生態(tài)公路交通評價研究

羅超 陳鵬宇 李淑慶

摘要：生態(tài)公路交通評價有利于促進創(chuàng)建環(huán)境友好型公路交通行業(yè)，實現(xiàn)公路交通系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的和諧發(fā)展。本文分析了公路交通與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，并對生態(tài)公路交通的內(nèi)涵進行了解析，提出了基于“承載能力、支持能力、平衡能力、應(yīng)對能力、發(fā)展能力”的生態(tài)公路交通系統(tǒng)的五個功能的評價指標體系框架，建立了Vague復(fù)合物元評價模型，并運用該模型對國家高速公路網(wǎng)廈蓉線漳州天寶至龍巖蛟洋段的實體高速公路進行實例分析，評價結(jié)果為“二級”，實例驗證了該模型具有較好的實用性和可靠性，對生態(tài)公路交通的規(guī)劃設(shè)計具有重要的決策指導(dǎo)和反饋作用。

關(guān)鍵詞：生態(tài)交通；生態(tài)公路；交通評價

0 引言

公路建設(shè)是一項改造自然的活動，在這項活動中，土地的分割、植被的破壞、噪聲的影響等等無不破壞生態(tài)環(huán)境，相關(guān)資料計算，建設(shè)1公里高速公路，占用的土地最高可達5～7公頃[2]。要實現(xiàn)交通、環(huán)境、經(jīng)濟的協(xié)調(diào)和全面發(fā)展，需協(xié)調(diào)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)系，這就要求對生態(tài)公路設(shè)計、建設(shè)和運營等全周期進行評價，指導(dǎo)環(huán)境保護設(shè)計，最大程度減輕環(huán)境污染，促進生態(tài)公路技術(shù)的發(fā)展，進而創(chuàng)建環(huán)境友好型公路交通行業(yè)，實現(xiàn)公路交通系統(tǒng)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

1生態(tài)公路交通內(nèi)涵

“生態(tài)交通”跟“生態(tài)公路”一樣是指代“生態(tài)好”的“交通”。因為“交通”詞義內(nèi)容的包容性，“生態(tài)交通”是交通體系為核心，以系統(tǒng)論的觀點，充分考慮交通的社會、經(jīng)濟和自然等多重屬性。

“生態(tài)公路交通”自帶系統(tǒng)性，是由人、車、路、環(huán)境、能源組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[2]?！吧鷳B(tài)公路交通”將土地資源、水資源以及環(huán)境和生態(tài)的影響納入到交通規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營、管理的考慮范疇當中，使生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)發(fā)展，形成結(jié)構(gòu)優(yōu)化、資源節(jié)約、污染最小、生態(tài)良性循環(huán)的公路交通系統(tǒng)。

2 CSBMD指標體系的構(gòu)建

2.1 CSBMD指標體系的構(gòu)建框架

生態(tài)公路交通系統(tǒng)主要完成兩大方面功能：生態(tài)環(huán)境功能與公路交通功能。由于交通系統(tǒng)是服務(wù)于社會經(jīng)濟系統(tǒng)，所以首先要滿足對社會經(jīng)濟發(fā)展的支持；公路交通系統(tǒng)屬于人工系統(tǒng)，需要融合于自然生態(tài)系統(tǒng)之中，所以也需要滿足生態(tài)環(huán)境的承載力需求。若要滿足生態(tài)環(huán)境和公路交通兩方面的功能需求，就需要做到一定的融合，故公路交通系統(tǒng)需制定應(yīng)對措施，讓生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與公路交通系統(tǒng)達到平衡狀態(tài)，使生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和公路交通系統(tǒng)都達到有機融合，相互促進、共同發(fā)展。

所以，生態(tài)公路交通系統(tǒng)的功能可以歸納為：承載能力（carrying capacity）、支持能力（supporting capacity）、平衡能力（balancing capacity）、應(yīng)對能力（managing capacity）、發(fā)展能力（developing capacity）?；谏鷳B(tài)公路交通系統(tǒng)的五個功能，可以構(gòu)建CSBMD生態(tài)公路交通指標體系框架構(gòu)建模型。

—— 承載能力（carrying capacity，CC）：公路交通建設(shè)不僅僅需要滿足交通需求，還必須做到可循環(huán)、可持續(xù)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。即生態(tài)環(huán)境能夠承載交通的發(fā)展；大氣環(huán)境、水環(huán)境能夠承載交通發(fā)展帶來的廢棄物與污染物污染；動植物資源、礦產(chǎn)資源、土地資源能夠承擔交通發(fā)展帶來的消耗。

—— 支持能力（supporting capacity，SC）：公路交通系統(tǒng)的基本任務(wù)是為社會經(jīng)濟系統(tǒng)服務(wù)。在滿足生態(tài)環(huán)境承載力的基礎(chǔ)上，對運輸、經(jīng)濟、社會發(fā)展具有支持作用，對經(jīng)濟社會發(fā)展的起到紐帶作用，保持社會經(jīng)濟秩序的良好運行，提高運輸、經(jīng)濟和社會效益。

—— 平衡能力（balancing capacity，BC）：公路交通建設(shè)必然會改變原有的生態(tài)環(huán)境，公路交通系統(tǒng)是個復(fù)雜的人工系統(tǒng)，容易使原有生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)遭到嚴重破壞，這就要求生態(tài)公路在公路景觀設(shè)計、生態(tài)恢復(fù)、環(huán)境防護等方面考慮到與生態(tài)的平衡。

