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标题 绿色公路评估现状与发展
范文 曾伟+赵建雄 王朝辉 范巧娟
0 引言
截止2016年初,中国高速公路里程已达12.36万km,居世界之首。公路交通事业的高速发展在便民出行、提高国民生活质量、拉动经济增长的同时,也造成了资源浪费、环境污染等问题,使得交通行业发展与生态环境保护之间的矛盾日益加剧,寻求低碳、节能、环保的可持续发展公路已然受到各界的高度关注。
绿色公路将可持续发展理念引入公路行业,可实现公路建设外部约束条件与内在供给品质之间的协调,成为当下公路交通健康可持续发展的有效手段[1]。目前,中国已成功修建生态型绿色公路[2]、景观型绿色公路和低碳环保型绿色公路等示范工程,相关部门和公路界学者也提及了一些绿色公路的本质特征[3],但对绿色公路的定义尚不明确;同时,已建的绿色生态公路工程质量大多良莠不齐,缺乏客观、系统的评估方法及评估体系,尚未对绿色公路建设进行规范化和标准化要求。因此,明确绿色公路内涵、建立绿色公路评估标准体系对于规范绿色公路建设具有现实意义。
本文在全面梳理现有绿色生态公路内涵的基础上厘定绿色公路的定义,系统分析绿色公路的建设概况及评估现状,指明当下绿色公路评估中存在的问题,并对绿色公路评估发展方向进行展望,希望能为绿色公路的评估研究及绿色交通行业发展提供借鉴。
1 绿色公路理念
1.1 绿色公路内涵
《关于实施绿色公路建设的指导意见》明确了绿色公路建设的指导思想和基本原则,提出了五大措施来保证绿色公路建设的顺利开展,任务涉及资源利用、自然生态保护、科技创新、品质优越和功能多元5个方面。同时,相关部门和公路界学者也提及了一些绿色公路的本质特征,如生态、安全、便捷、美观及节能等,但对于绿色公路的定义不尽相同。
彭波、陈红等人以生态效益、经济效益及社会效益协调发展为目标,将公路的设计、建设与自然环境相融合,形成安全舒适、高效便利、景观完整和谐的带状公路交通生态系统和区域交通生态系统[4-5];秦晓春等倡导运用绿色技术及环保手段保证绿色公路全寿命周期内的经济、环境效益[6];郝培文等人基于可持续发展的定义及要求,将一系列优良的可持续性实践技术运用于道路设计和施工过程[7];蔡洁等借鉴《绿色建筑评价标准》将绿色公路定义为:在公路全生命周期内最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,提供高效、适用的运输条件,与自然和谐共生的公路[8];李祝龙等认为绿色道路就是在满足基本路用功能的前提下,环境优美的一类公路的统称[9];欧阳斌等人以节能、环保为核心价值理念,通过新能源、新材料、新设备和新工艺的应用实现公路的绿色效益;贺宏斌等提及一种集生态保护、资源节约、技术创新、便民服务为一体的新型公路建设理念;王朝辉提出在道路全寿命周期内最大限度节约资源、保护环境和减少污染,提供健康、舒适、高效使用环境的生态型城市道路[10];马军等认为绿色公路就是将绿色、低碳理念运用到公路建设、使用过程中,形成安全舒适、高效便利、景观完整和谐的公路[11]。
笔者认为绿色公路是在公路全寿命周期内,能以创新、协调、绿色、开放、共享为发展理念,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,注重智慧化管理与服务品质提升,为人们提供安全、舒适、便捷、美观的公路使用环境,与自然和谐共生的公路。
1.2 绿色公路建设概况
修建绿色公路是绿色公路理念的实践和落实,是推动经济和社会发展的重要因素。目前世界各国都加强绿色理念的贯彻实施,将绿色公路建设推向一个新高潮。中国将“绿色发展”作为“十三五”和今后经济社会发展的基本理念,力求2020年基本建成绿色循环低碳交通运输体系。对各国绿色公路建设情况梳理如表1所示。
由表1可知,各国在绿色公路建设方面做了大量细致的工作,中国亦开展了相当数量的绿色生态公路工程,且有诸多新理念、新技术和新材料应运而生,但绿色公路的定位多为景观公路、生态公路、低碳环保公路等单一方面,未能全面、综合地诠释绿色公路。目前中国正处于建设“双型”道路的关键时刻,规范绿色公路建设标准、加大绿色公路评估和监管力度尤为重要。
2 绿色公路评估的重要意义
随着中国绿色公路的快速发展,建设过程中存在的盲目跟从、资源利用率低及生态破坏严重等问题也逐渐显现,所修建的绿色公路难以满足环保、景观、人文、创新、舒适、便捷等多方面需求。因此,提出针对绿色公路特性的评估方法和评估标准、形成覆盖公路建设全寿命周期的评估体系,加强绿色公路建设的监管力度势在必行。
