快速城鎮化進程下基于層次分析法的國道改線研究

摘要 為更加客觀科學地對城鎮化國省道路線進行比選，文章從線形指標、規劃符合性、工程造價、工程實施難易程度和改線新增土地利用價值等5個方面，通過定性和定量結合，建立快速城鎮化背景下基于層次分析法的道路選線的決策模型，并以國道G324線惠州段北上工程湖鎮段為例進行了分析論證。研究發現，快速城鎮化進程下國省道改線，在保證路線的合規性和提升交通效率的同時，更看重改線帶來的新增土地利用價值，其次是規劃符合性（著重考慮兼顧地方產業發展）和工程實施難易程度（側重于征拆等限制性因素）。

關鍵詞" 層次分析法；快速城鎮化；國省道改線；路線比選

中圖分類號 U418.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）07-0037-03

0 引言

近年來，隨著我國城鎮化進程的加快，很多原有國道圩鎮段路口、紅綠燈也逐漸增多，交通混行嚴重，沿線的交通干擾無法實現快速通行的功能定位，且過境交通也嚴重制約城鎮的發展，國道改線已成為很多城市分流過境交通和城鎮交通的重要舉措。傳統的道路選線，主要考慮城市規劃、環境敏感等控制性因素[1]，主觀性強，部分城鎮化道路主要側重考慮市政化節點改造研究、可達性等因素[2-4]，為更科學、經濟地對國道進行繞城改線比選，該文以惠州市國道G324線為例，從線形指標、規劃符合性、工程造價、工程實施難易程度和改線新增土地利用價值等5個方面，建立了一套基于層次分析法的綜合選線決策模型，為類似工程項目選線提供了一定的參考和借鑒意義。

1 工程概況

國道G324線是惠州東西向過境交通和沿線城鎮日常出行的主要干線通道。惠州段起點位于惠東縣與深汕合作區交界處，途經惠東縣的吉隆鎮、稔山鎮、平山街道和大嶺街道，惠陽區的平潭鎮，惠城區的馬安鎮、水口街道、江北街道和小金口街道，博羅縣的羅陽街道、龍溪街道、龍華鎮、長寧鎮、福田鎮和石灣鎮，終點位于博羅縣與增城交界處。舊路全長147.496 km。現狀舊路公路等級為一級/二級，路基寬度為16.5～48 m，標準段設計時速為80 km/h，沿線城鎮段基本已經進行市政化改造，街道化嚴重。

近年來，隨著國民經濟的增長，G324線惠州段交通量也在逐年增加，現狀道路交通條件難以滿足遠景的交通需求，且隨著公路沿線城鎮化進程的加快，大量的過境交通和生活性交通相互干擾，大貨車多，車速快，交通事故頻發，嚴重影響沿線城鎮居民的日常出行，與建設宜居、幸福城市相差甚遠。同時，現狀G324線沿線交叉路口多，間距短，城鎮段紅綠燈路口密集，機非混行現象嚴重，路側干擾因素大幅降低了G324的通行效率，尤其是上下班或節假日高峰期交通擁堵情況嚴重，現狀的道路條件和沿線交通干擾大幅降低了車輛的運行速度，難以滿足國道交通干線快捷、高效的運行要求，不利于地方經濟的發展。

隨著城鎮化進程的加快，現狀G324線惠州段沿線經過的多個城鎮已成為新的交通堵點，急需通過拓寬改造或者改線來提高道路通行能力，分流過境交通，從而緩解交通擁堵，改善交通安全運行環境。

現狀G324線城鎮段道路兩側房屋分布密集，征拆量大，協調難度也大，工程造價高，拓寬舊路方案實施難度大，部分路段舊路改造技術標準難以達到規范要求。從整體公路網結構組成方面分析，現狀G324線是惠州市東西向主要過境干線公路之一，兩側城鎮化率已達到70%以上，拓寬現狀道路將吸引更多的交通量，加重沿線城鎮段交通擁堵，制約城鎮的經濟發展；從國土空間規劃角度考慮，開辟一條新的東西向交通廊道，繞開沿線城鎮，可帶動沿線土地利用開發，增加一條城市發展增長邊界。

繞開現狀城鎮，對國道進行改線將有效地分流過境交通，改善主城區的交通環境，促進沿線土地利用開發，是緩解現狀國道G324線交通擁堵問題的最優解決方案。

G324北上工程在舊線北側開辟一條新通道，繞開現狀圩鎮進行改線，新線的建成將大大緩解沿線鎮區的交通擁堵，分流過境交通，同時帶動沿線土地利用開發，新增一條新的城市發展增長邊界。

2 選線原則

該項目為國道改建工程，在選擇路線方案時，原則上盡量做到既能滿足標準規范要求，又能滿足減少建筑物拆遷，降低工程造價，保持自然生態平衡等的綜合要求。經反復征求當地政府有關部門的意見，通過廣泛協商，反復論證，一致認為選擇的方案為最佳方案，適應當地經濟發展和整體規劃的要求，具有明顯的社會效益和經濟效益。

（1）路線既要能夠滿足交通需求，也要能夠控制建設時間。必須符合總體時間計劃安排，降低施工難度，保證工程進度。

（2）路線應當盡量滿足規劃，發揮道路在整個路網中交通干路的作用，既能服務于組團之間的聯系，也便于疏解過境交通。

（3）采用高標準的線形指標，道路為交通干路，過境交通主要以大型貨車為主，重車車速快，對道路線形指標要求高。

（4）注意保持該地區的自然生態平衡，保護環境，保護排洪防澇設施，做好道路建設與環境保護的協調。

（5）道路填挖方與場地整體豎向規劃相統一，盡量做到整體場地的填挖平衡。

（6）處理好該項目與沿線其他已建和規劃道路、水道等其他運輸路線的配合與協調關系，結合沿線的地形、地貌、地質、水文、筑路材料等自然條件，對現有道路合理利用，方便下一階段施工。

