（公共管理专业论文）衡水市公路网规划理论与实践研究.pdf

中文摘要 公路是国家经济建设和国防建设的基础设施，而公路网规划是公路建设过 程中最重要的前期工作之一。在我国，尽管公路建设的步伐加快，缓解了交通 对经济建设的制约作用，但公路规划问题仍然较多，中小城市的公路网规划尤 其突出。 衡水市作为一个经济欠发达地区的中等城市，基础建设依然薄弱，公路建 设任重道远。在未来5 1 0 年，衡水的公路网将进一步建立和完善，在这样的 形势下，做好路网的规划研究，对于充分发挥路网的经济效益，避免重复建设， 意义十分重大。本文对公路网规划中存在的问题进行了剖析，并立足于衡水公 路网建设的实践，就如何做好中小城市的公路网规划进行了探索和研究。 衡水公路网规划采用了四阶段法与总量控制法相结合的思路，在对现有路 网o d 调查的基础上，推算出未来的o d 分布，在基年路网上进行分配，得出初 步交通量分配结果，然后通过社会经济、生产力布局、国土规划调查等经济指 标对路网节点进行重要性分析，检验和修正路网布局，并探究了公路网建设项 目之间的关系四种关系，将在公路网布局规划方案中确定的各个建设项目安排 实施顺序，最后提出了“十一五”期间衡水公路建设的分期建设序列。 关键词：公路网规划交通量预测公路项目实施 a b s t r a c t r o a ds y s t e mi s 血eb a s i cf a c i l i t i e si nn a t i o n a le c o n o m i cc o n s t r u c t i o na n dm i l i t a r y d e f e n s ec o n s t r u c t i o n r o a ds y s t e mp r o j e c ti so n eo f t h em o s ti m p o r t a n tp r o j e c t si nt h e e a r l i e rs t a g eo fr o a dc o n s t r u c t i o n i nc h i n a , a l t h o u g ht h es p e e d i n gp a c eo fm a d c o n s t r u c t i o nl e s s e n 血el i m i t i n ge f f e c to ft r a f i l eo ne c o n o m i cc o n s t r u c t i o n m a n y p r o b l e m s s t i l le x i s ti nr o a d p r o j e c t s ，e s p e c i a l l y i nr o a d s y s t e mp r o j e c t s i n m i d d l e s i z e dc i t i e sa n ds m a l lc i t i e s a sam i d d l e s i z e dc i t yw i t hu n d e r d e v e l o p e de c o n o m y , h e n g s h u ic i t yi sw e a ki n f u n d a m e n t a lc o n s t r u c t i o n , a n dr o a dc o n s t r u c t i o nh a sa l o n gw a yt og o i nt h ef u t u r e5 t o10 y e a r s ，t h em a ds y s t e mi nh e n g s h u ic i t yw i l lg e tf u r t h e rd e v e l o p m e n ta n d i m p r o v e m e n t i ns u c hc a s e ，t of u l l ye x p l o r ee c o n o m i cp r o f i to ft h er o a ds y s t e m , a n d t oa v o i dr e p e t i t i v ec