姜榮斌，黃 杰，朱 星

(泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州 225300)

1 引言

近10年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)取得了前所未有的成就，截至2021年末，公路總里程達(dá)528.07萬(wàn)km[1]。但公路建設(shè)產(chǎn)生的碳排放也不可忽視，在“雙碳”背景下，公路建設(shè)綠色發(fā)展需求迫切。自“十三五”開(kāi)始，交通行業(yè)提出了綠色發(fā)展的要求，“綠色交通”得到了行業(yè)普遍認(rèn)同；“十四五”期間，交通部要求新建高速公路全面落實(shí)綠色公路建設(shè)要求，鼓勵(lì)普通國(guó)省干線積極落實(shí)綠色公路要求[2]。東部發(fā)達(dá)地區(qū)公路網(wǎng)已基本建成，未來(lái)將以改擴(kuò)建項(xiàng)目為主[3]。改擴(kuò)建工程綠色公路建設(shè)尚沒(méi)有一個(gè)完整的理論和實(shí)踐指導(dǎo)，綠色公路建設(shè)應(yīng)滿足哪些標(biāo)準(zhǔn)，以及如何對(duì)綠色公路進(jìn)行評(píng)價(jià)，尚未開(kāi)展過(guò)系統(tǒng)研究[4]。本文系統(tǒng)研究了改擴(kuò)建工程綠色公路指標(biāo)體系，并在京滬高速改擴(kuò)建工程中進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，取得了良好效果。

2 指標(biāo)體系架構(gòu)分類(lèi)與選擇

2.1 架構(gòu)類(lèi)型分析

目前綠色公路評(píng)價(jià)體系主要有技術(shù)型、管理型和措施型架構(gòu)[5]。技術(shù)型架構(gòu)以項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的專(zhuān)業(yè)要素為指標(biāo)，如美國(guó)的GREENROAD綠色公路指標(biāo)體系，整個(gè)大體系分為必選指標(biāo)與可選指標(biāo)，有一定的系統(tǒng)化[6]。管理型架構(gòu)以影響項(xiàng)目決策、管理、經(jīng)濟(jì)、安全、方法論等項(xiàng)目管理內(nèi)容為指標(biāo)，其系統(tǒng)性強(qiáng)、宏觀構(gòu)架規(guī)模宏大，不僅涵蓋了從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程，而且從其評(píng)價(jià)的專(zhuān)業(yè)范疇上涵蓋了管理、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、安全、需求管理、能源、財(cái)政、分析方法，資產(chǎn)管理、技術(shù)、教育、綜合管理系統(tǒng)等各方面，如美國(guó)的INVEST指標(biāo)體系[7]。該類(lèi)評(píng)價(jià)體系的缺點(diǎn)在于評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法較為復(fù)雜，很難協(xié)調(diào)指標(biāo)名稱(chēng)的宏觀性與評(píng)價(jià)內(nèi)容的微觀性之間的關(guān)系，致使評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)體系的支撐不足。措施型架構(gòu)在整體劃分階段任務(wù)目標(biāo)時(shí)，將可做的各類(lèi)指標(biāo)分門(mén)別類(lèi)按照各項(xiàng)具體措施逐一列出，由于各項(xiàng)措施相對(duì)較獨(dú)立，與技術(shù)措施相結(jié)合性較強(qiáng)，便于操作[8]。缺點(diǎn)在于指標(biāo)的宏觀構(gòu)架，體系性較差，指標(biāo)之間相互關(guān)聯(lián)性也比較差，如美國(guó)紐約州Green-LITES綠色公路評(píng)價(jià)體系。

2.2 架構(gòu)形式確定

綜合以上架構(gòu)類(lèi)型的特點(diǎn)，擬充分借鑒各種構(gòu)架方式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)摒棄其缺點(diǎn)，總體思路如下。

