基于山區旅游公路綠色背景路線設計方案對比研究

關英紅

（山西宏博勘察設計咨詢有限公司，呂梁 033000）

1 引言

隨著國內經濟的迅猛增長和旅游產業的快速發展，出現了新型道路類型,即旅游公路[1]。 由于山區自然風光雄厚壯美、樹木蔥幽,很多旅游景點均分布其中。 山區旅游公路的路線設計與自然地形地貌、地質條件、生態環境等因素有關, 也與景觀協調性和可持續發展等因素密切相關,在我國大力發展綠色交通的背景下,山區旅游公路線形不僅要滿足公路設計規范,同時應與周圍環境相協調以及滿足優美的線形和外觀,做到人文環境和諧統一[2]，如何讓山區旅游公路與生態環境相協調, 是山區旅游公路路線設計方案的優選工作的重點。 以往公路選線大多只考慮技術與經濟方面, 對景觀生態環境方面考慮不多,本文以廣西省某山區旅游公路建設為例, 重點研究在綠色公路理念基礎上， 對山區旅游公路不同路線設計方案的優選工作。

2 綠色背景下路線設計

2.1 綠色建設理念

綠色公路基于生態系統的良性循環,以節約資源、減少污染、創新驅動、保護環境為目標，運用各種措施建造出能夠與環境和諧共存、可持續發展的公路，最終實現經濟、社會和生態文明的效益最大化[3]。

為促進綠色道路建設,交通運輸部于2016 年8 月提出了“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，助推公路建設的健康可持續發展[4]。綠色公路將“生態文明”作為主要戰略思想,應當全面貫徹“生態文明”的核心思想,綠色理念貫穿于項目建設前、 建設中和運營期的全生命周期。 公路交通系統應當以生態文明為核心,將高效節能和環保健康的綠色要求貫徹到公路的全壽命周期內，樹立保護自然的生態文明理念,走可持續發展道路,處理好工程質量、 運行效率、 環境影響以及資源利用之間的關系。

2.2 旅游公路定義和特征

（1）基本內涵

以往旅游公路被認為只有運輸通道單一功能。 隨著旅游產業的蓬勃發展， 旅游公路的內涵得到不斷的擴展與完善,人們開始重視和關注其中存在的內在審美價值，它們一方面是運輸通道， 另一方面也是景區的重要組成部分,屬于旅游資源。 為科學、合理的對旅游公路重新定義，不僅從“運輸功能”的角度出發,還考慮了“價值功能”的復合角度。 因此,旅游公路可定義為通往旅游區和連接各景點,可以滿足游客的交通和美學要求，并為其提供符合基礎設施和旅游信息,且外形美觀、安全環保的綠色公路[5]。

（2）基本特征

安全性是基礎。 山區旅游公路與普通公路相比,地理位置大多處于地貌復雜的山區， 交通工具大多為中巴車或旅游大巴，但該區域的公路技術的等級相對不高，是交通事故的易發區，對山區旅游公路而言安全性就是基石。

注重舒適性。游客出行要求不僅滿足于景區內部，而是希望能除去基本生活需求之外的能獲得更高級的精神享受和深層次的文化需求。 因此,游客要求途經公路具有一定程度的舒適性,使旅途既充實又愉快。

注重生態環保。山區旅游公路周圍自然條件好，大多位于自然風景區和敏感區域的生態保護區， 建設過程中中對環保要求相對較高。 若在建造過程中對脆弱的生態環境地區造成破壞，事后很難補救和恢復。

突出審美需求。旅游公路位于風景秀麗的景區內部，應當具有良好的觀賞性， 在滿足基本交通運輸功能的前提下,應盡可能滿足游客沿途的景觀需求,使游客可以在乘車的路途中欣賞景色,從而提高游覽的樂趣。

2.3 山區旅游公路選線依據和原則

由于山區旅游公路的特殊性， 在設計路線時不僅要依據公路行業內的技術規范標準， 而且要滿足關于環境保護的行業內標準和法律法規。 標準及法律法規是進行山區旅游公路路線設計時環境保護的主要依據。 此外,旅游區公路選線一定要建立在充分的沿線調查基礎之上，對沿線自然現狀進行深入了解， 特別是對現有道路地質情況和自然環境等進行充分的了解，并進行實地勘察，可為路線設計的選項提供堅實的基礎。

