模糊综合评价法指标分为一级指标和二级指标。笔者调查了安评及互通方案比选等方面经验丰富的专家，结合近年的安评项目实践，筛选对交通安全影响较大的因素制定下述的指标体系：

一级指标5个包括A立交构型，B交通适应性，C设施间距，D设计指标符合性，E交通安全设施布设。二级指标包括A1立交类型、A2连接部形式，B1连接部适应性等12个，详细指标体系如表1。

根据各指标表现的交通安全性能，结合专家调查，相应的交通安全性能评分的结果分为5个等级：好、较好、一般、较差、差，对应的评分分别为0~20，20~40，40~60，60~80，80~100 (见表2~6)。

表1. 互通比选方案安评指标体系

表2. 立交构型评分表

表3. 交通适应性评分表

表4. 设施间距评分表

注：邻近设施包括：隧道、服务区、同向分离式断面、停车区、加油加气站、观景台、U型转弯、避险车道、各类检查站等设施。

表5. 设计指标符合性评分表

表6. 交通安全设施评分表

依据上述评价指标体系，采用模糊综合评价法构建互通比选方案安全性评价模型，具体步骤如下：

1) 确定评价指标因素集，设X为因素集

{ X = { X A , X B , X C , X D , X E } X A = { X A 1 , X A 2 } X B = { X B 1 , X B 2 } X C = { X C 1 , X C 2 } X D = { X D 1 , X D 2 , X D 3 } X E = { X E 1 , X E 2 , X E 3 } (1)

2) 确定评分标准如表7，设评语集为 F ，

F = { F 1 , F 2 , F 3 , F 4 , F 5 } (2)

表7. 评分标准表

以上给出的评分标准表中，评分值越小则风险越小，对交通安全的保障能力越强；相反，评分值越大则风险越大，对交通安全的保障能力越差。分值越小，方案越好，根据比较方案的评分值，可从交通安全角度评估出据有优势的推荐方案。

3) 确定各指标层权重

X i ( i = A , B , C , D , E ) 对X的权重：

W = { W A , W B , W C , W D , W E } (3)

X i j ( j = 1 , 2 , 3 ) 对 X i 的权重：

w A = { w A 1 , w A 2 } ； w B = { w B 1 , w B 2 , w B 3 } ； w C = { w C 1 , w C 2 } ； w D = { w D 1 , w D 2 , w D 3 } ； w E = { w E 1 , w E 2 } (4)

以上权重，可由相关领域的专家给出。

4) 确定 X i 的模糊评价矩阵 R i ，即对每个 X i ( i = A , B , C , D , E ) 分别进行综合评判，可以根据德尔菲法评定二级指标，采用隶属函数确定模糊关系，得到二级指标层 X i 隶属于每个评语的程度 r i j t ，并由此构造评价矩阵 R i [ 14 ]。

R A = [ r A 11 r A 12 r A 13 r A 14 r A 15 r A 21 r A 22 r A 23 r A 24 r A 25 ] (5)

R B = [ r B 11 r B 12 r B 13 r B 14 r B 15 r B 21 r B 22 r B 23 r B 24 r B 25 r B 31 r B 32 r B 33 r B 34 r B 35 ] (6)

R C = [ r C 11 r C 12 r C 13 r C 14 r C 15 r C 21 r C 22 r C 23 r C 24 r C 25 ] (7)

R D = [ r D 11 r D 12 r D 13 r D 14 r D 15 r D 21 r D 22 r D 23 r D 24 r D 25 r D 31 r D 32 r D 33 r D 34 r D 35 ] (8)

R E = [ r E 11 r E 12 r E 13 r E 14 r E 15 r E 21 r E 22 r E 23 r E 24 r E 25 ] (9)

5) 确定一级指标层的模糊综合评价集 V i ，可由 V i = w i × R i 计算得到

{ V i = ( v i 1 , v i 2 , v i 3 , v i 4 , v i 5 ) V A = w A × R A = { v A 1 , v A 2 , v A 3 , v A 4 , v A 5 } V B = w B × R B = { v B 1 , v B 2 , v B 3 , v B 4 , v B 5 } V C = w C × R C = { v C 1 , v C 2 , v C 3 , v C 4 , v C 5 } V D = w D × R D = { v D 1 , v D 2 , v D 3 , v D 4 , v D 5 } V E = w E × R E = { v E 1 , v E 2 , v E 3 , v E 4 , v E 5 } (10)

6) 确定最终评价对象的模糊评价矩阵

S = W × V = ( W A , W B , W C , W D , W E ) × [ v A 1 v A 2 v A 3 v A 4 v A 5 v B 1 v B 2 v B 3 v B 4 v B 5 v C 1 v C 2 v C 3 v C 4 v C 5 v D 1 v D 2 v D 3 v D 4 v D 5 v E 1 v E 2 v E 3 v E 4 v E 5 ] = ( s 1 , s 2 , s 3 , s 4 , s 5 ) (11)

7) 进行归一化处理

s ^ j = s j ∑ s j , ( j = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 )

S ^ = ( s ^ 1 , s ^ 2 , s ^ 3 , s ^ 4 , s ^ 5 ) (12)

综合评价结果：隶属于“好”这一评价等级的测度为 s ^ 1 ，隶属于“较好”这一评价等级的测度为 s ^ 2 ，隶属于“一般”这一评价等级的测度为 s ^ 3 ，隶属于“较差”这一评价等级的测度为 s ^ 4 ，隶属于“差”这一评价等级的测度为 s ^ 5 。根据最大隶属度原则，交通安全等级处于 s ^ j ( max ) 最大测度对应的等级。然后，根据比较方案的评分值，提出有相对有安全优势的比较结果。