2.2.1 技術(shù)要素評(píng)價(jià)為主，體現(xiàn)系統(tǒng)完整性

評(píng)價(jià)體系是為項(xiàng)目管理服務(wù)的，項(xiàng)目管理成效在一定程度上決定了項(xiàng)目的建設(shè)成效[9]，當(dāng)前交通運(yùn)輸部綠色公路建設(shè)指南已經(jīng)從公路功能結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了規(guī)定與指導(dǎo)。此外，重點(diǎn)要圍繞綠色可持續(xù)發(fā)展方面的資源能源節(jié)約、污染治理及生態(tài)環(huán)保等“要素”進(jìn)行闡述。因此，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以技術(shù)要素評(píng)價(jià)為主，公路結(jié)構(gòu)分類(lèi)評(píng)價(jià)為輔，與交通部指南相互補(bǔ)充、相互支撐。

2.2.2 針對(duì)技術(shù)類(lèi)別特征，進(jìn)行架構(gòu)整合設(shè)計(jì)

不同技術(shù)類(lèi)別評(píng)價(jià)的難易程度、發(fā)展特征、可量化特征不同，適用的構(gòu)架形式也不同。有些指標(biāo)自成體系，可以建立獨(dú)立的分指標(biāo)體系，系統(tǒng)構(gòu)架性好，如綠色服務(wù)區(qū)指標(biāo)，其本身開(kāi)展的研究較多，已有一整套方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以直接進(jìn)行評(píng)價(jià)。有些指標(biāo)系統(tǒng)性雖不較強(qiáng)，在工程實(shí)踐中卻有許多卓有成效的具體做法，比如對(duì)于工地?fù)P塵控制指標(biāo)，關(guān)于施工場(chǎng)地、物料運(yùn)輸、施工工藝等有較多的具體措施，很難進(jìn)行體系化評(píng)價(jià)，而采用措施型構(gòu)架方式更好與工程實(shí)踐相結(jié)合，也更有利于相關(guān)措施的落實(shí)與科學(xué)化的考核，但對(duì)于實(shí)施程度卻不便于進(jìn)行精確的劃分，否則將過(guò)于龐雜。有些指標(biāo)又可以對(duì)實(shí)施程度進(jìn)行分級(jí)，而有些卻僅能對(duì)實(shí)施與否進(jìn)行簡(jiǎn)單判別，比如功能性路面和應(yīng)用比例等，其應(yīng)用程度直接與投資力度有關(guān)，根據(jù)應(yīng)用覆蓋范圍比例進(jìn)行評(píng)價(jià)更為科學(xué)且易于操作。總之，在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)架與分級(jí)方式上，應(yīng)本著實(shí)事求是、因項(xiàng)制宜、便于操作的原則，設(shè)計(jì)構(gòu)架與評(píng)價(jià)分級(jí)方式。

2.2.3 采用層遞式構(gòu)架，兼容體系性與操作性

為強(qiáng)化指標(biāo)體系的系統(tǒng)性，在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建中采用層遞式構(gòu)架策略，具體構(gòu)建方法是：圍繞綠色公路的主要特征，對(duì)其按照最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)整合，將生態(tài)保護(hù)、污染防治、資源節(jié)約、節(jié)能降碳、品質(zhì)建設(shè)、服務(wù)提升、創(chuàng)新支撐7個(gè)方面作為目標(biāo)層進(jìn)行體系構(gòu)建，這7個(gè)方面是當(dāng)前綠色公路建設(shè)實(shí)踐中開(kāi)展的主要方面，也基本涵蓋了公路綠色發(fā)展的系統(tǒng)組成，評(píng)價(jià)體系進(jìn)行這樣的劃分不僅系統(tǒng)性強(qiáng)，更有利于結(jié)合工程實(shí)踐；在第二層次也力求要素指標(biāo)上的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)性，如生態(tài)保護(hù)內(nèi)容主要從敏感目標(biāo)繞避、植被與地形保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)的角度考慮，再如對(duì)污染治理，從水氣聲渣等要素進(jìn)行構(gòu)架，也保證了體系的系統(tǒng)性；在第三層次的指標(biāo)層上，主要兼顧具體項(xiàng)目與措施進(jìn)行構(gòu)架，適當(dāng)降低系統(tǒng)性，增強(qiáng)指標(biāo)在一些專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)、專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)等方面與工程實(shí)踐的結(jié)合性；在末端的指標(biāo)評(píng)分上，更是結(jié)合當(dāng)今的工程建設(shè)實(shí)踐，強(qiáng)化技術(shù)措施的應(yīng)用，這樣便于進(jìn)一步將各種有效的措施、行為轉(zhuǎn)化促進(jìn)綠色水平提高的激勵(lì)手段。