o n s t r u c t o r , s i g n i f i c a n c es h o u l db ea t t a c h e dt op r o j e c tr e s e a r c h 砌sp a p e rp e n e t r a t e si n t ot h ee x i s t i n gp r o b l e m si 1 1r o a ds y s t e ma n d b a s e do nt h e p r a c t i c a lc o n s t r u c t i o no fr o a ds y s t e mi nh e n g s h u i ，m a k e ss o m ed i s c u s s i o n sa b o u t h o wt or l a k er o a ds y s t e mp r o j e c t si nm i d d l e - s i z e dc i t i e sa n ds m a l lc i t i e s h e n g s h u ir o a ds y s t e mp r o j e c tc o m b i n e st h ef o u r - s t a g ea p p r o a c ha n dt h eo v e r a l l c o n t r o l l i n ga p p r o a c h a tf i r s t , f u t u r eo dd i s t r i b u t i o ni sf i g u r e do u tb a s e do nt h eo d i n v e s t i g a t i o no fe x i s t i n gr o a ds y s t e m ，a n da r r a n g e m e n ti sm a d eo nt h er o a ds y s t e m t h e ni n i t i a lt r a f f i cd i s t r i b u t i o ni sw o r k e do u t t h r o u g ht h ea n a l y s i sf o rt h ek n p o r t a n e e o fr o a ds y s t e mj o i n t sc o n c e r n i n gt h ee c o n o m i cs i g n a l ss u c h 船s o c i a le c o n o m y , p r o d u c t i v ef o r c ed i s t r i b u t i o na n dn a t i o n a ll a n dp 删e c ti n v e s t i g a t i o n ，t h er o a ds y s t e m a r r a n g e m e n ti sc h e c k e da n dc o r r e c t e dn e x t , t h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h er o a ds y s t e m c o n s t r u c t i o np r o j e c t sa l t ei n v e s t i g a t e d 西es e q u e n c eo ft h ed e t e r m i n e dc o n s t r u c t i o n p r o j e c t si sa r r a n g e di nt h er o a ds y s t e md i s t r i b u t i o ns c h e m e c o n s e q u e n t l y , p e r i o d i c c o ns t m c t i o ns e q u e n c eo fh e n g s h u i s1 0 a dc o n s t r u c t i o nd u r i n g “e l e v e n t hf i v