多目標(biāo)層次模糊綜合評判法在市郊道路選線中的應(yīng)用

李 俊，夏文強(qiáng)

（南寧市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣西南寧 530002）

近年來，隨著城市建設(shè)快速發(fā)展，城市市區(qū)面臨著用地、環(huán)境、交通等多方面的壓力，一些新建項(xiàng)目布置在市郊，項(xiàng)目到市區(qū)路線如何選擇，需考慮城市規(guī)劃、利于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境影響、技術(shù)指標(biāo)、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能等方面的因素[1]。多目標(biāo)層次模糊評判法是把模糊評判法與層次分析法相結(jié)合，可以把定性的指標(biāo)量化，并分解成不同的層次，對多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)化、合理化、定量化的比較[2]。本文以云桂高鐵壇洛站進(jìn)出道路為研究對象，采用層次分析法結(jié)合多目標(biāo)模糊評判法，對市郊道路路線方案進(jìn)行系統(tǒng)化、合理化、定量化的比選，得出科學(xué)合理的路線方案[3]。

1 壇洛站進(jìn)出道路路線方案

1.1 項(xiàng)目概述

云桂高鐵壇洛站位于南寧市壇洛鎮(zhèn)，除了服務(wù)壇洛鎮(zhèn)、雙定鎮(zhèn)、金陵鎮(zhèn)等市郊約60 萬人口外，還覆蓋隆安、崇左市扶綏、大新等市縣周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)約100 萬人口。壇洛站的建成進(jìn)一步拉近南寧市區(qū)及周邊市縣的距離，對促進(jìn)南寧市新型城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有重要意義。

1.2 壇洛站進(jìn)出道路路線方案

壇洛站進(jìn)出道路起點(diǎn)接壇洛站廣場，往北途徑壇地坡村、定海水庫、定內(nèi)新村后接入新鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃道路，終點(diǎn)至南百二級公路。根據(jù)鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃、高速路出入口位置、沿線村莊及水系情況、相交鐵路等條件，提出了三個(gè)路線方案。

方案一：道路從廣場北側(cè)接出，向東北繞過定海水庫，并繞過定內(nèi)新村及東側(cè)水塘，跨過南昆鐵路后向北接入新鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)，終點(diǎn)至南百二級公路。道路繞過定海水庫，避免水庫及周圍植被景觀的破壞。鎮(zhèn)區(qū)段路線偏離老鎮(zhèn)區(qū)一定距離，道路及市政設(shè)施的建設(shè)對規(guī)劃新鎮(zhèn)區(qū)輻射范圍較大，有利于帶動新鎮(zhèn)區(qū)的發(fā)展。鎮(zhèn)區(qū)段沿線規(guī)劃用地主要為商業(yè)金融用地和集貿(mào)市場用地，能更好地帶動壇洛鎮(zhèn)商業(yè)金融和集貿(mào)市場發(fā)展。路線終點(diǎn)與高速路出入口較近，使壇洛站通往高速路更加便捷。從壇洛鎮(zhèn)東側(cè)接入現(xiàn)狀南百二級公路，鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)段道路兩側(cè)幾乎沒有建筑物，拆遷較少，有利于兩側(cè)用地的開發(fā)。但本方案路線較長，建安費(fèi)較高，征地拆遷費(fèi)較低。

方案二：道路從廣場北側(cè)接出，向北穿過定海水庫后從定內(nèi)新村西側(cè)經(jīng)過，跨過南昆鐵路向北接順鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃道路，終點(diǎn)至南百二級公路。道路對水庫及周圍植被景觀造成很嚴(yán)重的破壞。鎮(zhèn)區(qū)段靠近老鎮(zhèn)區(qū)，道路及市政設(shè)施的建設(shè)對規(guī)劃新鎮(zhèn)區(qū)的輻射范圍較小，對新鎮(zhèn)區(qū)的發(fā)展的促進(jìn)作用有限。鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)段道路兩側(cè)民房和廠房較多，沿線用地開發(fā)時(shí)拆遷量大。道路終點(diǎn)與高速公路入口較遠(yuǎn)，不方便壇洛站貨物快速進(jìn)入高速公路。本方案路線較短，建安費(fèi)較低，征地拆遷費(fèi)較高。

方案三：道路從廣場北側(cè)接出，向北穿過定海水庫，從定內(nèi)新村西側(cè)經(jīng)過，跨過南昆鐵路后向東北接順新鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃道路，終點(diǎn)至南百二級公路。道路對水庫及周圍植被景觀造成破壞。鎮(zhèn)區(qū)外段線形走向與規(guī)劃路走向不一致，從鎮(zhèn)區(qū)遠(yuǎn)期規(guī)劃的角度考慮，不利于鎮(zhèn)區(qū)外圍城市功能劃分和城市路網(wǎng)連接。道路與南昆鐵路交叉角度較小，增加上跨南昆鐵路橋梁建設(shè)難度。本方案路線長度適中，建安費(fèi)中等，征地拆遷費(fèi)較低，如圖1 所示。

圖1 路線方案

2 模糊綜合評判法比選路線方案

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

對道路路線方案的選擇，評價(jià)指標(biāo)非常多，其中社會生態(tài)環(huán)境影響、技術(shù)指標(biāo)優(yōu)劣性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、節(jié)能4 個(gè)指標(biāo)最為重要[4]，建立層次結(jié)構(gòu)模型，把最終目標(biāo)、評價(jià)指標(biāo)和方案劃分為3 個(gè)層次。

