目前，在眾多的前期預(yù)工可研報(bào)告中，普遍存在對(duì)現(xiàn)狀公路網(wǎng)在技術(shù)方面的分析與評(píng)價(jià)不夠全面的情況，本文就起其技術(shù)評(píng)價(jià)中的四項(xiàng)特征指標(biāo)（道路特征、交通特征、服務(wù)水平、通達(dá)程度）作一般性的介紹，以便在今后的工作中對(duì)區(qū)域現(xiàn)狀公路網(wǎng)分析和評(píng)價(jià)的更加全面完善。其目的在于發(fā)現(xiàn)問題、準(zhǔn)確分析、評(píng)價(jià)現(xiàn)狀公路網(wǎng)的優(yōu)劣程度。運(yùn)用道路與交通特征參數(shù)對(duì)公路網(wǎng)上的交通流與組成公路網(wǎng)道路特征及路網(wǎng)所提供的服務(wù)水平，從宏觀上給以定量表述，從而為公路網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、公路改建或新建項(xiàng)目的制定和實(shí)施提供更加充分的論據(jù)。四項(xiàng)特征指標(biāo)所包含的具體參數(shù)見圖1。

　　一、 四項(xiàng)特征指標(biāo)

　　1. 公路網(wǎng)交通流特征參數(shù)

　　 表述路段交通特征的物理量為路段交通特征參數(shù)，主要有交通量Q、交通密度K、車速V、車頭距h、通行能力C，其中Q、K、V為路段基本交通參數(shù)，這些集中反映了路段交通流的最基本特征。

　　公路網(wǎng)中每段道路由有限個(gè)路段組成，因此，整個(gè)公路網(wǎng)的交通特征與路段交通參數(shù)有直接的聯(lián)系，現(xiàn)用“網(wǎng)流量Qw、網(wǎng)車速Vw、網(wǎng)車流密度Kw來表述整個(gè)公路網(wǎng)的交通特征，稱之為公路網(wǎng)的基本交通參數(shù)。

　　①網(wǎng)流量：是指組成公路網(wǎng)中各路段交通量的加權(quán)（里程權(quán)）平均值，用Qw（輛/日、小時(shí)）表示，公式如下：

　　式中qi——第i個(gè)路段上的交通量（輛/日、小時(shí)）

　　 Li——第i個(gè)路段上的里程（km）

　　 Lw——公里網(wǎng)的總里程 （km）

　　 Pi——里程權(quán)（Pi＝Li/Lw）

　　 根據(jù)（1-1）式可以計(jì)算出公路網(wǎng)中各類技術(shù)等級(jí)公路的網(wǎng)流量，如：國(guó)道Q國(guó)、省道Q省、縣道Q縣的網(wǎng)流量。

　　 Q國(guó)＝∑q國(guó)i·p國(guó)i

　　 Q省＝∑q省i·p省i （1-2）

　　 Q縣＝∑q縣i·p縣i

　　 式（1-2）中，Q國(guó)、Q省、Q縣、p國(guó)i、p省i、p縣i分別表示國(guó)道、省道、縣道的路段交通量和相應(yīng)的里程權(quán)。

　　容易證明：QW＝Q國(guó)·P國(guó)+Q省·P省+Q縣·P縣 （1-3）

　　式中：P國(guó)＝L國(guó)/LW； P省＝L省/LW； P縣＝L縣/LW

　　其中：L國(guó)、L省、L縣分別表示區(qū)域內(nèi)國(guó)道、省道、縣道的總里程。

　　網(wǎng)流量這一指標(biāo)從客觀上反映了整個(gè)公路的交通負(fù)載情況。

　　②網(wǎng)車流密度：是指某一時(shí)刻公路網(wǎng)單位長(zhǎng)度路段上所擁有的車輛數(shù)。用Kw表示（輛/km），其公式如下：

　　 (1-4)

　　式中：N——某一時(shí)刻整個(gè)路網(wǎng)上的車輛數(shù)（輛）。

　　 Ki——第i個(gè)路段的交通密度 （輛/km）。

　　由式（1-4）知，網(wǎng)車流密度為各路段車流密度的加權(quán)平均值，權(quán)值同前。這一指標(biāo)反映了公路網(wǎng)上車流的密集程度。

