文/周靜 王鵬耀

一、研究背景

喀斯特地貌，是地下水與地表水對可溶性巖石溶蝕與沉淀，侵蝕與沉積，以及重力崩塌、坍塌、堆積等作用形成的地貌，中國亦稱之為巖溶地貌，為中國五大造型地貌之一[1]。

山地城市，國外又叫斜面城市或坡地城市，可以理解為修建在傾斜的山坡地面上的城市[2]。山地城市一般包含狹義和廣義兩種類型：狹義山地城市是指城市選址修建在傾斜的山地坡面上，如重慶、蘭州、拉薩等城市[3]；有些城市盡管修建在平坦的地域，但因其周圍地貌條件復雜，從而對城市的空間發(fā)展、布局結構、氣候環(huán)境及交通組織產生影響，即廣義山地城市，這類城市也視為山地城市，如昆明、貴陽、杭州、南京等[4]。

喀斯特山地城市屬于山地城市，同時具有特殊的喀斯特地貌，即具有喀斯特地貌的山地城市。

城市軌道交通是一項投資大、涉及面廣、綜合性強的基礎設施項目。它的建設對城市發(fā)展將產生長遠影響，是城市發(fā)展的百年大計。在城市軌道交通項目中，選線專業(yè)是工程設計的前置專業(yè)，大部分設計工作需在選線工作完成后才能開展，線路方案的優(yōu)劣直接影響著工程的投資和設計。目前，國內外開展城市軌道交通線路選線的研究工作不多，并且還沒有專門針對喀斯特山地城市軌道交通線路選線的研究，故開展喀斯特山地城市軌道交通線路選線研究工作很有必要。

二、影響因素分析

影響喀斯特山地城市軌道交通線路選線的因素很多，宏觀因素如城市規(guī)劃，微觀因素如站點地質條件和管網情況，均會對站點選址起到不同程度的影響。根據(jù)城市軌道交通線路工程規(guī)范要求及城市軌道交通選線常規(guī)外部要素，結合貴陽市軌道交通1、2、3號線一期工程實施及調研情況，并根據(jù)軌道交通專家對于喀斯特地區(qū)建設意見，歸納總結出影響喀斯特山地城市軌道交通線路選線的主要因素如下：

1.地形地貌和地質條件

喀斯特山地城市地形起伏大，而軌道交通線路縱坡又必須滿足相關規(guī)范，故喀斯特山地城市地形會對軌道交通線路縱坡產生影響。此外，由于喀斯特山地城市巖溶強烈發(fā)育，施工中經常發(fā)現(xiàn)巖溶破碎帶、大型溶洞和溶腔、巖溶管道水和暗河，這對軌道交通線路走向、車站選址、車站埋深等將產生較大影響。

2.城市規(guī)劃及建設情況

（1）城市規(guī)劃

與軌道交通線網規(guī)劃及線路選線等有關的城市規(guī)劃主要有城市總體規(guī)劃和城市土地利用規(guī)劃。與城市總體規(guī)劃是否相符，會直接影響軌道交通項目是否能通過審批。與土地利用規(guī)劃的協(xié)調度，會影響喀斯特山地城市軌道交通線路前期手續(xù)辦理周期及工程建設費用。

（2）城市建設

與城市建設的結合，會對軌道交通線路局部走向產生影響。因此，軌道交通線路選線應與城市建設相結合是規(guī)劃決策層的常規(guī)建議。若在選線階段沒有考慮城市建設因素，而在后期決策過程中要求軌道交通與城市建設結合，則對線路方案會產生一定影響。國內近十年結合城市規(guī)劃實施的軌道交通TOD模式就是與城市建設的深度融合。

3.城市經濟實力

城市經濟實力決定了軌道交通線路制式的選擇、線路的敷設方式，并影響項目是否可以開工建設。根據(jù)國家政策，軌道交通線路制式的選擇與當?shù)刎斦杖胂⑾⑾嚓P。同時政府方應建立透明規(guī)范的資本金及運營維護資金投入長效機制，確保城市軌道交通項目建設資金及時足額到位。

4.客流吸引條件

客流吸引條件會直接影響軌道交通線路走向及車站的選址。運送乘客是軌道交通最重要的功能，客流的多少是影響軌道交通線路選線最直接的因素之一。在線路走向選擇時，應充分考慮沿線既有和規(guī)劃的主要客流集散點以及各類交通樞紐，并應與城市綜合交通網絡規(guī)劃相協(xié)調，以利于最大限度地吸引客流，方便乘客出行。

5.工程實施條件

工程實施條件對軌道交通線路局部走向會產生影響。在拆遷難度較大、下穿建（構）筑物多、交通疏解難等復雜的工程實施條件下，會導致軌道交通建設成本大幅增加，建設周期延長，施工風險增大，故通常會通過調整線路方案來降低各種風險。

6.社會效益

在軌道交通選線階段，應考慮軌道交通產生的社會效益，比如緩解交通擁堵、增加就業(yè)崗位、帶動區(qū)域經濟的發(fā)展、節(jié)約能源及保護環(huán)境等?？紤]社會效益因素后，會對軌道交通線路走向、曲線半徑和坡度設置等產生影響。

