梁青槐 李 樸 徐田坤

(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 北京 100044)

城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

梁青槐 李 樸 徐田坤

(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 北京 100044)

分析城市軌道交通規(guī)劃方案存在的風(fēng)險(xiǎn)因素及其對(duì)建設(shè)階段、運(yùn)營(yíng)階段可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用定性與定量相結(jié)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(shè)項(xiàng)目規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。對(duì)北京市新規(guī)劃R1線進(jìn)行實(shí)證分析，得出該線路風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高的結(jié)論，為下一步如何做好R1線規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等工作提供借鑒。

軌道交通;建設(shè)項(xiàng)目;模糊層次分析法;風(fēng)險(xiǎn)中圖分類號(hào) U231 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目是一個(gè)涉及多專業(yè)、多學(xué)科、多工種的復(fù)雜系統(tǒng)工程，工程建設(shè)邊界條件復(fù)雜，建設(shè)周期長(zhǎng)，各種可預(yù)見和不可預(yù)見的風(fēng)險(xiǎn)因素繁雜且相互交叉，并在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)各環(huán)節(jié)具有風(fēng)險(xiǎn)傳遞累積的特性，前期規(guī)劃、設(shè)計(jì)考慮不充分而埋下隱患，導(dǎo)致后期施工、運(yùn)營(yíng)存在不可補(bǔ)救的安全風(fēng)險(xiǎn)，比如:前期規(guī)劃未充分考慮地下文物因素，導(dǎo)致后期施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，甚至無法進(jìn)行正常施工;前期客流預(yù)測(cè)明顯低于實(shí)際值，導(dǎo)致后期運(yùn)營(yíng)客流沖擊壓力大，不但給運(yùn)營(yíng)安全帶來了巨大隱患，也大大降低了運(yùn)營(yíng)效率。如果在前期規(guī)劃階段能夠充分考慮這些隱性的安全風(fēng)險(xiǎn)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(shè)和運(yùn)營(yíng)階段的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。因此，在方案規(guī)劃階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制是規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的源頭，做好規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)分析能在最大程度上規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，保障城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)施。

城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有風(fēng)險(xiǎn)因素眾多，各風(fēng)險(xiǎn)因素之間相互交織、錯(cuò)綜復(fù)雜，且很多風(fēng)險(xiǎn)因素不能定量化等特點(diǎn)，而模糊層次分析法能夠?qū)?fù)雜系統(tǒng)的指標(biāo)因素層次化、數(shù)量化，降低主觀因素對(duì)評(píng)判結(jié)果的影響，實(shí)現(xiàn)定量分析和定性判斷的有機(jī)結(jié)合，能有效解決評(píng)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(duì)城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃方案的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，能夠全面、細(xì)致、真實(shí)地反映規(guī)劃方案階段風(fēng)險(xiǎn)因素所處的安全狀態(tài)。

1 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指標(biāo)體系

城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為規(guī)劃階段、建設(shè)階段、運(yùn)營(yíng)階段，在規(guī)劃階段，對(duì)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)各階段的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)，并提出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指標(biāo)體系。