選線的主要原則應包括以下部分[2]：

（1）比選原則；

（2）符合工程質量要求、相關技術標準以及規范章程的強制性要求；

（3）經濟適用保通達；

（4）盡可能照顧沿線村鎮,近村不進村；

（5）盡量利用己有路段,減少新增用地,減少新的人工痕跡；

（6）不得已的開挖和填筑路段恢復性景觀綠化植物與附近植物一致；

（7）強制性實施取土和棄土的復墾；

（8）隧道設計盡量做到“早進洞晚出洞”，減少開挖工程；

（9）注重社會、經濟效益、環境三者效益的有機結合,走綠色健康之路。

2.4 山區旅游公路路線設計的控制因素

山區旅游公路的控制因素除包含一般公路具有使用性質、行車速度、交通量、自然條件等因素外，還需要對區域內生態環境的影響進行分析研究。

（1）地形地貌

由于旅游區具備獨特的地形地貌， 路線設計必須要滿足平面順適、縱面均衡、橫面合理的要求，選線時必須多次反復的實地調查、踏勘,根據地貌對線形的影響，合理選用技術指標, 盡量做到與區域內的地形地貌和諧共存。

（2）工程地質

旅游區通常含有著特殊的地質特征， 如軟土、 液化土、鹽漬土、巖溶、古滑坡等，公路選線必須充分認識到工程地質對線形的影響，避免對將對自然景觀造成破壞，旅游區公路路線走廊一般相對較窄, 地質調查工作范圍不大, 由此山區旅游公路選線時可投入必要的資源查清可能存在的地質災害，并采取必要的措施解決問題。

（3）動植物分布

旅游區公路選線受動植物種群分布的影響比一般公路更大,控制程度也要高很多,路線必須考慮有效避開動植物種群集中段, 做到充分保護自然環境和減小對生態文明的破壞。

（4）社會環境

設計方案會直接影響到基礎設施、 居民社區的生活以及資源利用等社會環境。 一個旅游區往往有多個核心景點,沿線必定散落著風格各異的村莊,路線選擇必定受這些控制點的限制, 有必要同時考慮景觀效果和沿線居民出行的便利程度。

3 路線設計方案評價指標體系

3.1 評價原則

評價指標的建立對于在路線方案的比較和選擇中起著重要作用, 通過評價指標多方面來對比路線方案的可行性和有效性,評價指標的選取應遵循科學性、全面性、可操作性、獨立互補性和評價方法一致性等原則。為了優化山區旅游公路設計階段的路線方案， 不僅要考慮建設條件和運營條件的因素， 還要考量公路對周邊環境破壞的影響程度。

3.2 評價指標

針對山區旅游公路的設計方案, 主要進行相應的安全、景觀生態環境、技術、經濟評價以及社會五個方面的評價[6]。

（1）安全評價

安全性評價是對駕駛安全的一種綜合評價, 主要目的是為了減少交通事故，確保行車安全。通過創建道路安全性評價機制，減少山區道路的交通安全問題,參照公路設計的要點,可擬定具體的安全指標，例如最大縱坡、圓曲線半徑、平縱線形組合和行車視距等。

（2）景觀生態環境評價

旅游公路的選線要充分考慮環境的因素, 綠色公路建設指導思想就是要加強生態選線, 故需重點考慮環境指標的影響,使公路與生態環境彼此相互協調，主要包括對景觀格局完整性、景觀審學價值、景觀生態價值、聲環境及大氣環境各指標的影響。

（3）技術評價

技術指標是山區旅游公路路線評價指標中的關鍵指標之一,直接關系到項目的投資總額、施工難易程度、運營安全、路面舒適性等方面，因此，在進行路線方案比選時，有必要對技術指標進行重點考察。具體指標主要包括路線總長度、土石方數量、排水及防護工程、占用土地大小。

（4）經濟評價

根據國家計委規定， 國民經濟評價主要指標是經濟內部收益率,輔助指標是經濟凈現值、經濟凈現值率和投資效益率。 山區旅游公路經濟指標一般可用工程總投資額、投資回收期、內部收益率、凈現值和效益費比來綜合評價。

