徐冠軍，柴 麗，額吉樂(lè)

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)鑒定站，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050；2.生態(tài)安全屏障區(qū)交通網(wǎng)設(shè)施管控及循環(huán)修復(fù)技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)道路結(jié)構(gòu)與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

1 引言

低碳環(huán)保、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前世界關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來(lái)，我國(guó)高度重視低碳減排，國(guó)家將生態(tài)環(huán)境建設(shè)納入國(guó)家總體布局統(tǒng)籌推動(dòng)，把低碳綠色發(fā)展理念貫穿到社會(huì)發(fā)展的全過(guò)程。公路項(xiàng)目屬于大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在項(xiàng)目建設(shè)施工與后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，難以避免對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。如何有效降低資源消耗，提高產(chǎn)品效能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，是未來(lái)低碳環(huán)保公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)關(guān)注的問(wèn)題。尤其在碳達(dá)峰碳中和的大環(huán)境下，交通運(yùn)輸行業(yè)探索低碳綠色的發(fā)展之路已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。周偉[1]在深入分析我國(guó)交通發(fā)展面臨節(jié)能減碳新要求、新形勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出了低碳交通運(yùn)輸體系的新理念，論述了其主要發(fā)展途徑與方式，并依據(jù)環(huán)境條件和內(nèi)在需求的情景分析，探討了科技創(chuàng)新對(duì)建設(shè)低碳公路運(yùn)輸體系的重要作用。王晉[2]從公路規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工和運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)等方面入手，構(gòu)建了綠色低碳公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)法判斷公路綠色低碳等級(jí)，并以工程實(shí)例對(duì)所選取的指標(biāo)進(jìn)行了驗(yàn)證。孟祥濤[3]將傳統(tǒng)瀝青路面的施工工藝流程與低碳、節(jié)能發(fā)展理念進(jìn)行綜合分析，并利用SWOT分析法對(duì)環(huán)保瀝青的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行界定，提出了環(huán)保瀝青材料在不同內(nèi)外部環(huán)境下發(fā)展的應(yīng)對(duì)舉措。

本文從綠色低碳公路的可持續(xù)發(fā)展理念出發(fā)，對(duì)全壽命周期低碳公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行研究，根據(jù)低碳綠色公路指標(biāo)體系構(gòu)建原則，結(jié)合層次分析法[4]對(duì)經(jīng)烏高速公路進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，以期為低碳綠色公路的相關(guān)研究提供參考。

2 全壽命周期低碳公路內(nèi)涵

全壽命周期[5]綠色低碳公路就是把低碳環(huán)保思想貫穿于項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程的始終，在項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、管理養(yǎng)護(hù)等階段都要以節(jié)能減排、綠色低碳為根本原則，使得公路建設(shè)項(xiàng)目與沿線生態(tài)環(huán)境達(dá)到和諧統(tǒng)一[6]（圖1）。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化的不斷深入，國(guó)內(nèi)公路項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)模也在與日俱增，如果依然采用以往的粗放式建設(shè)方法，即使能夠完成項(xiàng)目的建設(shè)，但所帶來(lái)的資源消耗和生態(tài)環(huán)境破壞都可能無(wú)法恢復(fù)[7]。同時(shí)，這種建設(shè)理念與現(xiàn)如今國(guó)家所倡導(dǎo)的低碳發(fā)展理念背道而馳。因此，綠色低碳公路受到越來(lái)越多的關(guān)注，也得到更多建設(shè)部門(mén)的重視。

圖1 與環(huán)境協(xié)調(diào)的綠色生態(tài)高速公路

3 綠色低碳公路指標(biāo)體系的構(gòu)建

3.1 指標(biāo)選取

根據(jù)低碳公路指標(biāo)體系的構(gòu)建要求及基本原則，采用道路工程理論、可持續(xù)發(fā)展理論和系統(tǒng)理論來(lái)進(jìn)行指標(biāo)的選擇，從公路生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，結(jié)合沿線環(huán)境影響因素及評(píng)價(jià)實(shí)踐，對(duì)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、管理養(yǎng)護(hù)等階段的環(huán)境保護(hù)措施以及新工藝新技術(shù)的采用進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，構(gòu)建了一個(gè)涵蓋生態(tài)保護(hù)、綠色低碳、節(jié)能減排及品質(zhì)建設(shè)等多方面的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。由于綠色低碳公路評(píng)價(jià)涉及的指標(biāo)眾多，因此在實(shí)際應(yīng)用中要結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況、區(qū)域特點(diǎn)，考慮主要影響因素忽略次要影響因素，根據(jù)體系構(gòu)建原則，選取與項(xiàng)目區(qū)域?qū)嶋H情況相匹配的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化