e i sp u t f o r w a r da sap r o p o s a l k e yw o r d s ：r o a ds y s t e mp r o j e c tt r a f f i cp r e d i c t i o np r a c t i c eo f r o a dp r o g r a m m i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼太堂或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名彳纠函i 签字日期。j 年。吕月8 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞洼太堂有关保留、使用学位论文的规 定。特授权云洼太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名圳知阵导师躲 羽，磐 签字日期：d 年。妒f 8 日 签字日期：肋年廿月2 2 日 第一章公路网规划综述 第一章公路网规划综述 公路是国家经济建设和国防建设的基础设施，是综合运输网络系统的主体。 公路运输及其发展将关系到各国国民经济的发展水平，公路设施先进与公路运 输的发展是衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志之一。 1 1 我国公路网现状 尽管改革开放以来我国的公路建设取得了巨大的成就，但我国的公路建设 水平仍落后于发达国家，相当于其2 0 世纪七八十年代的建设水平。表1 - - 1 列 举了我国与一些国外主要发达国家的公路建设指标，可以看出，我国的公路建 设与发达国家相比还有很大差距n 3 。 表1 1 我国与一些主要发达国家的公路建设指标对比 面积密度( 公里人口密度( 公 国别年份里程o 公里)铺装率( ) 平方公里)里万人) 加拿大 1 9 8 78 7 4 48 53 4 0 3 32 9 美国 1 9 8 76 2 3 3 36 7 02 5 5 4 45 6 日本 1 9 8 81 1 0 4 32 9 2 09 0 5 26 6 7 英国 1 9 8 83 5 2 31 5 3 06 1 8 01 0 0 法国 1 9 8 88 0 1 51 4 6 01 4 3 7 01 0 0 意大利 1 9 8 73 0 1 91 0 0 05 2 ，6 91 0 0 中国 2 0 0 11 6 9 81 7 71 3 3 09 1 0 按照我国公路网建设总体规划，在2 0 2 0 年前后，要努力完成公路主骨架、 水运主通道、港站主枢纽和交通运输支持保障系统即“三主一支持”系统的建 设。公路主骨架是根据国家干线公路网规划( i g 称国道网，包括首都放射线、南 北纵线和东西横线，见下表) 并考虑其他相关因素确定的。公路主骨架包括总长 约3 5 万公里、纵贯东西和横穿国境南北的“五纵七横”1 2 条( 见表l 一2 ，表l 一3 ) 主要由高等级公路组成的国道主干线，其贯通首都和直辖市及各省( 自治区) 第一章公路网规划综述 省会城市，将人口在1 0 0 万以上的所有特大城市和人口在5 0 万以上大城市的9 3 连接在一起，使贯通和连接的城市总数超过2 0 0 个，覆盖的人口约6 亿，占 全国总人口的5 0 左右。可见，一个大规模的公路交通建设高潮正在我国兴起。 表1 - - 2 “五纵” 编号 路线简称 主控点 里程( 公里) g 0 1 0 同江一哈尔滨( 含珲春一长春支线) 一长春沈阳一大连 同三线烟台一青岛连云港一上海一宁波一福州一深圳广5 7 0 0 州 甚江一海安海口一三亚 g 0 2 0 北京一天津一( 含天津塘沽支线) 一济南一徐州( 含泰安 京福线 2 5 4 0 一淮阴支线) 合肥南昌福州 ( ；0 3 0 京珠线北京石家庄一郑州武汉一长沙一广州一珠海 2 3 1 0 g 0 4 0 二连浩特一集宁一大同一太原一西安一成都一昆明河 二河线 3 6 1 0 口 g 0 5 0 渝湛线重庆一贵阳一南宁湛江 1 4 3 0 表1 3“七横” 编号路线简称主控点里程( 