绿色生态型城市道路评价指标体系_李满良
第15卷 第2期2015年4月
交通运输工程学报
JournalofTrafficandTransortationEnineerin pgg
Vol.15 No.2
Ar.2015p
()文章编号:16711637201502001012---
绿色生态型城市道路评价指标体系
李满良1,郑 晨1,王朝辉1,曾 伟2,狄升贯2
()长安大学公路学院,陕西西安 7天津市市政工程设计研究院,天津 31.10064;2.00051
摘 要:为科学合理地评价绿色生态型城市道路,确立了绿色生态型城市道路概念,从设计合理性、道路功能效果、节能减排效果、绿化效果和环境保护效果五方面提出了绿色生态型城市道路评价指标体系,包括5个一级指标、并对各指标进行了阐述,确定了各指14个二级指标与31个三级指标,标的评价标准,提出了基于Searman等级相关系数组合赋权方法与区间逼近方法的绿色生态型p并对中新天津生态城绿色生态型道路进行了评价。评价结果表明:中新天津生城市道路评价方法,
态城绿色生态型道路2其余11个三级指标评定结果为优,0个指标评定结果为良;12个二级指标评定结果为优,其余2个指标评定结果为良;一级指标中设计合理性与环境保护效果评定结果为良,其余指标评定结果为优;绿色生态型城市道路评价指标集合到评价等级优的距离为3.为评82,价指标集合到各评价等级的最小距离,中新天津生态城绿色生态型道路评价结果为优,与实际相因此,绿色生态型城市道路评价指标体系与评价方法合理、可靠。符,
关键词:道路工程;生态型城市道路;评价指标体系;评价方法;综合赋权中图分类号:U412.1 文献标志码:A
reenEvaluationindexsstemofecotecitroad ygypy
11122
,WANG,uanLIManlianZHENGChenChaohuiZENG WeiDIShen - - , -gg,g
(,,,;1.SchoolofHihwaChananUniversitXian710064,ShaanxiChina2.TianinMunicial gygyjp
,)EnineerinDesinandResearchInstituteTianin300051,China gggj
:,AbstractInordertoevaluateecotecitroadscientificallandrationalltheconcetofreen ypyyypg ,,reenecotecitroadwasroosedandtheevaluationindexsstem wassetufrom5asects gppypyypp
,namelrationalitofdesin,effectofroadfunctionenerconservationandemissionreduction - -y,yggy ,,reeninrotectionraderadeeffecteffectandenvironmentaleffect.5firstindexes14second ggpgg
,aindexesand31thirdradeindexeswereelaboratedndtheirevaluationstandardswere gdetermined.Theevaluationmethodofreenecotecitroadwasestablishedonthebasisof gypy Searmanrankcorrelationcoefficientcombinationdetermininmethodandintervalaroximation pgpp reenecoteroadofChinaSinaoreTianinEcoteCitwasevaluatedbusinmethod.The - gypgpjypyyg
,themethodandtheindexsstem.Evaluationresultshowsthatfortheroad21thirdrade ygareexcellentand10thirdradeindexesareood.12secondradeindexesareexcellentindexes ggg
,n,and2secondindexesareindexesamelrationalitofdesinandradeood.2firstrade yygggg environmentalrotectionoodeffectareandtherestareexcellent.Thedistancebetweenthe pg
,excellentevaluationradeandtheevaluationindexsetofreenecotecitroadis3.82andissmallest ggypy ,wradesreeninthedistancesbetweentheevaluationindexsetandtheevaluationhichshowsthe gg
收稿日期:20141210--
);)基金项目:住房和城乡建设部科学技术项目(中央高校基本科研业务费专项资金项目(201410192014G1211003-R-
,作者简介:李满良(男,河南漯河人,长安大学讲师,工学博士研究生,从事城市规划研究。1974-),导师简介:王建伟(男,黑龙江哈尔滨人,长安大学教授,工学博士。1965-)
第2期
李满良,等:绿色生态型城市道路评价指标体系11
,ecotecitroadisexcellentandtheevaluationresultisconsistentwiththerealit.Thereforethe ypyy
,evaluationindexsstemandtheevaluationmethodarereasonableandreliable.34tabs21refs. y:;;;Kewordsroadenineerinecotecitroadevaluationindexsstem;evaluationmethod ggypyyy combinationdetermininweiht gg
:,m,,,+8,AuthorresumesLIManlian1974alelecturerdoctoralstudent62982334741l01@ --) --g(g;WANG(,m,,,wchd.edu.cnJianei1965alePhD,+862982334221ianweihd.rofessor -w-)--@cjpedu.cn.
