張豐焰，楊 葦

(1.東南大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南京 210096； 2.安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230051；3.浙江交通勘察設(shè)計有限公司，浙江 杭州 310014；4.合肥市規(guī)劃設(shè)計研究院，安徽 合肥 230041)

基于價值工程的城市廢棄鐵路利用模式比選

張豐焰1,2,3，楊 葦4

(1.東南大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南京 210096； 2.安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230051；3.浙江交通勘察設(shè)計有限公司，浙江 杭州 310014；4.合肥市規(guī)劃設(shè)計研究院，安徽 合肥 230041)

針對城市規(guī)模擴大和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)致城市中心區(qū)廢棄鐵路增加的現(xiàn)象，從功能和成本角度出發(fā)，利用價值工程理論對廢棄鐵路的合理利用開展研究。通過分析各利用模式的功能和成本構(gòu)成選定評價指標(biāo)，基于價值工程建立評價模型，運用價值系數(shù)選擇最優(yōu)利用模式。價值系數(shù)較大的利用模式能夠以較小的成本獲得較多的功能，是較為經(jīng)濟合理的廢棄鐵路改造模式。最后以合肥市老淮南鐵路線為例，利用價值工程比選模型分析各模式的價值系數(shù)，確定有軌電車為其最優(yōu)利用模式。研究表明，價值工程比選評價模型基本反映該廢棄鐵路的利用效果，具有較強的實用價值。

軌道交通工程；廢棄鐵路；價值工程；城市中心區(qū)；利用模式

伴隨城市規(guī)模的擴大、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和土地資源的大面積開發(fā)利用，原來位于城市郊區(qū)的工廠已包含在城市內(nèi)部，加之工業(yè)的調(diào)整，部分工業(yè)用地逐步荒廢，附屬于工廠、倉庫的鐵路專用線也基本隨之廢棄。近年來，城市中的廢棄鐵路迅速增加，其沿線大量土地被廢棄、閑置。這不僅造成了土地資源的浪費，影響城市景觀，也制約了城市的有序發(fā)展。廢棄鐵路是城市發(fā)展過程中的必然產(chǎn)物，對它的改造利用是每個城市不可回避的問題[1]。

目前，國內(nèi)外有不少對廢棄鐵路改造的先例，如上海市、昆明市、長沙市、芝加哥等地利用廢棄鐵路分別改造為地鐵、市郊鐵路、城市道路和公園綠地等[2-3]。根據(jù)廢棄鐵路改造現(xiàn)狀可知，廢棄鐵路的走廊可改造為軌道交通、市郊鐵路、城市道路、城市綠廊和建筑用地等多種形式來煥發(fā)土地的價值[4-5]，部分國內(nèi)外廢棄鐵路改造實例如表1所示。

表1 國內(nèi)外廢棄鐵路改造實例

盡管這些改造模式功能各異，但都具有拆遷量少、施工簡便、開工面寬、投資少等優(yōu)點，在合理利用城市中心區(qū)土地資源的同時帶動了沿線土地的開發(fā)[6]。面對眾多改造模式，如何選擇最佳利用模式，變“廢品”為“珍寶”，充分發(fā)揮土地的經(jīng)濟效益，是目前各個城市建設(shè)中面臨的重大課題。根據(jù)國內(nèi)外對廢棄鐵路的研究可知，現(xiàn)有成果只限于對廢棄鐵路改造模式的定性分析，并沒有定量考慮各利用模式所產(chǎn)生的價值和需要承擔(dān)的成本。另外，對城市中心區(qū)應(yīng)如何利用廢棄鐵路的相關(guān)研究也很少。

