互通式立交方案綜合評(píng)價(jià)方法

第第頁(yè)互通式立交方案綜合評(píng)價(jià)方法摘要：互通式立交方案綜合評(píng)價(jià)是立交設(shè)計(jì)工作中的基礎(chǔ)。當(dāng)今立交種類繁多，評(píng)價(jià)方法的選定要視具體方案而定。文章首先概述了互通式立交方案評(píng)價(jià)方法的演變過(guò)程并著重描述了幾種常用的評(píng)價(jià)方法，供不同情況下選用相應(yīng)的評(píng)價(jià)方案。

關(guān)鍵詞：互通式立交；方案評(píng)價(jià)；層次分析法；模糊綜合評(píng)價(jià)法

引言

互通式立交是一種道路交叉方式，它使不同標(biāo)高處的道路在空間交叉，而且通過(guò)匝道相互連接，把不同行駛方向的車輛分別布置在不同的高度空間上，互通式立交也是高速公路、城市快速路等交通干線的樞紐，在整個(gè)公路網(wǎng)中有著非常重要的地位。

然而，許多互通式立交建成投入使用之后，對(duì)于有效緩解交通壓力方面，并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果，頻繁地出現(xiàn)交通阻塞情況。也有一些交叉路口并沒(méi)有在立交投入使用后達(dá)到明顯降低交通事故率的目的。另外，有的立交投入使用后與周邊的環(huán)境不協(xié)調(diào)，成為城市建設(shè)中的敗筆。經(jīng)過(guò)分析，之所以出現(xiàn)這些問(wèn)題，很大程度在于沒(méi)有對(duì)立交方案的評(píng)價(jià)引起足夠重視。科學(xué)的評(píng)價(jià)方法可以尋求立交方案在功能、效益、環(huán)境等方面達(dá)到最佳平衡，最大化的發(fā)揮其作用。所以應(yīng)該重視其評(píng)價(jià)方法，并對(duì)其進(jìn)行專門(mén)研究，使方案更加科學(xué)合理。文章主要介紹幾種常用的互通式立交綜合評(píng)價(jià)方式。

1影響互通式立交方案選擇的因素

互通式立交方案綜合評(píng)價(jià)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它需要考慮分析方案的設(shè)計(jì)功能、社會(huì)效應(yīng)和環(huán)境協(xié)調(diào)等方面的各種影響因素。在運(yùn)用各種方法對(duì)互通式立交方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首要考慮的便是方案選擇的各種影響因素。只有全面考慮互通式立交方案選擇的影響因素，才能更好地發(fā)揮其評(píng)價(jià)方法的效能使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)、客觀?；ネㄊ搅⒔环桨高x擇的影響因素詳見(jiàn)表1。

2互通式立交方案?jìng)鹘y(tǒng)評(píng)價(jià)方法

2.1專家評(píng)議法

截至目前，我國(guó)修建了大量的互通式立交，對(duì)立交方案的評(píng)價(jià)多采用傳統(tǒng)的專家評(píng)議法。具體操作步驟是邀請(qǐng)一些專家成立一個(gè)小組，在不同的方案上表達(dá)自己的意見(jiàn)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是便捷、直觀；但也有明顯的缺陷：對(duì)專家的經(jīng)驗(yàn)過(guò)于依賴，重視相對(duì)單一性指標(biāo)，很難形成統(tǒng)一意見(jiàn)。而且在專家評(píng)審中主觀定性成份較多。該評(píng)價(jià)方法的不足顯而易見(jiàn)。

2.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較法

技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較法[1]是一種對(duì)待評(píng)方案的主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)指標(biāo)進(jìn)行直接計(jì)算，通過(guò)綜合分析，然后對(duì)方案進(jìn)行擇優(yōu)而選的評(píng)價(jià)方法。該方法易于操作、能快速直觀的獲取結(jié)果，但因?yàn)闆](méi)有對(duì)相關(guān)指標(biāo)綜合量化，因此，該方法更多依靠的是人為經(jīng)驗(yàn)，主觀性較強(qiáng)，欠缺科學(xué)性。