這種層遞式構(gòu)架方式，更能靈活地適應(yīng)于不同層次指標(biāo)的評(píng)價(jià)：一方面，解決當(dāng)今評(píng)價(jià)體系內(nèi)指標(biāo)不大平行影響系統(tǒng)性問(wèn)題；另一方面，也避免反饋信息冗余，成效性指標(biāo)與技術(shù)措施類(lèi)指標(biāo)相互重疊等現(xiàn)象，提高評(píng)價(jià)體系構(gòu)建的科學(xué)性。

2.2.4 以技術(shù)調(diào)研為依據(jù)，進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)的詳細(xì)分級(jí)

在具體指標(biāo)的詳細(xì)分級(jí)上，以國(guó)內(nèi)外法律法規(guī)，技術(shù)措施的調(diào)研為基礎(chǔ)，進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)分級(jí)，形成基本的綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合京滬高速改擴(kuò)建綠色公路建設(shè)實(shí)踐的調(diào)研，篩選適應(yīng)項(xiàng)目特點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。如在舊路設(shè)施利用指標(biāo)層下，針對(duì)改擴(kuò)建項(xiàng)目廢舊資源量大，可回收利用價(jià)值大的特征，篩選了舊路面再生利用率、舊路拆除混凝土材料利用率、交安設(shè)施利用率、橋梁結(jié)構(gòu)物利用率指標(biāo)。

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

綜合吸收當(dāng)前主流綠色公路架構(gòu)體系，京滬高速改擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)際情況，從生態(tài)保護(hù)、污染防治等7個(gè)方面構(gòu)建目標(biāo)體系，總體上以部綠色公路指南為藍(lán)本，進(jìn)行了適當(dāng)擴(kuò)展，其一級(jí)及二級(jí)指標(biāo)體系見(jiàn)表1，由于篇幅限制，部分三級(jí)指標(biāo)體系見(jiàn)表2。

表1 京滬改擴(kuò)建工程綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 部分三級(jí)指標(biāo)體系

4 評(píng)價(jià)指標(biāo)賦權(quán)

根據(jù)初步擬定的京滬高速公路改擴(kuò)建工程綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，研究組設(shè)計(jì)了京滬高速公路改擴(kuò)建工程綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重查問(wèn)卷并向業(yè)內(nèi)專(zhuān)家分發(fā)，共收回20份有效權(quán)重調(diào)查問(wèn)卷。以指標(biāo)權(quán)重調(diào)查問(wèn)卷填報(bào)結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)計(jì)算，以明確各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要性及權(quán)重，為下一步科學(xué)開(kāi)展改擴(kuò)建工程綠色公路試評(píng)價(jià)提供參考。

