基于“可持續發展”理念，在公路建設時盡可能的節約資源、減少污染、保護環境。綠色公路具有以下幾方面的內涵：第一，強調全生命周期，它包括公路立項、勘察設計、施工、運營、養護等階段;第二，重視節地、節能、節水、節材和保護環境;第三，公路路線方案設計時要與自然環境協調統一。

1.2 系統綜合評價的原則

系統綜合評價指的是將綠色公路設計方案視為一個整體，并依照其目標、結構、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 綠色公路設計方案評價框架

PSR評價框架（壓力-狀態-響應模型）涉及社會、經濟、自然環境等方面，在20世紀80年代由相關學者提出，最初是用來分析環境與人類活動的關系。但隨著學科的不斷完善，PSR框架模型在交通運輸領域的應用也日益廣泛。對于綠色公路評設計方案評價體系而言（見圖1），“非理性行為”的出現會對自然環境產生一種外在壓力。在壓力影響下，綠色公路設計方案各子系統（占地面積、行車安全、大氣、噪聲污染程度等）的狀態可能出現變化。此時，為了確保公路路線設計指標能滿足規范要求，且與自然環境保持協調，建設單位或設計單位會對設計方案進行適當的響應。同時，綠色公路各子系統的“響應”又會反過來改變“壓力”和“狀態”，使綠色公路系統一直處于動態調整的過程。

3 綠色公路評價指標體系建立

3.1 評價指標要求

開展綠色公路設計方案評價之前，應當選擇合理的評價指標，這會對評價結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工程，且總體和子系統之間是相互制約的，故基于綠色公路理念的公路設計方案評價指標不僅要能夠反映公路項目特征，還應體現公路和外部環境之間的聯系和相互作用。同時，綠色公路評價指標要能體現“可持續發展”理念，并選擇可操作性強、能客觀反映工程實體特征的代表性指標。

3.2 評價指標初步篩選方法

開展綠色公路設計方案評價之前，首先要初步篩選出評價指標，篩選方法主要有頻數統計法、理論計算法、聯合會審法等，具體內容如下：第一，頻數統計法是統計目前綠色公路設計方案評價體系中的使用頻率較高的指標進;第二，理論計算法往往是基于綠色公路系統綜合評價理論，對公路工程建設的特征、要素、存在問題等進行綜合分析，確定專業性和針對性強的評價指標;第三，聯合會審法是在頻數統計法或理論計算法初步篩選出評價指標的基礎上，邀請相關專家或專業團體進行審查，并根據審查意見對評價指標進行調整。

3.3 評價指標體系

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

4 綠色公路設計方案綜合評價

4.1 綜合評價步驟

基于綠色公路理念對公路設計方案進行評價時，首先，要收集資料和數據來確定評價指標;隨后，確定綠色公路總體和子系統的評價目標，即計算被評價公路的綠色度;最后選擇有關綠色公路建設方面的專家或團體對公路路線設計方案開展綜合性評價，如果評價結果不滿足要求，可變更設計成果或調整評價目標。

4.2 綠色度計算

綠色度計算結果是按照綠色公路設計方案評價指標數據（定性指標需進行定量化）加權得到，既可以對公路的綠色程度進行評價，還可用來表示公路設計方案和環境的環境協調程度。在對公路設計方案進行綠色度評價時，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小部分實現，與自然生態環境和社會環境的協調程度較差，建設單位或設計單位應優化公路設計方案;銀牌表示綠色公路目標部分實現，與自然生態環境和社會環境的協調程度基本協調;金牌表示綠色公路目標大部分實現，與自然生態環境和社會環境的協調程度較協調;金牌表示綠色公路目標全部實現，與自然生態環境和社會環境的協調程度非常協調。

4.3 層次分析法綜合評價

有關專家或團體在對公路設計方案進行綜合性評價時一般是采用層次分析法，該方法評價結果較準確，它是將綠色公路評價指標按重要程度來兩兩比較，能消除主觀性對評價指標權重的影響。層次分析法首先評價指標劃分為若干層次，然后根據評價指標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：—評價指標的判斷矩陣一致性指標;

—評價指標的判斷矩陣最大特征根;

—評價指標的判斷矩陣階數。

可知，當時，，此時矩陣具有完全一致性。

5 結語

（1）綠色公路設計方案綜合評價可將其視為一個整體，并依照其目標、結構、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合、局部利益服從總體利益等原則;

（2）公路設計方案評價指標要能體現公路和外部環境之間的相互聯系和“可持續發展”理念，其初步篩選方法主要有頻數統計法、理論計算法、聯合會審法;

（3）綠色度可根據公路評價指標（壓力指標、狀態指標、響應指標）數據加權計算，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計方案進行綜合評價能消除主觀性影響，但需要一致性指標對判斷矩陣進行一致性檢驗。

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