規(guī)劃階段的風(fēng)險(xiǎn)影響因素較多，主要包括客流預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)、建設(shè)時(shí)序風(fēng)險(xiǎn)、沿線土地規(guī)劃控制風(fēng)險(xiǎn)、投融資風(fēng)險(xiǎn)、線網(wǎng)調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)、換乘站規(guī)劃預(yù)留風(fēng)險(xiǎn)。其中客流風(fēng)險(xiǎn)主要考慮根據(jù)各條線路的實(shí)際情況判斷客流預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確、是否留有容量等風(fēng)險(xiǎn);建設(shè)時(shí)序風(fēng)險(xiǎn)主要考慮線路建設(shè)的時(shí)機(jī)是否恰當(dāng)，從全網(wǎng)的角度看線路建設(shè)的順序是否科學(xué)合理，以及分段建設(shè)運(yùn)營(yíng)是否可行等風(fēng)險(xiǎn);沿線土地規(guī)劃控制風(fēng)險(xiǎn)主要考慮線路沿線的土地是否已規(guī)劃、用地屬性是否確定、以后改動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)有多大以及沿線土地是否進(jìn)行了一體化開發(fā)等風(fēng)險(xiǎn);投融資風(fēng)險(xiǎn)主要考慮各個(gè)時(shí)期投資估算指標(biāo)是否恰當(dāng)、投融資方案是否可行以及投資估算是否準(zhǔn)確等風(fēng)險(xiǎn);線網(wǎng)調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)主要考慮由于政策變動(dòng)、城市規(guī)劃變動(dòng)而引起線網(wǎng)變動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，遠(yuǎn)景線網(wǎng)調(diào)整而引起的線位、站位變動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn);地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)主要考慮線路沿線地震斷裂帶、地裂縫、江河等災(zāi)害多發(fā)區(qū)給線路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)帶來的風(fēng)險(xiǎn);環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)主要考慮線路經(jīng)過文物保護(hù)區(qū)、水資源保護(hù)區(qū)給建設(shè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，建設(shè)及運(yùn)營(yíng)階段產(chǎn)生的噪聲、振動(dòng)、電磁輻射等對(duì)周圍居民生活、建筑物等方面造成的風(fēng)險(xiǎn);換乘站規(guī)劃預(yù)留風(fēng)險(xiǎn)主要考慮新線是否給既有線路換乘、聯(lián)合開發(fā)建筑物等預(yù)留工程接口，是否為周邊的商場(chǎng)、居民區(qū)等留有出入口，以及通道換乘等風(fēng)險(xiǎn)。

建設(shè)階段的風(fēng)險(xiǎn)主要包括土建施工綜合風(fēng)險(xiǎn)、資金運(yùn)作與管理風(fēng)險(xiǎn)、外部條件風(fēng)險(xiǎn)。其中土建施工綜合風(fēng)險(xiǎn)主要考慮施工工法、施工工期、敷設(shè)方式、交通組織、穿越既有建筑工程或河流等風(fēng)險(xiǎn);資金運(yùn)作與管理風(fēng)險(xiǎn)主要考慮設(shè)計(jì)預(yù)算及資金是否充足并及時(shí)到位、投標(biāo)階段資金使用以及物價(jià)水平上漲等風(fēng)險(xiǎn);外部條件風(fēng)險(xiǎn)主要考慮征地拆遷過程中的建筑拆除、人員安置和社會(huì)影響、動(dòng)拆遷對(duì)項(xiàng)目總體的影響以及外部市政配套設(shè)施落實(shí)等風(fēng)險(xiǎn)。

運(yùn)營(yíng)階段的風(fēng)險(xiǎn)主要包括運(yùn)能風(fēng)險(xiǎn)、安全防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)、疏散能力風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。其中運(yùn)能風(fēng)險(xiǎn)主要考慮城市規(guī)劃實(shí)現(xiàn)、政策、城市化進(jìn)程、建設(shè)進(jìn)度等造成線路設(shè)備實(shí)際富余運(yùn)能與客流預(yù)測(cè)的匹配風(fēng)險(xiǎn);安全防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)主要考慮線路處于郊外帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，穿過商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)、核心區(qū)、敏感區(qū)等區(qū)域帶來的風(fēng)險(xiǎn)，與繁忙線路換乘帶來的風(fēng)險(xiǎn)，以及人員、設(shè)備設(shè)施等配備不足帶來的風(fēng)險(xiǎn)等;疏散能力風(fēng)險(xiǎn)主要考慮線路是否為斷頭線、大運(yùn)量換乘小運(yùn)量、是否設(shè)置疏散通道及聯(lián)絡(luò)線等風(fēng)險(xiǎn);經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)主要考慮客流預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確、票價(jià)票制設(shè)置、經(jīng)營(yíng)收入還貸、財(cái)務(wù)管理、運(yùn)營(yíng)成本控制等風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)上述綜合分析，建立城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1 建設(shè)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)