2.2 建立決策矩陣

建立決策矩陣，采用定性的權(quán)重值，將最低檔、較低檔、中檔、較高檔和最高檔分別用數(shù)值 0，0.5，1，1.5，2 表示[2]。采用評分表邀請專家根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對各方案指標(biāo)權(quán)重打分，專家討論結(jié)論如下：

方案一：道路繞過定海水庫，避免對水庫景觀的破壞，對生態(tài)環(huán)境影響較小；鎮(zhèn)區(qū)段路線偏離老鎮(zhèn)區(qū)一定距離，道路及市政設(shè)施的建設(shè)對規(guī)劃新鎮(zhèn)區(qū)輻射范圍較大，鎮(zhèn)區(qū)段沿線規(guī)劃用地主要為商業(yè)金融用地和集貿(mào)市場用地，能更好地帶動壇洛鎮(zhèn)商業(yè)金融和集貿(mào)市場發(fā)展，此方案鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)段道路兩側(cè)幾乎沒有建筑物，拆遷較少，有利于兩側(cè)用地的開發(fā)，因此社會效益較好；本方案路線較長，技術(shù)評價(jià)指標(biāo)一般；建安費(fèi)較高，征地拆遷費(fèi)較低，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一般；路線終點(diǎn)與高速路出入口較近，使壇洛站通往高速路更加便捷，有利于交通節(jié)能。

方案二：道路穿過定海水庫，對水庫景觀有比較嚴(yán)重的破壞，對生態(tài)環(huán)境造成不良影響；鎮(zhèn)區(qū)段靠近老鎮(zhèn)區(qū)，道路及市政設(shè)施的建設(shè)對規(guī)劃新鎮(zhèn)區(qū)的輻射范圍較小，對新鎮(zhèn)區(qū)發(fā)展的促進(jìn)作用有限，鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)段道路兩側(cè)民房和廠房較多，拆遷量大，社會效益較差；本方案路線較短，建安費(fèi)較低，但征地拆遷費(fèi)較高，經(jīng)濟(jì)性一般；道路終點(diǎn)與高速公路入口較遠(yuǎn)，不利于壇洛站貨運(yùn)物品快速進(jìn)入高速路，節(jié)能指標(biāo)較差。

方案三：道路穿過定海水庫，水庫景觀有較嚴(yán)重的破壞，對生態(tài)環(huán)境影響較大；鎮(zhèn)區(qū)外段線形走向與規(guī)劃路走向不一致，從鎮(zhèn)區(qū)遠(yuǎn)期規(guī)劃的角度考慮，不利于鎮(zhèn)區(qū)外圍城市功能劃分和城市路網(wǎng)連接，社會效益較差；道路與南昆鐵路交叉角度較小，增加道路上跨南昆鐵路橋梁的建設(shè)難度，技術(shù)指標(biāo)較差；建安費(fèi)中等，征地拆遷費(fèi)較低，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一般；路線終點(diǎn)與高速路出入口較近，使壇洛站通往高速路較便捷，節(jié)能指標(biāo)較好。

形成決策矩陣如下：

2.3 歸一化處理

對目標(biāo)特征值矩陣中的各指標(biāo)權(quán)重值進(jìn)行歸一化處理，得到優(yōu)屬度矩陣如下：

2.4 判斷矩陣建立及一致性檢驗(yàn)

對指標(biāo)之間相對重要性進(jìn)行評價(jià)確定判斷矩陣指標(biāo)權(quán)重，賦予相應(yīng)分值[3]。先確定準(zhǔn)則層中各指標(biāo)重要性排序，然后計(jì)算最大特征值λmax及權(quán)重向量wi，滿足按公式（3）求出一致性指標(biāo)CI 和一致性比率CR。

排序結(jié)果需滿足滿意一致性，調(diào)整判斷矩陣中權(quán)重取值，直到CR<0.1 為止。

求得 λmax，wi，CI，CR 值如表 1 所示。

表1 判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

2.5 確定最佳方案

按式（4）計(jì)算隸屬度Uj，Uj值最大方案即為最佳方案。

式中：wi-指標(biāo)權(quán)重；rij-相對優(yōu)屬度；p-距離參數(shù)，取p=2[3]。求得U1=0.739，U2=0.234，U3=0.342。因此方案一為最佳方案。

3 結(jié)語

本文對云桂高鐵壇洛站進(jìn)出道路路線提出了3 種方案，以社會生態(tài)環(huán)境指標(biāo)、技術(shù)評價(jià)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、節(jié)能指標(biāo)為評價(jià)指標(biāo)，用層次分析法結(jié)合多目標(biāo)模糊評判法得出最優(yōu)方案。該方案順利通過了規(guī)劃、發(fā)改、住建等部門的審批，并得到評審專家們一致認(rèn)可，已進(jìn)入建設(shè)實(shí)施階段。事實(shí)證明采用多目標(biāo)層次模糊綜合評判法對市郊道路路線方案進(jìn)行比選，是一種行之有效的方法，為市郊道路路線方案的優(yōu)選提供了科學(xué)的依據(jù)。