—— 應(yīng)對能力（managing capacity，MC）：面對公路交通系統(tǒng)帶給生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的改變，公路交通系統(tǒng)需要具備一定的應(yīng)對能力。例如：在管理方面制定保護環(huán)境的制度和措施、在基礎(chǔ)設(shè)施方面增加環(huán)境防護的設(shè)計、檢測并控制影響環(huán)境的不利因素。

—— 發(fā)展能力（developing capacity，DC）：生態(tài)公路交通的發(fā)展，是生態(tài)環(huán)境和公路交通共同的發(fā)展，即生態(tài)環(huán)境和公路交通能達到有機融合、相互促進、共同發(fā)展，獲得巨大的生態(tài)、環(huán)境和社會經(jīng)濟效益。

2.2 CSBMD指標體系的確定

根據(jù)CSBMD指標框架和指標的構(gòu)建原則，以及各種規(guī)范、標準，從幾百個指標中，選出基于5大能力的31項指標，形成生態(tài)公路交通評價指標群，基本符合生態(tài)公路交通指標體系提出的目標、范圍、功能要求[3]。

3 建立Vague復(fù)合物元評價模型

Vague復(fù)合物元評價模型是Vague集與可拓物元評價法的融合，此模型能夠適應(yīng)于多種評價類型[4]。

3.1評價物元的確定

物元分析是研究物元及其變化規(guī)律，并用于解決現(xiàn)實世界中的不相容問題。物元理論是將評價的物、物的特征和物關(guān)于特征的量值組成一個整體來研究，即物元 （物，特征，量值），記為 。

3.2綜合物元的確定

Vague復(fù)合物元評價法的待測物元與評價物元的量值都是一個區(qū)間。記待測物元為 ，則，

將待測物元與評價物元寫到一起構(gòu)成評價綜合物元：

3.3特征量值轉(zhuǎn)化成Vague值的計算

（1）定量指標

定量指標的量值是一個單值，無法直接用Vague值表示，需通過極變差法對定量指標進行規(guī)范化處理。定量指標可分為效益型指標和成本型指標，即越大越好性指標和越小越好性指標。通過規(guī)范化處理后的每個評價指標量值，都可以轉(zhuǎn)化成隸屬度在[0，1]中的Vague值形式。

（2）定性指標

作評價時，不可避免會遇到一些定性指標，把定性指標科學(xué)的表達出來并有效的用于評價模型是一個關(guān)鍵問題，本文通過構(gòu)建語言變量集來描述一個定性問題，將定性指標劃分為非常滿意、滿意、一般、較差、非常差五個判別等級，每個判別等級對應(yīng)相應(yīng)的分數(shù)值劃分區(qū)間，再通過專家打分確定定性指標量值，最后參考定量指標的轉(zhuǎn)化方法把定性指標量值轉(zhuǎn)化成Vague值。

3.4確定指標權(quán)重

權(quán)重是決策者根據(jù)重要性賦予指標的不同值，各指標的權(quán)重為 ，且 。本文采用層次分析法（AHP）確定評價模型中各個指標的權(quán)系數(shù)，對其計算過程不作說明。

3.5 Vague復(fù)合物元關(guān)聯(lián)函數(shù)

關(guān)聯(lián)函數(shù)就是尋求待測物元與評價物元中不同等級之間的關(guān)系的函數(shù)，傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)函數(shù)將在Vague復(fù)合物元中不再適用。可以利用相似度量法，相似度量法實質(zhì)就是Vague復(fù)合物元的關(guān)聯(lián)函數(shù)。

相似度計算：

1 （1）

周曉光等人驗證了此種相似度量方法對各種情況的適用性。

待測項目與某個等級的整體相似度計算：

（2）

式中，

是指待測項目 的某一個指標值與第 個評價等級對應(yīng)指標值的相似度；

是待測項目 與第 個評價等級中第 個指標的相似度；

是指待測項目的指標值；

是指第 個評價等級的指標值；

是指待測項目與第 個評價等級的相似度；

是第 個指標的權(quán)重；

3.6評價等級的確定

根據(jù)相似度的定義，待測項目的評價等級就是待測項目于評價等級相似度最大，即相似度量值 最大的一個，所以

（3）

由 所對應(yīng)的等級即為待測項目的評價等級。

4 實例分析

為了驗證本研究所提出的生態(tài)公路交通指標體系與評價方法的科學(xué)性和實用性，本章選擇了國家高速公路網(wǎng)廈蓉線漳州天寶至龍巖蛟洋段的實體高速公路進行實例分析。實例評價的詳細過程參考模型建立步驟，評價等級介于三級與二級間，但是 微大于 ，所以國家高速公路網(wǎng)廈蓉線漳州天寶至龍巖蛟洋段生態(tài)公路交通綜合評價的等級為“二級”。

5 結(jié)束語

公路交通的發(fā)展越來越重視對生態(tài)環(huán)境的保護和資源的優(yōu)化利用，生態(tài)健康、資源高效、能源清潔、環(huán)境友好的“生態(tài)公路交通”必將成為以后的發(fā)展方向[5-6]。本文提出了CSBMD生態(tài)公路交通評價指標體系框架，將Vague集理論和物元評價理論進行結(jié)合，用于生態(tài)公路交通評價。需要指出的是生態(tài)公路交通評價是一項多目標、動態(tài)的工作，為使評價更加完善，作者建議在以下方面作更深入的探討：

（1）評價指標實測數(shù)據(jù)收集；（2）評價與計算機信息技術(shù)相結(jié)合；（3）評價內(nèi)容系統(tǒng)化，即從宏觀評價到微觀評價，從綜合評價到專項評價。

參考文獻：

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基金項目：國家山區(qū)公路工程技術(shù)研究中心開放基金（GSGZJ-2011-01）

作者簡介：

羅超（1987-），男，四川內(nèi)江人，碩士研究生。