公里) g 0 1 5 绥满线绥芬河一哈尔滨一满州里 1 2 8 0 g 0 2 5丹东一沈阳唐山( 含唐山一天津支线) 一北京一集宁一 丹拉线 4 5 9 0 呼和浩籽银川一兰州一拉萨 g 0 3 5 青银线青岛济南一石家庄一太原一银川 1 6 1 0 ( ；0 4 5连云港一徐州一郑州一西安一兰州一鸟鲁木齐一霍尔果 连霍线 3 9 8 0 斯 ( ；0 5 5上海一南京台肥武汉重庆一成都( 含万县一南充 沪蓉线 2 9 7 0 一成都支线) 6 0 6 5上海杭州( 含宁波杭州南京支线) 一南昌一贵阳一 沪瑞线 4 0 9 0 昆明一瑞丽 ( ；0 7 5 衡昆线衡阳一南宁( 含南宁一友谊关支线) 一昆明 1 9 8 0 第一章公路网j i l 8 划综述 2 0 0 3 年，全年新增公路通车里程4 6 万公里，其中新增高速公路4 6 0 0 公里， 全国公路通车总里程达到1 8 1 万公里，其中高速公路近3 万公里。同江至三距、 北京至珠海、连云港至霍尔果斯、上海至成都四条公路国道主干线基本贯通， 实现了“五纵七横”国道主干线系统第一阶段建设目标，即“两纵两横三个重 要路段”的全部贯通。全国有1 6 个省区高速公路突破1 0 0 0 公里，其中山东省 突破3 0 0 0 公里，江苏、广东省突破2 0 0 0 公里，河北、山西、辽宁、浙江、河 南、湖南、湖北、江西、安徽、广西、四川、云南、陕西1 3 个省突破1 0 0 0 公 里。路网规划是要对区域的土地利用，社会经济发展，城镇布局规划等进行全 面了解和预测。只有超前规划和建设，搞好战略性的长远规划，才能提高公路 网建设的连续性和系统性。 要实现社会经济发展的未来目标和要求，我们所做的路网规划要先于社会经 济发展的战略思想，把区域内外公路运输和其他运输方式视为相互联系的有机 整体，同时，在路网规划过程中要有“高瞻远瞩、合理布局、科学安排”的思想， 才能防止建设决策、布局的随意性、重复性及盲目性。 1 2 我国公路网规划中存在的问题 目前，我国经济正以前所未有的速度快速发展，对交通运输的发展提出了 较高的要求。虽说改革开放后，我国已新建了不少基础交通设施，但总的来说 基础交通网络仍然很不完善，因此当前的主要任务是大力建设并逐步完善基础 交通网络。因此公路网络合理规划、公路网络优化建设、公路网络常规管理就 显得十分重要阻1 。 据调查，当前我国的公路网络规划，尤其是中小城市的公路网规划中存在 着以下不足：n 鲥 1 中小城市的公路网络规划基本上没有考虑与周边地区以及整体路网的协 调性，造成已建公路网络运用效率不高。 2 在公路网规划中，由于中、长期规划目标的实施方案较粗，对远期的规 划目标仅只是一个设想，没有明确的实施方案。公路网规划很多只是静态的， 缺乏连续性和可操作性。 3 缺乏科学的交通观察与勘测手段，掌握资料一般不太充分，已有资料有 的也没有得到充分的利用。 第一章公路网规划综述 4 在公路网规划中对主要的技术指标一般都是根据经验，并未根据需求来推 测和衡量未来的交通量，对未来的情况缺乏定量分析，科学性不足，由此导致 路网建设的盲目性。 上述问题的存在，要求我们必须应用先进的交通规划的理论与方法来指导 我国尤其是中小城市公路网的建设。 1 3 本文研究的意义和内容 1 3 1 本文研究的意义 改革开放以来，衡水市公路交通事业取得了长足的发展。在进入“十五”期 后，衡水市抓住国家采取积极财政政策，加快基础设施建设的机遇，采取多种 筹资方式，使全市公路建设取得了突破性进展：初步建成了以石黄高速公路、 石黄高速公路衡水支线、衡德高速公路和国道g 1 0 6 一级公路为主骨架，多条 省级二级公路为支撑的公路网。同时京九铁路和石德铁路在衡水市呈“十”字交 叉，构成了衡水市铁路运输网，使衡水市形成了立体、全方位的交通体系，为 衡水市经济的快速发展起到了巨大的推动作用 2 3 。 新世纪之初是我国实现经济发展三步走战略目标的关键阶段。国民经济的 持续快速增长，对衡水市公路交通提出了更高的要求，使公路交通面临更大的 压力和挑战。为进一步发展衡水交通事业，为衡水市国民经济发展提供更有力 的保障支撑作用，适应衡水市国民经济发展战略，促进工业、农业、商业以及 旅游业的开发、发展，推动农村经济发展和农民致富奔小康，就要求衡水交通 必须要有新的发展目标和举措。 