2.3綜合評(píng)分法

綜合評(píng)分法[2]首先確定方案的各個(gè)影響因子的影響程度-權(quán)重系數(shù)，再對(duì)各個(gè)方案的不同影響因素進(jìn)行考評(píng)打分，正影響程度越深，得分越高，最后將各個(gè)因素的權(quán)重系數(shù)與其得分相乘，乘積最大者即為最優(yōu)方案。此法計(jì)算簡(jiǎn)便、易操作，評(píng)價(jià)全面，主次有序；但由于是人為確定各個(gè)因子的權(quán)重系數(shù)及其具體得分，主觀性強(qiáng)這也是此方法明顯的不足之處。

上述評(píng)價(jià)方法，都是非量化的方式對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)主觀性強(qiáng)，科學(xué)準(zhǔn)確性嚴(yán)重不足。為此，通過(guò)國(guó)內(nèi)外專業(yè)人士的長(zhǎng)期研究，成果顯著，創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)了一些綜合量化評(píng)價(jià)方法。層次分析法（AHP）、模糊綜合評(píng)價(jià)法等為目前運(yùn)用相對(duì)比較廣泛的綜合量化評(píng)價(jià)方法。

3互通式立交綜合量化評(píng)價(jià)方法

3.1層次分析法（AnalyticHierarchyProcess）

層次分析法是一種決策方法，它首先按照不同的設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、具體方案等不同方向進(jìn)行分類，然后對(duì)于影響方案評(píng)價(jià)的所有因子根據(jù)實(shí)際的研究方向劃分為不同層次，接下來(lái)用定性定量的原則進(jìn)行專門(mén)的分析研究。在20世紀(jì)70年代初期該方法首次由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家薩蒂提出。層次分析法首先對(duì)問(wèn)題定性、然后分析影響該問(wèn)題的所有因素以及他們之間的相互關(guān)系，最后再盡可能的用最少的已獲取的定量信息使決策思維過(guò)程具體化、數(shù)學(xué)化。層次分析法盡可能簡(jiǎn)便快速的去解決相對(duì)比較復(fù)雜的決策問(wèn)題，該法對(duì)于解決不能直觀、準(zhǔn)確反映決策結(jié)果的情況效果最為顯著。

把不同的問(wèn)題分為不同的層次是層次分析法解決問(wèn)題的突出特點(diǎn)。該方法通過(guò)操作如下幾部分來(lái)解決具體問(wèn)題[3]：（1）探索問(wèn)題本性，對(duì)其進(jìn)行定性分析。（2）根據(jù)問(wèn)題的實(shí)際情況，分為不同的層次，劃分具體的層次結(jié)構(gòu)。（3）通過(guò)判斷矩陣實(shí)現(xiàn)任意兩組相互比較，確定每一組的權(quán)重比值。（4）對(duì)劃分好的層次分別進(jìn)行單、總排序，然后再進(jìn)行各自的一次性檢驗(yàn)。（5）根據(jù)上述方法所得結(jié)果來(lái)制定具體問(wèn)題的解決策略。

層次分析法的優(yōu)勢(shì)[3]：（1）扎實(shí)的理論基礎(chǔ)為依托。根據(jù)線性代數(shù)的相關(guān)知識(shí)，層次分析法才得以建立。此法與數(shù)學(xué)理論關(guān)系密切，產(chǎn)自于數(shù)學(xué)理論，又依托于數(shù)學(xué)理論，所以它的發(fā)展?jié)摿ο鄬?duì)較大，給相關(guān)人士的研究工作提供了巨大的平臺(tái)。（2）相對(duì)簡(jiǎn)便直觀的原理。該方法首先不需要獲取大量的定量信息，其次該方法所依托的數(shù)學(xué)理論相對(duì)簡(jiǎn)單，研究人員及其容易上手來(lái)保證自己的工作質(zhì)量，這是層次分析法區(qū)別于任何方法的獨(dú)特之處。（3）容易操作上手。該方法的精髓為最大限度的貼近人的思維。面對(duì)問(wèn)題，能夠較準(zhǔn)確進(jìn)行相應(yīng)的分析與計(jì)算但原理及其操作要遠(yuǎn)比人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)元法容易。

