复合生态系统理念下城市立交选址优化综合评价指标体系探析

袁 方，张 华

（长安大学公路学院，陕西 西安 710064）

0 引言

随着我国城市化进程的不断加快，机动车数量急剧增长，城市交通拥堵、混乱的现象日趋严重。而城市立交作为缓解交通压力的现代交通设施，其正确的规划和良好的设计不仅可在很大程度上改善道路的通行能力与运输效率，降低运营费用，而且对区域经济增长、社会和谐发展和生态平衡有极其深远的影响。

目前，国内的城市立交规划与设计的理论研究尚处于探索阶段，导致一些项目非但没有解决现有的交通问题，反而严重阻碍了区域经济、社会人文、自然生态的健康发展。这就迫切需要一套完善的科学的理论，为今后的城市立交规划与设计提供指导。

城市立交作为一种现代交通设施，实质上也是一定地域内由自然生命支持系统所维持、受人类技术和社会行为所驾驭的一类“社会—经济—自然”复合生态系统。所谓“优化设计”是指研究问题和寻求解决问题的最优方案，“最优”两字应理解为在给定条件下得到尽可能满意的结果。由于工程建设是对自然进行改造的人类活动，不但受到自然环境因素的制约，更与经济、文化风俗、社会发展以及人类的心理活动有密切联系。因此，城市立交的选址，不能仅考虑其交通运输功能，必须从系统论的观点出发进行综合评价，以寻求最优方案。故笔者不揣愚昧，基于“社会—经济—自然”复合生态系统理念，对影响城市立交规划与建设的各项因素进行了较为全面、系统的分析，构建了城市立交选址优化综合评价指标体系的AHP模型，作为选址优化的重要依据供规划、设计人员参考。

1 城市立交选址优化设计综合评价指标体系AHP模型

本综合评价指标体系的AHP模型共分四层，其层次结构模型的简化框图如图1所示。

1.1 总目标层

总目标层A为城市立交选址优化综合评价。此评价系从“社会—经济—自然”复合生态系统的理念出发，结合我国国情和可持续发展的战略目标，兼顾三大生态系统的平衡而作出的全面评价。

1.2 子目标层

图1 城市立交选址优化设计综合评价指标体系框图

子目标层B包含三个子目标，即B1-经济性；B2-社会效应；B3-自然环境。三个子目标是在充分考虑自然环境、经济和社会发展的前提下提出的，目的在于保证人类活动和城市自然环境相协调，积极促进区域经济的发展，疏导交通、节约成本以缓解现有的交通压力。

1.3 准则层

准则层C共有8个评价准则。

C1：交通运输。城市立交作为现代交通设施，交通功能是其基本职能之一。合理的规划布局可以减少消除交通冲突点，改善道路交叉口的交通条件，提高通行能力，减少交通事故，保证行车安全、快速、畅通并方便附近居民的出行，降低运输成本。

C2：经济效益。城市立交作为复合生态系统的一部分，对于区域经济要有积极的推动作用。

C3：建设投资。立交的前期投入和后期维护费用都相当昂贵，因此要合理配置，充分利用资源，在保证工程建设以及后期运营正常的前提下，争取做到全寿命费用最低。

C4：文化保护。立交的规划设计，要符合科学发展观的原则，建设的同时兼顾地区文化的和谐发展以及历史遗迹的保护。

C5：视觉美学。立交桥构造庞大，对区域景观影响很大，并受环境、心理等因素的制约。因此其规划设计必须符合美学的要求，让城市立交与周围环境相适应，并成为重要的景观建筑。

C6：建筑拆迁。立交桥工程量庞大，占地面积大。拆迁不仅是一个工程问题，更是一个复杂的社会问题，应引起足够的重视。设计规划应遵循少拆迁、少占地的原则，并妥善安置拆迁住户。

