基于可持續發展的高速公路擴建工程的建設管理

董建軍，成 虎

(東南大學工程項目管理研究所，南京 210096)

基于可持續發展的高速公路擴建工程的建設管理

董建軍，成 虎

(東南大學工程項目管理研究所，南京 210096)

闡述了高速公路擴建工程可持續發展概念的內涵和外延。針對擴建工程的可持續發展戰略目標，建立可持續發展的目標體系，將高速公路擴建工程作為項目群系統研究，構建了擴建項目全壽命周期集成化管理系統。圍繞集成化管理的三維坐標體系，解釋了擴建工程全壽命周期的涵義，分析擴建工程的項目群特征及“擴建—運營—交通管理”一體化組織結構。建立了高速公路擴建工程全壽命周期信息結構矩陣和信息管理系統。采用可持續性晴雨表建立高速公路擴建工程可持續發展的評價模型。總結了基于可持續發展的高速公路擴建工程的建設管理能夠為后續工程建設和行業發展提供的啟示。

可持續發展;高速公路擴建工程;全壽命周期;集成化管理

1 前言

高速公路是國民經濟、社會發展和人民生活必不可少的公共基礎設施，是衡量一個國家國民經濟實力和現代化水平的重要標志。然而，由于社會經濟的快速發展引起的交通量持續快速增長，以及受原建設條件等諸多因素制約，部分高速公路已不能承擔國民經濟運輸大動脈的作用，甚至影響或制約了沿線產業布局和城鎮規劃。自廣佛(廣州—佛山)高速公路擴建開始，我國高速公路開始進入擴建的密集時期，在相當長一段時期內，高速公路擴建將成為我國公路投資的主要領域。

高速公路擴建本身就是對原路功能適應性的改進，又是對其功能的傳承。作為一個地域的重要組成部分，高速公路擴建不僅要能充分滿足基本的質量、費用和進度目標，還需要從更深層次反映地區風貌和經濟發展水平，符合黨中央提出的治國理念、國家發展戰略和總體指導方針。因此，高速公路擴建工程必然承擔很大的社會責任和歷史責任，要求其在建設和運營全過程都經得住社會和歷史的推敲［1］，因而需要從宏觀的角度去分析高速公路擴建工程實施和運營的目標。應當時刻以可持續發展作為擴建工程建設和運營管理的理念，以此體現高速公路自身發展和對地區未來發展的反思和探索，并且每條高速公路擴建工程都應不斷創新發展，尋求新的技術方法與管理思路，為其后續其他地區高速公路的擴建樹立典范和給以啟示。

2 工程的可持續發展

2.1 工程可持續發展的內涵

1987年，聯合國世界環境與發展委員會第一次提出了可持續發展的概念，即:“可持續發展是指既滿足現代人的需求又不損害后代人滿足其需求的能力。”［2］經過20多年的發展，可持續發展的涵義也在不斷發展，不同研究領域的科學家對可持續發展的定義不同。但歸納起來，有三點是一致的:a.發展必然要有經濟的增長、生活質量的提高和社會的進步;b.發展不以犧牲環境為代價，要實現經濟、環境與資源協調一致發展;c.社會經濟發展與生態發展相協調一致，社會經濟的發展應以生態承載能力為基礎。

歐美國家的建筑業相繼提出了可持續建設的行業發展戰略，將可持續建設作為可持續發展理念在全球建筑業的延伸和深化，希望通過在建筑業中引入可持續發展理念促進建筑行業從過去片面的、只注重實施階段管理的生產方式向可持續建設生產方式轉變。例如，英國政府在2000年發布《創建更高質量生活——實現更可持續建設的戰略》報告，確定了英國政府相關部門和建筑業發展方向［3］。2006年1月，英國政府總結過去5年的實踐經驗，形成了《2006年可持續建設發展戰略報告(草案)》，對未來英國2015年前建筑業的可持續發展提出了具體化的指導性措施［4］。