層次分析法的不足：（1）該方法受人們的經(jīng)驗(yàn)影響很大，主觀性強(qiáng)，不能完全將決策人員個(gè)人可能所犯的嚴(yán)重片面性錯(cuò)誤消除干凈。（2）在整個(gè)分析過(guò)程中部分存在瑕疵部分缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性，所以此法適用于精度要求相對(duì)較低的方案。

3.2模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊數(shù)學(xué)是模糊綜合分析法的基礎(chǔ)，1965年美國(guó)的一名大學(xué)教授發(fā)表了一篇以“模糊集”為題的論文，在文中首次提出了模糊數(shù)學(xué)這一概念，隨著研究的逐漸深入，模糊綜合評(píng)價(jià)法慢慢成型了，它是由是我國(guó)學(xué)者汪培莊最早提出來(lái)的。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)規(guī)定理論和方法，模糊綜合評(píng)價(jià)完成對(duì)多因素的優(yōu)選。此方法不僅同時(shí)適用于對(duì)主、客觀指標(biāo)的評(píng)價(jià)，同時(shí)能夠定性分析指標(biāo)，使其量化，從而提高其精確度，因此該評(píng)價(jià)方法具有很高的科學(xué)性。通過(guò)該方法也很好的解決了綜合評(píng)價(jià)中遇到的各種模糊性問(wèn)題。截至目前，模糊綜合評(píng)價(jià)法已經(jīng)成功的在工程科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理等各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用。

運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法所建立的模型及操作規(guī)程：

（1）影響評(píng)價(jià)的因素集的確定：首先需要一一列舉影響評(píng)價(jià)對(duì)象的各種因素，把這些普通因素歸納在一起組成一個(gè)集合，這個(gè)集合便為因素集，文章用U表示：

U={u1，u2，…，um}（1）

元素ui為因素集里基本元素即影響因素，選擇的范圍較廣，其性質(zhì)為模糊或者非模糊的因素均可入選。

（2）評(píng)價(jià)集的建立：通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的實(shí)際分析，評(píng)價(jià)者作出了各種各樣的評(píng)價(jià)，每一種可能出現(xiàn)的結(jié)果假設(shè)為一個(gè)元素，將這些元素（即各種結(jié)果）歸納在一起所組成的集合即為評(píng)價(jià)集，用C表示：

C={c1，c2，…，ck}（2）

首先將各種對(duì)方案的影響因素都考慮在內(nèi)，然后再利用模糊評(píng)價(jià)，從C中挑選最優(yōu)結(jié)果。

（3）因素權(quán)重集的確立：通過(guò)對(duì)各個(gè)因素賦予相應(yīng)的權(quán)重?cái)?shù)來(lái)表示出各個(gè)因素不同的影響程度，由各權(quán)重?cái)?shù)組成的集合為：

W={w1，w2，…，wm}（3）

稱為權(quán)重集。

（4）建立模糊評(píng)判矩陣R：

（4）

rij為第j個(gè)評(píng)價(jià)集里的第i個(gè)元素在里邊的隸屬程度。

（5）模糊綜合評(píng)價(jià)：

B=W？啄R（5）

B矩陣表示評(píng)價(jià)結(jié)果。

將具體元素代入可將（5）式變形為：

（6）

（6）通過(guò)以上步驟，將各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象每一部分的得分累加，最終分?jǐn)?shù)按照從高到低依次排開(kāi)，分?jǐn)?shù)越高代表方案越優(yōu)，這既為利用模糊綜合評(píng)價(jià)法得出最終結(jié)果。