态城绿色生态型道路进行了综合评价。
0 引 言
保护地球环境,维持生态平衡,寻求与自然的和谐发展,走可持续发展道路已成为人们关注的焦
]12-
。在道路建设中,点[发展绿色生态型道路符合中
1 绿色生态型城市道路概念
绿色生态型城市道路是指在道路的全寿命周期内,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,为舒适、高效的道路使用环境。绿色是人们提供健康、
指对环境无害,能充分利用自然资源,节能减排,废倡导绿色交通为导向,在对周围环境物回收再利用,
又称为可持续发负影响最小的情况下建造的道路,
展道路、生态道路与节能环保道路等。绿色生态型道路要求尽量使用节能环保与可回收再利用材料,
]1314-
。以人、自然和道路协调发展为目标[
保护生态环境为主的可持续发展的要国节约资源、
求,因此,绿色生态型城市道路必将成为城市道路发
]35-
。近年来,不少学者对绿色生态型道路展的方向[
彭波等提出生态公路是以的概念进行了初步探讨,
生态效益、经济效益和社会效益协调发展为目标,运用生态学的科学原理指导公路工程实践,将公路的设计、建设与自然环境相融合,形成行车安全舒适、运输高效便利、景观完整和谐的带状公路交通生态
]68-
;系统和区域交通生态系统[秦晓春等对绿色公路
2 绿色生态型城市道路评价指标体系
2.1 评价指标体系建立的原则
为了有效衡量道路绿色生态化的程度与分析生态型城市道路的影响因素,建立评价指标体系要充系统性原则、可操作性原则、独分考虑科学性原则、
立性原则、可比性原则与实际性原则。2.2 评价指标体系的构建
本文通过系统调查和深入分析,提出绿色生态型城市道路评价指标体系见表1。2.2.1 设计合理性
道路施工难度与道路建设地区周边生态平衡问题主要取决于路线与道路横断面的设计,因此,从横断面设计效果、线形质量合理性和景观适宜性三方面对道路设计合理性进行评价。
()横断面设计效果。交通安全是绿色道路交1
关系到道路使用者的切身利益。通系统的重要内容,
影响横断面交通安全的主要因素是机动车道宽度、,道路分隔和道路照明,设机动车道宽度为A(对m)应的评价标准见表2。
据调查道路的便捷性及其对环境的影响是对居民满意程度影响的主要因素,因此,从这两方面分析公众满意度,对应的评价标准见表3。
行道 影响横断面噪声的主要因素有行车速度、
的内涵与特点进行界定,建立了低碳理念下绿色公
]910-
;路建设的关键技术与应用体系[Fbos等提出了
绿色公路理念与评价体系,将绿色公路定义为基于将一系列优良的可持续性可持续发展定义与要求,
发展实践运用于公路设计和施工过程中的公路项
]1112-
;目,提出绿色公路的评价指标[王晓华等针对绿
色生态型城市道路横断面优化提出了交通安全、降空间伸缩、道路绿化、视觉美感、公众满意、土地噪、
利用、建设投资等八大指标评价标准,建立了基于模糊重构DEA的绿色生态型城市道路横断面的优化
模型。但是目前国内外均尚未明确提出绿色生态型道路的概念,许多人对绿色生态型道路的内涵产生了混淆,在中国建设的生态型道路中,大都是以公路绿化为主要措施,没有评价绿色生态型道路整体功能。
为了合理评价生态型道路的整体功效,本文确立了绿色生态型城市道路概念,提出包括5个一级指标、14个二级指标、31个三级指标的绿色生态型并对各指标进行了阐述,确城市道路评价指标体系,
定了各指标评价标准;基于评价指标体系,建立基于Searman等级相关系数组合赋权方法与区间逼近p
方法的绿色生态型道路评价方法,并对中新天津生
12
表1 评价指标体系
交 通 运 输 工 程 学 报
表3 公众满意度分级标准
2015年
Tab.1 Evaluationindexsstem y
一级指标
二级指标
三级指标交通安全指数公众满意度指数
横断面设计效果
设计合理性
降噪效果指数视觉美感指数土地利用指数空间伸缩指数道路通行能力指数
线形质量合理性
交通安全指数行车舒适指数
景观适宜性排水效果
道路功能效果
降噪效果缓解城市热岛效果新材料应用效果
节能减排效果
材料回收与废物
利用效果新技术应用效果
道路与环境协调指数
空隙率空隙率区域噪声达标指数
温差指数
低碳环保材料使用指数
技术效果指数技术应用指数循环材料利用指数废弃物利用指数滞尘杀菌能力指数
绿化植物选择效果
降温增湿指数固碳释氧能力指数
绿化效果
道路绿化面积效果
绿化覆盖指数人均绿地占有水平指数
视线诱导指数缓解疲劳指数空气综合污染指数交通污染弹性指数施工污水垃圾处理指数
降低水污染效果
路面残留物污染指数污水处理达标指数
表2 交通安全分级标准
Tab.2 Gradinstandardsoftrafficsafet gy 分级优良中次差
交通安全指数
四幅路,两侧设置照明灯A=3.75,),中心设置照明灯A∈[3.50,3.753幅路,),单侧设置照明灯A∈[3.00,3.753幅路,),单侧设置照明灯A∈[3.00,3.502幅路,
不设置照明灯A<3.00,1幅路,
/KL分级次差中良分级优
Tab.3 Gradinstandardsofublicsatisfaction gp
公众满意度指数
交通出行快速、便捷,显著改善了
城市环境,公众非常满意城市环境逐步向交通出行得到改善,
良性方向发展,公众比较满意交通出行稍微改善,城市环境有向良性发展的趋势,公众满意度一般
城市环境稍有恶化,公众不满意交通稍有拥堵,
交通拥堵仍然存在,城市环境有所恶化,公众很不满意
树绿带宽度与步行道至建筑红线的距离,因此,从这三方面来分析降噪效果的分级标准,设行道树绿带,,步行道至建筑红线的距离为C(宽度为B(m)m)对应评价标准见表4。