4.1 綜合影響判定方法

4.1.1 層次分析模型構(gòu)建

應(yīng)用層次分析法構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，以事先構(gòu)建好的京滬高速公路改擴(kuò)建工程綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為3個(gè)層次，第1層以綠色公路建設(shè)為主要目標(biāo)，準(zhǔn)則層為目標(biāo)層的分解，體現(xiàn)了綠色公路建設(shè)的主要內(nèi)容，以生態(tài)保護(hù)、污染防治等7個(gè)方面為主，上述幾個(gè)方面反映了綠色公路的主要特征，各方面在構(gòu)建綠色公路的過(guò)程中均必不可少，且放在同等重要的位置，故按等權(quán)重設(shè)定。當(dāng)應(yīng)用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行具體項(xiàng)目評(píng)價(jià)時(shí)，可根據(jù)項(xiàng)目特征對(duì)準(zhǔn)則層再次征集專(zhuān)家意見(jiàn)進(jìn)行賦權(quán)計(jì)算。準(zhǔn)則層指標(biāo)完全包含了其下屬目標(biāo)層指標(biāo)，便于目標(biāo)層指標(biāo)向準(zhǔn)則層的整合。具體指標(biāo)權(quán)重需要通過(guò)兩兩比較構(gòu)造判斷矩陣、計(jì)算特征向量以及一致性檢驗(yàn)等過(guò)程確定[10]。指標(biāo)層指標(biāo)過(guò)于細(xì)化，且多數(shù)能為準(zhǔn)則層所代表，因此計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重時(shí)，僅以確定準(zhǔn)則層為主。表3給出了一級(jí)指標(biāo)生態(tài)保護(hù)的層次結(jié)構(gòu)模型。

表3 綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)模型

4.1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

根據(jù)層次分析法，評(píng)標(biāo)指標(biāo)的權(quán)重具體確定的具體過(guò)程如下。

4.1.2.1 構(gòu)造判斷矩陣

對(duì)同一層次各元素對(duì)上層次各準(zhǔn)則的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣[11]。首先假設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有影響的因子共有n個(gè)，構(gòu)成集合C={c1，c2，c3，…cn}，然后根據(jù)建立的層次結(jié)構(gòu)模型，分別構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣A=aij(n×n)。該矩陣應(yīng)滿足如下條件[12]：

①aij>0

②aij=1/aji(i≠j)

③aii=1 (i，j=1，2，3……n)

判斷矩陣A中的標(biāo)度值依據(jù)Saaty提出的1～9及其倒數(shù)作為衡量尺度的標(biāo)度方法給出，標(biāo)度如表4所示[13]。

表4 判斷矩陣中各因子標(biāo)度含義

評(píng)價(jià)因子的比較判斷矩陣

4.1.2.2 求解判斷矩陣

先解出判斷矩陣A的最大特征值λmax，再利用AW=λmaxW，解出所對(duì)應(yīng)的特征向量W。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的W即為某層相應(yīng)因子對(duì)上層某個(gè)因子的相對(duì)重要性權(quán)值。然后利用公式CR=CI/RI進(jìn)行一致性檢驗(yàn),其中CI依據(jù)公式(1)計(jì)算，RI的取值見(jiàn)表5。

表5 RI的取值一覽

(1)

當(dāng)CR<0.1時(shí)，判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需對(duì)矩陣進(jìn)行重新調(diào)整,直到達(dá)到滿意的一致性為止[14,15]。

利用同一層次中所有層次單排序的結(jié)果，計(jì)算針對(duì)上一層次而言本層次所有元素的重要性權(quán)值，此即為層次總排序。計(jì)算需從上到下逐層順序進(jìn)行，對(duì)于最高層下面的第二層，其層次單排序即為總排序。

4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

4.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)調(diào)查問(wèn)卷整理

評(píng)價(jià)指標(biāo)中根據(jù)前后指標(biāo)的相對(duì)重要性進(jìn)行打分，將各調(diào)查表中準(zhǔn)則層、指標(biāo)層兩兩比較結(jié)果進(jìn)行總。各問(wèn)卷均取等權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均，得到指標(biāo)層兩兩比較的重要性評(píng)分表，由于必選指標(biāo)屬于進(jìn)行綠色公路評(píng)價(jià)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，因此不對(duì)其指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行評(píng)價(jià)，其余各類(lèi)指標(biāo)以調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果為基礎(chǔ)構(gòu)建判斷矩陣。

4.2.2 構(gòu)造判斷矩陣

評(píng)標(biāo)指標(biāo)的權(quán)重是比較評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)重要性的定量表示，其確定的具體過(guò)程如下。

