孫 磊

（蘭州交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，碩士研究生，甘肅 蘭州 730070）

隨著我國城市交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，目前許多大中城市正在規(guī)劃設(shè)計(jì)城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，以滿足日益增長的城市旅客交通需求。但由于城市軌道交通的工程特點(diǎn)，其產(chǎn)生的環(huán)境影響問題，如大氣污染、振動、噪聲、電磁干擾等諸多方面，已經(jīng)引起了社會的廣泛關(guān)注，也是世界各國城市軌道交通普遍存在的一個值得重視的問題。城市軌道交通環(huán)境影響評價的目的，是科學(xué)地評價現(xiàn)狀和未來城市交通環(huán)境的質(zhì)量，為制定城市交通發(fā)展政策和道路交通建設(shè)提供輔助決策信息。它對于城市環(huán)境保護(hù)、城市交通狀況的改善有相當(dāng)重要的作用。本文以蘭州軌道1號線為例探討這一問題。

蘭州市軌道交通網(wǎng)規(guī)劃含2個層次，一為中心城區(qū)線網(wǎng)，另一為市域線網(wǎng)，市域線網(wǎng)用以解決市域內(nèi)中心城區(qū)與外圍組團(tuán)之間的聯(lián)系。2個層次互為補(bǔ)充，形成一個密不可分的、統(tǒng)一的、全局性的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。

蘭州市中心城區(qū)軌道交通線網(wǎng)由3 條線路組成，線網(wǎng)總長約82 km，其中地面及高架線路約35 km，地下線約47 km，全線網(wǎng)共設(shè)車站64座，其中高架站25座，地下站39座。

1 蘭州市軌道1號線環(huán)境影響

1.1 軌道1號線概述 1 號線西起陳官營站，途徑崔家大灘、營門灘、馬灘、西客站、西關(guān)十字、東方紅廣場、東崗鎮(zhèn)，線路全長約26 km，其中地下段約23 km，高架及地面段約3 km，共設(shè)車站21座，高架站3座，地下站18 座。1 號線是蘭州市從西向東的一條主干軌道交通線路，為貫通整個蘭州市的大通道，線路基本走向沿既有主客流走廊布設(shè)，連接了西固組團(tuán)、七里河組團(tuán)、東崗組團(tuán)等主要功能區(qū)塊以及西客站和五里鋪批發(fā)市場等大型客流集散點(diǎn)。1號線與線網(wǎng)中的其它各線均有換乘，主城區(qū)內(nèi)各方向的客流可通過1 號線實(shí)現(xiàn)快速便捷的疏散溝通，在主城區(qū)范圍內(nèi)均以地下線敷設(shè)。

1.2 軌道1號線環(huán)境影響因素識別

1.2.1 對自然環(huán)境的影響 在軌道1號線路投入運(yùn)營后，會對周邊環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)性的影響，其中一些方面的影響是不可逆轉(zhuǎn)的。這些影響包括：

1）軌道交通運(yùn)行所產(chǎn)生的噪聲、振動和電磁輻射；

2）乘客和工作人員產(chǎn)生的生活垃圾；

3）車輛段、停車場車輛維修和清洗時產(chǎn)生的廢水和固體廢物。

1.2.2 與資源利用的關(guān)系 軌道1號線路建設(shè)會占用大量的土地資源，運(yùn)營時會使用電力資源、人力資源，車輛清洗和維護(hù)所使用的水資源等，其中最主要的為土地資源和電力資源。但是，作為公共交通系統(tǒng)，1號線在占用大量土地資源和電力資源的同時，又發(fā)揮其運(yùn)量大、快捷方便的優(yōu)點(diǎn)，將大量的人流物流在較短的時間內(nèi)快速運(yùn)轉(zhuǎn)，大大節(jié)約了市民的在途時間。同時，與傳統(tǒng)交通相比，軌道交通單位客運(yùn)量的能耗要少許多。