由于定量指標(biāo)的計(jì)算方法與單位各不相同，因而會(huì)有量綱的差別，為了使指標(biāo)具有統(tǒng)一性，需對(duì)定量指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。綠色低碳公路評(píng)價(jià)定量指標(biāo)分為成本型指標(biāo)和效益型指標(biāo)兩種。對(duì)于定性指標(biāo)，為能夠得到直觀的結(jié)果，應(yīng)將其量化。本文針對(duì)定性指標(biāo)采用評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬度的方法來(lái)進(jìn)行確定，根據(jù)指標(biāo)隸屬的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)得出指標(biāo)的具體分值。

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

公路建設(shè)項(xiàng)目具有系統(tǒng)性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，構(gòu)建綠色低碳公路指標(biāo)評(píng)價(jià)體系時(shí)，要以系統(tǒng)性、科學(xué)性、普遍性和可操作性為基本原則[8]，同時(shí)綜合考慮公路項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、管理養(yǎng)護(hù)等全壽命周期內(nèi)各指標(biāo)的影響因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及工程資料進(jìn)行構(gòu)建[9]。

在項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，本文從社會(huì)環(huán)境影響、生態(tài)環(huán)境影響、環(huán)境污染防治及設(shè)計(jì)合理性等4個(gè)方面構(gòu)建了一級(jí)指標(biāo)，再根據(jù)調(diào)研與整合，共篩選出沿線土地利用、拆遷與安置等11 個(gè)二級(jí)指標(biāo)；在建設(shè)施工階段，從施工技術(shù)管理、資源節(jié)約利用、生態(tài)環(huán)境影響及施工方案選擇等4個(gè)方面構(gòu)建了一級(jí)指標(biāo)，共篩選出標(biāo)準(zhǔn)化施工、新施工工藝的采用、信息化水平等12 個(gè)二級(jí)指標(biāo)；在后期運(yùn)營(yíng)管理養(yǎng)護(hù)階段，從公路運(yùn)營(yíng)情況、沿線服務(wù)區(qū)及養(yǎng)護(hù)管理水平等3個(gè)方面構(gòu)建了一級(jí)指標(biāo)，共篩選出行車安全性、安全設(shè)施的維護(hù)等9 個(gè)二級(jí)指標(biāo)。如圖2所示。

圖2 綠色低碳公路指標(biāo)評(píng)價(jià)體系

3.4 綠色低碳公路模糊綜合評(píng)價(jià)

3.4.1 確定因素集和評(píng)語(yǔ)集

3.4.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于指標(biāo)權(quán)重的確定方法主要有層次分析法、序關(guān)系分析法、熵值法及德?tīng)柗品╗10]，根據(jù)這幾種常用方法的適用條件，最終選擇采用層次分析法來(lái)確定指標(biāo)的權(quán)重。對(duì)遞階層次結(jié)構(gòu)中各層上的元素分別與相關(guān)的上層元素進(jìn)行比較，建立判斷矩陣，并對(duì)指標(biāo)重要性進(jìn)行賦值。