　　③網(wǎng)車速：是指各路段上平均車速的調(diào)和平均值，用Vw表示（公里/小時(shí)）。公式如下：

　　式中：Vi－第i個(gè)路段上車輛（公里/小時(shí)）。

　　 Wi－第i個(gè)路段上車公里權(quán)（Wi＝qiLi/∑qiLi）

　　此參數(shù)是反映網(wǎng)流量在路網(wǎng)中運(yùn)行快慢程度的指標(biāo)。

　　可以證明：網(wǎng)流量、網(wǎng)車速度及網(wǎng)車流密度有下列關(guān)系

　　④網(wǎng)行程時(shí)間：是指公路網(wǎng)上車輛行使單位里程所需的時(shí)間，用 Tw表示（小時(shí)/km），按下式計(jì)算：

　　以上是描述區(qū)域公路網(wǎng)中交通特征參數(shù)，具有實(shí)際意義，通過它們的計(jì)算可反映區(qū)域現(xiàn)狀公路網(wǎng)實(shí)際交通狀況。

　　2. 區(qū)域公路網(wǎng)道路特征參數(shù)

　　與交通特征參數(shù)相類似，道路特征參數(shù)與路段特征參數(shù)有直接關(guān)系，可以用道路技術(shù)等級(jí)Jw，網(wǎng)容量Cw和路面鋪裝率Rw表示

　　① 道路技術(shù)等級(jí)：是區(qū)域內(nèi)各級(jí)公路的加權(quán)平均值。公式如下：

　　 （1-8）

　　式中：Ji——第i個(gè)路段的技術(shù)等級(jí)，Ji取值一般為Ji＝0，1,2,3,4,5

　　對(duì)應(yīng)的公路是高速、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、等外。

　　 Pi——同前。

　　此項(xiàng)參數(shù)從總體上反映了區(qū)域路網(wǎng)的技術(shù)等級(jí)水平。

　　②網(wǎng)容量：實(shí)質(zhì)是網(wǎng)流量Qw達(dá)到最大值時(shí)的值，即

　　 Cw＝max{QW1，QW2，QW3，……Qwk} （1-9）

　　式中： Qwk－－區(qū)域公路網(wǎng)中某一種交通狀態(tài)k的網(wǎng)流量。由于網(wǎng)容量與路段及交叉口的多少相關(guān)，但對(duì)于大多數(shù)等級(jí)公路來說，交叉口間距一般較長(zhǎng)，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可不考慮交叉口的影響。網(wǎng)容量不應(yīng)大于組成區(qū)域路網(wǎng)各路段容量的加權(quán)平均值，即：

　　 （1-10）

　　對(duì)應(yīng)于6種道路等級(jí)，則

　　式中：Ci－第i個(gè)路段的容量（輛/日（小時(shí)））

　　 Cj－第j級(jí)公路的容量（輛/日（小時(shí)））

　　 Pj－第j級(jí)公路里程占區(qū)域總里程的比重。

　　 （1-11）

　　③路面鋪裝率：一般指區(qū)域公路網(wǎng)中，有路面里程與總里程之比，用Rw表示：

　　 LR－高級(jí)、次級(jí)路面里程（km）

　　 Lw－公路網(wǎng)總里程（km）

　　3. 區(qū)域公路網(wǎng)服務(wù)水平及其參數(shù)

　　服務(wù)水平就是反映道路交通給道路使用者提供服務(wù)質(zhì)量好壞的尺度指標(biāo)。一般用路網(wǎng)事故率、路網(wǎng)平均運(yùn)輸成本、路網(wǎng)飽和度、里程飽和率這幾項(xiàng)參數(shù)來反映區(qū)域公路網(wǎng)的服務(wù)水平。

　　① 路網(wǎng)事故率，指車輛在公路網(wǎng)中行駛每?jī)|車次公里所發(fā)生的事故次數(shù)，用Aw表示，這項(xiàng)指標(biāo)反映了區(qū)域公路網(wǎng)的安全性，按下式計(jì)算：