（7）注重立體線形設計，使線形順適、連續，技術指標均衡，平、縱、橫相配合協調，保證行車安全、舒適，并能滿足駕駛員視覺、心理方面的要求。

3 研究方法

層次分析法（AHP）是指把與決策有關的元素分解成目標、準則、方案等，層次的定性和定量相結合、系統化、層次化的分析方法。該方法是應用網絡系統理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權重決策分析方法[5]，是將決策問題按總目標、各層子目標、評價準則直至具體的備投方案的順序分解為不同的層次結構，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優先權重，最后再用加權和的方法遞階歸并各備選方案對總目標的最終權重，最終權重最大者即為最優方案。層次分析方法通常分為以下幾個步驟：模型的建立—構建判斷矩陣—計算權向量—致性檢驗—分析決策模型—確定最優方案[6]。

4 實例分析

以G324惠州段北上工程湖鎮段路線比選為例進行路線的比選分析。

湖鎮鎮，隸屬于廣東省惠州市博羅縣，位于博羅縣中西部，南與義和鄉、龍華鎮接壤，北與橫河鎮為鄰。隨著經濟的發展，湖鎮鎮域范圍內工業園區發展迅速，隨之帶動的過境交通也在逐年增加，如圖1所示，比較線O為現狀國道G220線，是連接湖鎮東西向交通的主要對外交通廊道，現狀已進行了市政化拓寬改造，過境大貨車的交通量很大，其產生的交通噪音、尾氣污染嚴重影響沿線居民的日常生活質量。同時，市政化改造后，道路離兩側房屋過近，大車多，極易產生交通事故。

因此，為減少過境交通對圩鎮居民的影響，提出了一套方案——K線，K線主要考慮從湖鎮現有鎮域范圍南側繞行，避讓城鎮鎮域，比選方案O考慮利用現狀G220線進行拓寬改造。

如表1所示，方案K路線較方案O短約1.1 km，線形和規劃符合性較好，交通效率較高，且全部為新建路段，沿線兩側征拆較少，工程實施較容易。同時，方案K可帶動兩側土地利用開發新增經濟效益約23億元，比選方案O利用現狀道路進行拓寬改造，造價較低，但線形和規劃符合性均較差，且沿線涉及征拆量較大，帶動兩側土地新增經濟效益較低。同時，加重了圩鎮段的交通擁堵，影響圩鎮的發展，因此綜合考慮，推薦采用方案K。

該次方案以G324惠州段北上工程湖鎮段方案比選作為目標層Z，將路線比選考慮的因素線形指標、規劃符合性、工程造價、工程實施難易程度和改線新增土地利用價值等共5個因素作為準則層，將推薦方案K和比選方案A作為目標層，建議模型如圖2所示：

結合當地政府、相關職能部門及評審專家意見，得到如下準則層判斷矩陣：

計算得出，各因素的相對權重為=（0.104，0.045，0.104，0.246，0.501），λmax=5.143，CI=（λmax?n）/（n?1）=0.035 8，查表可得RI=1.12，故CR=0.032＜0.1，滿足一致性檢驗要求。

由此可以看出，影響國省道改線的最主要的因素是改線后新增土地利用價值，權重為0.501，其次是工程實施難易程度（包括征拆等限制性因素），權重為0.246，工程造價和規劃符合性同等重要，權重為0.104，路線線形指標在滿足規劃的前提下，比其他幾個指標重要程度略低。

根據數據及分析情況，分別對各比選方案的上述5個因素進行成對比較，形成比較矩陣，其結果如表2所示。

由上述計算結果可以看出，在考慮工程造價、線形指標、規劃符合性、工程實施難易程度和改線新增土地利用價值等5個因素的情況下，推薦方案K為最優方案。

5 結語

（1）通過利用層次分析法，引入各影響因素的相對權重，定性和定量相結合，讓工程方案的路線比選更加科學合理。

（2）快速城鎮化進程下國省道改線，在保證路線的合規性和提升交通效率的同時，更看重改線帶來的新增土地利用價值，其次是規劃符合性（著重考慮兼顧地方產業發展）和工程實施難易程度（側重于征拆等限制性因素）。

參考文獻

[1]王偉. 環城公路路線方案設計的探討——以國道342晉城市過境段改線為例[J]. 黑龍江交通科技， 2018（3）： 45-46.

[2]蔣新春. 原國道改線后的道路城市化改造方案[J]. 中國市政工程， 2010（2）： 4-5+74.

[3]顧天奇， 高欣， 薛長松， 等. 快速城鎮化進程下公路市政化改造的關鍵技術問題研究——以蘇州市312國道姑蘇區段改造為例[J]. 中國市政工程， 2015（2）： 4-6+114.

[4]賀倩倩， 方曾利， 代小瑞. 基于可達性的城市化進程中干線公路繞城改造選線方案評價研究[J]. 公路與汽運， 2015（1）： 49-52.

[5]許樹柏. 實用決策方法：層次分析法原理[M]. 天津：天津大學出版社， 1988.

[6]唐冬冬. 基于層次分析法的高速鐵路選線研究[J]. 鐵道工程學報， 2022（2）： 14-18+29.