刘剑　　周辉

(驻马店市公路管理局，河南驻马店　463000)



绿色低碳公路评价指标体系研究与应用

刘剑周辉

(驻马店市公路管理局，河南驻马店463000)

摘要:为评价绿色低碳公路建设水平，从全寿命周期的角度出发，构建了绿色低碳公路评价体系，并用于绿色低碳公路综合评分，从而确定公路绿色低碳等级，指出该评价体系指标具有较好的实用性与可考核性，便于绿色低碳公路的等级评价。

关键词:低碳公路，节能减排，评价指标，层次分析，全寿命周期

公路交通运输是国民经济增长的先导性、服务性行业，是我国经济和社会发展的重要基础。而伴随国家经济实力的提升，公路交通建设水平得到极大改善，建设速度和效率极大提高。截止2013年年底，我国高速公路通车里程超过100 000 km，位居世界第一。然而，公路交通运输在促进经济发展的同时，却也导致较为严重的环境问题，主要包括:1)公路干线建设阶段消耗大量资源和能源，造成污染物大量排放，导致自然环境和生态破坏等; 2)公路交通运输行业所产生的碳排放量占全球碳排放量的25%左右，仅次于电力、石化行业。

近年来，随着全球环境问题和能源问题的加剧，低碳化可持续发展与节能减排越来越受人们的关注，成为社会共识。公路交通运输行业作为能源消耗、生态破坏以及碳排放的主要行业，已成为低碳化与节能减排的重点领域。因此，探索绿色低碳公路建设模式、构建绿色低碳交通运输体系已成为公路交通运输行业降低能耗和减少碳排放的首要任务。

所谓绿色低碳公路是指在公路规划、设计、施工、运营、养护、管理的阶段，遵从绿色低碳的设计理念，通过优化设计方案、施工组织、运营管理模式以及采用新技术、新工艺、新材料，达到在公路全寿命周期内减少能源消耗与生态破坏、降低碳排放量、改善环境效益的公路建设目标［1］。为此，有必要开展绿色低碳公路评价体系的研究与建立工作，为绿色低碳公路的建设工作提供指导和依据［2-4］。但是，由于缺少足够的工程全寿命周期的统计数据，目前针对绿色低碳公路评价的研究成果还比较少，仍需深入开展研究。

1　低碳公路全寿命周期评价体系构建

构建绿色低碳公路全寿命周期评价体系是通过基于公路全寿命周期管理的理念，建立绿色低碳公路规划设计、施工建设及运营管理等阶段中的评价指标与评价方法，制定绿色低碳公路等级划分标准［5，6］。为科学评定绿色低碳公路等级，评价体系构建中应着重体现低碳公路的全寿命周期管理的要求，评价指标应系统、全面、易于收集、具有可比性，并且与低碳公路的技术指标相协调。

1．1评价指标体系的建立

根据绿色低碳公路全寿命周期不同阶段节能减排的任务与特点，从规划设计、施工建设与运营管理三个阶段构建了绿色低碳公路的评价指标体系。评价指标体系分为主控指标与一般指标两个层次，其中主控指标为参与绿色低碳公路评价的强制性、否决性项目，必须全部达到相关要求;一般指标为绿色低碳公路评价的主要评分项，在实际应用中可根据项目的特点及区域经济地理特征予以调整。

绿色低碳公路全寿命周期评价的主控指标涵盖规划设计、施工建设与运营管理三个阶段，共14项指标，见图1。主控指标为强制性与否决性指标，不进行量化评价，但要根据绿色低碳公路建设要求对其是否实施以及实施的合规性进行评价。

图1　绿色低碳公路全寿命周期评价体系主控指标

绿色低碳公路全寿命周期评价的一般指标共21项，涵盖规划设计、施工建设与运营管理三个阶段，见表1。一般指标既包括定性指标，又包括定量指标，且由于定量指标的计量方法各不相同，相互间存在量纲上的差别。因此，应对各全寿命周期评价的一般指标进行无量纲化量化处理，使指标具有统一性。

表1　绿色低碳公路全寿命周期评价一般指标

1．2评价指标量化处理

对于定量评价指标xij∈［Aij，Bij］，Bij＞Aij＞0，其无量纲化后的值yij∈［0，5］，量化方法如下:

1)成本型定量指标:

2)效益型定量指标:

对于定性指标，可先根据评级进行量化，而后再进行无量纲化处理。定性指标的量化方法为:首先制定评价指标的等级标准，再根据等级标准与评价分值的对应关系得出评定指标的得分。为便于实施，可将定性指标分为(好，较好，中等，差，较差)五级，相应的评价分值为(1，2，3，4，5)。为保证定性指标量化的合理性与可靠性，定性指标应根据专家评级结果综合确定，专家组成员宜由环境工程、公路工程、施工管理方面的专业技术人员组成，人数不宜少于10人。