3.4.3 建立模糊評(píng)價(jià)矩陣

3.4.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

4 工程案例分析

本文以丹錫高速公路克什克騰至承德聯(lián)絡(luò)線克什克騰（經(jīng)棚）至烏蘭布統(tǒng)（蒙冀界）段（簡(jiǎn)稱經(jīng)烏高速）為工程案例進(jìn)行分析。經(jīng)烏高速被交通運(yùn)輸部確定為第二批綠色公路建設(shè)典型示范工程項(xiàng)目，是內(nèi)蒙古唯一的部級(jí)綠色公路典型示范工程，也是新時(shí)期內(nèi)蒙古交通運(yùn)輸行業(yè)探索綠色公路建設(shè)的樣本。項(xiàng)目路線全長(zhǎng)96.151km，設(shè)計(jì)速度100 km/h，路基寬度26 m（整體式路基）、2×13m（分離式路基），全線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。全線共設(shè)置特大橋3052m/2座，大橋3350m/13 座，涵洞98 道，互通立交5 處、分離立交4處，天橋2 座，服務(wù)區(qū)2 處，停車區(qū)2 處。經(jīng)烏高速公路在建設(shè)過(guò)程中采用優(yōu)化平縱面減少路基挖方、統(tǒng)籌臨時(shí)用地方案、節(jié)能照明工程、植被保護(hù)與表土收集、植被恢復(fù)技術(shù)、搭建信息化管理平臺(tái)等新材料、新工藝、新技術(shù)，全方位打造綠色低碳公路示范工程。

4.1 確定因素集和評(píng)語(yǔ)集

將評(píng)語(yǔ)集等級(jí)劃分為：★★★綠色低碳公路、★★綠色低碳公路、★綠色低碳公路、普通公路、粗放型公路5個(gè)等級(jí)。即評(píng)語(yǔ)集=（★★★綠色低碳公路，★★綠色低碳公路，★綠色低碳公路，普通公路，粗放型公路）=（1，2，3，4，5）。

4.2 確定指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)賦值原理在綜合考慮各指標(biāo)的資源節(jié)約利用、生態(tài)環(huán)境影響及考核難度等因素后得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再應(yīng)用層次分析法的計(jì)算公式得到各指標(biāo)的權(quán)重。若通過(guò)一致性檢驗(yàn)，即可以接受判斷矩陣求得的權(quán)重系數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到綠色低碳公路評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)表1。

表1 綠色低碳公路評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

表1 綠色低碳公路評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重（續(xù)表）

4.3 建立評(píng)價(jià)矩陣

利用綠色低碳公路評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度建立評(píng)價(jià)矩陣（表2），數(shù)據(jù)處理中，定量指標(biāo)通過(guò)查閱工程資料獲得，定性指標(biāo)采取專家打分法獲得，將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為5 個(gè)等級(jí)。定性指標(biāo)評(píng)價(jià)由專家打分得出，專家組由從事公路工程、環(huán)境工程等相關(guān)科研工作者和施工管理的工程技術(shù)人員組成，共10 位專家。評(píng)價(jià)矩陣專家打分情況見(jiàn)表3。

表2 綠色低碳公路評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度

表3 專家打分?jǐn)?shù)據(jù)

B1規(guī)劃設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)矩陣如公式（1）所示。

B2建設(shè)施工階段評(píng)價(jià)矩陣如公式（2）所示。

B3管理養(yǎng)護(hù)階段評(píng)價(jià)矩陣如公式（3）所示。

各階段綠色低碳公路指標(biāo)權(quán)重集矩陣如公式（4）～公式（6）所示。

4.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣，得到綜合模糊評(píng)價(jià)矩陣如公式（7）～公式（9）所示。

根據(jù)最大隸屬度原則，可以得到經(jīng)烏高速公路屬于★★★綠色低碳公路項(xiàng)目。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)全壽命周期的低碳綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行研究，基于層次分析法對(duì)公路的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)管理等階段低碳綠色公路指標(biāo)進(jìn)行綜合模糊評(píng)價(jià)，并結(jié)合具體工程案例經(jīng)烏高速公路項(xiàng)目進(jìn)行分析，結(jié)果表明該項(xiàng)目屬于★★★綠色低碳公路項(xiàng)目，與該項(xiàng)目被交通運(yùn)輸部確定為第二批綠色公路建設(shè)典型示范工程項(xiàng)目相匹配，能夠?yàn)轭愃乒こ添?xiàng)目提供理論方面的指導(dǎo)。

由于經(jīng)烏高速公路正處于建設(shè)施工期，評(píng)價(jià)指標(biāo)主要來(lái)源于項(xiàng)目建設(shè)資料，且專家打分主要依據(jù)項(xiàng)目施工方案，本文僅對(duì)綠色低碳公路指標(biāo)體系構(gòu)建、綜合模糊評(píng)價(jià)進(jìn)行了初步探索，具體效果還需項(xiàng)目通車后做進(jìn)一步檢驗(yàn)。