（5）社會評價

社會評價是采用定量與定性相結合的方法對工程項目所產生的社會效益、 社會影響和社會風險進行綜合評價, 以及當地政府和沿線群眾接受項目的程度進行分析,為公路建設評估、決策提供依據?？蓞⒄盏木唧w指標包括社會發展、社會經濟開發、交通環境和社會穩定。

3.3 評價指標層次分析

根據山區旅游公路的功能和目標， 以及上文所述的關于具體評價指標以及它們之間的相互邏輯關系， 構建山區旅游公路選線的評價體系準則層和指標層的三級評價體系。 考慮到評價指標數量眾多,創建綜合評價體系時僅選擇出對山區旅游公路影響程度大的指標。 綠色背景下山區旅游公路綜合評價指標體系如圖1 所示：

4 路線設計方案綜合評價模型

4.1 評價方法分析

一般高速公路公路線形設計方案評價采用定量和定性分析方法，本文參考國內外文獻資料[7-8]，結合工程經驗對路線設計方案評價方法進行了詳細的總結和分析。 具體如表1 所示：

圖1 綜合評價指標體系

表1 路線設計方案評價方法

4.2 山區旅游公路路線評價方法選取

山區旅游公路的路線設計涉及自然環境、 經濟社會及工程技術以及各行業、各層次人員參與等諸多因素，設計過程復雜，方案對比研究顯得尤為重要。方案的優選通常需要在一定的附加準則下進行，并且考慮與沿線地質、景觀等因素的協調度，此外，結合定量與定性分析對評價指標綜合判斷，確定每個評價指標的權重。

因此,相對完善的決策方法需滿足的要求主要有：

（1）需要分析每個評價指標并對評價結果進行綜合處理；

（2）能夠接受主觀、定量和定性信息并進行處理；

（3）能適用于具有離散性的線路備選方案；

（4）在盡可能的條件下降低評價指標的精度要求,目前有以下四種方法（見表2）符合上述條件：

在山區旅游公路路線設計方案評價工作中， 需要靈活選取可行有效的路線方案。由于部分因素無法定量化，需要提前做好對定量化和某些因素的模糊性的系統分析， 為下步評價指標構建數學模型和簡化計算提供理論支撐。

對于山區旅游公路， 為解決評價工作中定量化分析及指標因素模糊性問題， 以旅游公路方案和和目標決策理論方法為依據，采用模糊層次綜合評價方法，并建立相應的評價模型， 它具有層次分析法與模糊綜合評價法的優點，用定量化結果表達定性指標，考量了定性的風險因素，可為決策者提供科學的判斷依據。

4.3 模糊層級綜合評價模型

綜上所述， 模糊綜合評判法是一種比較科學合理的評價方式，利用數學工具求解得到最優方案，可適用山區旅游公路路線設計方案的評價工作。首先，為了解各評價指標對設計方案的影響程度， 采用層次分析法計算出山區旅游公路各評價因素的權重比值， 接著借助模糊綜合評價法對設計方案進行綜合判斷,最終得出結論，評估方案的結果可為決策者提供參考。

表2 山區旅游公路路線設計評價方法

5 工程應用

圖2 模糊層次綜合評價模型

5.1 項目概括

大明山龍母峽谷景區位于廣西省境內， 區域內風景宜人，環境優美。設計道路路線全長28km，起點位于大明山上山公路22.4km 處,途經護林站護林站、內朝南入口、大明山景區旅游服務基地。

5.2 項目路線設計方案

大明山景區是國家AAAA 級旅游區， 屬于國家級自然保護區，包含豐富的動植物分布群，路線設計具有的一定的特殊性和復雜性。項目按照三級公路標準重建，路線方案考慮景觀生態環境、地形地貌、功能分區、施工技術和經濟性影響,路基寬度7.5m,極限最小平曲線半徑30m,設計速度30km/h,項目擬定了A、B 兩個備選方案。

A 線考慮了大明山自然保護區的生態環境的影響,在滿足基本消防安全和旅游區規劃的基礎上, 利用現有道路走廊帶附近展線,可減少對保護區林地的占用，在保證行車安全的前提下, 它可避免山區內大規模的開挖工程,對生態環境的破壞程度較低。

