熊又萱, 戚將軍

(1.重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院， 重慶 400074；2.重慶市公路學(xué)會(huì)， 重慶 400074)

銜接道路介于高速公路與城市主干路之間，具有雙重性質(zhì)，銜接高速公路一端具有高速公路的性質(zhì)，靠近城市道路一端具有城市道路的性質(zhì)。結(jié)合文獻(xiàn)[1]對(duì)銜接道路的研究，定義高速公路互通口方圓5 km內(nèi)的道路為銜接道路。銜接道路是連接城市內(nèi)外交通的重要橋梁，實(shí)現(xiàn)高速公路與城市道路網(wǎng)的有機(jī)協(xié)調(diào)銜接是構(gòu)建可持續(xù)的高速公路-城市體系系統(tǒng)的重要前提，對(duì)高速公路與城市道路銜接狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)具有重要意義。文獻(xiàn)[2]運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)道路銜接狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并研究了銜接線類型和橫截面形式。文獻(xiàn)[3]運(yùn)用改進(jìn)的模糊綜合評(píng)價(jià)法分析了城市道路與高速公路銜接線網(wǎng)存在的問(wèn)題。文獻(xiàn)[4]運(yùn)用IAHP-可拓理論對(duì)湖北荊州某段高速公路與城市道路的銜接狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[5]建立多級(jí)可拓評(píng)價(jià)模型，采用定性與定量相結(jié)合的方法對(duì)蘭武(蘭州—武威)高速公路與蘭州市城市道路的銜接情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[6]運(yùn)用序關(guān)系-云模型對(duì)長(zhǎng)沙市骨架道路網(wǎng)與高速公路的融合狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。近年來(lái)，隨著重慶城市化、機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的加快和“成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈”等國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，城市間和區(qū)域內(nèi)人流量、車流量、信息流量快速增加，對(duì)高速公路與重慶城市道路的協(xié)調(diào)提出了更高要求。該文對(duì)通勤高峰時(shí)段連接成都、重慶的成渝環(huán)線高速公路在進(jìn)入重慶主城后與城市道路的銜接狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

影響高速公路與城市道路銜接的因素眾多，結(jié)合重慶市實(shí)際情況，參考現(xiàn)有研究成果，主要從銜接性能、服務(wù)水平、經(jīng)濟(jì)效益三方面選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1.1 銜接性能

(1) 里程擁堵率。里程擁堵率y是指某區(qū)域在通勤高峰期處于擁堵?tīng)顟B(tài)的道路里程在總銜接道路里程中所占比例：

(1)

式中:Li為處于擁堵?tīng)顟B(tài)下道路里程；L為總銜接里程。

(2)

式中:n為高速公路在某區(qū)域的出入口數(shù)量；Li為兩出入口間距。

(3) 路網(wǎng)等級(jí)匹配度。路網(wǎng)等級(jí)匹配度δi是指研究區(qū)域高速公路與城市道路在道路等級(jí)上的匹配程度，按下式計(jì)算：

(3)

(4)

式中:G為研究區(qū)域銜接路網(wǎng)平均技術(shù)等級(jí)；gi為研究區(qū)域銜接路段的技術(shù)等級(jí)，1、2、3、4、5分別表示高速公路、快速路(一級(jí)路)、主干路(二級(jí)路)、次干路(三級(jí)路)、支路(四級(jí)路)；li為研究區(qū)域銜接路段的里程。

1.2 服務(wù)水平

(1) 平均車速。平均車速v是指在通勤高峰期單位時(shí)間內(nèi)車輛在銜接段的平均行駛速度：

(5)

式中:L為銜接路段長(zhǎng)度；N為銜接路段小時(shí)交通量；ti為通過(guò)銜接路段各車輛的行程時(shí)間。

(2) 交通負(fù)荷度。交通負(fù)荷度s是指道路通勤高峰期交通量與設(shè)計(jì)交通量的比值，即：

(6)