城市中心區(qū)具有土地資源緊張、交通體系復(fù)雜、人口密集等特點，廢棄鐵路如果處理不好，就有可能阻礙城市的發(fā)展，因此，一些城市要么利用廢棄鐵路走廊改建軌道交通，要么改造為城市道路，要么改造為公園或街道。然而，這些利用模式特點各異，如何用最小的成本獲得最大的功能，是決策者應(yīng)思考的問題[7-8]。本文正是針對現(xiàn)有研究的不足，從功能和成本角度出發(fā)，利用價值工程理論構(gòu)建比選模型，量化分析城市中心區(qū)廢棄鐵路利用模式的選擇，旨在為相關(guān)部門的規(guī)劃決策提供理論依據(jù)。

1 價值工程理論基礎(chǔ)

價值工程是通過集體智慧和有組織的活動對產(chǎn)品或服務(wù)進行功能分析，使目標(biāo)以最低的總成本(壽命周期成本)，可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品或服務(wù)的必要功能，從而提高產(chǎn)品或服務(wù)的價值。主要思想是通過選定研究對象的功能及費用分析，提高對象的價值[9]。這里的“價值”是功能和實現(xiàn)功能的成本的比值，即：價值=功能/成本[10]。

價值工程雖然起源于材料和代用品的研究，但這一原理很快就擴散到各個領(lǐng)域，有廣泛地應(yīng)用范圍，大體可應(yīng)用在兩大方面：一是在工程建設(shè)和生產(chǎn)發(fā)展方面；二是在組織經(jīng)營管理方面。價值工程應(yīng)用的一般步驟如下：1)選擇價值工程對象，擬訂價值工程的評價方案；2)搜集資料，確定功能評價指標(biāo)體系和成本指標(biāo)體系；3)確定功能評價指標(biāo)和成本指標(biāo)的權(quán)重；4)確定不同產(chǎn)品方案功能評價系數(shù)和成本系數(shù)；5)確定價值系數(shù)，準(zhǔn)確選擇方案[10]。

價值工程理論的核心內(nèi)容是將產(chǎn)品價值、功能和成本作為一個整體同時考慮，并將功能轉(zhuǎn)化為能夠與成本直接相比的量化值。利用價值工程理論比選方案時，主要有兩種情況：1)當(dāng)產(chǎn)品的價值系數(shù)不同時，價值系數(shù)越大，方案越優(yōu)；2)當(dāng)產(chǎn)品的價值系數(shù)相同時，可結(jié)合產(chǎn)品的具體需求選擇功能較多或成本較低方案。

2 廢棄鐵路利用模式比選模型的構(gòu)建

科學(xué)合理的比選模型是對各種廢棄鐵路利用模式做出客觀選擇的必要保證[5]。本文利用價值工程理論從廢棄鐵路改造的功能和成本兩方面進行定量分析，并通過比較綜合價值系數(shù)選取最優(yōu)利用模式。廢棄鐵路利用模式比選模型構(gòu)建步驟如下。

2.1 構(gòu)建指標(biāo)體系

廢棄鐵路的改造利用將對沿線經(jīng)濟、社會、交通和環(huán)境產(chǎn)生影響。新的改造模式會引導(dǎo)沿線土地的用途發(fā)生改變，影響沿線土地的利用價值，比如沿線商業(yè)的發(fā)展會對其區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)起到優(yōu)化作用，提高土地的利用效率。同時，廢棄鐵路的改造能夠影響沿線的居民出行方式選擇和出行時間，從而也影響到出行費用和能源消耗等經(jīng)濟效益。

廢棄鐵路的改造帶來沿線發(fā)展會新增大量就業(yè)崗位，從而會有提升人均可支配收入和沿線居民生活水平的可能。同時隨著沿線環(huán)境的改變也會影響人口的聚集程度。廢棄鐵路對現(xiàn)有綜合交通運輸系統(tǒng)造成一定程度的分隔，新的改造模式可能會有效地銜接各種交通方式，提高運輸能力、公共交通服務(wù)水平和安全水平，能有效緩解道路交通擁堵。廢棄鐵路的改造將對周圍環(huán)境產(chǎn)生不同影響，具體會反映在空氣污染、噪聲污染及景觀綠化等方面[1]。因此，為體現(xiàn)上述影響，廢棄鐵路改造利用模式的功能指標(biāo)體系應(yīng)從經(jīng)濟、社會、交通、環(huán)境等4個方面來考慮，進而細化為15個功能指標(biāo)來表征，具體構(gòu)建的功能指標(biāo)體系如表2所示。