從對(duì)象集中利用模糊評(píng)價(jià)法挑選出最優(yōu)對(duì)象后，然后對(duì)評(píng)價(jià)成果按照從好到差的原則依次排開(kāi)，為了使這一步操作更加簡(jiǎn)便，采取區(qū)間最大值法把評(píng)價(jià)結(jié)果（矩陣B）具體化為相應(yīng)的分值之一一對(duì)應(yīng)即：

M=B×A（7）

A表示區(qū)間最大值矩陣，A=（A1A2…An）T。這一步首先需要將式（6）中的B矩陣進(jìn)行處理，即對(duì)里邊的各個(gè)元素統(tǒng)一歸一化；處理之后，再通過(guò)公式（7）求得相應(yīng)的M分值，按照此法，最終可得到n個(gè)M值，將這些M值歸納在一起組成一個(gè)集合D，所得集合D就是我們所獲取評(píng)價(jià)結(jié)果，它表示對(duì)對(duì)象的最終評(píng)價(jià)效果。根據(jù)M值的大小不同依次排列，根據(jù)排名的高低來(lái)獲取最優(yōu)對(duì)象集合。

當(dāng)規(guī)定對(duì)方案進(jìn)行“一級(jí)綜合評(píng)價(jià)”時(shí)，上述問(wèn)題及其解決方案最為適用，上述方法也是模糊綜合評(píng)價(jià)法的入門(mén)之法，為它的基礎(chǔ)性解法。但是在我們?nèi)粘Ｉ钪?，碰到的形形色色的類似?wèn)題，往往情況更為復(fù)雜，考慮面也更多，這就需要針對(duì)這些問(wèn)題采用“多級(jí)綜合評(píng)價(jià)”?！岸嗉?jí)綜合評(píng)價(jià)”區(qū)別于“一級(jí)綜合評(píng)價(jià)”，但是解決問(wèn)題的思路方式是一致的，根據(jù)上述思路方法，高一級(jí)別的評(píng)價(jià)因素來(lái)自于低一級(jí)別的評(píng)價(jià)結(jié)果層層遞進(jìn)直到獲取結(jié)果。

4結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今立交方案評(píng)價(jià)方法發(fā)展迅速，其準(zhǔn)確性、客觀性、科學(xué)性都不斷增進(jìn)，但目前采用的方法仍有很大不足：（1）參數(shù)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性。由于許多重要參數(shù)仍由人為依靠經(jīng)驗(yàn)確定，所以帶有很強(qiáng)的主觀性，缺乏科學(xué)性。（2）指標(biāo)量化缺乏。很多指標(biāo)的量化仍不太嚴(yán)謹(jǐn)，其方法也也欠缺科學(xué)性，精確度提不上來(lái)，所依據(jù)的理論與最新研究成果、實(shí)際情況的偏差較大。（3）（應(yīng)用性不強(qiáng)。目前雖然方案評(píng)價(jià)方法原來(lái)越多樣化但都沒(méi)大規(guī)模的應(yīng)用起來(lái)，所以其評(píng)價(jià)方法在科學(xué)實(shí)用性、可靠度方面有待進(jìn)一步提升。

通過(guò)以上對(duì)各種評(píng)價(jià)方法的分析，每種方法都有其不足的地方，而且隨著目前立交橋型選擇越來(lái)越多樣化，我們發(fā)現(xiàn)如果只單獨(dú)運(yùn)用某一種方法是不太可能解決立交方案評(píng)價(jià)這樣復(fù)雜的問(wèn)題，必須揚(yáng)長(zhǎng)避短，將各種評(píng)價(jià)方法合理的綜合在一起來(lái)解決立交方案綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題，盡可能的得到更加精確性、客觀評(píng)價(jià)決策，為后續(xù)詳細(xì)設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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