2.1 行业发展的必然选择
交通行业在便民出行、提高国民生活质量、促进社会经济发展的同时不可避免地造成了资源浪费和环境污染,给自然生态带来了巨大负担,面对交通行业发展与生态环境保护之间矛盾的日益加剧,交通行业应加快绿色公路建设,以公路绿色发展促进交通行业发展的绿色化。而目前尚未形成统一的绿色公路评估方法和评估标准,更缺少全面科学的评估体系对所建绿色公路进行系统评估,以致无法确定绿色公路建设全寿命周期中各关键控制点,无法判断公路是否达到绿色公路的建设要求,难以使绿色公路建设理念完整合理地应用于实践。因此,亟需建立一套科学、合理、全面的能贯穿于公路建设全寿命周期的绿色公路评估方法及评估体系,提高公路建设各阶段的现代化和标准化,增强公路交通网体系的自我调节能力,为现代化公路建设指明方向。
2.2 可持续发展的必然要求
为充分落实国家可持续发展战略,应将可持续发展理念贯穿绿色公路建设全寿命周期各个阶段,建设低耗能、绿色环保、低碳、舒适的绿色公路[12]。绿色公路规划阶段应侧重新科技的运用、综合效益的提高;设计阶段需注重线路的合理性,避免不必要的资源和能源消耗,重视生态恢复以及道路沿线美化设计;施工阶段加强新工艺、新材料、节能机械、废旧材料的再利用等,最大限度地节约能源,降低对生态环境的污染;运营养护阶段在利用节能技术、废旧材料的同时应进行智能化交通建设。上述绿色公路建设的各方面尚未形成统一的评定方法及评定标准,难以使绿色公路高效、高品质地完成,因此,制定并实施统一规范的评价标准、建立符合中国国情的绿色公路评估体系成为绿色公路可持续发展的首要任务。
2.3 国家战略部署的重要举措
为使中国绿色公路朝既定方向稳步发展,国家出台系列文件对绿色公路的建设发展进行引导和支持:《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中明确指出中国交通运输要向节能、环保和更加安全的方向发展;“十一五”要求加快资源节约型交通建设,实现交通发展对资源的合理应用及与自然生态的和谐统一;“十二五”进一步强调了积极推进资源节约型、环境友好型交通运输业建设的必要性和紧迫性;“十三五”明确提出要推广使用节能环保型运输工具,建立绿色环保型综合交通运输体系。综上所述,建设绿色环保的综合交通体系是国家未来的需要,而公路行业作为交通运输业的重要组成部分必担此重任,以实现交通运输业绿色、环保、智能、舒适的重大目标。绿色公路评估是绿色公路建设顺利进行的保障,在推动绿色公路建设甚至是整个交通运输行业的健康可持续发展都是至关重要的。
3 绿色公路评估研究现状
绿色公路评估在对绿色公路全寿命周期建设各项指标进行客观分析及评价的同时,亦可对绿色公路建设过程中存在的问题提出合理的修整意见,有效保证绿色公路的工程质量,促进绿色公路的建设发展。目前国内外在修建绿色公路的同时,亦加强了有关绿色公路评估的研究,现将其梳理如下。
3.1 国外研究现状
国外绿色公路评估主要通过3个方面实现:建立模型进行计算分析;研究低碳减排技术,控制碳排放量;提出绿色公路评估方法和指标以规范绿色公路建设。
3.1.1 控制碳排放量实现绿色公路建设
Varhelyi等通过对小环形交叉口排放控制及燃油消耗影响进行研究发现,环岛控制交叉口更利于公路节能低碳化;Abigail L Bristow等开展了到2050年英国低碳陆运发展途径的研究,探讨低碳交通工具的发展途径,并对其在使用过程中的碳排放量进行评估,提出了各种低碳减排措施;Fusun Olengin等从经济发展与资源环境之间的限度关系出发,对交通影响因素进行评估,为交通运输体系的可持续发展提供理论及实践依据。
3.1.2 建立模型优化绿色公路建设
Bruno Santo等建立了能源消耗、环境友好的评估模型,通过对公路网的低碳合理规划,解决公路等级优化问题;Jabbarpour采用蚁群算法结合燃油消耗模型,提出一种新型的绿色车辆交通路线系统,通过行车线路的合理选择,实现改善车辆拥堵、降低污染物排放的目的;Naderipour在优化改进原有的粒子群算法的基础上,利用综合模型测量方法对车辆行驶过程中CO2、NOx和CO的排放量进行测量和评估,有效把握污染物对公路的影响。
3.1.3 提出评估方法及指标规范绿色公路建设