1 3 2 本文研究的内容 本文是在衡水市社会经济发展总体规划的基础上，结合衡水市政府围绕为 衡水长远发展，加快构建系统完备的战略规划体系以及建设交通便捷、环境优 美、功能齐全、生态良好的国家级园林城市的要求，并按照河北省交通厅的相 关要求，重点研究了“十一五”期间的公路建设规模、布局方案及实施计划等， 为衡水市公路建设的进一步发展提供决策依据，为把衡水市全面建成经济强 市，实现衡水市经济腾飞奠定基础。 本文首先对我国的公路网现状进行分析，进一步指出我国路网规划中存在 第一章公路网规划综述 的普遍问题。然后，对公路网规划的方法进行探讨，提出衡水这一中小城市在 道路规划方面应当遵循的基本原则，继而在分析衡水近年来交通运输统计资料 的基础上，对衡水2 0 1 0 年内交通运输的需求做出预测，提出衡水2 0 1 0 年前公 路建设的规划方案，并提出实施意见。 第二章公路网规划理论及方法 第二章公路网规划理论及方法 2 1 公路网的定义及特征 2 1 ，1 公路网的定义 从规划的角度出发，公路网可理解为区域公路网，亦可简称为路网。在区 域公路网规划中，区域内的城市或集镇、以及某些运输集散点( 大型工矿、农牧 业基地、车站、港口等) ，被视为个节点，称为运输点。公路网就是指这些运 输点相互之间的公路连线，各条路线按要求联接起来，形成一个有机的整体， 从而构成公路网。 合理的路网一般应具备以下几个条件： 1 ) 具有必要的通达深度和公路里程长度； 2 ) 要有与交通量相适应的道路技术标准和使用质量； 3 ) 具有经济合理的平面网络。 换言之，中小城市公路网规划与建设的基本要求是：路网内公路四通八达， 干支结合，布局合理，效益最佳。 2 1 2 公路网的特征 公路网是由规划区域内的运输点，以及连接各运输点的所有公路，按一定 的规律组合而成，并具有特定功能的有机集合的系统。一般应具有以下4 个特 征： 1 集合性 区域公路网是由许多元素( 运输点和公路路线等) ，按定方式组合而成的。 目前我国的公路网，按行政等级可以分为三类，即：国道网、省道网和地方道路 网( 县乡公路) 。三级网的地区范围、运输点组成和作用如表2 1 所示。 2 关联性 构成公路网的全部运输点和公路是相互联系、相互制约和具有一定规律性 的整体。公路网并不等于若干条公路的简单相加，它是在布局和结构组成方面， 具有与地区的自然条件、经济条件及功能等相适应的，符合一定规律性的和具 有高效益的有机整体。路网中新建或改建任意一条线路，都要受到全局因素的 制约。同时由于区域经济和运输需求的变化，公路的新建和改建也将发生变化 第二章公路网规划理论及方法 和发展。因此，公路网建设是一个动态过程。 表2 - 1公路网的分级表 网别区域范围运输点构成 主要作用 各省、市、自治区、各大军区机关所在在全国范围内沟通各主要运 国道网全国 地，大型农业基地和重要交通枢纽 输点的市郊快速的运输联系 省或相当 省、市、自治区所辖各县( 市) 级主要国道的重要补充，沟通各运 省道网于省的市 工农业基地和较大交通枢纽输点的运输联系 和区 县和相当县属各乡、镇和主要的居民密集村，以 上两级路网的补充，深达各 地方道 于县的地 及相关的工农业基地和车站、码头、渡主要用户，实现直达门户的 路网 匮 口等 公路运输 3 目的性 公路网具有特定的目的性：只有各条公路形成路网系统，才能充分发挥汽 车运输的优势，充分发挥区域内的交通运输的整体优势。一般情况下，区域公 路网规划的主要目的是： 1 ) 满足区域内外的交通需求，承担城市( 乡镇) 和城乡之间的运输任务； 2 ) 确保区域内交通运输的通畅，提高交通运输效益； 3 ) 提供安全、优质、高效的运输服务： 4 ) 保持生态平衡，防止水土流失，注意环境保护，方便人民生活。 4 适应性 公路网是区域交通运输的一个重要组成部分，公路运输是区域综合运输的 子系统，而综合运输是区域的社会、经济、政治、文化的总体组成部分。这就 要求公路网必须适应于区域内国土开发利用和经济发展规划，适应于区域综合 运输的条件，适应于公路运输的发展需要。 