“双碳”背景下改扩建项目绿色公路评价体系研究

姜荣斌，黄 杰，朱 星

(泰州职业技术学院，江苏 泰州 225300)

1 引言

近10年来，我国公路建设取得了前所未有的成就，截至2021年末，公路总里程达528.07万km[1]。但公路建设产生的碳排放也不可忽视，在“双碳”背景下，公路建设绿色发展需求迫切。自“十三五”开始，交通行业提出了绿色发展的要求，“绿色交通”得到了行业普遍认同；“十四五”期间，交通部要求新建高速公路全面落实绿色公路建设要求，鼓励普通国省干线积极落实绿色公路要求[2]。东部发达地区公路网已基本建成，未来将以改扩建项目为主[3]。改扩建工程绿色公路建设尚没有一个完整的理论和实践指导，绿色公路建设应满足哪些标准，以及如何对绿色公路进行评价，尚未开展过系统研究[4]。本文系统研究了改扩建工程绿色公路指标体系，并在京沪高速改扩建工程中进行了实践应用，取得了良好效果。

2 指标体系架构分类与选择

2.1 架构类型分析

目前绿色公路评价体系主要有技术型、管理型和措施型架构[5]。技术型架构以项目实施过程中的专业要素为指标，如美国的GREENROAD绿色公路指标体系，整个大体系分为必选指标与可选指标，有一定的系统化[6]。管理型架构以影响项目决策、管理、经济、安全、方法论等项目管理内容为指标，其系统性强、宏观构架规模宏大，不仅涵盖了从规划设计到施工、运营全过程，而且从其评价的专业范畴上涵盖了管理、经济、社会、安全、需求管理、能源、财政、分析方法，资产管理、技术、教育、综合管理系统等各方面，如美国的INVEST指标体系[7]。该类评价体系的缺点在于评价指标的评价方法较为复杂，很难协调指标名称的宏观性与评价内容的微观性之间的关系，致使评价指标对评价体系的支撑不足。措施型架构在整体划分阶段任务目标时，将可做的各类指标分门别类按照各项具体措施逐一列出，由于各项措施相对较独立，与技术措施相结合性较强，便于操作[8]。缺点在于指标的宏观构架，体系性较差，指标之间相互关联性也比较差，如美国纽约州Green-LITES绿色公路评价体系。

2.2 架构形式确定

综合以上架构类型的特点，拟充分借鉴各种构架方式的优点，同时摒弃其缺点，总体思路如下。

2.2.1 技术要素评价为主，体现系统完整性

评价体系是为项目管理服务的，项目管理成效在一定程度上决定了项目的建设成效[9]，当前交通运输部绿色公路建设指南已经从公路功能结构方面进行了规定与指导。此外，重点要围绕绿色可持续发展方面的资源能源节约、污染治理及生态环保等“要素”进行阐述。因此，评价指标体系以技术要素评价为主，公路结构分类评价为辅，与交通部指南相互补充、相互支撑。

2.2.2 针对技术类别特征，进行架构整合设计

不同技术类别评价的难易程度、发展特征、可量化特征不同，适用的构架形式也不同。有些指标自成体系，可以建立独立的分指标体系，系统构架性好，如绿色服务区指标，其本身开展的研究较多，已有一整套方法进行评价，可以直接进行评价。有些指标系统性虽不较强，在工程实践中却有许多卓有成效的具体做法，比如对于工地扬尘控制指标，关于施工场地、物料运输、施工工艺等有较多的具体措施，很难进行体系化评价，而采用措施型构架方式更好与工程实践相结合，也更有利于相关措施的落实与科学化的考核，但对于实施程度却不便于进行精确的划分，否则将过于庞杂。有些指标又可以对实施程度进行分级，而有些却仅能对实施与否进行简单判别，比如功能性路面和应用比例等，其应用程度直接与投资力度有关，根据应用覆盖范围比例进行评价更为科学且易于操作。总之，在评价指标体系的构架与分级方式上，应本着实事求是、因项制宜、便于操作的原则，设计构架与评价分级方式。