表4 降噪效果分级标准
Tab.4 Gradinstandardsofnoisereductioneffect g 分级优良中次差
降噪效果指数
没有紧急刹车,B≥2.00,C≥4),)紧急刹车很少,B∈[1.75,2.00C∈[3,4),)紧急刹车较少,B∈[1.50,1.75C∈[2,3),)紧急刹车较多,B∈[1.00,1.50C∈[1,2
紧急刹车频繁,B<1.00,C<1
城市道路横断面设计视觉美感主要指道路景观
设计,主要取决于建筑高度与道路宽度的协调性,用道路宽度K与建筑高度L之比K/对应L来表示,/的评价标准见表5。根据有关资料分析:KL=1时/高度和分隔有匀称感;KL<1时空间封闭感强;
//有离开感;4≥KL>1时空间封闭性减弱,KL>4/时失去相互间的影响力。一般认为1<KL<2既具有封闭空间的能力又没有建筑压迫感,在这种空间比例下的步行空间可取得一定的亲切感和热闹气氛。
/表5 KL的标尺/Tab.5 ScalesofKL
[)1,2优
[)2,3良
[)3,4中
[4,+∞)
次
()0,1差
绿化交通功能效果
降低大气污染效果
环境保护效果
在横断面设计时必须充分考虑土地利用情况,做到既满足道路建设要求又不浪费土地资源,达到采用道路红线宽度对城市道路横断绿色环保要求,
面进行评价。据调查城市快速路红线宽度以50~主干道以3支路小于60m为宜,6~50m为宜,
,,设快速路红线宽度为D(主干道为E(24m。m)m),支路为F(对应的评价标准见表6。m)
第2期
李满良,等:绿色生态型城市道路评价指标体系
表6 土地利用分级标准Tab.6 Gradinstandardsoflanduse g
13
城市道路最重要的线形设计目标是要同时保证机动车驾驶人和行人的安全,交通安全指标通过道路使用者人身财产安全作为其分级标准,其相应的指标用交通安全指数表示,对应的评价标准见表8。绿色生态型道路线形设计的另一个目的是满足行车舒行车舒适会使驾驶人心情愉悦,间接提高适性要求,
行车舒适性指标是指道路使用者道路的交通安全,
在道路行驶时对道路功能的主观评价,对应的评价标准见表9。
表9 行车舒适性分级标准
Tab.9 Gradinstandardsofridincomfort gg 分级行车舒适性
指数
优
良
中
次
差
分级优良中次差
土地利用指数
D≤50,E≤40,F≤20
],],]D∈(50,55E∈(40,45F∈(20,22],],]D∈(55,60E∈(45,50F∈(22,24],],]D∈(60,65E∈(50,55F∈(24,26
D>65,E>55,F>26
绿色生态型道路横断面设计要充分考虑道路今
后发展的需要,为拓宽机动车道与港湾式公交停靠空间伸缩可以通过非机动车站的设置等提供空间,
道、人行道、中央分隔带与机非分隔带宽度来实现,,,设非机动车道宽度为G(人行道宽度为H(m)m)
,,中央分隔带宽度为I(机非隔离带宽度为J(m)m)对应的评价标准见表7。
表7 空间伸缩分级标准
Tab.7 Gradinstandardsofsatialflexibilit gpy
分级优良
空间伸缩指数
行车非常行车较行车不舒适
舒适
接受
舒适
舒适
)景观适宜性。绿色生态型道路要求道路与3 (
这样才能更加体现生态型城市与自然景观相适宜,
景观适宜性评价指标指道路与周围相融合的内涵,
景观融洽程度,用道路与环境协调指数表示,对应的评价标准见表10。
表10 景观适宜性分级标准
Tab.10 Gradinstandardsoflandscaesuitabilit gpy 分级优良中次差
景观适宜性指数道路和周围景观非常融洽道路和周围景观较适宜道路和周围景观互不影响道路和周围景观不融洽道路和周围景观非常不融洽
G>5.0或H>6.5或I>8.0或J>6.0
]]或H∈(G∈(4.5,5.05.0,6.5]]或I∈(或J∈(7.0,8.04.5,6.0]]或H∈(G∈(4.0,4.54.5,5.0]]或I∈(或J∈(6.0,7.03.0,4.5]]或H∈(G∈(3.5,4.04.0,4.5]]或I∈(或J∈(5.0,6.02.0,3.0
中
次差
G≤3.5或H≤4.0或I≤5.0或J≤2.0
)线形质量合理性。道路线形设计包括道路2 (
的平面线形和纵断面线形,道路线形质量影响道路交通安全和行车舒适性,良好的道路通行通行能力、
能力会给城市带来较大的效益,采用道路行车通畅对应的评价标准见表8。程度来表征其通行能力,
表8 道路通行能力与交通安全分级标准Tab.8 Gradinstandardsofroadtrafficcaacit gpy
andtrafficsafet y
分级优
通行能力指数道路非常通畅
交通安全指数
出行安全系数非常高,未有
人身财产安全事故很少出行安全系数比较高,
有人身财产安全事故出行安全系数一般,人身财产安全事故较少出行安全系数较差,人身财产安全事故较多出行安全系数很差,人身财产安全事故频发
2.2.2 道路功能效果
道路的排水效果和降噪效果均与道路路面的空隙率有关,中华人民共和国住房和城乡建设部公布(/的《透水沥青路面技术规程》中CJJT190—2012) 《规定透水沥青混合料的空隙率为1透8%~25%;(/)水混凝土路面技术规程》中规定CJJT135—2009 因此,透水水泥混凝土路面空隙率为11%~17%,排水效果和降噪效果均采用空隙率作为评价指标,其分级标准见表1噪声在31。据相关资料显示,0~即区域噪声达标,40dB不会影响人们的日常生活,超过5因此,通过社0dB则会影响人们的日常生活,其分级标准会影响程度来标定区域噪声达标指数,