在發達國家，環境與公共關系在高速公路擴建工程中的重要性越來越突出地體現出來，國外研究越來越多地重視擴建如何減少對自然環境和公眾生活的影響。可見，可持續建設已經隨著社會可持續發展的不斷深化，成為高速公路建設、乃至建設工程發展和變革的趨勢。

高速公路擴建工程的可持續建設是指將全壽命周期方法貫穿于工程的策劃、設計、建造和運營的全過程，通過技術創新和管理變革實現高速公路擴建工程全壽命周期內生態、經濟、文化和人居環境的多重目標，包括3層涵義:

1)創造符合社會可持續發展要求的產品——可持續工程。工程運營自然資源消耗量少、使用過程能耗低、拆除后大部分材料還可回收利用。

2)可持續建設模式，即在擴建過程中通過先進的項目管理理論和方法，如集成化管理理論、信息化手段等實現低自然資源消耗、較高生產率和集成化協同工作。

3)體現以人為本，在管理過程中以人為出發點和中心，以實現人與組織機構共同發展。不但在組織內部體現以人為本，擴建工程與運營并行，也對通行者體現以人為本，要求擴建過程中通行的順暢與舒適。

高速公路擴建工程可持續發展的含義要求以全壽命周期集成化管理理論和方法進行工程建設與管理，以全壽命周期信息化體系為支撐。

2.2 全壽命周期管理是實現工程可持續發展的重要工具

工程項目全壽命周期管理是以實現項目全壽命周期的質量、經濟和時間價值的最優化為目標，從項目構思階段就引導人們著眼于整個項目壽命周期，這樣就將可持續發展所要求的長遠眼光與人們的現實決策有機地結合起來。通過全壽命周期管理，尋找一次性投資與長期運營維護費用之間的最佳結合點，也綜合考慮項目的環保與健康問題，使得項目全壽命周期內的總投入最少，最大限度地實現資源節約和項目的經濟效益最優，這與可持續發展的目標是一致的。因此，工程項目全壽命周期管理正是實施可持續發展戰略的一種新的管理模式和管理工具。

2.3 高速公路擴建工程的可持續發展目標戰略

建設項目的價值是通過建成后的運營實現的［1］。工程項目可持續發展的目標戰略是由多方面的目標體系組成的。沒有可持續性的目標體系會導致建設項目全過程的不連續性，造成項目參加者目標的不一致和組織責任的離散，容易使人們不重視建設項目的運營，忽視建設項目對環境、對社會和對歷史的影響，不關注工程的可維護性，導致目標戰略的失敗。

結合高速公路擴建工程特點，依據全壽命期理論和可持續發展理念，參考《中國21世紀初可持續發展行動綱要》，提出了表1所示的高速公路擴建工程可持續發展的目標體系。

3 高速公路擴建工程全壽命周期集成化管理系統

高速公路擴建工程的可持續性要求項目的建設與運行并行，必然集項目群與并行工程的特征于一體。可持續建設必須應用現代項目管理理論和方法，構建高速公路擴建工程全壽命周期集成化管理系統。

分析高速公路擴建工程和項目管理的特點，應用系統工程原理，研究高速公路擴建工程的全壽命周期各階段、工程系統和項目群結構、項目管理各要素，構建了高速公路擴建工程全壽命周期集成化管理系統(見圖1)，以實現項目全壽命期、全過程動態管理和項目可持續發展目標的綜合協調與優化。它是包括如下7個方面的三維系統。

表1 高速公路擴建工程可持續發展的目標體系Table 1 Objective system of sustainable development

圖1 高速公路擴建工程項目管理系統Fig.1 Management system of expressway extension project

1)工程項目的綜合計劃和綜合控制體系。

2)基于整個擴建工程的項目范圍，工程項目管理的集成化必須針對整個項目范圍。

3)管理要素集成——項目管理維度的集成。

4)必須將整個擴建項目的工程系統作為整體來考慮，這涉及構成高速公路擴建項目的各個工程專業和拼接中對老路的診斷以及再利用子系統的集成，把擴建項目包含的子系統作為項目群結構進行分析研究。