式中:n為銜接路段數(shù)量；vi為路段i的實(shí)際交通量；ci為路段i的設(shè)計(jì)交通量。

(7)

式中:t為車輛總延誤時(shí)間；n為被延誤車輛總數(shù)。

1.3 經(jīng)濟(jì)效益

(1) 高速公路單位建設(shè)成本。指建設(shè)中1 km銜接道路所產(chǎn)生的費(fèi)用，包含占地拆遷費(fèi)用、工程投資支出、養(yǎng)護(hù)工程花費(fèi)等，反映銜接線建設(shè)的可行性。

(2) 高速公路單位運(yùn)輸費(fèi)用。指車輛在銜接道路行駛時(shí)每公里花費(fèi)的費(fèi)用，體現(xiàn)銜接線經(jīng)濟(jì)效益的合理性。

2 基于序關(guān)系分析的模糊綜合評(píng)價(jià)法

序關(guān)系分析法對(duì)權(quán)重的確定具有簡(jiǎn)單明了、直觀性強(qiáng)等特點(diǎn)，模糊綜合評(píng)價(jià)法具有可量化評(píng)價(jià)指標(biāo)、系統(tǒng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。高速公路與城市道路銜接評(píng)價(jià)涉及的指標(biāo)多，且便于量化，將序關(guān)系和模糊綜合評(píng)價(jià)法相結(jié)合對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1 序關(guān)系分析法

(1) 確定指標(biāo)的序關(guān)系。將各級(jí)指標(biāo)根據(jù)對(duì)銜接合理性的影響程度進(jìn)行排序。

(8)

(9)

wi-1=riwi(i=n,n-1,…,2)

(10)

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

(1) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集A。評(píng)價(jià)體系中評(píng)價(jià)指標(biāo)分為兩級(jí)，分別為A={A1,A2,A3},A1={a11,a12,a13}，A2={a21,a22,a23}，A3={a31,a32}。

(2) 確定評(píng)語(yǔ)集V。評(píng)語(yǔ)集是等級(jí)評(píng)定的集合。為避免評(píng)價(jià)級(jí)別過(guò)多導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜，將評(píng)價(jià)結(jié)果分為1、2、3、4、5 5個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)差、較差、一般、較好、好。

(3) 確定隸屬度。專家根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)打分，根據(jù)專家評(píng)分確定評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度。

(4) 模糊綜合評(píng)價(jià)。將各指標(biāo)模糊綜合隸屬矩陣和權(quán)重矩陣進(jìn)行結(jié)合，形成一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣Bi，再由Bi確定二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣E。

3 重慶市高速公路與城市道路銜接評(píng)價(jià)

3.1 背景分析

連接重慶和成都的高速公路有成渝環(huán)線、渝蓉、渝昆(重慶—昆明)高速公路，成渝環(huán)線高速公路是3條中唯一一條進(jìn)入主城區(qū)的高速公路，在出行早高峰期最擁堵。選用成渝環(huán)線高速公路進(jìn)入重慶市主城后的6個(gè)互通口在通勤高峰期的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行銜接評(píng)價(jià)。進(jìn)入重慶市主城后的路段見(jiàn)圖1，銜接路段各指標(biāo)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 銜接路段各評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值

圖1 成渝環(huán)線高速公路進(jìn)入重慶主城后的路段

3.2 銜接狀況評(píng)價(jià)

3.2.1 確定指標(biāo)序關(guān)系

邀請(qǐng)12位專家對(duì)各指標(biāo)打分，得到指標(biāo)的重要度排序。

3.2.2 確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)

對(duì)專家打分進(jìn)行處理，去掉一個(gè)最低分和一個(gè)最高分，對(duì)剩下的分值取平均值。根據(jù)表2所示重要度賦值，得到一級(jí)指標(biāo)權(quán)重為{w1,w2,w3}={0.48,0.32,0.20}；銜接性能、服務(wù)水平、經(jīng)濟(jì)效益的主觀權(quán)重分別為{w11,w12,w13}={0.468,0.197,0.335}、{w21,w22,w23}={0.296,0.476,0.228}、{w31,w32}={0.643,0.357}。