见表12。缓解城市热岛效果是通过温度降低幅度来表示,采用路面温度和路内温度之差作为评价指标,用温差指数表示,其分级标准见表13。2.2.3 节能减排效果
绿色生态型道路节能减排效果主要体现在新材
良道路比较通畅
中道路有拥堵趋势
次道路比较拥堵
差道路非常拥堵
14
交 通 运 输 工 程 学 报
表11 排水与降噪效果分级标准
2015年
的评价标准见表16。
表15 新技术应用效果分级标准
Tab.15 Gradinstandardsofusineffectofnewtechnoloies ggg 分级优良中次差
技术效果指数
道路功能明显优于普通道路道路功能比普通道路稍强道路功能与普通道路差不多道路功能比普通道路差道路功能明显比普通道路差
技术应用指数整条道路都采用新技术/23道路长度采用新技术/13道路长度采用新技术300m试验段采用新技术100m试验段采用新技术
次
差
Tab.11 Gradinstandardsofdrainaeandnoisereductioneffects gg
分级排水效果/%降噪
优
良
中
((]23,2520,2318,2016,1812,16
(]沥青路面(22,2520,2218,2016,1814,16
(]7,9
效果/%水泥路面((]15,1713,1511,139,11
表12 区域噪声分级标准
Tab.12 Gradinstandardsofreionalnoise gg 分级优良中次差
区域噪声达标指数
道路区域噪声未对社会造成影响道路区域噪声对社会稍微有影响道路区域噪声对社会有一定影响道路区域噪声对社会影响严重
表16 循环材料与废弃物利用分级标准Tab.16 Gradinstandardsofutilizationofreccled gy
materialsandwastes
分级优
可循环材料利用指数整条道路都采用可循环利用材料/23道路长度采用可循环利用材料/13道路长度采用可循环利用材料300m试验段采用可循环利用材料100m试验段采用可循环利用材料
废弃物利用指数整条道路都采用废弃物作材料/23道路长度采用废弃物作材料/13道路长度采用废弃物作材料300m试验段采用废弃物作材料100m试验段采用废弃物作材料
道路区域噪声对社会影响非常严重
表13 缓解城市热岛效果分级标准
Tab.13 Gradinstandardsofremissionurbanheatislandeffect g
分级
温差
沥青路面
优>8
良(]6,8
中(]4,6
次(]2,4(]2,3(]2,4
差≤2≤2≤2
良
中
指数/水泥路面℃
透水砖路面
(]5(5,6.53,5>6.
(]5(6,7.54,6>7.
次
料、新技术和循环材料与废旧材料应用上。()新材料应用效果。绿色生态型道路新材料1
指选择当地低碳环保材料,其相应的指标采用低碳对应的评价标准见表1环保材料使用指数表示,4。
表14 低碳环保材料使用分级标准Tab.14 Gradinstandardsofuseoflowcarbon -g
friendlmaterialseco-y
分级优
低碳环保材料使用指数
新材料既满足路用功能又经济环保,
整条道路都采用新材料新材料基本满足路用功能,/23道路长度采用新材料新材料路用功能一般,/13道路长度采用新材料新材料路用功能较差,300m试验段采用新材料新材料路用功能很差,100m
试验段采用新材料
差
2.2.4 绿化效果
绿化效果是影响绿色生态型道路环境的关键,绿化面积与绿化植物的选择直接影响道路生态系统状况,道路绿化同时也具有交通功能,给驾驶人带来视线诱导和缓解疲劳的作用,因此,采用绿化植物选道路绿化面积效果和绿化交通功能效果作择效果、
为绿化效果评价指标。
()白蜡、臭椿、馒头柳、桧柏与金银木等具有滞1
尘杀菌作用,国槐与紫薇等具有降温增湿作用,女臭椿与毛白杨等具有固碳释氧作用,这些都有助贞、
于道路生态系统的保护,因此,可采用滞尘杀菌能力指数、降温增湿指数和固碳释氧能力指数作为绿化植物选择效果评价指标,评价标准见表17、18。()绿色生态型道路绿化面积能够体现道路绿2
化生态化程度,其相应的指标采用绿化覆盖指数和人均绿地占有水平指数表示。绿化覆盖指数是道路绿化率的定性评价指标,道路绿化率是道路绿化总宽度与道路红线宽度的比值。通常情况下道路绿化总宽度为道路红线宽度的1因此,采用5%~30%,对应的评价标均值方法对道路绿化覆盖进行分级,准见表19。
良
中
次
差
)新技术应用效果。绿色生态型道路新技术2 (
是指对路面施工采用新的技术达到节能环保效果,对应的评价标准见表15。
)材料回收与废物利用效果。绿色生态型道3 (
采用可循环利用材路要求尽量采用经济环保材料,
料和废旧材料正是体现绿色生态型道路要求,对应
第2期
李满良,等:绿色生态型城市道路评价指标体系
表17 滞尘杀菌能力与降温增湿分级标准
15
2.2.5 环境保护效果
绿色生态型道路必须是环保型道路,环保效果可以通过降低大气污染效果和降低水污染效果来评价。
()在道路施工过程中,路面材料加工和铺筑散1
发的气体与道路车辆排放的尾气都会造成大气污染,采用空气综合污染指数和交通污染弹性指数表示。空气综合污染指数是通过对空气中有害气体如交通污染弹性指SONO2、2等排放量作为分级指标,数是以道路上行驶车辆尾气排放量对环境带来的影对应的评价标准见表2响作为分级指标,2。
表22 降低大气污染效果分级标准