4.2.2.1 構(gòu)造判斷矩陣

通過(guò)綜合評(píng)價(jià)專(zhuān)家調(diào)查問(wèn)卷及因子權(quán)重評(píng)分表，構(gòu)建了各層次評(píng)價(jià)因子的比較判斷矩陣。

生態(tài)環(huán)保類(lèi)指標(biāo)判斷矩陣：

資源節(jié)約類(lèi)指標(biāo)判斷矩陣：

品質(zhì)建設(shè)類(lèi)指標(biāo)判斷矩陣：

4.2.2.2 求解判斷矩陣

得到W=(0.60，0.20，0.20)

表6 歸一化處理結(jié)果

經(jīng)一致性檢驗(yàn)，層次單排序CR值均小于0.1。其不一致程度可以接受。

4.2.3 權(quán)重確定

求解判斷矩陣并進(jìn)行歸一化處理后，最終生成各指標(biāo)權(quán)重賦值。表7為一級(jí)指標(biāo)生態(tài)保護(hù)權(quán)重賦值。

表7 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重賦值

5 綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系實(shí)證研究

京滬高速為交通運(yùn)輸部品質(zhì)工程示范項(xiàng)目，在綠色公路、品質(zhì)工程創(chuàng)建中開(kāi)展了全面探索。7項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)中，生態(tài)保護(hù)、創(chuàng)新支撐得分最突出，得分分別占指標(biāo)滿分的98%和95%，節(jié)能降碳和品質(zhì)建設(shè)的得分也較高，得分分別占指標(biāo)滿分的89%和87%，以上指標(biāo)均達(dá)到“優(yōu)秀”等級(jí)；服務(wù)提升和資源節(jié)約指標(biāo)得分較低，這是由于工程目前尚未完工，部分舊路資源尚未得到充分利用，受限于服務(wù)區(qū)建設(shè)的滯后，服務(wù)提升得分也不是最終評(píng)分(圖1、圖2)。

圖1 京滬高速試評(píng)價(jià)一級(jí)指標(biāo)得分

圖2 京滬高速試評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)得分

各項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)中，京滬高速在管理信息化、材料循環(huán)利用、舊路資源利用方面指標(biāo)得分較低，占指標(biāo)滿分比例低于0.8，隨著工程的進(jìn)一步實(shí)施，上述指標(biāo)提高的空間較大。

6 結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)GreenRoads、INVEST和Green-LITES三類(lèi)具有典型代表性的綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行系統(tǒng)分析，構(gòu)建了改擴(kuò)建工程綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)對(duì)京滬高速公路建設(shè)特點(diǎn)和綠色公路內(nèi)涵的分析，在全壽命周期原則的基礎(chǔ)上，建立了7項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)、18項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)、52項(xiàng)內(nèi)容為三級(jí)指標(biāo)的綠色公路評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

(2)采用層次分析法建立階梯層次模型，根據(jù)專(zhuān)家的判斷對(duì)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行定量的標(biāo)度，在此基礎(chǔ)上求解判斷矩陣獲得相對(duì)權(quán)重系數(shù)。對(duì)權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了具體分析，得到分析結(jié)果符合綠色公路基本內(nèi)涵和政策要求。

(3)從政策要求、相關(guān)技術(shù)應(yīng)用、綠色公路發(fā)展趨勢(shì)、改擴(kuò)建工程建設(shè)實(shí)際等方面綜合考慮對(duì)52項(xiàng)具體指標(biāo)進(jìn)行解釋?zhuān)_定了評(píng)價(jià)內(nèi)容及要點(diǎn)。在廣泛調(diào)研綠色公路示范技術(shù)應(yīng)用水平情況的基礎(chǔ)上，確定了具體的計(jì)分辦法。確定了綠色公路評(píng)估實(shí)際得分計(jì)算方法并在京滬高速改擴(kuò)建工程中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。