山區農村公路綠色技術評價標準及體系

劉乃斌，郭志東

（天津市薊州城投公司，天津 301900）

1 綠色公路概述

綠色公路是評價路面設計和施工過程相關的可持續性發展的一種建議標準。近年來，隨著我國各項基礎設施建設事業的快速發展，建筑業對于資源的消耗、環境的破壞日益突出。為此，各地均提出了綠色、環保與可持續發展的工作理念。另一方面，隨著公路里程的不斷增加，尤其是村村通工程的實施，使得原來較為偏僻的山區也都通上了公路，大大提高了人們的出行方便性。

綠色公路理念就是在公路工程的建設過程中，最大限度的實現資源的節約及環境的友好發展，使得公路建設事業走上綠色可持續發展的道路。尤其是在山區公路的建設過程中，最大限度地就地取材、循環利用，發展地方經濟而又不破壞自然生態環境。目前，我國提到的綠色公路建設理念較多，但是具體的評價方法、步驟，以及評價指標體系的建立等方面的研究內容相對較少，尤其是對于低等級的山區公路，如何對其進行“綠色公路”評價，需要從經濟、社會和自然環境影響等對方面開展進一步的研究。

2 綠色公路評價系統的應用價值

鑒于目前的環境保護政策已經是一個公路建設行業必須嚴格遵守的規章制度，在公路建設工程中，建立綠色公路的評價方法，對于實現“綠色公路”的建設目標具有重要的意義。具體可以概括如下。

①促進公路設計、施工、管理、材料采購與生產等公路建設方在理念上實現協調統一，共同促進完成綠色公路建設任務。

②對既有公路或者設計成果做出客觀、科學的比較與評判，驗證設計成果或者施工方案是否符合“綠色公路”的標準理念。

③實現公路全壽命周期的綜合綠色評價，實現經濟效益、社會效益與環境效益的綜合最大化。

3 綠色公路評價體系的構建

本文結合我國山區公路的技術特點和地域特征，以可持續設計、材料和資源利用率與能源和環境利用率三個指標為一級指標建立了山區農村公路綠色等級評價體系。每一大類指標（如：可持續設計），可以再細分為多個下一級的具體評價指標。

3.1 可持續設計（B1）

可持續設計評價標準包括能夠影響可持續性的道路設計決策和過程。如表1所示，這一類的目標是將可持續要素納入道路設計過程。可持續設計可對于重修或新建路面。

可持續設計評分標準 表1

3.2 材料和資源利用率（B2）

公路工程的建設需要大量的建筑材料和資源，如何提高建筑材料和資源的利用率，就地取材、循環利用（如建筑垃圾的再生利用等）是綠色公路建設的前提和關鍵。同時，“綠色公路”的材料和資源利用率提高不僅僅是建設期的資源節約、材料節約，還必須考慮公路建成后使用過程中的養護維修等各個方面，做到公路全壽命周期的總材料和資源利用率高，總體的材料和資源節約、集約利用，促進山區公路建設的環保可持續發展。“材料和資源”這一指標的細化與設計原則如表2所示。

材料和資源評分標準 表2

3.3 能源與環境利用率（B3）

“綠色公路”建設的總體目的就是為公路使用者和當地形成友好的環境，保障人們的出行安全性、舒適性，并且營造健康舒適的人文生態環境，這其中包含許多主觀的觀念，這些觀念關系到聲、光、熱。基于對能源與環境有效控制可以使用最低反照率為0.3的路面或使用多孔路面，如表3所示。

能源與環境利用率評分標準 表3

3.4 指標體系的建立

綜合選取了可持續設計、材料和資源利用率、能源與環境利用率等3個一級指標以及10個二級指標。具體評價指標體系見圖1。

圖1 綠色服務區評價指標體系

4 熵權法指標權重確定

熵作為一種不確定性度量單位，可以用來判斷信息系統當中的信息量大小。當信息量較小時，不確定性較大，熵值越大；當信息量較大時不確定性較小，熵值越小。根據熵的這一特性可以對一個事件的隨機性和無序程度進行判斷以及一個指標的離散程度。指標的離散程度與該指標的綜合評價呈現正相關。由此可見，熵值法依靠樣本數據信息特征計算權重，判斷信息的有效性。因此其計算結果具有較強的自適應能力，但是缺乏對各個指標之間的比較，容易受到模糊隨機性的影響，使其使用過程受到限制。

4.1 計算步驟

①原始數據當中具有m個評價方案，n個評價指標，根據其列出原始數據矩陣：

rij——第j個指標下第i個方案的評價值。

②消除各指標之間數量級和量綱的差異，對指標進行標準化處理。

rj——第j項指標值；

rmax——第j項指標的最大值；

rmin——第j項指標的最小值；

rij——標準化值。

前一公式適合指標值較大的情況，后一公式適合指標值較小公式。

③計算第 j個指標下第i個方案的指標值的比重pi

得到數據的比重矩陣：

⑤dj為第j個指標的信息效用值，熵ej與1之間的差值對權重產生直接影響。信息效用值與評價重要性和權重成正比。信息效用值dj=1-ej。

⑥wj為第j個指標的權重，可利用熵值法計算，其權重直接影響到評價重要性。

4.2 數據處理

現有4個方案，由多位專家對此4個方案的準則層和指標層分別進行打分，打分的分制為5分制，評價等級 α=(5，4，3，2，1)=（優秀，好，良好，一般，差）。

4.3 計算指標值的比重pij

準則層指標打分表 表4

B1對應指標層指標打分表 表5

B2對應指標層指標打分表 表6

B3對應指標層指標打分表 表7

4.4 計算指標值的熵值ej

體系中實際取4個方案，m=4，k=1/ln4，分別計算各自指標值對應的熵值為：

4.5 計算指標值的信息效用值dj

dj=1-ej，計算得出：

4.6 計算各指標的權重wj

通過計算，得出各個指標在評價體系中的具體權重。如表8所示。

熵權法計算評價指標權重結果 表8

5案例分析

5.1 案例概況

天津市薊州區位于天津市北部，全境屬山地。農村公路總里程5905km，全部鄉鎮已通達國省道二級公路，農村公路網絡體系基本形成。

5.2 薊州區農村公路綠色等級評價

邀請5位專家對指標層各項指標進行打分，分制為 5 個等級,分別為 0、20、40、60、80、100。評價等級標識如表9所示。

評價等級標識 表9

專家打分完成，結果如表10所示。

專家打分結果 表10

由公式計算得出S=68.731。根據表9可知，薊州農村公路綠色等級為合格，仍然需要進一步的完善和改進。

6 結論

本文通過熵權法的計算方法確定了各指標權重，構建了山區農村公路綠色等級評價體系。具體結論如下：

①結合我國山區公路的技術特點和地域特征，以可持續設計、材料和資源利用率與能源和環境利用率三個一級指標及各自所涵蓋的共10個二級指標為基礎，建立了山區農村公路綠色等級評價體系，為現實生活中對山區公路的綠色等級評價提供了一定參考和借鑒。

②使用熵權法計算了指標權重，該方法的客觀性較強，能夠較好的避免由于主觀性導致的計算誤差，可信度較高。

③在該體系的指標層中，交通流的改進與使用壽命周期評價兩項指標是評價體系中權重最大的指標，對評價結果的影響最大，在設計與建設山區農村綠色公路時，要尤其對這兩個方面加以重視。

④通過進行綠色等級評價，得知薊州農村公路綠色等級為合格，仍需進一步的完善和改進。