摘 要：處于高度建成區(qū)的互通式立體交叉，其設計方案一般受到多個控制因素影響，當出現(xiàn)多個影響因素均需要考慮時，僅靠單一的定性分析難以快速、精準地在其設計過程中幫助設計人員確定控制因素的重要性以及側(cè)重點，因此本文采用基于主觀問卷調(diào)查分析的方法，以提高城市化地區(qū)高速公路互通立交設計階段的比選優(yōu)化效率及方案側(cè)重點的科學合理性。

關鍵詞：勘察設計 互通立交 方案比選

1 緒論

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路不僅服務于城市與城市之間的過境交通，還成為城市連接的主要通道?；ネ⒔蛔鳛榻煌ㄞD(zhuǎn)換的重要節(jié)點，將間斷式的平面交叉交通流，將間斷的平面交叉交通流轉(zhuǎn)換為連續(xù)的交通流，顯著提高了城市道路交通網(wǎng)的通行速率，降低了交通事故發(fā)生率。此外，城市道路互通立交也發(fā)揮出了集散轉(zhuǎn)換的功能[1]。但因此城市化地區(qū)高速公路互通立交經(jīng)常受到不同控制因素的影響，設計人員在同時滿足各種控制因素下做出方案的同時，不同因素側(cè)重的選取也是方案綜合必選的一部分，因此從多方位、多角度必選方案的優(yōu)劣就具有重要意義。

2 研究背景

本文所選取的G9221杭甬高速項目的新碶互通寧波市高度建成區(qū)，主要位于千畝岙水庫南側(cè)、沿山大河兩岸及富春江路與錢塘江路附近，主要服務于北侖港口、進港路周邊居民、鎮(zhèn)煉公司及其他周邊的堆場、物流、工廠等，各方向交通流復雜，主要的邊界條件如圖1。

3 方案評價

結合項目過程中地方政府各部門的需求，疊加過程中各專家的建議，針對新碶互通的項目特點，對各項因素進行分層次分析，整理出不同階段的不同層次評定指標。

從方案的全局性考慮，主要分為技術、功能、經(jīng)濟、環(huán)境、管理五個指標[2-7]。

3.1 問卷調(diào)查收集

從技術、功能、經(jīng)濟、環(huán)境、管理五大類指標，構建更為細致的指標體系流程，采用了專家訪談法、面對面、電話、郵件聯(lián)絡的方式咨詢來自不同工作單位、不同專業(yè)、熟悉高速公路互通立交設計和建設的專家，向?qū)＜姨峁┮环菥C合指標打分表，該表包括各個細致指標的定義和評價標準。專家可以根據(jù)自己的專業(yè)知識和經(jīng)驗，對每個指標進行評分，并提供相應的解釋和建議。

3.2 數(shù)據(jù)分析與處理

首先需要對評價指標的各項參數(shù)去量綱化。由于自行建立的評價指標體系下單一指標的量綱和數(shù)值差異巨大，所以為了對評價指標進行準確的數(shù)值分析，需要將單一評價指標參數(shù)轉(zhuǎn)化為無量綱的簡單數(shù)值。假設比選方案數(shù)為n，評價指標總數(shù)為m，則第j個方案的第k個指標去量綱后的歸一參數(shù)Ajk可通過以下公式進行計算（Xjk為第j個方案的第k個指標參數(shù)、Xkmin為所有方案中第k個指標參數(shù)的最小值、Xkmax為所有方案中第k個指標參數(shù)的最大值）：

正相關指標計算（該類型指標的數(shù)值越大，方案越優(yōu)，如安全系數(shù)等）：

（1）

負相關指標計算（該類型指標的數(shù)值越小，方案越優(yōu)，如拆遷面積等）：

（2）

接著構建各主要評價指標之間的優(yōu)先關系矩陣DZ：

（3）

其中，Z為專家人數(shù)，DZ為根據(jù)第Z位專家意見構建的優(yōu)先關系矩陣，d1-d28表示綜合評價體系中的28個主要評價指標；之后對28個主要評價指標的重要程度分別進行兩兩比較，進行比選的兩個指標分別記為評價指標a、評價指標b，則ra*b表示為評價指標a與評價指標b之間重要程度的主觀比較值。