　　 （1-12）

　　式中：A――路網(wǎng)中一年發(fā)生的事故次數(shù)。

　　 ――路網(wǎng)的年平均日車公里。

　　其中：Qj－第j級(jí)公路的網(wǎng)流量。

　　 Lj－第j級(jí)公路的里程。

　　② 交通容量比（擁擠度）：指公路網(wǎng)流量與最大網(wǎng)容量之比值。用Sw表示。公式為：

　　 (1-13)

　　此項(xiàng)指標(biāo)表明路網(wǎng)的適應(yīng)性。一般情況下，當(dāng)：

　　a. Sw＝0.1～0.75時(shí)，表示交通暢通無阻，適應(yīng)性好。

　　b. 0.75<Sw≤1.0時(shí)，表示尚能適應(yīng)，但高峰時(shí)有阻車現(xiàn)象。

　　c. Sw>1.0時(shí)，表示不能適應(yīng)交通需求，嚴(yán)重阻車。

　　③ 路網(wǎng)里程飽和率：指公路網(wǎng)中飽和度等于或大于1.0的路段長(zhǎng)度與公路網(wǎng)總里程之比，用Zw表示即：

　　式中：Li－第i個(gè)飽和路段里程（km）。

　　 Lw－同前。

　　4. 區(qū)域公路的通達(dá)程度

　　 區(qū)域公路網(wǎng)的通達(dá)程度，就是公路網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連接方便緊密程度情況，通常用路網(wǎng)密度、路網(wǎng)連通度和節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性來表達(dá)。

　　 ①公路網(wǎng)密度：依據(jù)公路網(wǎng)所在區(qū)域的面積、人口、經(jīng)濟(jì)為基數(shù)來計(jì)算。分別稱為面積網(wǎng)密度r1、人口網(wǎng)密度r2、經(jīng)濟(jì)網(wǎng)密度r3和綜合網(wǎng)密度r4。公路網(wǎng)密度是一個(gè)宏觀指標(biāo)，正是從區(qū)域交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，試圖闡明路網(wǎng)密度的適應(yīng)性。

　　 (1-15)

　　式中：LW――公路網(wǎng)總里程（km）。

　　 A ――區(qū)域土地面積（km2）。

　　 P ――區(qū)域內(nèi)人口數(shù)（人）。

　　 E ――區(qū)域經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如：GDP（萬元或億元）。

　　 Ld ――路網(wǎng)等效里程（km）。

　　等效里程是以一般二級(jí)公路作為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)公路，將其他技術(shù)等級(jí)的公路按車公里折算（用各級(jí)公路的通行能力計(jì)算車公里）為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)公路時(shí)的相當(dāng)長(zhǎng)度，計(jì)算公式如下：

　　 （1-16）

　　 式中：bj ――j級(jí)公路一個(gè)車道的等效系數(shù)，見表1-1。

　　mj ――j級(jí)公路的車道數(shù)（條）。

　　xj ――j級(jí)公路的實(shí)際里程（km）。

　　m2 ――一般二級(jí)公路的車道數(shù)（條）。

　　表1-1 等效系數(shù)換算表

　　 ②路網(wǎng)連通度：是指構(gòu)成路網(wǎng)邊數(shù)與節(jié)點(diǎn)總數(shù)的比重，用DW表示，計(jì)算式為：

　　 （1-17）

　　式中：H ――相鄰兩節(jié)點(diǎn)間的平均空間直線距離（km），。

　　A ――區(qū)域面積（km2）。

　　N ――區(qū)域內(nèi)應(yīng)連通的節(jié)點(diǎn)數(shù)。

　　 Z ――路網(wǎng)變形系數(shù)，其值與路線彎曲情況和節(jié)點(diǎn)分布的幾何形狀有關(guān)。

　　 LW――同前。

　　 路網(wǎng)連通度的值在平均意義上反映了公路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連通的強(qiáng)度。當(dāng)DW接近1.0時(shí)，路網(wǎng)布局為樹狀，各節(jié)點(diǎn)多為二路連通；當(dāng)DW為2.0時(shí)，路網(wǎng)布局為方格狀，各節(jié)點(diǎn)多為四路連通；當(dāng)DW大于3.0時(shí)，路網(wǎng)布局為三角狀，各節(jié)點(diǎn)為六路連通。