ollutionTab.22 Gradinstandardsofreducinatmoshericeffect pggp 分级空气综合
污染指数交通污染弹性指数
优未有污染
良轻微污染
中一般污染
次严重污染
差非常严重污染
Tab.17 Gradinstandardsofremovalbactericidal -g dustcaacitandcoolinhumidifincaacit -pygygpy
分级优
滞尘杀菌能力指数植物叶面无尘土,具有非常强的杀菌能力植物叶面稍有尘土,具有
较强的杀菌能力植物叶面尘土可见,具有
一定的杀菌能力植物叶面尘土明显,杀菌能力不佳植物叶面尘土非常明显,
杀菌能力很差
表18 固碳释氧分级标准
Tab.18 Gradinstandardsofcarbonfixationandoxenrelease gyg
分级优良中次差
固碳释氧指数
植物具有良好的固碳释氧能力植物具有好的固碳释氧能力植物具有一定的固碳释氧能力植物稍微具有固碳释氧能力
植物无固碳释氧能力
降温增湿指数植物具有良好的降温增湿能力植物具有好的降温增湿能力植物具有一定的降温增湿能力植物稍微具有降温增湿能力植物无降温增湿能力
良
中
次
差
)降低水污染效果采用施工污水垃圾处理指2 (
数、路面残留物污染指数和污水处理达标指数进行评价。施工污水垃圾处理指数是通过对施工垃圾分路面残留物污染类处理方法与工艺作为分级指标;
污水处指数是以道路上残留物数量作为分级指标;理达标指数是以污水处理方法对环境造成影响作为分级指标,对应的评价标准见表23。
差0≤1绿地占有
水平非常小
表23 降低水污染效果分级标准
ollutionTab.23radinstandardsofreducinwatereffect G ggp 分级
优
良
中
次
差
表19 绿化覆盖与人均绿地占有水平分级标准Tab.19 Gradinstandardsofreenincoveraeand gggg
caitalevelerreeninossession ppggp
分级绿化覆盖指数/%人均绿地占有
水平指数
优0>3绿地占有水平非常合理
良(20,30]绿地占有水平较合理
中(15,20]绿地占有水平稍不合理
次(10,15]绿地占有水平较小
施工污水垃圾处理方案处理方案处理方案处理方案处理方案处理指数路面残留物污染指数污水处理达标指数
非常合理比较合理未有污染
轻微污染
一般一般污染
不合理非常不合理较多污染
非常多污染
)绿化道路具有交通功能,其相应的指标通过3 (
视线诱导指数和缓解疲劳指数表示。视线诱导是指道路对驾驶人的引导功能;缓解疲劳是指道路对驾驶人的心理诱导,通过周围景物来缓解驾驶人的疲劳,对应的评价标准分别见表20、21。
表20 视线诱导分级标准
Tab.20 Gradinstandardsofsihtinduction gg
分级
优
良
中有利于
次不利于
差非常不利于视线诱导
处理方案处理方案处理方案处理方案处理方案非常合理比较合理
一般
不合理非常不合理
3 绿色生态型城市道路评价方法
在大多数评价体系中,主观赋权法的决策准确性与可靠性略差,随意性大,客观赋权有时计算结果
]1517-
,无法解释[通常的评价方法未研究指标数据代
视线诱导非常有利于较有利于指数
视线诱导
视线诱导视线诱导视线诱导
表的可靠性,未曾从整体逼近进行考虑,因此,为了本文提出了基于综合赋权与区间逼解决以上问题,
]1821-
。近的绿色生态型道路评价方法[
表21 缓解疲劳分级标准
Tab.21 Gradinstandardsofrelievinfatiue ggg
分级
优
良
中有利于
次不利于
差非常不利于缓解疲劳
设计合理性、道路功能效果、节能减排效果、绿需要一化效果和环境保护效果均为定性分析指标,定的赋值,本文采用专家百分制打分进行单因素模
缓解疲劳非常有利于较有利于指数
缓解疲劳
缓解疲劳缓解疲劳缓解疲劳
16
交 通 运 输 工 程 学 报
表25 一级指标主观权重
2015年
糊评价,确定指标的区间数,其中专家打分对应的离
[8]20-
。散语言标尺见表241
radeTab.25 Subectiveweihtsoffirstindexes gjg
一级指标主观权重
设计合理性0.21
道路功能效果0.22
节能减排效果0.22
绿化效果0.20
环境保护效果0.15
表24 评价指标的离散语言标尺
Tab.24 Scalesofdiscretelanuaesofevaluationindexes gg标尺评分
优
良
中60~80
次50~60
差0~50
90~1000~90 8
3.2 客观赋权
设方案集M与指标集N分别为
3.1 主观赋权
根据专家咨询与分析结果,绿色生态型道路评价体系中设计合理性、道路功能效果、节能减排效果、绿化效果和环境保护效果5个一级指标的主观权重见表25。设计合理性的二级指标的横断面设计效果、线形质量合理性和景观适宜性的主观权重其中,横断面设计效果的分别为0.40、0.30、0.30,三级指标的交通安全指数、公众满意度指数、降噪效果指数、视觉美感指数、土地利用指数和空间伸缩指数主观权重分别为0.20、0.15、0.17、0.15、0.17、线形质量合理性的三级指标的道路通行能力0.16,