1.2.3 對生態(tài)環(huán)境的影響 以中國大中型城市為例，軌道交通線路一般會延伸到城市郊區(qū)，且可能經(jīng)過某些重要的生態(tài)敏感區(qū)。軌道交通運(yùn)營時會對野生動物的生活產(chǎn)生干擾，同時，軌道交通線路會阻礙動物的交流遷徙。但軌道交通的實(shí)施會減少更多的汽車出行，減少了尾氣排放，這對整個生態(tài)環(huán)境也是一個間接的正面效應(yīng)。

1.2.4 對社會經(jīng)濟(jì)的影響 軌道交通實(shí)施的初衷是解決城市日益增大的交通壓力，解決市民出行難的問題。因此，從整個軌道交通系統(tǒng)所承擔(dān)的社會功能來看，其產(chǎn)生的社會影響是軌道交通規(guī)劃實(shí)施最重要的影響之一。但是，軌道交通線路的建設(shè)會涉及到對一定范圍內(nèi)居民進(jìn)行拆遷，拆遷所帶來的社會影響是顯著的。

1.3 軌道1號線環(huán)境影響評價指標(biāo)體系 根據(jù)環(huán)境影響因素識別和蘭州軌道1 號線沿線實(shí)際情況，可將軌道1號線環(huán)評的指標(biāo)體系分為以下4個方面：1）自然環(huán)境破壞指標(biāo)；2）聲、振動和電磁環(huán)境指標(biāo)；3）資源利用指標(biāo)；4）社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)〔1〕，如圖1所示。

圖1 蘭州軌道1號線環(huán)評指標(biāo)體系

2 運(yùn)用層次分析法進(jìn)行綜合評價

2.1 建立1號線環(huán)境影響層次結(jié)構(gòu)模型 軌道1號線對城市環(huán)境的影響因素眾多，有的影響因素又由若干子因素構(gòu)成。運(yùn)用層次分析法（AHP）將眾多因素層次化，秩序化、規(guī)范化，有利于確定影響因素的主次〔2〕，如圖2 所示。

圖2 蘭州軌道1號線環(huán)境影響層次結(jié)構(gòu)模型圖

其中指標(biāo)含義：

1）景觀破碎度指數(shù)變化：景觀破碎度是指景觀被分割的破碎程度，其反映了單位面積上斑塊個數(shù)的多少。城市軌道交通的建設(shè)會增加景觀的破碎程度〔3〕。

2）廢水排放量：1 號線建設(shè)排放污水量和運(yùn)營期車輛段、停車場車輛維修和清洗時產(chǎn)生的廢水和固體廢物，按每天排放量計(jì)算。

3）廢氣排放量：交通運(yùn)營過程中所產(chǎn)生的各種排入空氣的含有污染物的氣體和有害氣體的總量。

4）1號線兩側(cè)噪音平均值：一晝夜內(nèi)，儀器所測得的1 號線兩側(cè)噪音的dB 值的和與測試次數(shù)的比值。是反應(yīng)1號線兩側(cè)環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)。

5）1號線兩側(cè)振動平均值：一晝夜內(nèi)，儀器所測得的1 號線兩側(cè)振動的dB 值的和與測試次數(shù)的比值。是反映1號線兩側(cè)環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)。

6）1 號線附近電磁輻射強(qiáng)度：軌道運(yùn)行產(chǎn)生的電磁輻射的強(qiáng)烈程度，是單位時間內(nèi)在給定方向上單位立體角內(nèi)輻射出的能量。在此定義為距離1號線兩側(cè)3 m 范圍內(nèi)，照射到面元上的輻射通量與該面元面積之比（單位為W/m2）。

7）土地利用率：軌道交通所占用的道路面積與交通總面積的百分比。

8）單位客運(yùn)量能耗節(jié)省率：軌道交通與道路等其它交通方式相比，每單位客運(yùn)量所節(jié)省的能量與軌道交通每單位客運(yùn)量所消耗能量的百分比〔4〕。