8) 计算综合评价得分

Y = S ^ × F T = s ^ 1 F ¯ 1 + s ^ 2 F ¯ 2 + s ^ 3 F ¯ 3 + s ^ 4 F ¯ 4 + s ^ 5 F ¯ 5 (13)

本文选取M北枢纽互通进行实例验证。拟建的高速公路改扩建段设计速度v = 80 km/h，按双向八车道高速公路标准建设，路基宽度为40.5米。被交路为设计时速80 km/h双向四车道高速公路，路基宽度24.5 m。拟建的主线与被交路共线段长4.44 km，设置M北枢纽互通，实现两高速间的交通转换。

初步设计阶段拟定了2个同深度方案即方案一、方案二(如图1~3)。M北枢纽互通方案比较的范围从被交路八车道改造起点至方案二N南落地互通终点，包含被交路改造工程、M北枢纽互通、N南落地互通(方案二)、P停车区改造。

表8对比了方案一和方案二，结果表明方案二工程规模较小，造价低，可保留P停车区，与现有Y枢纽、P停车区距离较远，交通导向明确，初步设计文件推荐方案二，方案一作为同深度比较方案。

图1. 方案一路网图

图2. 方案一平面示意图

图3. 方案二平面示意图

图4. 枢纽互通2041年预测交通量(pcu/d)

表8. M北枢纽互通方案对比一览表

本论文对上述方案一及方案二进行模糊综合评价。参考安评规程编制过程中23位专家的调查结果，并结合类似地区项目专家经验，得到权重w如下表9，表10。

表9. 一级评价指标权重

表10. 二级评价指标权重

方案一评价矩阵 R i 即单因素 X i j 对评语集的隶属度为(表11)：

表11. 方案一的评价矩阵

计算得到方案一的一级指标层的模糊综合评价集结果如下表12：

表12. 方案一的一级指标层的模糊综合评价集

确定评价对象的模糊评价矩阵并进行归一化处理，方案一结果如下：

S = W × V = ( 0.2479 , 0.4671 , 0.1500 , 0.1350 , 0.0000 ) (14)

同理，方案二的评价矩阵如下(表13)：

表13. 方案二的评价矩阵

方案二归一化结果为： S ^ = ( 0 . 3 2 9 4 , 0 . 6 4 0 6 , 0 . 0 3 0 0 , 0 . 0 0 0 0 , 0 . 0 0 0 0 ) 。

方案一综合评价结果隶属于“好”这一评价等级的测度为0.2479，隶属于“较好”这一评价等级的测度为0.4671，隶属于“一般”这一评价等级的测度为0.1500，隶属于“较差”这一评价等级的测度为0.1350，隶属于“差”这一评价等级的测度为0.0000，方案一的综合评分为33.44。根据最大隶属度原则，方案一的交通安全等级处于“较好”等级。

同理，计算得方案二线的综合评分为24.01，方案二的交通安全等级处于“较好”等级。因此，模糊综合评价结果为方案二相对更为有利。

从交通安全角度对M北枢纽互通方案一与方案二定性对比分析：

1) 改扩建方案一无需拆除原有N互通，但是需要改造P停车区，且需要设置辅助车道贯通。方案二拆除被交路既有互通，移位新建N南落地互通，在既有Y枢纽、P停车区和本互通式立体交叉区段内出口布设明确，间距满足驾驶人顺畅驾驶需求，整体交流组织简单明晰，有利于交通流转换和交通安全。

2) 下穿铁路时，方案一、方案二均可利用铁路桥2跨下穿，对铁路影响均较小。

3) 方案二移位新建N南落地互通，在施工期间N镇车辆上下高速困难，需另考虑接入方案。

4) 方案二南–西方向为主交通流方向，与被交路合流时由右侧合流，大交通量将从左侧汇入不利于安全，对合流区交通流顺畅性有影响(图3，图4)。

综上所述，从交通安全角度定性对比分析看，方案二亦有优势。结合上文模糊综合评价结果，安评建议采用方案二并针对初步设计阶段方案二存在的问题提出如下调整建议：

1) M北枢纽路段调整汇流方案：B匝道为主交通量(交通量为次流方向的2倍)右侧合流，存在一定安全风险，根据《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21-2014) 10.3.3条，建议下阶段进一步考虑优化合流形式。

2) Y枢纽至M北枢纽路段承担通道功能，设计速度建议调整为100 km/h：M北枢纽以南路段双向六车道设计速度100 km/h，而Y枢纽至M北枢纽路段双向8车道设计速度80 km/h，与承担的通道功能匹配性不佳，设计速度建议调整为100 km/h。

3) M北A、B匝道路段最小圆曲线半径为400 m，挖方路段视距不足，项目区属于有凝冻地区，匝道路段最小圆曲线半径无法满足最大超高值为6%时的圆曲线半径极限值，存在长直线接小半径弯的协调性问题，建议匝道对线形进行优化，增大曲线半径。

4) 施工期移位新建N南落地互通，在施工图设计中对相关保通、改扩建施工组织资料进行补充完善。

设计单位采纳了安评意见，施工图设计阶段将方案调整为主线贯通，西–南方向为主交通流向的主线分合流方式，被交路搭接主线方案，增大了A、B匝道半径，且避免了拼宽J大桥，解决了初步设计方案中的安全问题，形成施工图互通设计方案，方案示意图5如下。

进一步对施工图设计阶段的互通方案进行安全性评价(表14)，其中模糊综合评分为11.73，结果为“好”。说明施工图方案较初步设计阶段方案二在交通安全方面更有优势，彰显安评在初步设计方案比选中的作用。

表14. 施工图设计阶段互通方案(枢纽)的模糊综合评价集

图5. 施工图设计阶段互通方案(枢纽)

比较初设两个方案及施工图方案综合得分结果，如下表15：

表15. 方案一、方案二和施工图方案评分表