　　 ③節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性：是度量一個(gè)節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)聯(lián)系難易程度的指標(biāo)，用Dk表示（k為節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)），其值一般用連接該點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)表示，邊數(shù)越多，通達(dá)性越高。由于在公路網(wǎng)絡(luò)中，一條邊必須連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，故不難證明各節(jié)點(diǎn)的平均通達(dá)性與公路網(wǎng)連通度有近似2倍的關(guān)系。

　　 以上主要介紹了反映公路網(wǎng)道路和交通特征參數(shù)的計(jì)算方法，由它們就可構(gòu)成公路網(wǎng)功能的技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

　　二、 區(qū)域公路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)

　　 區(qū)域公路網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的目標(biāo)主要有兩方面，一是保證區(qū)域內(nèi)外的有效連通，促進(jìn)區(qū)域社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，二是滿足交通需求，提高運(yùn)輸效益。區(qū)域公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)，一般按照社會(huì)評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和技術(shù)評(píng)價(jià)三個(gè)組成部分來分析。評(píng)價(jià)的方法分單項(xiàng)指標(biāo)法和綜合法兩種，而評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇與計(jì)算，是整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的共性問題，亦是影響評(píng)價(jià)結(jié)果的關(guān)鍵所在。對(duì)于技術(shù)評(píng)價(jià)而言，主要應(yīng)針對(duì)路網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用功能，其基本要求歸納為三點(diǎn)，可選用以下單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，即：公路網(wǎng)密度、網(wǎng)容量、網(wǎng)車速、行程時(shí)間、交通容量比（擁擠度）、路網(wǎng)等級(jí)、通行能力、里程飽和度、路網(wǎng)連通度、路網(wǎng)事故率等項(xiàng)指標(biāo)加以分析評(píng)價(jià)。

　　1. 單項(xiàng)指標(biāo)分析評(píng)價(jià)法

　　單項(xiàng)指標(biāo)分析評(píng)價(jià)法就是給各項(xiàng)指標(biāo)相應(yīng)于不同的適應(yīng)情況的標(biāo)準(zhǔn)，而后把計(jì)算求得的實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較來確定各項(xiàng)指標(biāo)的適應(yīng)程度，最后得出有關(guān)結(jié)論。根據(jù)評(píng)價(jià)工作的需要，可以把區(qū)域公路網(wǎng)的適應(yīng)的評(píng)價(jià)語言，劃分為（好、較好、一般、較差、差）五種情況。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定因素較廣，于人們的感受和主觀成份較大，不確定性顯著，部分指標(biāo)難以用固定的數(shù)值來度量。但為了便于在實(shí)際中應(yīng)用，根據(jù)專家調(diào)查結(jié)果，采用集值統(tǒng)計(jì)法，確定了以下幾項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（見表2）供參考。

　　其它指標(biāo)的評(píng)價(jià)，可根據(jù)有關(guān)規(guī)范中的技術(shù)指標(biāo)加以對(duì)比分析、論定。

　　表2 部分單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

　　2. 公路網(wǎng)適應(yīng)性的綜合評(píng)價(jià)

　　 因公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)是社會(huì)評(píng)價(jià)、技術(shù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)三個(gè)子系統(tǒng)組成，而每個(gè)子系統(tǒng)又包含有若干個(gè)指標(biāo)，它們分別從某一方面表示路網(wǎng)系統(tǒng)方案的特性。各個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)乃至一個(gè)子系統(tǒng)，均難以對(duì)公路網(wǎng)作出滿意的綜合評(píng)價(jià)，具有一定的模糊性，為此，應(yīng)對(duì)公路網(wǎng)整體作出客觀的優(yōu)劣評(píng)價(jià)，常用的方法是價(jià)值法，而在這種方法中，又有多種結(jié)構(gòu)模型，對(duì)現(xiàn)狀公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)，則采用其中的模糊數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)模型較合理的模型。