B 線與A 線方案同一起點和終點, 具體布置是放棄現有的林區便道展線,根據地形重新進行展線,其特點是線路總長短、回頭個數少,行車舒適度好，但路線所經區域的地質條件較差, 局部路段路基之間容易造成干擾,設計及施工難度大,此外，開挖工程比A 線大，對植被和環境的破壞程度較高, 施工期和運營期均對生態環境都會產生較大的影響。

圖3 項目地理位置圖

圖4 路線方案平面圖

5.3 路線設計方案綜合評價（考慮生態因素）

（1）指標體系下的權重計算

依據上文所述， 現采用模糊綜合評價法用來實現對A、B 方案路線設計方案的比較， 首先邀請一定數量的專家進行打分，根據分值創建判斷矩陣并計算各指標權重。具體計算結果如下：

安全準則層各指標權重w1=（0.316 0.294 0.179 0.100 0.110）；

生態環境準則層各指標權重w2=（0.115 0.161 0.305 0.333 0.086）；

技術準則層各指標權重w3=（0.287 0.399 0.168 0.146）；

經濟準則層各指棟權重w4=（0.244 0.168 0.349 0.147 0.092）；

社會準則層各指標權重w5=（0.387 0.275 0.198 0.140）。

(2) 指標評價集和計算

指標評價集的計算主要通過對準則層的安全、 景觀生態環境、技術、經濟和社會五個層次來分別計算,得到相對應的單因素評價矩陣R1、R2、R3、R4 和R5, 綜合在一起可得到其轉置矩陣（R1、R2、R3、R4、R5）T,再將其與指標權重值結合,以獲取方案最終評價結果:

B=A·R=（b1,b2,b3,b4...,bn)

為計算的結果更直觀，簡化上述公式，處理為：

式中:B——指標權重；

V——各等級的分值,V 的取值分別為1,2,3,4,5。

（3）綠色背景下A、B 方案綜合評價

根據計算的各因素的權重, 結合各指標評價集對應的矩陣進行計算可得：

①一級模糊評價

a.安全子系統

A 方案：B1A=W1·RlA=(0，0.328,0.418,0.232,0.222)

B 方案:B1B=W1·RlB=(0，0.118,0.483,0.377,0.022)

b.景觀生態環境子系統

A 方案：B2A=W2·R2A=(0，0.232,0.432,0.487,0.067)

B 方案:B2B=W2·R2B=(0，0.357,0.374,0.269,0)

c.技術子系統

A 方案：B3A=W3·R3A=(0,0.514,0.429,0.057)

B 方案:B3B=W3·R3B=(0,0.281,0.605,0.057)

d.經濟子系統

A 方案：B3A=W3·R3A=(0,0,0.655,0.345,0)

B 方案:B3B=W3·R3B=(0,0.096,0.704,0.119,0)

e.社會子系統

A 方案：B3A=W3·R3A=(0,0.055,0.604,0.264,0.077)

B 方案:B3B=W3·R3B=(0,0.055,0.483,0.385,0.077)

②二級模糊評價

二級模糊評價可根據矩陣B=W.R=W?·B1,B2,B3,B4,B5)計算求解。 計算可得：

A 方 案：BA=W·(B1,B2,B3,B4,B5) =(0,0.124,0.488,0.343,0.045)

B 方 案：BB=W·(B1,B2,B3,B4,B5) =(0,0.194,0.500,0.269,0.029)

引入公式：

代入公式得:BA=3.308,BB=3.109，由評判結果可知BA＞BB，因此A 方案優于B 方案。

6 結束語

路線方案的選擇是一項多層次、多目標、多因素的復雜工作，山區復雜的地形、地質、水文和生態環境條件不同程度影響著旅游公路選線，因此，在具體的比較和選擇時，需要擬制定出一些限制性指標,采取靈活運用，組合運用，全面衡量的原則對多個備選方案進行綜合比較,在符合綠色建設理念的基礎上，達到技術先進,經濟突出,安全合理的目的，最終選擇出最優方案。本文通過創建山區旅游公路路線設計方案的優選問題的評價指標體系，確定指標權重后選取綜合層次模糊評價法, 采用定性與定量分析建立綜合評價模型, 有效地對不同設計方案進行對比分析?；诖竺魃铰糜喂肪€形方案的實例分析，驗證了此方法的實用性和可行性， 對山區旅游公路路線設計方案的比選有一定的參考價值。