5)全壽命周期各過程的集成——時間維度上的集成，綜合考慮項目從前期決策到運營各階段的關系。

6)項目集成化管理系統要求項目的全壽命周期必須貫徹先進的可持續的設計理念，擴建實施的同時不中斷交通，做到設計—施工—運營的并行管理與協調。

7)分析項目全壽命周期內的信息流，以全壽命周期信息化管理體系為集成化管理的支撐。

4 集成化管理系統的要點研究

4.1 高速公路擴建工程全壽命周期的涵義

工程項目全壽命周期理念關注工程項目從構思到運營報廢的全過程［5］，將它作為規劃、計劃和管理的對象，注重項目全壽命周期各個階段的一體性，注重工程項目運營階段的功能、健康和持續發展。

高速公路擴建工程作為項目來說，也有其產生、發展、實施和結束的過程，也就是說有完整的壽命周期。這個過程是指從高速公路擴建項目的可行性研究開始到建成后全面評估以及運行階段所持續的時間。

但擴建同時又是原路的全壽命周期(新建—運行維護—擴建—運營維護)的一部分，是原路生命的延續。因此，高速公路擴建工程應以全壽命周期管理的理念進行建設管理。這個全壽命周期不僅包含擴建工程自身的全壽命周期，還應當向前延伸至原路的運行階段，與原路的全壽命周期相銜接。

1)擴建項目的決策、設計和計劃必須以原路建設和運營情況調查和總結、病害分析為依據。

2)擴建項目的建設必須以高速公路運行目標為導向，提高高速公路的功能、服務功能的可靠性、人性化、可維護性等。

3)為我國新建高速公路的規劃、設計、建設提供借鑒與新的要求，并為項目運營與保證高速公路項目的可持續性發展提供啟示。

根據提出的高速公路擴建工程全壽命周期的涵義可以確定其全壽命周期過程管理的主要工作(見圖2)。

圖2 高速公路擴建工程壽命周期過程和管理的主要工作Fig.2 Life-cycle process of expressway extension project and major work in the whole life-cycle management

4.2 高速公路擴建工程的項目群特征分析

高速公路擴建工程一般線路長，沿線跨地域較多，地域劃分清晰，工程系統共包含道路、橋梁、互通、服務區、通道涵洞、收費站等子系統。每個子系統又由幾十個獨立的項目組成，其中每一個項目可作為獨立標段發包，也可捆綁發包，而這些獨立的項目之間又處于同一線路上或同一區域中，之間有著相互的聯系。因此從整體來看，高速公路擴建工程系統是一個由若干項目組成的項目群系統，具有典型的項目群特征。圖3為滬寧(上海—南京)高速公路擴建工程項目群系統常州段的分解結構。

建設管理必須研究工程對象系統，高速公路擴建工程的對象系統具有項目群特征，因而必然要求項目管理方法隨之改變。通過對目標體系和項目群的結構分解明確項目的系統結構，結合相關法律法規及原路狀況的調查說明，做出擴建工程的項目分解結構(project breakdown system，PBS)，確定項目系統范圍。

圖3 滬寧高速公路擴建工程項目群系統的分解結構Fig.3 Breakdown structure of programme of Shanghai-Nanjing Expressway system extension project

4.3 “擴建—運營—交通管理”并行的管理要素集成

通過對滬寧高速公路擴建工程成功的項目管理，筆者認為高速公路擴建工程全壽命周期集成化管理系統中的管理要素集成與一般工程相比，不僅集成了傳統的項目管理各要素，而且它的特點是“擴建—運營—交通管理”的并行工程管理。并行工程管理集成體現在建立“擴建—運營—交通管理”一體化組織(見圖4)。通過有效的組織結構，提高運營管理與擴建工程施工的關聯程度，實現建設與運營并行協同管理，保證高速公路最大程度地發揮作用。

圖4 “擴建—運營—交通管理”一體化組織Fig.4 Incorporate organization of“extensionoperation-traffic management”