2 基于模糊層次分析法的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

模糊層次分析法將所研究對(duì)象進(jìn)行層次劃分，建立由上到下、由簡(jiǎn)至繁的上下關(guān)聯(lián)的層級(jí)結(jié)構(gòu)，一般分為3級(jí)，同時(shí)確定各層級(jí)指標(biāo)兩兩重要度比較值矩陣，然后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃定各等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的取值區(qū)間，并由此確定各層級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，最后由下至上進(jìn)行合成運(yùn)算，得到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)論。

2.1 層次遞階結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，構(gòu)建如圖1所示的層次遞階結(jié)構(gòu)模型。該模型共包括3個(gè)層級(jí)，最高層為目標(biāo)決策層(B)，依次是準(zhǔn)則層(B1)和子準(zhǔn)則層(B11)，其中目標(biāo)決策層是指所需要研究的對(duì)象，即建設(shè)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo);準(zhǔn)則層元素既受到目標(biāo)決策層支配，同時(shí)也支配子準(zhǔn)則層元素，

本文中準(zhǔn)則層元素是指規(guī)劃階段、建設(shè)階段、運(yùn)營(yíng)階段這3個(gè)階段;子準(zhǔn)則層是指各階段的具體風(fēng)險(xiǎn)影響因素。

2.2 確定因素權(quán)重

結(jié)合層次分析結(jié)構(gòu)模型確定的上下層次間隸屬關(guān)系，以專家經(jīng)驗(yàn)性判斷結(jié)果為基礎(chǔ)，構(gòu)造各層次元素模糊風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣，其中模糊一致矩陣的賦值參照表1，進(jìn)而可算得各層元素的權(quán)重值 wi［2］，有

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

表1 因素比較標(biāo)度值含義［3］

2.3 建立評(píng)語集

評(píng)語集是指針對(duì)研究對(duì)象各種可能情況做出的評(píng)判結(jié)果的集合。根據(jù)建設(shè)規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)中各指標(biāo)的相對(duì)重要程度，結(jié)合各專家經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)評(píng)語集V={V1，V2，V3，V4}，其中 V1表示較低風(fēng)險(xiǎn)，V1=1 ～ 2;V2表示中等風(fēng)險(xiǎn)，V2=2～3;V3表示較高風(fēng)險(xiǎn)，V3=3～4;V4表示嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)，V4=4～5。

2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

3 實(shí)例分析

運(yùn)用城市軌道交通項(xiàng)目規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系及模糊層次分析方法，對(duì)北京市新規(guī)劃的R1線規(guī)劃方案進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(qū)的主要集散點(diǎn)提供方便的換乘條件。R1線主線線路長(zhǎng)度約54.9 km，共設(shè)19座車站，換乘站17座，其中一期工程線路西起國(guó)貿(mào)，東延進(jìn)入通州核心區(qū)后下穿北運(yùn)河和京哈高速，后沿潞苑南大街、京榆舊線至宋莊終點(diǎn)。

3.1 準(zhǔn)則層綜合評(píng)價(jià)

各專家根據(jù)R1線實(shí)際情況，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)語集，對(duì)各具體風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行打分。對(duì)各專家給出的各風(fēng)險(xiǎn)因素評(píng)語分值進(jìn)行平均加權(quán)統(tǒng)計(jì)，可得到子準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)因素情況(見圖2)，并可得到風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)語矩陣S。運(yùn)用層次分析法分別計(jì)算準(zhǔn)則層、子準(zhǔn)則層權(quán)重，然后將子準(zhǔn)則層的權(quán)重向量W與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)語矩陣S進(jìn)行合成運(yùn)算，即可得到準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合判斷矩陣B=W·S，具體計(jì)算過程如下。

圖2 R1線各風(fēng)險(xiǎn)因素風(fēng)險(xiǎn)值

1)規(guī)劃階段(B1)的模糊綜合判斷矩陣

2)建設(shè)階段(B2)的模糊綜合判斷矩陣

3)運(yùn)營(yíng)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(fēng)險(xiǎn)因素屬于較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，其中規(guī)劃預(yù)留、土建綜合施工、運(yùn)能、疏散能力及經(jīng)營(yíng)這5類風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高。在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)階段，針對(duì)這幾類風(fēng)險(xiǎn)需要采取有效應(yīng)對(duì)措施，以降低其安全風(fēng)險(xiǎn)影響。根據(jù)準(zhǔn)則層各風(fēng)險(xiǎn)模糊矩陣計(jì)算結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)R1線在規(guī)劃階段風(fēng)險(xiǎn)屬于中等風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，而建設(shè)、運(yùn)營(yíng)階段風(fēng)險(xiǎn)屬于較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