表2 功能評價指標(biāo)體系

廢棄鐵路的改造帶來功能轉(zhuǎn)變的同時，也需要承擔(dān)相應(yīng)成本。除了廢棄鐵路本身建設(shè)需要承擔(dān)建設(shè)成本和運營成本外，還需要承擔(dān)由此造成的空氣污染、噪聲污染、交通事故、交通擁堵等外部成本[11]。因此，成本體系結(jié)合內(nèi)外部成本確定6個成本指標(biāo)，具體構(gòu)建的成本指標(biāo)體系如表3所示。

表3 成本指標(biāo)體系

2.2 計算比選指標(biāo)

本文建立的廢棄鐵路利用模式比選指標(biāo)均為定量指標(biāo)，通過查閱資料或換算得到，反映項目的直接或間接效益及影響。如出行節(jié)約時間效益指標(biāo)通過改造后居民平均出行節(jié)約時間占改造前總平均出行時間的百分比來表示；能源的有效利用指標(biāo)為改造后各模式穿過原有鐵路走廊所節(jié)約的能源占改造前出行能源總消耗比值[12-13]；土地集約節(jié)約指標(biāo)為廢棄鐵路改造后節(jié)約的土地面積占廢棄鐵路走廊總面積的比值。由于各個城市的實際情況不同，具體項目指標(biāo)計算還需要緊密結(jié)合城市的具體情況來定。

2.3 確定指標(biāo)權(quán)重

由于各指標(biāo)在廢棄鐵路利用模式中的影響和作用不同，因而需要確定權(quán)重，一般可采用層次分析法確定功能權(quán)重和成本權(quán)重。

2.4 構(gòu)建系數(shù)計算模型

利用價值工程理論，通過計算廢棄鐵路利用模式的功能與成本的比值來確定模式所具有的價值。計算公式為

(1)

式中:Vj為第j種模式的價值系數(shù)；Fij為在第j種改造模式中，第i個功能指標(biāo)的功能系數(shù)；Cij為在第j種改造模式中，第i個成本指標(biāo)的成本系數(shù)；WFi為第i個功能指標(biāo)的權(quán)重數(shù)；WCi為第i個成本指標(biāo)的權(quán)重數(shù)；i為 廢棄鐵路改造模式選擇的指標(biāo)數(shù)，i=1,2,…,n；j為廢棄鐵路改造模式選擇的模式數(shù)，j=1,2,…,m。

2.5 設(shè)定判定準(zhǔn)則

在廢棄鐵路利用模式選擇中，不僅要考慮降低工程投資，還要盡可能有完善的功能，使利用模式達到綜合效果最佳。在綜合評判何種模式最優(yōu)時，應(yīng)遵循一定的準(zhǔn)則，即：當(dāng)Vx>Vy時，第x種模式為最優(yōu)改造模式；當(dāng)Vx=Vy時，各地需要根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展情況，選取功能較全或者成本較低的利用模式。

3 實證分析

本文以合肥市老淮南鐵路線為例開展實證分析，檢驗所建模型的可行性和可操作性。

3.1 合肥老淮南鐵路線

淮南鐵路自安徽省淮南市田家庵至裕溪口，跨越合肥市。隨合肥老火車站的改造搬遷，市區(qū)北二環(huán)至鐘油坊段，全長11.2 km廢棄。目前，路段周邊主要是待搬遷的工廠廠房、荒地和少量多層住宅，土地利用率較低。該廢棄鐵路位于城市中心區(qū)，并與12條城市道路交叉，如圖1所示。根據(jù)合肥市未確定廢棄鐵路改造模式時的沿線用地規(guī)劃可知，老淮南鐵路周邊將以住宅為主，存在少量商業(yè)、倉儲與工業(yè)用地，未來土地開發(fā)利用效率整體不高，如圖2所示。