1．3低碳公路全寿命周期评价模型的建立

绿色低碳公路全寿命周期评价的因素集U=(U1，U2，U3)，一级指标Ui有n个二级指标，即Ui=(Ui1，Ui2，…，Uin)，Uij为一级指标的二级指标。不同级别评价指标的权重均可采用层次分析法计算确定，下面以一级指标为例计算各因素的权重分布。首先根据因素集各指标的相对重要性构建判断矩阵A:

构造判断矩阵A时，若Ui与Uj相比重要性相同，则xij赋值1，若高一级，则赋值2，若高二级，则赋值3;若Ui比Uj重要性等级低，则赋值为相应值的倒数。

判断矩阵构造完成后，利用归一化计算求得判断矩阵的特征向量W=［W1W2W3］，并按式(4)计算判断矩阵的最大特征根λmax，继而由式(5)计算一致性指标CI，若CI≤0．1，则判断矩阵A一致性良好。

若判断矩阵A满足一致性检验，则其特征向量W即为各因素的权重指标。

根据各评价指标的量化结果及其权重，由公式求得评价对象的综合得分，从而得到被评价公路的绿色低碳水平。

1．4绿色低碳公路评价等级

为判别不同公路的绿色低碳水平，在满足所有主控指标的基础上，根据一般指标的综合评分将绿色低碳公路评价等级分为粗放型公路、普通公路、☆绿色低碳公路、☆☆绿色低碳公路、☆☆☆绿色低碳公路，具体划分标准见表2。

表2　绿色低碳公路等级划分标准

2　工程应用

某高速公路在规划、建设及运营中严格执行相关节能减排法律法规及设计施工规范的要求，满足绿色低碳公路全寿命周期评价的各项主控指标。在一般指标方面，规划设计阶段完善路桥耐久性设计及建筑节能设计，提高长寿命周期路面铺筑率;施工建设阶段采取集中供电，采用温拌混凝土，进行施工机械节能改造，优化土石方方案，增加施工弃渣利用率，并进行路堑边坡生态修复;运营管理阶段综合采用ETC不停车收费，LED照明等节能减排技术，建立交通智能控制系统，沿线设施加强污水处理与中水回用。

依据所建立的评价体系对其进行评价，该高速公路工程满足所有主控指标，一般指标综合评分为4．5分，评定为☆☆☆绿色低碳公路。

3　结语

本文从全寿命周期理念出发，构建绿色低碳公路评价体系，该评价体系包含主控指标和一般指标。主控指标为强制性指标，一般指标为评分指标。各指标权重通过重要性对比采用层次分析法确定，并用于绿色低碳公路的综合评分，从而确定公路的绿色低碳等级。利用该评价体系，可确定公路的全寿命周期绿色低碳水平。

参考文献:

［1］程昊，泮俊．浅谈低碳高速公路设计［J］．公路交通科技(应用技术版)，2011(5):53-55．

［2］朱浩然，蔡海泉，严金海，等．江苏省绿色循环低碳干线公路评价指标体系研究［J］．公路，2015(4):151-155．

［3］王晋，吉光，马军．绿色低碳公路评价指标体系与评价方法研究［J］．公路，2014(7):356-361．

［4］ 汪莹．高速公路沥青路面绿色养护评价框架设计［J］．华东公路，2014(5):20-23．

［5］张捷．全寿命周期下绿色低碳公路建设途径与关键技术［J］．交通建设与管理，2015(12):46-48．

［6］ 邴雪，徐萍，陆键，等．基于LCA的低碳公路的实现途径［J］．公路，2013(3):133-139．

中图分类号:U416．03

文献标识码:A

文章编号:1009-6825(2016)17-0137-02

收稿日期:2016-04-06

作者简介:刘剑(1976-)，男，高级工程师;周辉(1977-)，男，会计师

Research and application of evaluation index system of green low-carbond highways

Liu JianZhou Hui
(Zhumadian Road Administration Bureau，Zhumadian 463000，China)

Abstract:An evaluation index system of green low-carbond highways is established from the life-cycle perspective to evaluate the construction level．The construction level of green low-carbon highway is then graded based on its comprehensive score．The index system is convenient and applicable to evaluate the construction level of low-carbon highways with practical and accessible index．

Key words:low-carbon highway，energy conservation，evaluation index，hierarchy analysis，life-cycle