　　①指標(biāo)域

　　 X＝{x1，x2，x3 }

　　 評(píng)語域：

　　 Y＝{Y1 Y2 Y3 Y4 Y5}

　　是X×Y上的模糊關(guān)系矩陣，其元素rij表示第i個(gè)指標(biāo)相對(duì)于第j評(píng)語的隸屬度； A＝{a1，a2，a3}是指標(biāo)X上的模糊向量，指標(biāo)權(quán)重；B＝{b1，b2，b3，b4，b5}是評(píng)價(jià)語域Y上的模糊向量，評(píng)價(jià)結(jié)果，則稱式（2-1）模糊變換為綜合評(píng)價(jià)模型。

　　公式： B＝A*R （2-1）

　　取模糊矩陣的合成運(yùn)算為一般矩陣的運(yùn)算規(guī)則，根據(jù)最大隸屬原則，如有bk＝max{b1，b2，b3，b4，b5}則路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為YK（K=1，2，3，4，5），依據(jù)參數(shù)Db＝b最小＋b次小 （2-2）

　　和模糊關(guān)系向量Ri{ri1，ri2，ri3，ri4，ri5}就可以對(duì)公路網(wǎng)的綜合適應(yīng)性及各項(xiàng)指標(biāo)的適應(yīng)性作出進(jìn)一步的分析。上述綜合評(píng)價(jià)模型可按實(shí)際需要增減，對(duì)于現(xiàn)狀公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)，取擁擠度、路網(wǎng)技術(shù)等級(jí)、連通度這三項(xiàng)指標(biāo)可以滿足要求。

　　②公路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)，重點(diǎn)在于分析各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)于路網(wǎng)分布情況的模糊性，因此各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度，可按其在路網(wǎng)分布的實(shí)際情況來確定。參考表2中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)路網(wǎng)中路段的飽和度和技術(shù)等級(jí)在相應(yīng)范圍內(nèi)的里程分布比例，將路網(wǎng)連通度DW的標(biāo)準(zhǔn)放大1.0倍，按照路網(wǎng)圖上通達(dá)性在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)與路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)的比值，即可圈定DW的隸屬度，從而確定模糊矩陣R值。

　　權(quán)重系數(shù)的確定目的主要用來反映各項(xiàng)指標(biāo)的作用和不同影響，一般通過專家咨詢來確定，根據(jù)具體情況可分別采用專家小組或發(fā)表調(diào)查方法，把調(diào)查結(jié)果匯總整理后，即可得到各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。

　　調(diào)查結(jié)果整理方法：

　　⑴、平均數(shù)法

　　 （2-3）

　　式中：

　　――第i個(gè)評(píng)判指標(biāo)的平均權(quán)重。

　　――第j個(gè)專家給第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重所賦值。

　　m――咨詢專家數(shù)目

　　需要注意的是為了便于專家判別，只要求給權(quán)重賦值0≤aij≤1.0即可。

　　⑵、中位數(shù)法

　　就是對(duì)固定的i將aij（1，2，3……m）按其值大小順序排列，則有

　　 m為奇數(shù)時(shí)（2-4）

　　 m為偶數(shù)時(shí)

　　式中：符號(hào)含義同前。

　　將用上述方法整理得到的各項(xiàng)指標(biāo)平均權(quán)重作統(tǒng)一化處理，便有其權(quán)重系數(shù)為：

　　 （2-5）

　　依據(jù)上述原理，通過發(fā)表調(diào)查方法即可得到公路路網(wǎng)飽和度、技術(shù)等級(jí)即連通度的權(quán)重?cái)?shù)。

　　以上主要介紹了公路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)方法，由這些即可對(duì)區(qū)域公路網(wǎng)做出較為全面的技術(shù)分析和綜合評(píng)價(jià)，從而為區(qū)域公路網(wǎng)是否需要進(jìn)行改建或新建提供更充分的論證依據(jù)。

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