2 1 3 交通规划与公路网规划 交通运输业是联系生产、分配、交换和消费的纽带，是国民经济的基础产 业和先导产业。为了使交通运输适应城乡经济发展和人民生活需要，必须对交 通运输业的发展制订出全面的规划。 第二章公路网规划理论及方法 广义的交通运输规划包括交通运输基础设施建设发展的规划、交通运输组 织管理的规划、生产经营的规划等。狭义的交通规划主要是指第一种情况。 狭义的交通规划通常是指根据历史和现状的交通供需状况以及地区内的人 口、经济和土地利用之间的相互关系进行分析研究，对区域未来的人口、土地 利用和经济发展情况以及交通运输发展需求做出分析和预测，确定未来交通运 输设施发展建设的规模、结构、布局等方案，并对方案进行评价比选，确定推 荐方案，同时提出建设实旌方案( 包括建设项目时序、投资估算、配套措施等) 。 按照不同的分类原则，交通规划可以分成不同的层次和类型： 1 按交通规划研究的地区范围不同，可以分国家级的交通运输规划、区域 性交通运输规划和城市交通规划。 2 按交通规划考虑的时限来分，有远景或远期战略规划、中长期规划、近 期建设规划等。 3 按交通规划涉及的对象和内容可以划分为综合性的交通规划和专项规 划。区域性专项交通规划，指铁路网规划、公路网规划、水运网规划、航空港 布局及航空线路规划等。城市专项交通规划包括城市道路网规划、快速轨道线 网规划、公交线网规划、停车设施规划、加油站规划、客货运交通枢纽规划等。 由此可见，公路网规划是一项区域性专项交通规划。 2 2 公路网规划的发展历程 公路网规划是公路建设发展到一定阶段所必需的基础工作。上个世纪中叶 以来，现代公路网规划随着公路运输业的发展已取得了逐步完善。 在二十世纪中叶，世界各国在大规模修建公路的同时，主要是对已有线路 进行恢复和接通，在规划方面仅仅是给予经验评估，或者对局部线路进行分析 诊断，没有认识到区域交通运输的需求和土地使用之间的动态关系，从本质同 上讲，缺少对路网的系统分析。 此后，直n - - 十世纪六十年代的2 0 年中，公路网规划中开始使用到较大规 模的集成模型和软件，并对公路建设进行了宏观调控以及最优化控制，但其不 足也表现的十分明显，就是缺少大量的、可靠的数据。 从上世纪7 0 年代中叶以来，随着o d 调查等方法的引进，基础资料相对来 说较为可靠，同时又研究出了不少新的理论与方法，使得公路网规划在政策和 第二章公路网规划理论及方法 技术方面得到了结合，规划理论也有了新的突破。 在我国，建国之初，已经有些专家开始对公路网规划进行过初步的研究与 实践，但当时路网有限，主要以建设为主，公路网的规划局限于起步阶段。自 上个世纪八十年代以来，我国公路网规划才开始进入探索状态，当时的首要任 务是结合我国的实际情况，引进国内外的先进技术，建立和完善公路网规划的 理论与方法，并用其来指导实际的工作。九十年代以后，我国的公路网建设进 入大建设时期，公路网规划已逐步在实际工作中得到广泛的运用h 1 。 2 3 公路网规划的基本方法与程序 公路网的规划与设计是公路网建设过程中重要的前期工作之一，它是进行 公路宏观规划与决策的支持系统，做好公路网规划与设计将使得路网布局更加 合理、公路运输与其他运输形式之间能形成良好的配合与协调，从而达到提高 公路运输乃至综合运输的经济效益。 2 3 1 公路网规划的基本原则 1 综合运输，协调发展 现代化交通运输由五种运输方式所组成( 公、铁、水、空、管) ，它们各自 适应于一定条件，又相互影响。因此在进行区域公路网规划时，首先要考虑各 种运输方式的现状与发展规模，特别要注意规划区的铁路和水路的情况，使各 自在宏观上有一个总体协调规划。 2 结合实际，量力而行 我国幅员辽阔，人口众多，经济还比较落后，属发展中国家。这是我国公 路建设的基本出发点。公路网建设面广量大，耗资比较昂贵，往往占用大量耕 地。各地经济和自然条件，以及公路网现状等，亦有较大差别，因此区域公路 网的规划，无论是在宏观上和微观上，均涉及众多的错综复杂的因素和条件， 而且还处于变化发展的动态过程。正因为如此，强调公路网规划必须遵循从实 际条件出发，一次规划，分期实现，既要保证公路建设适应区域交通运输的需 要，同时也要切实可行。