7.生態(tài)環(huán)境因素

軌道交通線路的走向和敷設方式還受制于生態(tài)環(huán)境因素?？λ固厣降爻鞘猩鷳B(tài)環(huán)境較為脆弱，在軌道交通選線階段，為保護環(huán)境，需盡量避繞森林公園、水源保護區(qū)及風景名勝區(qū)等，從而使線路走向發(fā)生改變。

三、評價指標體系

（一）評價指標選取原則

1.系統(tǒng)性原則

評價體系要能全面并系統(tǒng)性地反映喀斯特山地城市軌道交通線路選線的特點。在選擇多項指標構建評價體系時，要分析各指標是否能夠全面反映評價對象各方面的特征，同時各指標之間是否相互協(xié)調、相互補充。

2.科學性原則

評價體系的建立需遵守客觀科學的原則?？茖W性的原則一方面是指評價指標之間關系協(xié)調，不能出現(xiàn)相互矛盾或相互沖突的情況；另一方面，評價的標準要充分結合喀斯特山地城市的特點，以實際經驗做修正。

3.定性和定量指標相結合的原則

喀斯特山地城市軌道交通線路選線的影響因素，有定量因素，也有定性因素，若要使綜合評價更具客觀性，就必須堅持定量和定性指標相結合的原則，這樣才能既有利于系統(tǒng)模型的處理，又可彌補單純定量評價的不足以及數(shù)據(jù)本身存在的某些缺陷。

4.個性與共性結合的原則

喀斯特山地城市軌道交通線路選線評價指標體系，與平原城市、山地城市的軌道交通線路選線評價指標體系有共性的指標，但也需結合喀斯特山地城市的特點，找出喀斯特山地城市的個性指標，比如地形地貌、地質條件等因素。

5.獨立性原則

在選取指標時，應保證指標之間的獨立性，避免指標相容。因此，指標的選取既要全面又要精煉，要對喀斯特山地城市軌道交通線路選線方案的評價具有明顯的敏感性。

6.簡易和實用性原則

評價指標體系既要言簡意賅、易于掌握、避免繁瑣，又要具備實際應用功能和較強的可操作性。避免指標中顯見的包含關系，對隱含的相對關系，要在模型中以適當方法加以消除。

（二）評價指標體系確定

通過研究喀斯特山地城市軌道交通線路選線評價指標選取原則、主要影響因素、評價標準等，提出喀斯特山地城市軌道交通線路選線評價的相關指標，建立初步的評價體系，形成調查問卷。然后根據(jù)德爾菲法，發(fā)放電子問卷，紙質問卷，咨詢貴陽市軌道交通建設單位、設計單位、研究院所等相關單位的專家意見。通過對專家進行問卷調查，歸納整理各個專家對指標的意見，調整指標體系，最終形成喀斯特山地城市軌道交通線路選線評價指標體系，具體指標見表1。

表1 喀斯特山地城市軌道交通線路選線評價指標體系

四、貴陽市軌道交通線路選線綜合評價

1.評價體系指標權重總體分析

通過前述分析，對已建立的評價指標體系，按照層次分析法，建立判斷矩陣，通過發(fā)放問卷調查，整合各專家的矩陣表，取得平均數(shù)，使用計算機軟件yaahp得出貴陽市城市軌道交通線路選線評價指標體系權重列表（見表2）。

表2 貴陽市城市軌道交通線路選線評價指標體系權重列表

通過一致性指標（CI）與平均隨機一致性指標（RI）的比較，對該權重列表進行一致性判別。經檢驗判別一致性比例小于0.1，說明該指標數(shù)據(jù)真實可靠，評價體系合理，各項指標可以作為貴陽市城市軌道交通線路選線評價指標。

2.模糊綜合評價法的因素集確定

根據(jù)前述分析得到的模糊綜合評價因素集如下：

第 一 層 為：A={B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7}。

第 二 層 為：B1={C1,C2}；B2={C3,C4，C5,C6，C7}；B3={C8,C9，C10,C11}；B4={C12,C13，C14,C15}；B5={C16,C17，C18,C19}；B6={C20,C21，C22}；B7={C23,C24，C25，C26}。

3.定性指標與定量指標的無量綱處理

（1）定性指標無量綱處理

通過收集分析貴陽市軌道交通1號線、2號線、3號線一期的初步設計、環(huán)境影響評價報告、水土保持報告、客流預測報告、節(jié)能報告、地質災害報告及用地預審等資料，制作出貴陽市軌道交通1號線、2號線、3號線一期線路選線評價的調查問卷，并發(fā)放給貴陽市城市軌道交通集團有限公司員工調查。通過整理計算，得出貴陽市軌道交通1號線、2號線、3號線一期工程各個定性指標的平均分，最后再利用Z-score標準化方法對各指標平均分進行無量綱處理。

（2）定量指標無量綱處理

通過收集分析貴陽市軌道交通1號線、2號線、3號線一期的初步設計、客流預測報告等，得出各線路定量指標的實際值，再利用Z-score標準化方法對各指標實際值進行無量綱處理（詳見表3）。