圖1 老淮南鐵路現(xiàn)狀

圖2 老淮南鐵路未確定改造模式時沿線土地用地規(guī)劃

實際上老淮南鐵路具有較大的改造價值，應(yīng)如何選擇合理的改造模式，充分發(fā)揮其帶動作用是當(dāng)前亟待解決的問題。根據(jù)老淮南線的特點和合肥市相關(guān)部門的意向，改造模式在輕軌、有軌電車、城市道路三者之間徘徊。從《合肥市老淮南線現(xiàn)代有軌電車建設(shè)工程技術(shù)方案》可知，輕軌模式可利用廢棄鐵路的現(xiàn)有走廊修建輕軌，交叉口處采取上跨方式穿越城市道路，客運能力較大，能夠滿足遠期城市發(fā)展的大運量客運需求；有軌電車模式則是直接利用部分鐵路軌道，基本做法是將有軌電車位于道路中央，機動車道、非機動車道和人行道設(shè)于兩側(cè)，站臺設(shè)置于綠化帶上，有軌電車和機動車道區(qū)間利用綠化帶進行物理隔離，從而保證有軌電車有專用空間，交叉口處根據(jù)相交道路的交通量情況，適當(dāng)采取立交或平交，運載能力基本能滿足沿線客運需求，同時改造成本低；城市道路模式則需完全拆除廢棄鐵路，重新修建道路，交叉口處與城市道路基本是平面交叉，汽車行駛較為方便，主要客運任務(wù)可能是通過公交車輛完成。在各方意見爭執(zhí)不下的情況下，決定采用定量分析方法來評定孰優(yōu)孰劣，因此，用上述所建的廢棄鐵路利用模式比選模型就為老淮南線的改造模式提供了定量決策的依據(jù)。

3.2 利用模式比選

3.2.1 功能指標(biāo)數(shù)據(jù)獲得

大部分功能指標(biāo)實際上在各改造模式的工程可行性研究報告里均有體現(xiàn)，可以在工程可行性研究報告中查到其相應(yīng)的數(shù)據(jù)，其它功能指標(biāo)則參照合肥市經(jīng)濟社會現(xiàn)有發(fā)展水平及發(fā)展趨勢，通過類比或一些成熟數(shù)學(xué)模型求得數(shù)據(jù)。為盡可能反映實際情況，排除由于各項指標(biāo)的單位不同以及其數(shù)量級間的懸殊差別所帶來的影響，對各項功能指標(biāo)進行了無量綱化處理[14-15]。具體結(jié)果如表4所示。

利用層次分析法計算得到各個功能指標(biāo)的權(quán)重如表5所示。

表4 功能評價指標(biāo)的無量綱值

表5 功能評價指標(biāo)權(quán)重值

3.2.2 成本指標(biāo)數(shù)據(jù)獲得

在對老淮南鐵路改造成本指標(biāo)測算中，通過對方案進行投資估算，確定各模式的建設(shè)成本和運營成本；通過查閱各模式環(huán)境評價資料及合肥市交通運行和管理數(shù)據(jù)，得到其它成本指標(biāo)數(shù)據(jù)。同理也對各項成本指標(biāo)進行了無量綱化處理。具體結(jié)果如表6所示。

表6 功能評價指標(biāo)的無量綱值

利用層次分析法計算得到各個成本指標(biāo)的權(quán)重分別如表7所示。

表7 成本指標(biāo)權(quán)重值

3.2.3 價值系數(shù)計算

根據(jù)模型分別計算出輕軌、有軌電車、城市道路等3種改造模式的功能系數(shù)與成本系數(shù)， 最后求出此3個方案的價值系數(shù)，結(jié)果如表8所示。

表8 3種模式的價值系數(shù)