因此，尽管目前我国的公路数量和质量还有待于增加 和提高，但还不可能在短期内产生奇迹般的突变。 公路网规划是宏观控制和决策的需要，也是合理建设公路、实现公路网建 设达到最优目标的保证。经批准后公路网规划方案，虽然在实施过程中还必须 第二章公路网规划理论及方法 通过信息反馈作必要的修改，但已经是公路建设的基本依据，因此强调联系实 际，量力而行的路网规划原则，其积极意义在于保证公路建设按计划进行，使 得路网规划方案始终具有约束性和适应性。 3 以经济指标为准绳，提高经济效益 区域公路网的规划需要考虑多种因素，而且各种因素又有时间和空间方面 的差异，但在任何情况下，贯彻经济原则，实现最佳效益目标，应是始终不渝 的，中小城市的公路网规划尤应如此。规划工作的实质，就在于科学地总结过 去，精确地把握现在，根据过去和现在的客观变化规律，恰如其分地预计未来， 其中贯穿过去、现在和未来的重要量化依据，应是经济指标。 一般情况下，区域公路网规划的工作内容，可以概括为：预测、评价、网 化、择优四个阶段。预测是指区域的远景交通量的发生、分布与分配，其主要 依据就是区域的经济发展，经济发展是远景交通量预测的计算依据，而交通量 又是公路建设的基础资料，由此不难理解公路网规划中以经济作为量化指标的 必要性。 4 系统分析，整体优化 如前所述，现代化公路网可视为一个庞大的系统，因此公路网规划，必须 以系统分析原理为基础。实践证明，要使区域公路网实现其使用要求和目标， 并且能够体现以上所述的几项原则，采用系统分析方法是必不可少的。 除以上所述的几项基本原则而外，对区域公路网规划而言，还必须注意： 1 ) 规划工作要分级进行，省道网应以国道网为基础，地方道路网服从上两级 公路网的需要，三者协调，逐步完善； 2 1 公路网以区域内公路运输为主，但针对目前各地现有公路存在跨区的断头 路多，不利于发展横向经济联系的特点，规划新路网时要切实注重加强区域之 间的公路建设； 3 1 合理的公路网规划，应是政策、经验和技术三者有机结合的成果。由于规 划设计和计算过程中，某些具体政策和经验，势必不可能全部如实地概括成数 学模型，因此任何精确计算，事实上只能是相对而言，非肯定性因素更是如此。 因此，公路网规划的最终方案，必须在理论计算的基础上，联系实际条件加以 必要的修正和补充。 2 3 2 路网规划程序和主要内容 第二章公路网规划理论及方法 不。 公路网规划是区域交通规划的一个重要组成部分，其规划程序如图2 一l 所 图2 - 1区域公路网规划程序框图 区域国土规划和区域综合交通规划，是区域公路网规划的前提，这是由于 公路网的适应性所决定。土地的开发利用( 包括地下资源和旅游资源等) 和区域经 济发展，形成对交通的需求。交通设施相应发展又反过来刺激和促进土地使用 和经济活动。公路网是交通综合运输网的子系统，因此其轮廓和组成方案，取 决于所服务的运输点及其分布情况，亦受约束于各运输点之间的运输量性质。 因此，区域路网规划的目标分析与确定。以及与之直接相关的远景交通量的预 测，更直接依赖于规划区内的国土规划和交通综合规划。“” 远景交通量的预测，包括区域内交通量的产生、分布和分配模型的建立， 是区域公路网规划的主要内容，也是路网设计与优化的直接根据，它和资料收 集与问题诊断同属规划工作的前奏和必要的工作过程。 第二章公路捌规划理论及方法 路网设计与优化是规划工作中另一项重要内容，其直接成果就是路网规划 方案的建立和决策，在工作内容和方法上涉及设计、优化和决策等模型的建立 与运算过程。作为区域公路网规划的核心内容，路网设计与优化是以路网交通 量预测为基础，以路网评价为根据，以交通工程学和最优化技术为手段，据此 完成路网规划的任务和目标。事实上，路网设计与优化的工作，涉及到公路网 规划所应用的战略和战术，以及公路运输等的整个体系中的全部问题。从更高 层次的决策水平要求来看，路网设计与优化，在很大程度上将决定规划区远景 公路建设的成果和公路运输的效果。 路网评价作为规划工作的个过程，在路网规划中起着承上启下的主导作 用。作为规划工作的起点，通过对原有路网的评价和定量分析，可为规划的目 标分析和确定，提供具体依据；作为规划工作的终点，通过对规划方案的评价， 可为规划成果( 路网方案与实施计划) 的论证、优化和决策，提供各个方面的量化 指标。 