表3 貴陽市軌道交通線路選線評價指標無量綱處理匯總表

4. 分層綜合評判

通過以上分析，結合模型公式B=AoR進行計算，其中o表示模糊算子M（·，+）。

5. 高層次綜合評判

根 據(jù) 公 式A={B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7},

權重A=(0.1684,0.2719,0.1071,0.2429,0.1071,0.0408,0.0618)得 出綜合評判指標。

通過計算分析得出，貴陽市軌道交通1號線、2號線、3號線一期工程線路選線綜合評價按照分值排序為：貴陽市軌道交通3號線一期、貴陽市軌道交通2號線、貴陽市軌道交通1號線。

6. 評價結果分析

結合各指標的權重分析，對于整個線路選線綜合評價，3號線一期線路方案最優(yōu)，2號線線路方案次之，最后為1號線線路方案。從前面的研究可知，按照權重的大小排序，各準則層的重要性依次為城市規(guī)劃、客流吸引條件、地形地貌條件、工程投資和工程實施條件、環(huán)境影響、社會效益。現(xiàn)從最重要的城市規(guī)劃、客流吸引條件、地形地貌條件來分析3條線路中的最優(yōu)線路。

在城市規(guī)劃方面，1號線、2號線、3號線一期都非常契合貴陽市的城市發(fā)展方向，與城市總體規(guī)劃相符合，同時帶動沿線土地集約開發(fā)，與土地利用發(fā)展相協(xié)調，各條線路差距較小。在客流吸引方面，3號線一期工程是貴陽市南北向主要的骨干線，串聯(lián)貴陽市主要區(qū)域有花溪區(qū)、經開區(qū)、云巖區(qū)、南明區(qū)、烏當區(qū)。覆蓋了城市的主要客流廊道，且線路近期全日客運量為3條線路中最大的，其次為2號線，1號線客流為3條線路中最小的。在地形地貌方面，2號線最小曲線半徑（300≤ R≤400）最少，1號線次之，3號線一期最多。同時，對于大于25‰的坡度，3號線一期最少，2號線次之，1號線最多。另外，1號線和2號線都從觀山湖區(qū)到老城區(qū)，線路落差大，存在長大坡道，3號線一期線路無長大坡道。在地形地貌方面，2號線最優(yōu)，3號線次之，最后為1號線。最后結合各指標權重進行綜合分析得出，3號線一期線路方案最優(yōu)，2號線線路方案次之，最后為1號線線路方案。

指標 指標類型 1號線 2號線 3號線一期 備注12 C12客流出行廊道的覆蓋效益型定量指標0.12 1.21 2.12 線路近期全日客運量13 C13與大型客流集散點的連通 0.93 0.28 2.24 初步設計近期客流14 C14與其他交通方式的銜接 2.28 0.77 0.39 15 C15車站選址 效益型定性指標 0.01 1.88 1.56 16 C16工程地質條件 0.09 1.28 2.08 17 C17拆遷工程數(shù)量 效益型定量指標 1.04 2.20 0.21 房屋征收及綠化遷移18 C18交通疏解難易度 效益型定性指標 0.00 1.73 1.73 19 C19下穿建（構）筑物數(shù)量 效益型定量指標 1.50 1.93 0.02 20 C20交通擁堵緩解0.26 0.96 2.23 21 C21TOD作用 1.15 0.15 2.15 22 C22節(jié)能環(huán)保 1.73 1.73 0.00 23 C23生態(tài)環(huán)境 1.24 2.10 0.11 24 C24運營環(huán)境 1.95 1.47 0.03 25 C25景觀環(huán)境 0.00 1.73 1.73 26 C26人文古跡 0.28 0.93 2.24 效益型定性指標

五、結束語

本文運用AHP-模糊綜合評價法[5]對喀斯特山地城市軌道交通線路選線建立綜合評價模型。并以貴陽市為例，以該評價模型對貴陽市軌道交通1號線、2號線、3號線一期線路選線進行綜合評價，準則層中七個主要影響因素重要性依次為：城市規(guī)劃（權重為0.2719）、客流吸引條件（權重為0.2429）、地形地貌條件（權重為0.1684）、工程投資（權重為0.1071）、工程實施條件（權重為0.1071）、環(huán)境影響（權重為0.0618）、社會效益（權重為0.0408）。

對于B1地形地貌條件，2號線最優(yōu)，3號線一期次之，最后為1號線；對于B2城市規(guī)劃，1號線最優(yōu)，3號線一期次之，最后為2號線；對于B3工程投資，1號線最優(yōu)，2號線次之，最后為3號線一期；對于B4客流吸引條件，3號線一期最優(yōu)，2號線次之，最后為1號線；對于B5工程實施條件，2號線最優(yōu)，3號線一期次之，最后為1號線；對于B6社會效益，3號線一期最優(yōu)，2號線次之，最后為1號線；對于B7環(huán)境影響，2號線最優(yōu)，1號線次之，最后為3號線一期。經過綜合評價后得出，3號線一期線路方案最優(yōu)，2號線線路方案次之，最后為1號線線路方案。