2.2.3 采用层递式构架，兼容体系性与操作性

为强化指标体系的系统性，在评价指标体系构建中采用层递式构架策略，具体构建方法是：围绕绿色公路的主要特征，对其按照最终实现的目标进行分类整合，将生态保护、污染防治、资源节约、节能降碳、品质建设、服务提升、创新支撑7个方面作为目标层进行体系构建，这7个方面是当前绿色公路建设实践中开展的主要方面，也基本涵盖了公路绿色发展的系统组成，评价体系进行这样的划分不仅系统性强，更有利于结合工程实践；在第二层次也力求要素指标上的专业系统性，如生态保护内容主要从敏感目标绕避、植被与地形保护、生态恢复的角度考虑，再如对污染治理，从水气声渣等要素进行构架，也保证了体系的系统性；在第三层次的指标层上，主要兼顾具体项目与措施进行构架，适当降低系统性，增强指标在一些专项设计、专项行动等方面与工程实践的结合性；在末端的指标评分上，更是结合当今的工程建设实践，强化技术措施的应用，这样便于进一步将各种有效的措施、行为转化促进绿色水平提高的激励手段。

这种层递式构架方式，更能灵活地适应于不同层次指标的评价：一方面，解决当今评价体系内指标不大平行影响系统性问题；另一方面，也避免反馈信息冗余，成效性指标与技术措施类指标相互重叠等现象，提高评价体系构建的科学性。

2.2.4 以技术调研为依据，进行指标评价的详细分级

在具体指标的详细分级上，以国内外法律法规，技术措施的调研为基础，进行指标评价分级，形成基本的绿色公路评价指标体系；在此基础上，进一步结合京沪高速改扩建绿色公路建设实践的调研，筛选适应项目特点的评价指标。如在旧路设施利用指标层下，针对改扩建项目废旧资源量大，可回收利用价值大的特征，筛选了旧路面再生利用率、旧路拆除混凝土材料利用率、交安设施利用率、桥梁结构物利用率指标。

3 评价指标体系构建

综合吸收当前主流绿色公路架构体系，京沪高速改扩建项目实际情况，从生态保护、污染防治等7个方面构建目标体系，总体上以部绿色公路指南为蓝本，进行了适当扩展，其一级及二级指标体系见表1，由于篇幅限制，部分三级指标体系见表2。

表1 京沪改扩建工程绿色公路评价指标体系

表2 部分三级指标体系

4 评价指标赋权

根据初步拟定的京沪高速公路改扩建工程绿色公路评价指标体系，研究组设计了京沪高速公路改扩建工程绿色公路评价指标权重查问卷并向业内专家分发，共收回20份有效权重调查问卷。以指标权重调查问卷填报结果为基础，对评价指标进行赋权计算，以明确各评价指标的相对重要性及权重，为下一步科学开展改扩建工程绿色公路试评价提供参考。

4.1 综合影响判定方法

4.1.1 层次分析模型构建

应用层次分析法构建层次结构模型，以事先构建好的京沪高速公路改扩建工程绿色公路评价指标体系为基础，将评价指标体系分为3个层次，第1层以绿色公路建设为主要目标，准则层为目标层的分解，体现了绿色公路建设的主要内容，以生态保护、污染防治等7个方面为主，上述几个方面反映了绿色公路的主要特征，各方面在构建绿色公路的过程中均必不可少，且放在同等重要的位置，故按等权重设定。当应用评价指标体系进行具体项目评价时，可根据项目特征对准则层再次征集专家意见进行赋权计算。准则层指标完全包含了其下属目标层指标，便于目标层指标向准则层的整合。具体指标权重需要通过两两比较构造判断矩阵、计算特征向量以及一致性检验等过程确定[10]。指标层指标过于细化，且多数能为准则层所代表，因此计算评价指标权重时，仅以确定准则层为主。表3给出了一级指标生态保护的层次结构模型。

表3 绿色公路评价指标体系层次结构模型

4.1.2 评价指标权重确定

根据层次分析法，评标指标的权重具体确定的具体过程如下。

4.1.2.1 构造判断矩阵

对同一层次各元素对上层次各准则的相对重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵[11]。首先假设对生态环境质量有影响的因子共有n个，构成集合C={c1，c2，c3，…cn}，然后根据建立的层次结构模型，分别构造两两比较判断矩阵A=aij(n×n)。该矩阵应满足如下条件[12]：