3.2 目標(biāo)決策層綜合評(píng)價(jià)

將前部分計(jì)算所得準(zhǔn)則層的權(quán)重向量W，與目標(biāo)決策層風(fēng)險(xiǎn)矩陣R進(jìn)行合成運(yùn)算，即B=W·R。根據(jù)目標(biāo)決策層計(jì)算結(jié)果，可得目標(biāo)決策層風(fēng)險(xiǎn)矩陣R=［2.822 3.646 8 3.858 5］T，準(zhǔn)則層權(quán)重矩陣 W=［0.45 0.35 0.2］，計(jì)算得出 B=W·R=3.318，這說明北京地鐵R1線風(fēng)險(xiǎn)總目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)屬于較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

從整體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果來看，雖然R1線規(guī)劃階段充分考慮了各種潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素，規(guī)避了一些風(fēng)險(xiǎn)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(shè)施工風(fēng)險(xiǎn)很大;R1線與地鐵1號(hào)線具有相同交通走廊，兩線客流量均非常大，運(yùn)能風(fēng)險(xiǎn)較高，因此在項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)，該線在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)階段的潛在風(fēng)險(xiǎn)很高，則在實(shí)際建設(shè)、運(yùn)營(yíng)階段，需要采取有效應(yīng)對(duì)措施，比如加強(qiáng)前期施工方案對(duì)比優(yōu)化、加強(qiáng)施工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、使用A型車大編組提高運(yùn)能等，以減小安全風(fēng)險(xiǎn)影響。

4 結(jié)語

結(jié)合北京市軌道交通建設(shè)工程特點(diǎn)，提出從規(guī)劃階段入手，充分考慮規(guī)劃階段對(duì)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)階段可能造成的風(fēng)險(xiǎn)因素，構(gòu)建了貫穿項(xiàng)目全周期安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)了各階段風(fēng)險(xiǎn)管理體系的良好銜接。利用模糊層次分析法，建立了風(fēng)險(xiǎn)因素層次遞階結(jié)構(gòu)模型，并以北京市新規(guī)劃R1線為例進(jìn)行了安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，結(jié)果顯示R1線項(xiàng)目規(guī)劃方案風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高，與實(shí)際情況相匹配，說明該指標(biāo)體系及模型方法可適用于北京市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。利用本文所建立的模型及方法，可以對(duì)北京市其他新規(guī)劃線路進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，得到線網(wǎng)中線路風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)排序，進(jìn)而為后續(xù)階段的工作開展提供理論支撐。

［1］王陽，李延喜，鄭春艷，等.基于模糊層次分析法的風(fēng)險(xiǎn)投資后續(xù)管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究［J］.管理學(xué)報(bào)，2008，5(1):54-58.

［2］楊文紅.運(yùn)用模糊層次分析法進(jìn)行橋梁可靠性評(píng)估［J］.國(guó)防交通工程與技術(shù)，2010，8(1):68-70.

［3］張英，馮艷芳.基于模糊層次分析法的大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2007，20(10):707-710.

［4］金淮，張成滿，馬雪梅，等.城市軌道交通安全風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)管理體系的建立［J］.都市快軌交通，2010，23(1):34-37.

［5］谷素斐.深圳地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理體系的構(gòu)建與實(shí)踐［J］.都市快軌交通，2006，19(2):21-23.

［6］郭湛，商小雷，李海.基于AHP的軌道交通安全評(píng)價(jià)體系模型［J］.中國(guó)鐵道科學(xué)，2011，33(5):123-125.

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(jiǎn)介:梁青槐，男，教授，博士生導(dǎo)師，從事城市軌道交通研究工作，puleebj@sina.com

(編輯:曹雪明)