9）單位線路長度年客運(yùn)量：指在1年時間內(nèi)軌道交通網(wǎng)絡(luò)所運(yùn)載的客運(yùn)人次總數(shù)與其線路長度規(guī)模的比值，反映了軌道交通在發(fā)揮其大運(yùn)量和土地資源、時間資源集約利用方面的優(yōu)勢。

10）中心城區(qū)車站密度：是指單位面積內(nèi)軌道交通線路的車站總數(shù)。

11）居民平均出行時間節(jié)約：指居民乘坐軌道交通從起點(diǎn)到終點(diǎn)比乘坐公交車從起點(diǎn)到終點(diǎn)所節(jié)約的時間。

12）1號線公共出行分擔(dān)率：是指在公交出行客運(yùn)總量中由軌道交通所承擔(dān)的客運(yùn)量比例。

2.2 構(gòu)造因素判斷矩陣及一致性檢驗(yàn) 根據(jù)評價因素構(gòu)造判斷矩陣，進(jìn)行層次單排序及層次總排序，確定評價因子權(quán)重。層次單排序是根據(jù)判斷矩陣計(jì)算對于上一層次某因素而言，此次與其有關(guān)的元素重要性次序的權(quán)重。層次單排序的權(quán)重可以通過MATLAB軟件求正規(guī)化特征向量而得到〔5〕。

設(shè)λmax 是判斷矩陣A 的最大特征值，W 是與λmax對應(yīng)的特征向量，則有A·W=λmax·W，由判斷矩陣A 解得其最大特征根λmax 后，根據(jù)A·W=λmax·W式就可解出相應(yīng)的特征向量W。W經(jīng)歸一化后，即為同一層次中相應(yīng)元素對于上層次中的某個因素相對重要性的排序權(quán)重值，這一過程稱為層次單排序。

在構(gòu)造判斷矩陣時，由于客觀事物的復(fù)雜性和人們認(rèn)識的主觀性和片面性，要求每次比較判斷的思維標(biāo)準(zhǔn)一致是不可能的。因此，層次單排序的權(quán)值是否合理和令人滿意，還必須進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

為了衡量矩陣A不一致性程度，采用一致性指標(biāo)CI 和平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。其中CI=（λmax-n）/（n-1），薩迪采用隨機(jī)抽樣的方法，得出平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI（見表1）。

表1 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI

令CR=CI/RI，CR 稱為隨機(jī)一致性比率。當(dāng)CR＜0.1 時，認(rèn)為判斷矩陣是可以接受的，或認(rèn)為具有滿意的一致性。當(dāng)CR＞=0.1時應(yīng)該對判斷矩陣作適當(dāng)修正。對于一階、二階矩陣總是一致的，此時CR=0。

下面給出A—Bi，B1—Ci，B2—Ci，B3—Ci，B4—Ci 各層次的判斷矩陣、計(jì)算指標(biāo)值、一致性檢驗(yàn)值。其中目標(biāo)層A 對準(zhǔn)則層Bi 的判斷矩陣及計(jì)算指標(biāo)值和一致性檢驗(yàn)值（見表2）；準(zhǔn)則層B1對Ci的判斷矩陣及計(jì)算指標(biāo)值和一致性檢驗(yàn)值（見表3）；準(zhǔn)則層B2 對Ci 的判斷矩陣及計(jì)算指標(biāo)值和一致性檢驗(yàn)值（見表4）；準(zhǔn)則層B3 對Ci 的判斷矩陣及計(jì)算指標(biāo)值和一致性檢驗(yàn)值（見表5）；準(zhǔn)則層B4對Ci的判斷矩陣及計(jì)算指標(biāo)值和一致性檢驗(yàn)值（見表6）。