指数、交通安全指数和行车舒适指数主观权重分别为0.道路功能效果的二级指标的排34、0.34、0.32;水效果、降噪效果和缓解城市热岛效果的主观权重其中,降噪效果的三级指分别为0.34、0.33、0.33,标的空隙率和区域噪声达标指数的主观权重为节能减排效果的二级指标的新材料应用效果、0.50;新技术应用效果和材料回收与废物利用效果的主观权重分别为0.其中,新技术应用效34、0.33、0.33,果的三级指标的技术效果指数和技术应用指数的主观权重为0.材料回收与废物利用效果的三级指50,标的循环材料利用指数和废弃物利用指数的主观权绿化效果的二级指标的绿化植物选择效重为0.50;道路绿化面积效果和绿化交通功能效果的主观果、
权重分别为0.其中,绿化植物选择30、0.35、0.35,效果的三级指标的滞尘杀菌能力指数、降温增湿指数和固碳释氧能力指数的主观权重分别为0.34、道路绿化面积效果的三级指标的绿化覆0.33、0.33,盖指数和人均绿地占有水平指数的主观权重为绿化交通功能效果的三级指标的视线诱导指0.50,
数和缓解疲劳指数的主观权重为0.环境保护效50;果的二级指标的降低大气污染效果和降低水污染效果的主观权重为0.其中,降低大气污染效果50,的三级指标的空气综合污染指数和交通污染弹性指数的主观权重为0.降低水污染效果的三级50,指标的施工污水垃圾处理指数、路面残留物污染指数和污水处理达标指数的主观权重分别为0.34、0.30、0.36。
{}
…,N={N,N,N}
…,M=M1,M2,Mn
1
2
()1()2
m
式中:Mi为方案i;Nj为指标j;n为决策方案个数;
m为方案中的指标个数。
方案集M与指标集N构成决策矩阵X为
…xx111m X=(xin×m=j)
xn1
…xnm()3
式中:为方案i的第j个指标值。xij
对原始指标值进行归一化处理,得
ijjxx
maxmin-xjj
yij=max
x-xjijmaxmin-xjj
min
效益型指标
()4
成本型指标
则决策矩阵X变为归一化决策矩阵Y
)Y=(yi×mjn
11=n1
…y1m
…ynm()5
maxmin、式中:为归一化指标值;分别为所有方xxyijjj
案中j指标的最大值和最小值。
最小隶属度加权平均偏差法的权重为
n
wj=
i1mn
∑g-y
jj
ij
()6
ij
j=1i=1
∑∑g-y
…,ax gyyy12nj=mj,j,j
式中:wj为第j个指标的权重。
均方差法的权重为
{}
()7
wj=
σj
mj=1
()8
j
∑σ
σj=n
n
(
∑y
i=1n
ij
-Pj)
2()9()10
Pyij=j
∑ni=1
第2期
李满良,等:绿色生态型城市道路评价指标体系
r=∑r
ni=1i
式中:ri的分值。i为方案3.4 区间逼近法
()11
n
17()18
3.3 组合赋权
()计算S1earman等级相关系数。假定有s种p赋权方法,其相关系数为
m
002
)wakj-wj∑(
ak=1-ρmm-1m+1
j=1
-
设指标j各方案指标值x服从平均值为和xijj
式中:ak为第a种赋权方法和第k种方法之间的ρ为采用第a种方法测Searman等级相关系数;wapj
出的第j个指标权重。
0
其双边置信区间为标准偏差为S的正态分布,
--
//)xS<xS(19//j-uj+u2i2ααj<x
取9正5%时, 当置信概率1-α(α为显著水平)
()寻找相对一致性最高的方法。首先,找出2
Searman等级相关系数中的最大者p
()axuv=makρρ
()12
可得各指标的区间数为态分布临界值u.96,/2为1α
--)//20 xx.96S,x.96S)(ij∈(j-1j+1
,该区间b,c] 假设某指标实测数据的区间数为[
LU
],计算待评指标数所在的级别等级度量值为[zze,e
比较方法u和方法v与其他方法的 然后,
选出较大者,假设为Searman等级相关系数大小,p
方法u,也就是说u在所有赋权方法中是一致性相其他方法与方法u的对最高的一种赋权方法,
Searman等级相关系数构成相关向量ρpu
,u,…,u=(u1ρ2us)ρρρ
()13
区间数到该区间数所在单项指标等级的距离d按e,
[21]
照最小的de值确定待评方案的评估级别
de=
)b-zc-ze)+(eL2U2
()21
LU式中:共计zze为等级e的分值上限;e为等级e(
,将ρ3) (u进行归一化处理得到方法的权向量
W为
,0,…,W=(w0w01w2s)
ua
wa=s
的分值下限。p个等级)
()效果指标体系的确定。由于绿色生态型道1路评价指标共分为3级,在评价时,逐级采用区间数逼近决策模型进行多指标综合评价,最终得到绿色生态型道路的综合效果值。
设上级指标O中m个下级指标分值集为{O1,…,,…,,各指标评价等级集为{O2,Om}Q1,Q2,Qp}
其功能效果评价标准见表2Q6,e为功能效果等级,
与z为指标j的分类上、下限值。zeejj
U
L
()14()15
a=1
∑ρ
ua
0
式中:为方法a的权重。wa
()指标的综合权重为4
,2,…,)=W·W0=θ=(θθ1θm
0
(…,·w0w0ws)1,2,
表26 单指标等级划分标准
Tab.26 Gradinstandardsofsinleindexes gg
指标
w011
0ws1
…w0m1
…
0wsmO1
LU
zze1~e1
……
Oj
LU
zzeej~j
……
Om
LU
zzem~em
()16
分值
)决策矩阵的建立。设待评指标O的功能效2 (
LULULU
,0],[,0],…,[,0],果分值集为[zzzmzm01z102z20LU
,且z则指标分数决策矩阵为z00j≤j
LU
,0z1]…[01z
LU
[zzQ0m,m00式中:W0为s种方法对m种指标的权矩阵;θ为指
0