C7：环境保护。积极构建环境友好型社会，进行基础建设的同时，要注意对自然生态平衡的保护，并将自然景观设计融入到立交设计的环节当中，改善居民的生活环境。

C8：地理地质条件。地理环境和地质条件对立交的规划有重要影响，设计时应避开地形复杂、地质条件不良的区域。

1.4 基本指标层

基本指标层D是对准则层C的细化，共有18个评价因素。

D1：交通疏导。进行充分的交通调查，准确把握和预测该地区的交通量。规划方案应确保相关路段和交叉口的行车安全，减少交叉口延误时间，设计通行能力应满足远景设计年限的要求。

D2：方便出行。应充分考虑附近居民的出行问题。立交桥的阻隔会增加居民出行的时间，增加出行成本，并对出行安全带来一定的负面影响。

D3：路线连接。应与现有或规划中的道路网合理连接，应充分考虑规划范围内的各种交通设施，如城市道路、铁路、码头、机场、停车场、汽车站以及其它交通设施的分布、规模、现状以及远景规划。

D4：带动区域经济。城市立交的良好通行能力及合理选址，将为带动该区域的经济发展做出重要贡献。

D5：减少运输成本。缓解交通压力，提高行车速度，保证交通的快速顺畅以减少运输时间，降低运输成本，合理设置路线，以减少运输距离。

D6：成本节约。选址时应充分考虑建筑材料的供应和建筑垃圾的处理等，减少运输距离，降低建造成本。

D7：后期维护。充分考虑立交规划路段的自然环境以及社会人文环境对日常维护费用的影响。

D8：文物保护。立交选址应尽量使历史遗迹和文物不受影响，或选择避开名胜古迹密集的区域。

D9：文化融入。融入当地的文化环境，避免与当地传统的风土人情发生冲突。

D10：绿化设计。绿化是立交景观的重要组成，绿化景观设计应结合车辆运行及安全要求，以及所处的环境加以综合考虑。

D11：环境协调。立交桥应与周围自然环境相协调，形成良好的视觉感受。选址时应考虑与周边文化氛围和建筑风格相一致，避免破坏传统的人文景观，更应避免视觉污染。

D12：住房拆迁。尽量减少住房拆迁。住房拆迁会对工程进度和居民生活带来严重影响，居民安置也会增加工程建设成本。

D13：公共设施拆迁。避开较为孤立的重要公共设施，如学校、医院、商业区等。此类拆迁会给附近居民的生活带来严重不便。

D14：耕地保护。合理利用荒地，尽量不占用或少占用农田。即使占用农田也应贯彻“先劣地后良田”的原则。

D15：植被保护。立交桥建造时应尽量保留现有植被，以保持水土，增强土体的稳定性。

D16：资源保护。避开储量大、品质高或者有稀有矿物出产的矿区。其他矿区也应采取最大程度的避让。

D17：地质构造。应充分考虑地质构造对工程的影响，应避开地质条件不良的区域，并避免因工程建设过程中对地质构造的扰动而形成地质灾害隐患。

D18：地形地貌。地形复杂的区域不宜建造立交桥，尤其对需要大量填方、挖方的地形更应尽量回避。此外，也要避开容易形成高速风的地形，因为风力造成的桥体震动会对施工以及行车安全带来严重的安全隐患。

2 本指标体系模型应用的途径

利用AHP模型构建“城市立交选址优化综合评价指标体系”后，各项评价指标均已明确，可通过全面的调研建立定量化的“判断矩阵”，利用相应软件计算出各评价指标对于总目标的相对重要性权重。此评价指标体系可在全国各大城市通用，但必须区别不同地区的自然地理状况、社会经济发展水平、交通发展情况和交通网规划以及当地的历史人文传统等因素，用聚类分析的方法将全国有关地区划分为几大类，对同类地区可使用相同的权重体系，再结合选址方案各指标的“评价值”，应用“改进的TOPSIS方法”或“模糊综合评价方法”等算法在计算机上定量地、直观地计算出综合评价结果，以达到选址方案优化的目的。

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