表2 A —Bi單層排序指標(biāo)權(quán)重計(jì)算及檢驗(yàn)結(jié)果

表3 B1—Ci單層排序指標(biāo)權(quán)重計(jì)算及檢驗(yàn)結(jié)果

表4 B2—Ci單層排序指標(biāo)權(quán)重計(jì)算及檢驗(yàn)結(jié)果

表5 B3—Ci單層排序指標(biāo)權(quán)重計(jì)算及檢驗(yàn)結(jié)果

表6 B4—Ci單層排序指標(biāo)權(quán)重計(jì)算及檢驗(yàn)結(jié)果

2.3 層次總排序及一致性檢驗(yàn) 軌道1號線環(huán)境影響因素層次總排序計(jì)算結(jié)果見表7所示。

表7 總體排序及權(quán)重1

從表2～表6 可以看出，所有單排序的CR＜0.1，認(rèn)為每個判斷矩陣的一致性都是可以接受的。在同一層次中所有層次單排序結(jié)果的基礎(chǔ)上，可以計(jì)算出對上一層次，該層次所有軌道1 號線環(huán)境影響因素的重要性的權(quán)值，進(jìn)行總層次總排序，總排序是指同一層次所有元素對于目標(biāo)層（A）的相對重要性（A—Bi 的排序也為一個總排序）總排序的權(quán)重自上而下將單準(zhǔn)則下的權(quán)重進(jìn)行組合。

3 結(jié)束語

根據(jù)1 號線環(huán)境影響層次結(jié)構(gòu)模型計(jì)算的結(jié)果，很容易判定影響環(huán)境的各個因素中準(zhǔn)則層即自然環(huán)境破壞，聲、振動和電磁影響，資源利用率，社會經(jīng)濟(jì)影響的相對重要性排序依次為：聲、振動和電磁影響（0.554 9）、自然環(huán)境破壞（0.251 6）、資源利用率（0.096 7）、社會經(jīng)濟(jì)影響（0.096 7）。

指標(biāo)層排序：C4，C5，C3，C2排在最前，C7，C8，C10，C1排序靠后，該排序基本上反映了蘭州軌道1 號線的環(huán)境影響實(shí)際情況。

從中可以看出，在軌道1 號線建設(shè)和運(yùn)營期間聲、振動和電磁影響最重要，其次是自然環(huán)境影響，最后是資源利用率和社會經(jīng)濟(jì)影響。前2個指標(biāo)是負(fù)指標(biāo)，由此看出，必須把軌道1號線對自然和生態(tài)環(huán)境的影響放在首位考慮，采取有效措施改善。蘭州市軌道1 號線的建設(shè)對周邊環(huán)境有多方面的影響，本文運(yùn)用層次分析法對各影響因素進(jìn)行排序，便于優(yōu)先采取措施，將不利因素影響程度降到最低。目前，城市軌道交通建設(shè)環(huán)評指標(biāo)體系尚未形成一套健全的體系，開展城市軌道交通環(huán)評指標(biāo)體系的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

〔1〕江家驊，王金波.城市軌道交通規(guī)劃環(huán)境影響評價指標(biāo)體系探討〔J〕.上海環(huán)境科學(xué)，2008（1）：33-36.

〔2〕賈水庫，溫曉虎，林大建，蔣仲安.基于層次分析法地鐵運(yùn)營系統(tǒng)安全評價技術(shù)的研究〔J〕.中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2008（5）：137-141.

〔3〕陸 軍，郝大舉.規(guī)劃環(huán)境影響評價指標(biāo)體系及其評價方法淺析〔J〕.污染防治技術(shù)，2006，19（1）：26-27.

〔4〕王 媛.軌道交通規(guī)劃環(huán)境影響評價指標(biāo)體系研究及其應(yīng)用〔D〕.吉林大學(xué)，2008.

〔5〕林齊寧.決策分析〔M〕.北京郵電大學(xué)出版社，2003.