表2 相鄰指標(biāo)的重要度賦值

3.2.3 確定隸屬度

專家對(duì)各指標(biāo)的評(píng)分見(jiàn)表3，評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 專家評(píng)分

表4 評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度

3.2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

(1) 根據(jù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)得到銜接性能、服務(wù)水平、經(jīng)濟(jì)效益的模糊評(píng)價(jià)矩陣：

(2) 按Bi=Wi°Ri計(jì)算，得到一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣：

(3) 按E=W°B計(jì)算，得到二級(jí)模糊評(píng)價(jià)矩陣：

(4) 對(duì)A1、A2、A3和E進(jìn)行等級(jí)評(píng)定：

c1=0.139×5+0.238×4+0.316×3+0.102×

2+0.078×1=2.877

c2=0.159×5+0.225×4+0.358×3+0.258×

2+0.000=3.285

c3=0.107×5+0.193×4+0.440×3+0.160×

2+0.000=2.947

C=0.139×5+0.225×4+0.354×3+0.164×

2+0.037×1=3.022

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，成渝環(huán)線高速公路與重慶市城市道路的銜接性能值c1和經(jīng)濟(jì)效益值c3在評(píng)價(jià)集V中處于較差等級(jí)，服務(wù)水平值c2處于一般等級(jí)，整體評(píng)價(jià)值C處于一般等級(jí)，即銜接性能較差、服務(wù)水平一般、經(jīng)濟(jì)效益較差、整體狀況一般。

4 結(jié)論及建議

構(gòu)建由銜接性能、服務(wù)水平和經(jīng)濟(jì)效益3個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和8個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用基于序關(guān)系分析的模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)成渝環(huán)線高速公路與重慶市城市道路的銜接情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出目前重慶市高速公路與城市道路的銜接水平一般。

根據(jù)一級(jí)指標(biāo)的得分，目前服務(wù)水平不錯(cuò)，而經(jīng)濟(jì)效益屬于客觀原因且短時(shí)間內(nèi)不能得到改變，要想改善銜接水平，必須提高銜接性能。里程擁堵率、出入口平均間距、路網(wǎng)等級(jí)匹配度影響銜接性能，從這3方面提出以下建議：

(1) 里程擁堵率。文獻(xiàn)[8]提出里程擁堵率小于5%時(shí)行車條件良好。目前成渝環(huán)線高速公路進(jìn)入重慶市主城后的實(shí)際擁堵率為12.8%，與理想狀態(tài)相差甚遠(yuǎn)，未來(lái)的高速公路規(guī)劃中需格外關(guān)注擁堵問(wèn)題。

(2) 出入口平均間距。合理的高速公路出入口間距十分重要，間距過(guò)小會(huì)使車輛分流與合流頻繁，影響行車質(zhì)量；過(guò)大會(huì)造成車輛出入不方便。參考文獻(xiàn)[9]，高速公路出入口最小間距為130～260 m。成渝環(huán)線高速公路進(jìn)入重慶市主城后的6個(gè)互通口的間距為4.46 km，與理想間距存在差距，應(yīng)根據(jù)實(shí)際適當(dāng)縮小。

(3) 路網(wǎng)等級(jí)匹配度。路網(wǎng)等級(jí)匹配度越高，高速公路與城市道路的銜接越好。成渝環(huán)線高速公路的路網(wǎng)等級(jí)匹配度為51.8%。未來(lái)規(guī)劃中應(yīng)盡可能地提升匹配度，提高現(xiàn)有支路、次支路的道路等級(jí)，更好地實(shí)現(xiàn)內(nèi)外交通轉(zhuǎn)換。