为方法a对指标j的权重;为指标j标权向量;waθjj
{}
的综合权重。
由此可见,Searman等级相关系数是通过把各p个赋权法有机集成起来,在一定程度上克服了单一赋权法的不足之处。
把综合权向量θ与决策矩阵X相乘后,可得到指标评价矩阵R
…,,2,…,)R=(rrrθθ=(1,2,n)1θm·
Z=
LU
zx[1,1]…pp
()22
LU
[Qpzzm,mpp
式中:Q0为待评指标O所属等级。
()区间数决策评价矩阵的确立。将决策矩阵3
得到区间数决策评价矩Z与权重向量θ进行集结,阵T为
11
T
…x1m
()17
…xn1nm 综合评价指标的分值r为
LU
[qq01,01]…
T=
LUqqP1,1]…p[
LU
[Q0qq0m,0m=LU
[Qpqqm,mpp
18
LU
,0]…zθθ[1z1011
交 通 运 输 工 程 学 报
LU[zzθm,θmQ0mm00
2015年
()23
绿色生态型道路中采用下一级指标评价上一级
指标,采取组合赋权的方法确定权重并计算结果,最)终将一级指标分值与主观权重相乘以式(和23(),得出绿色生态型道路功能效果评价值。24
LULU
,p]…[Qpzzzθθθm,θm[11z11mmppp
)决策评定准则。决策评价准则为评价方案4 (
最短距离所在等级为待到各等级距离越短越接近,
评方案的评价等级,Q0到Qe的距离为
222de=e1+de2++dem
4 中新天津生态城绿色生态型道路评价
采取基于综合赋权与区间逼近相结合的方法对中新天津生态城绿色生态型道路进行评价,5位专家对三级指标打分情况见表27~31。
()24
U
ej
dax -qej=m
L
0jL
ej-qU
0j
}
表27 设计合理性评价指标效果分值
Tab.27 Effectscoresofrationaldesinevaluationindexes g
二级指标三级
指标评分1 评分2 评分3 评分4 评分5
交通安全
指数90 87 89 91 86
公众满意度
指数
89 91 89 90 88
横断面设计效果降噪效果
指数91 93 89 92 90
视觉美感
指数88 87 89 85 88
土地利用
指数92 90 93 91 92
空间伸缩
指数94 91 96 93 92
道路通行
能力指数87 95 86 90 91
线形质量合理性
交通安全
指数90 93 87 89 90
行车舒适
指数91 94 89 89 90
景观适宜性道路与环境
协调指数
8991939092
表28 道路功能评价指标效果分值
Tab.28 Effectscoresofroadfunctionevaluationindexes
二级指标三级指标评分1 评分2 评分3 评分4 评分5
排水效果空隙率93 93 93 93 93
空隙率93 93 93 93 93
表29 节能减排评价指标效果分值
Tab.29 Effectscoresofenerconservationandemissionreductionevaluationindexes - - gy
二级指标三级指标评分1 评分2 评分3 评分4 评分5
新材料应用效果低碳环保材料使用指数
91 88 94 92 95
新技术应用效果
技术效果指数
92 90 90 95 86
技术应用指数
94 91 87 95 88
表30 绿化评价指标效果分值
Tab.30 Effectscoresofreeninevaluationindexes gg
二级指标
三级指标滞尘杀菌能力指数评分1 评分2 评分3 评分4 评分5
91 90 95 92 96
绿化植物选择效果降温增湿指数
90 88 97 92 89
道路绿化面积效果
固碳释氧能力指数绿化覆盖指数
92 88 98 88 91
91 95 96 96 93
绿化交通功能效果
材料回收与废物利用效果
可循环材料利用指数
94 91 87 93 95
废弃物利用指数
9093969490
降噪效果
区域噪声达标指数
90 92 93 90 91
缓解城市热岛效果
温差指数9292929292
人均绿地占有水平指数视线诱导指数缓解疲劳指数
88 90 91 94 93
88 91 95 96 88
8894889287
第2期
李满良,等:绿色生态型城市道路评价指标体系
表31 环境保护评价指标效果分值
rotectionTab.31 Effectscoresofenvironmentalevaluationindexes p
19
二级指标三级指标评分1 评分2 评分3 评分4 评分5
降低大气污染效果
空气综合污染指数
92 88 96 90 89
交通污染弹性指数
94 91 88 90 86
施工污水垃圾处理指数
90 86 84 89 87
降低水污染效果路面残留物污染指数
90 86 92 89 96
污水处理达标指数
8690889093
4.1 权重计算
以横断面设计评价为例,计算指标区间数,根据以上专家打分结果,置信概率取9计算得各指5%,标的区间数见表32。
表32 各指标的区间数Tab.32 Intervalsofindexes
指标交通安全指数公众满意度指数降噪效果指数视觉美感指数土地利用指数空间伸缩指数
均值88.6 89.4 91.0 87.4 91.6 93.2
区间数86.7~90.588.4~90.489.6~92.486.0~88.890.6~92.691.5~94.9
0.803350756760 0. 0. 0. 0. 0.0.20608040000.00 0. 0. 0. 0.