Christy Mihyeon Jeon等提出交通运输可持续发展的定义、指标和评判准则;Sankoh OA等在GTS技术的基础上对比道路建设前后周边生态环境的变化,采用生态风险方法评价道路选线设计对沿线生态环境的影响;Rao等基于铁路隧道健康评价模型,在多因素耦合作用下运用层次分析法对道路隧道的健康安全性进行合理有效的分析,确定了定量评价指标及其权重。
3.2 国内研究现状
中国绿色公路评估研究相对起步较晚,但随着国家绿色公路建设迅速发展,越来越多的学者将目光聚焦在绿色公路评估研究上,并取得了一定的研究成果,现将其梳理如下。
袁冰采用Delphi法、AHP法、嫡技术法等选择节能指标并确定各指标权重[13];蒋育红等采用Delphi法、价值函数法从交通目标、环境保护目标、综合效益目标三方面建立城市绿色交通规划评价指标体系[14];李丽慧等针对公路工程绿色施工过程中涵盖的资源、能源和环境等方面提出评价指标,并应用层次分析法对某公路工程进行实证分析[15];鲁大鹏基于德尔菲法建立层次分析模型,明确各因素的权重及隶属度,运用模糊综合评价方法综合评价船舶建造过程的绿色度,对绿色公路评估具有借鉴作用[16];李炜农等采用打分法评价公路工程的可持续性,形成路面可持续性评价系统;堪彦如秉承绿色、和谐交通发展理念,将绿色规划目标细分为路网结构、运行效率等多个子目标,采用频度法确定目标层指标,采用评委投票表决法确定各指标的权重;王健等在对公路施工要素分析的基础上,建立公路绿色施工属性评价指标体系,并构建公路绿色施工属性识别模型;王少飞等采用AHP法提出涵盖4个方面、17个指标的高速公路隧道运营节能减排评价体系;王珍珍运用改进的模糊层次分析法,从交通功能、环境影响、资源节约、社会经济适应性4个方面构建城市绿色评价指标体系;杨艳飞结合公路施工现场实际状况建立了压力-状态-响应指标框架模型,形成高速公路绿色施工评价标准及评价体系;王晋等从公路规划设计、建设施工和运营养护3个方面构建绿色低碳公路评价指标体系。
综上所述,国内外绿色公路评估研究成果主要体现在有害气体排放评估、绿色公路施工评估、隧道安全评估、节能评估等方面,绿色公路评估指标较为单一,无法全面合理地评估绿色公路建设全寿命周期中各因素的影响。建立符合中国交通发展现状、可覆盖绿色公路全寿命周期的评估方法、指标和评估标准是今后绿色公路发展的必要保障。
4 绿色公路评估存在的问题
开展绿色公路评估,旨在规范绿色公路建设标准,提高绿色公路评价准确性。国内外绿色公路评估研究成果颇丰,但绿色公路评估仍存在以下问题。
(1)缺少符合中国交通发展现状的绿色公路评估方法。中国交通运输具有车流量大、混合交通状态严重、交通量增加迅速等特点,当下构建的绿色公路评估体系大多借鉴国外绿色公路评估体系和国内绿色建筑评估体系,未能有针对性地评估中国交通发展现状。因此,亟需建立符合中国交通发展特性的绿色公路评估方法以引导未来绿色公路建设。
(2)尚未制定客观、统一的绿色公路评估标准。全国已建立相当数量的绿色生态公路工程,但其工程品质大多良莠不齐,缺乏客观、统一的绿色公路评估标准对绿色公路建设进行规范化和标准化。采用科学量尺衡量绿色公路建设,对未来绿色公路评估发展具有重要意义。
(3)缺乏系统全面、覆盖全寿命周期的绿色公路评估体系。现阶段绿色公路评估主要用以满足工程项目需要,针对绿色公路全生命周期的某些阶段和常规指标进行评价研究,如何形成科学全面、覆盖全寿命周期的绿色公路评估体系,仍需进一步进行深入研究。
5 结语
本文在全面梳理绿色公路内涵、厘定绿色公路定义的基础上,系统分析了绿色公路建设及评估现状,指明了当前绿色公路评估中存在的问题。随着绿色公路建设的发展,以明确绿色公路建设关键指标、规范绿色公路建设技术标准为目标的绿色公路评估面临着更为严峻的考验。建议绿色公路评估中应注意几点:第一,结合中国交通发展特性和公路工程转型需要,形成具有不同类别指标评价、定量或定性指标评价等多功能的绿色公路综合评估方法;第二,严格控制绿色公路工程质量,避免绿色公路评估中主观因素的影响,建立客观、统一的绿色公路评估标准,为绿色公路建设的顺利开展保驾护航;第三,将绿色公路理念贯穿公路建设全寿命周期,从设计、施工、养护、运营管理、资源节约、生态环保、功能路面、交通设施等方面全面分析绿色公路建设关键因子,形成系统全面的绿色公路评估体系。
参考文献:
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更新时间:2024/12/22 19:20:50