一體化組織模式能夠有效地提高建設與運營的結合度，但也需要外圍專業協調組織參與到項目管理中來進行協同管理，以解決邊建設邊運營帶來的交通協調管理難度大的問題。例如，向用戶提供及時的信息、保障交通的運行等。

擴建工程實施過程中各參建方積極溝通，及時準確地理解項目管理組織的要求。同時，項目管理組織要接受交通部、省交通廳、省審計廳等單位的監督和指導，使各方面形成一切為了工程質量和利益的工作伙伴關系，主動和高層管理者、項目經理、技術人員等聯系，使擴建工程得到各方的主動配合，形成一種和諧的合作氛圍。

4.4 全壽命周期信息體系

擴建工程的特點決定了在工程實施中不同的部門之間有大量的數據、文字、圖表等業務信息需要傳送和發布，充斥著大量的信息流，高效的信息流可以有效地加強對物流、工作流、資金流的管理。高速公路擴建工程的可持續發展必須以全壽命周期的信息體系(見圖5)作為支撐才能實現。將高速公路擴建工程的信息按工程對象系統進行分解，形成了各子系統在工程實施期間所需要的信息模塊。如路基工程在勘察階段所需要的信息LJ1等。

圖5 高速公路擴建工程信息結構矩陣Fig.5 Information structure matrix

根據高速公路擴建工程的項目群系統結構和擴建與運營并行的特征，構建高速公路擴建工程的綜合信息管理系統(見圖6)以全面提高項目的管理效率。這種綜合信息管理系統能夠充分體現高速公路擴建工程對象系統的特點，構建適時控制的項目管理集成系統和快速反應的交通管理綜合信息系統模塊。

1)基于對擴建工程各個職能部門的管理模塊的分析，構建投資、合同、計劃、費用等綜合管理集成系統，努力構建各方綠色無阻尼溝通的個人信息門戶(personal information portal，PIP)信息平臺，實現各個管理職能的綜合集成，從而提高各級參建單位的管理效率。

圖6 高速公路擴建工程綜合信息管理系統Fig.6 Integrated information management system

2)擴建工程在不中斷交通的前提下組織實施，面對項目群的并行工程實施，對各個施工段和綜合交通分流方案進行分析，建立快速的交通管理綜合信息系統，以保證施工安全、交通平穩運營。

5 可持續發展的評價模型

借鑒 Prescott－Allen提出的可持續性晴雨表［6，7］，建立高速公路擴建工程可持續發展評價模型(見圖7)。

圖7 高速公路擴建工程可持續發展的晴雨表評價模型Fig.7 Weatherglass evaluation model of sustainable development

評價模型通過計算新的高速公路運營期的經濟與社會目標的實現狀態指數f1和生態與環境目標的實現狀態指數f2來評價擴建工程可持續發展程度的好壞。f1和f2又是各自二級目標實現狀態的函數。

式(1)和式(2)中，x1表示功能性目標實現狀態指數;x2表示經濟性目標實現狀態指數;x3表示人性化目標實現狀態指數;x4表示社會發展目標實現狀態指數;x5表示資源保護目標實現狀態指數;x6表示生態保護目標實現狀態指數;x7表示環境保護目標實現狀態指數。

評價模型在工程實際評判中可采用如下步驟:

1)針對每一工程的可持續性各項指標的重要程度不同，通過Delphi等專家評判的方式首先確定x1～x4在狀態指數f1中的權重和x5～x7在狀態指數f2中的權重。

2)將評判時的各狀態指數所代表內容的實現情況與計劃中期望實現的可持續性的狀態指標進行比較，定量化的數據直接計算百分率，定性指標可以采用專家打分的方式計算各狀態指數。

3)各狀態指數x1～x7的數值乘以各狀態指數的權重可以計算出生態與環境目標的實現狀態指數f1和經濟與社會目標的實現狀態指數f2。

4)將它們繪制在相應的坐標軸上，就可以確定新建成的高速公路的可持續性晴雨表的標值。這些指標的交叉點就是該擴建工程的可持續性標值，與歷年可持續性標值比較得出的趨勢表示了該工程是否達到可持續性的進展。