Y=0.603300000000 0. 0. 1. 1. 1.
1.000.6775000.3340 0. 0. 0.
0.000.000.257567.20 0. 0. 0
按最小隶属度加权平均偏差法得客观权重为(),按均方0.188,0.110,0.134,0.165,0.183,0.220差法得客观权重为(0.191,0.122,0.156,0.179,),专家主观权重为(0.175,0.1770.20,0.15,0.17,
),按基于S0.15,0.17,0.16earman等级相关系数p的组合赋权法计算可得横断面设计评价各下级指标)。综合权重为(0.19,0.13,0.15,0.16,0.18,0.19
将综合权向量与决策矩阵相乘,得出评价矩阵,最终计算得横断为(90.8,89.7,91.0,90.4,89.4)面设计评价指标分值为90.3。4.2 单项评价
采用区间数逼近法进行各单项指标评价,交通安,],全指数分值区间为[其与优等级距离d86.790.51为
22
d86.7-9090.5-1000.06+=11= 距离良等级距离d2为d86.7-8090.5-90.72+=62=因此,交通安全指标为良。d d1>2,
公众满意度指数、降噪效果指 将交通安全指数、
数、视觉美感指数、土地利用指数和空间伸缩指数作为组合赋权的三级指标,构成横断面设计评价指标集,则决策矩阵X为
9182490 8 9 8 9 98713701 9 9 8 9 9
X=8999936 8 8 8 9 9
9102513 9 9 8 9 9
868890889292以上各指标均为效益型指标,计算可得归一化矩阵Y为
4.3 综合评价
以横断面设计评价为例,横断面设计的决策矩阵Z为
][][][][][86.7,90.588.4,90.489.6,92.486.0,88.890.6,92.691.5,94.9] Q0[[][][][][][0,100.090.0,100.090.0,100.090.0,100.090.0,100.090.0,100.0Q190.
Z=
[]80.0,90.0 []60.0,80.0 []50.0,60.0
[]80.0,90.0 []60.0,80.0 []50.0,60.0 [0.0,50.0]
[]80.0,90.0 []60.0,80.0 []50.0,60.0
[]80.0,90.0 []60.0,80.0 []50.0,60.0 [0.0,50.0] 决策评价矩阵为
[]80.0,90.0 []60.0,80.0 []50.0,60.0 [0.0,50.0]
[80.0,90.0]Q2 [60.0,80.0]Q3 [50.0,60.0]Q4
[0.0,50.0]
得到区间数 将决策矩阵与权重向量进行集结,
[0.0,50.0] Q5[0.0,50.0]
20
]16.5,17.2 [
[]1,19.017. []2,17.115. T=
[]11.4,15.2 []9.5,11.4
]0,9.50.[
交 通 运 输 工 程 学 报
[][][]11.5,11.813.4,13.913.8,14.2
[][][]11.7,13.013.5,15.014.4,16.0 [][][]10.4,11.712.0,13.512.8,14.4 [][][]7.8,10.49.0,12.09.6,12.8 []6.5,7.8 []0.0,6.5
[]7.5,9.0
[]0.0,7.5
[]8.0,9.6
[0.0,8.0]
2015年
Q0[][16.3,16.717.4,18.0 [][16.2,18.017.1,19.0Q1 [][14.4,16.215.2,17.1Q2 [][10.8,14.411.4,15.2Q3 [][9.0,10.89.5,11.4]Q4 [[0.0,9.0]0.0,9.5] Q5
良、中、 计算得横断面设计评价指标集合到优、
次、差等级的距离分别为3.43、3.78、11.96、16.07与3按照评定原则,计算结果中d即横6.65,1最小,断面设计指标集合到优等级的距离最短,Q1所在等
级为优,因此,横断面设计评价等级为优。
根据同样的计算方法得到二级与一级指标的等级和相应的指标值分别见表33、34。
在最终计算结果中,最小d 按照评定原则,1为
表33 二级指标综合评价结果
Tab.33 Comrehensiveevaluationresultofsecondindexes
p
表34 一级指标综合评价结果Tab.34 Comrehensiveevaluationresultof p
radeindexesfirst g
一级指标效果分值评价结果
设计合理性90.4 良
道路功能效果92.4 优
节能减排效果92.1 优
绿化效果91.8 优
环境保护效果89.7良
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即该绿色生态型道路指标集合到等级Q1的3.82,
因此,绿色生态型道路距离最短,Q1所在等级为优,的评价等级为优。
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5 结 语
()确定并阐述了绿色生态型城市道路概念,明1
确了其发展目标,提出其必须具备可持续发展、节能良好道路功能与良好景观生态效应4个要素。减排、
()首次建立了绿色生态型城市道路评价指标2体系,确定了指标评价标准。()建立了基于S3earman等级相关系数组合p赋权法,采用区间逼近法对各三级评价指标进行单项评价,对二级和一级指标进行综合评价,最终获得绿色生态型道路整体评价值。
()中新天津生态城绿色生态型道路评价结果4为优,评价结果符合实际,方法科学合理,应用便捷,可对生态型道路进行有效评价。
第2期
李满良,等:绿色生态型城市道路评价指标体系21
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