由表8可知，3種改造模式中，輕軌功能較強，但成本較高；城市道路功能低于有軌電車，且成本遠超有軌電車；由于有軌電車模式能充分利用現(xiàn)有廢棄鐵路，改造成本很低，且其也屬于大運量低碳環(huán)保的交通方式，故其價值系數(shù)值偏高。因此，有軌電車為老淮南鐵路利用模式選擇的最優(yōu)方案。

根據(jù)合肥市最新確定的老淮南鐵路改造技術(shù)方案可知，有軌電車為其最終改造模式，進一步驗證了基于價值工程的城市中心區(qū)廢棄鐵路利用比選模式的可行性。有軌電車的開通運營將極大地改善沿線出行環(huán)境和條件，進而會影響沿線土地的利用價值，因此，合肥市對老淮南線沿線土地利用規(guī)劃也做了相應(yīng)調(diào)整，極大地增加沿線商業(yè)、居住、辦公等混合用地用量，加大了土地開發(fā)強度，從而帶來極高經(jīng)濟效益。規(guī)劃調(diào)整結(jié)果如圖3所示。

圖3 老淮南鐵路改造為有軌電車后沿線用地規(guī)劃調(diào)整

4 結(jié)束語

針對中心城區(qū)廢棄鐵路改造利用模式有多種，而城市決策者卻苦于缺乏比選依據(jù)，從而使決策分析偏向定性化等問題，本文引入價值工程的分析方法，從功能與成本角度出發(fā)，建立起廢棄鐵路改造利用模式比選模型。該模型充分考慮了反映功能和成本的各項因素，構(gòu)建了功能和成本的評價指標(biāo)體系，從整體上判斷出各模式的綜合價值，從而使決策結(jié)果具有一定的科學(xué)性。本文以合肥市老淮南鐵路線為例，應(yīng)用此比選模型分析各種利用模式的價值系數(shù)，分析結(jié)果已被合肥市有關(guān)決策部門采納，并在確定為有軌電車改造模式后還對原有沿線區(qū)域的土地利用規(guī)劃和城市規(guī)劃做了調(diào)整，極大地提升了沿線土地綜合利用價值，也推動了交通與土地利用的一體化?？傮w來說，利用此模型對中心城區(qū)廢棄鐵路的利用模式進行比選研究，因其評價指標(biāo)全面，計算方法簡單實用，分析結(jié)果客觀可信，可以進行推廣應(yīng)用。

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[責(zé)任編輯：郝麗英]

Research on utilizing abandoned railway in urban area using value engineering theory

ZHAGN Fengyan1, 2,3， YANG Wei4

(1.School of Transportation, Southeast University, Nanjing 210096, China; 2.Anhui Communications Vocational &Technical College, Hefei 230051, China; 3. Zhejiang Communications Survey & Design Co.,Ltd., Hangzhou 310014, China; 4. Hefei Urban Planning and Design Institute, Hefei 230041, China)

Currently, in China, more and more railway lines in urban area are abandoned due to urban area expansion and urban industry's reorganization and redistribution. To effectively reuse these railways, this paper develops a method using the theory of value engineering to evaluate different possible alternatives of reutilization. Based on the benefits and costs of alternative reutilizations, performance indices are identified. Then the theory of value engineering is applied to establishing the evaluation model to calculate the value index for each alternative. The alternative with the highest value index is considered as the optimal alternative. A case study of the old Huainan railway line in Hefei has been carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed method. It is shown that the tram car alterative is the best for the reutilization of the old Huainan railway line. In addition, this method generally reflects the utilization effects of the abandoned railway, which has fairly practicality for decision-making department to select reutilization model reasonably.

rail transit engineering; abandoned railway; value engineering; urban center; utilization model

2016-12-26

安徽高校省級自然科學(xué)研究項目(KJ2012B051)

張豐焰(1972-)，男，教授級高級工程師，工學(xué)博士，研究方向:交通規(guī)劃與管理.

10.19352/j.cnki.issn1671-4679.2017.04.004

U218

A

1671-4679(2017)04-0012-07