①aij>0

②aij=1/aji(i≠j)

③aii=1 (i，j=1，2，3……n)

判断矩阵A中的标度值依据Saaty提出的1～9及其倒数作为衡量尺度的标度方法给出，标度如表4所示[13]。

表4 判断矩阵中各因子标度含义

评价因子的比较判断矩阵

4.1.2.2 求解判断矩阵

先解出判断矩阵A的最大特征值λmax，再利用AW=λmaxW，解出所对应的特征向量W。经过标准化处理后的W即为某层相应因子对上层某个因子的相对重要性权值。然后利用公式CR=CI/RI进行一致性检验,其中CI依据公式(1)计算，RI的取值见表5。

表5 RI的取值一览

(1)

当CR<0.1时，判断矩阵具有满意的一致性，否则需对矩阵进行重新调整,直到达到满意的一致性为止[14,15]。

利用同一层次中所有层次单排序的结果，计算针对上一层次而言本层次所有元素的重要性权值，此即为层次总排序。计算需从上到下逐层顺序进行，对于最高层下面的第二层，其层次单排序即为总排序。

4.2 评价指标权重确定

4.2.1 评价指标调查问卷整理

评价指标中根据前后指标的相对重要性进行打分，将各调查表中准则层、指标层两两比较结果进行总。各问卷均取等权重进行加权平均，得到指标层两两比较的重要性评分表，由于必选指标属于进行绿色公路评价的准入标准，因此不对其指标权重进行评价，其余各类指标以调查问卷结果为基础构建判断矩阵。

4.2.2 构造判断矩阵

评标指标的权重是比较评价指标相对重要性的定量表示，其确定的具体过程如下。

4.2.2.1 构造判断矩阵

通过综合评价专家调查问卷及因子权重评分表，构建了各层次评价因子的比较判断矩阵。

生态环保类指标判断矩阵：

资源节约类指标判断矩阵：

品质建设类指标判断矩阵：

4.2.2.2 求解判断矩阵

得到W=(0.60，0.20，0.20)

表6 归一化处理结果

经一致性检验，层次单排序CR值均小于0.1。其不一致程度可以接受。

4.2.3 权重确定

求解判断矩阵并进行归一化处理后，最终生成各指标权重赋值。表7为一级指标生态保护权重赋值。

表7 评价指标权重赋值

5 绿色公路评价指标体系实证研究

京沪高速为交通运输部品质工程示范项目，在绿色公路、品质工程创建中开展了全面探索。7项一级指标中，生态保护、创新支撑得分最突出，得分分别占指标满分的98%和95%，节能降碳和品质建设的得分也较高，得分分别占指标满分的89%和87%，以上指标均达到“优秀”等级；服务提升和资源节约指标得分较低，这是由于工程目前尚未完工，部分旧路资源尚未得到充分利用，受限于服务区建设的滞后，服务提升得分也不是最终评分(图1、图2)。

图1 京沪高速试评价一级指标得分

图2 京沪高速试评价二级指标得分

各项二级指标中，京沪高速在管理信息化、材料循环利用、旧路资源利用方面指标得分较低，占指标满分比例低于0.8，随着工程的进一步实施，上述指标提高的空间较大。

6 结论

(1)通过对GreenRoads、INVEST和Green-LITES三类具有典型代表性的绿色公路评价指标体系进行系统分析，构建了改扩建工程绿色公路评价指标体系。通过对京沪高速公路建设特点和绿色公路内涵的分析，在全寿命周期原则的基础上，建立了7项一级指标、18项二级指标、52项内容为三级指标的绿色公路评价指标体系。

(2)采用层次分析法建立阶梯层次模型，根据专家的判断对指标的重要程度进行定量的标度，在此基础上求解判断矩阵获得相对权重系数。对权重计算结果进行了具体分析，得到分析结果符合绿色公路基本内涵和政策要求。

(3)从政策要求、相关技术应用、绿色公路发展趋势、改扩建工程建设实际等方面综合考虑对52项具体指标进行解释，确定了评价内容及要点。在广泛调研绿色公路示范技术应用水平情况的基础上，确定了具体的计分办法。确定了绿色公路评估实际得分计算方法并在京沪高速改扩建工程中进行了实际应用。