Z位專家的意見一共形成Z個優(yōu)先關系矩陣，分別為D1、D2、...、DZ；由于不同專家意見的離散性較大，難以歸納出一致性結論，并對Z個優(yōu)先關系矩陣進行一致性變換，構建一致性矩陣D：

（4）

該一致性矩陣D進行單位化后的特征向量的平方數(shù)，即結合了Z位專家主觀意見的最佳主觀權重U，即可反映出Z位專家主觀意見的指標重要性以進行方案比選。

4 方案研究

4.1 方案一（菱形+分離式服務區(qū)）（貫通車道無交織）

新碶互通方案一為菱形方案，受規(guī)劃富春江快速路項目影響，難以在錢塘江路布設常規(guī)菱形互通，故西側(cè)匝道落地接富春江與駱霞線平交口，東側(cè)匝道落地接錢塘江與駱霞線平交口。西側(cè)匝道距離服務區(qū)間距低于1000m，菱形西側(cè)兩條匝道與服務區(qū)貫通車道復合設置，在貓山西側(cè)主線合并出入口后連續(xù)進行分合流將互通匝道與服務區(qū)貫通車道分離。（圖2）

4.2 方案二（菱形+分離式服務區(qū)）（貫通車道有交織）

新碶互通方案二為菱形方案，受規(guī)劃富春江快速路項目影響，難以在錢塘江路布設常規(guī)菱形互通，故西側(cè)匝道落地接富春江與駱霞線平交口，東側(cè)匝道落地接錢塘江與駱霞線平交口。西側(cè)匝道距離服務區(qū)間距低于1000m，菱形西側(cè)兩條匝道與服務區(qū)貫通車道復合設置，在貓山東側(cè)服務區(qū)貫通車道未接入主線前進行分合流分離出新碶互通接地匝道。本方案為初測階段方案二的優(yōu)化方案。（圖3）

4.2.1 方案定性比較

具體指標從宏觀的比較指標和具體到各方案統(tǒng)計技術指標兩個方面進行，對比表１。

如表1，從統(tǒng)計的技術指標分析，二者技術指標相當，結合水利部門對行洪評價的要求，方案二需采用較大跨徑橋梁沿山大河，工程規(guī)模大；且考慮實際運行時，服務區(qū)車輛與高速車輛交織運行，前后流入流出交織比較大，項目主要服務集裝箱大型車，機動性差，總體運行不利安全。

4.2.2 主觀問卷法比較

基于主觀問卷調(diào)查分析對新碶互通的兩個方案進行比選，以驗證方案優(yōu)劣可行性。

根據(jù)互通方案的共同特點，本互通比選選取了專家打分表中的24項指標，并采用了專家訪談法、面對面、電話、郵件聯(lián)絡的方式咨詢來自不同工作單位、不同專業(yè)、熟悉高速公路互通立交設計和建設的10位專家，如下表2。

根據(jù)實際情況對專家的加權值進行修訂，并取得一致的認可，依次確定合理的系數(shù)為0.149、0.089、0.104、0.119、0.099、0.094、0.084、0.114、0.089、0.059；根據(jù)公式（4）得到一致性矩陣D；最后將該一致性矩陣D進行單位化后的特征向量的平方數(shù)，得到結合了Z位專家主觀意見的最佳主觀權重U（表3）。

根據(jù)評價指標，方案一在比較重要的指標中得分最高。通過評價分析，將方案一作為推薦方案。

5 結語

通過主觀問卷調(diào)查分析得出的最優(yōu)方案與傳統(tǒng)方案比選得出的最優(yōu)方案相比，主觀問卷調(diào)查分析的方法得到的結果更加直觀、更具有說服力，可以根據(jù)業(yè)主就主管部門、專家等意見得到主要指標權重，迅速調(diào)整方案研究重點。并且此次研究依托實際工程，為城市化地區(qū)高速公路互通方案比選提供了新方法。

參考文獻：

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