6 結語

高速公路擴建工程可持續發展的同時應當能夠推動和促進行業的可持續發展。要求每條高速公路的擴建在結合當前社會經濟發展水平和目標以及公路交通發展狀況的基礎上，能夠總結建設管理經驗和豐富的技術經驗，為后續同類工程的建設發展和行業的發展提供啟示。

1)對新建高速公路建設的啟示。包括對新建高速公路的前瞻性要求、新建高速公路的可維護性、可擴展性、以人為本、各方滿意等。

2)對新建公路運營管理的啟示。運營管理的提前介入，對新建工程的規劃設計提出運營管理的意見，保證工程功能齊全、質量一流、安全、經濟、快捷。a.運營管理對擴建工程提出的規劃設計要求。工程設計要符合人性化、可施工性、可維護性、可靠性等要求。b.運營管理對新建工程提出的全新的施工要求。要求追求工作質量、擴建工程質量、最終整體功能、運營服務質量的統一性，注重運營，發揮工程的整體功能價值，并關注工程在運營過程中的健康和安全性檢測、監督工作。

3)為擴建后新高速公路運營管理提供新平臺。a.基于可持續發展的全壽命周期費用理念的提出，完善了擴建工程總體功能，延長了大修年限，減少了運營和維修費用，優化了項目全壽命周期費用結構，實現了項目整體資金和資源投入的節約。b.建立全壽命周期信息體系，為工程診斷和維護提供及時有效的管理平臺，可以動態了解擴建工程運營的整體狀況，及時反饋各類問題信息，根據發生問題的程度、范圍等基本情況，保證維護處理的及時實施和資金的及時撥付。

［1］陳 光，成 虎.建設項目全壽命期目標體系研究［J］.土木工程學報，2004，37(10):87－91.

［2］聯合國世界環境與發展委員會.我們共同的未來［M］.北京:世界知識出版社，1989.

［3］Department of Environment，Transport and the Regions.Building a better quality of life——A strategy for more sustainable construction［EB/OL］.［2000 －04］.http://www.dti.gov.uk/.

［4］Department of Trade and Industry.Sustainable Construction Strategy Report 2006［EB/OL］.［2006 － 01］.http://www.dti.gov.uk/.

［5］成 虎.工程項目管理［M］.北京:高等教育出版社，2004.

［6］Prescott－Allen R.The barometer of sustainability:a method of assessing progress towards sustainable societies［R］.Gland，Switzerland and Victoria，BC:International Union for the Conservation of Nature and Natural Resources and PADATA，1995.

［7］Prescott－ Allen R.Barometer of sustainability［R］.Switzerland:IUCN，1997.

Expressway extension project construction management based on the theory of sustainable development

Dong Jianjun，Cheng Hu

(Project Management Institute，the Southeast University，Nanjing 210096，China)

The paper expounded the extension and connotation of sustainable development conception of expressway extension project.In allusion to the stratagem objective of sustainable development，the objective system of sustainable development was constructed and expressway extension project was studied as programme system.The paper constructed the life-cycle integrated management system of expressway extension project.Around the threedimensional coordinate system of integrated management the meaning of expressway extension project life-cycle was explained.The programme characteristics were analyzed and an incorporate organizational structure of“extension—operation—traffic management”was built.The paper built information structure matrix and information management system of expressway extension project life-cycle and used weatherglass to build an evaluation model of sustainable development.At last，the inspirer was summarized which the research on expressway extension project construction management based on the theory of sustainable development can offer to the construction of engineering after and the development of industry.

sustainable development;expressway extension project;life-cycle;integrated management

U415.1

A

1009－1742(2011)03－0097－07

2009－09－16

江蘇省交通廳基金資助項目(04Y057)

成 虎(1955—)，男，江蘇鹽城市人，教授，博士生導師，主要研究方向為工程項目管理;E－mail:pmri@seu.edu.cn