区域公路网规划的基本内容，已在上述规划程序框图中得到说明，总的概 括是：预测、评价、网化和优选。比较具体的步骤排列是：1 ) 区域技术经济调查 分析 2 ) 路网的远景交通量预测；3 ) 区域路网建设( 包括新建线路和对原有线路 改建) 平面布局和等级结构方案的设计；4 ) 路网评价系统模型的建立与运算；5 ) 路网目标优化模型的建立与运算；6 ) 路网方案决策模型的建立和运算；7 ) 路网实 施计划和有限投资优化决策模型的拟定和运用。c 2 0 1 2 4 公路网规划的技术指标 公路网规划具有一定的目的性，这就决定了公路网规划的主要技术指标是 规划总体目标的具体体现，主要包括：路网密度、交通容量比、公路网平均车 速、路网连通度、公路网铺面率、公路网的可达性以及路网等级水平等b 。 1 合理的路网公路密度 路网密度是公路网规划中经常采用的一个评价路网规模的指标。其值等于 单位社会经济指标上的道路里程长度。一个地区的路网密度与该地区的经济发 展水平和人口密度有很大关系，经济发展水平越高，人口密度越大，对交通的 需求就越大，路网密度相应就越大。因此，它对于总体状况的宏观评价是十分 有效的。 第二章公路网规划理论及方法 一般可以认为，路网公路里程愈长，单位面积的公路里程( 即面积密度) 就愈 大，因而用于路网公路建设的成本亦相应增加，但由此可获得路网公路运输距 离的缩短，从而可降低公路运输费用。换句话说，路网中公路密度愈大，则路 网公路建设基建投资愈高，而运输成本相随之降低。所谓合理密度，就是权衡 两个相反因素( 基建费和运输费) 的得失，从而求得两项总费用为最小时的相应公 路网密度。 设：公路营运费s 为道路费s l 与运输费s 2 之和，其中s l 与路网密度y 成正 比，s 2 与y 成反比，则： 规划区内单位面积均摊的道路费s l ( y u k m 2 ) 为： a n l i s - 2 _ 广5 a “y ( 2 1 ) 规划区域内单位面积均摊的运输费s 2 ( f r _ j k m 2 ) 为： s 2 = 掣( 2 - 2 ) 路网平均运距l c p 与路网密度y 的关系式为： lcpy=(2-3) 将公式i 一2 代入i 一2 可得： s 2 - 警 ( 2 - 4 ) 公路营运费s 的表达式为： s = s i + s 2 ：a y + 单( 2 - 5 ) ，山 取拿：o ，则 一露 式中，a n 道路费( 元) ； d 运输成本( 元t 。k i n ) ； f 一区域面积( k m 2 ) ； ( 2 - 6 ) 第二章公路网规划理论及方法 q r r 1 年后的运输量( t ) ； a 与规划区内运输平均运距及公路密度有关的系数： y 。合理公路密度( k m k m b 。 鉴于公路技术等级的实际通行能力相差较大，为使以面积表达的公路密度， 具有更精确的可比性，计算路网密度时所用的公路里程，宜按各路段的技术等 级，根据各自通行能力或行驶速度，换算成当量长度。 以面积为基数的公路密度，可以说明公路运输的覆盖率和通达性，该密度 愈大，表明区域内的公路运输愈发达。例如世界上目前公路密度最大的国家是 比利时，美国、苏联和印度三国的国土面积较大，目前的公路密度分别约为0 7 ， 0 0 7 和0 6k m & m 2 。有时，还可以用人口为基数，用每千人( 或万人) 的平均公里 数作为公路密度。例如按每千人计的公路密度，目前美国、苏联和印度分别约 为3 0 、6 和3 k r r 斤人。除此而外，为了比较全面反映公路运输条件和水平，可 以采用土地面积f 、人口数r 和工农业总产值p 三者乘积的立方根为基数 ( 可皿r 口p ) ，据此计算公路综合密度。可见，公路密度只能作为路网的一个相对 指标。 2 交通容量比 设v 表示路段的实际交通量，c 表示路段容许最大交通量，则两者之比v c 即为交通容量比( 亦称阻塞度或拥挤度) ，它反映整个路网适应负荷的能力，即与 交通需求的适应情况。实际计算中采用加权值，表达式为： s ：旦： c黼l i t s i l i = 船l l t iyyy - - j 一 ( 2 - 7 ) s 公路网的容量比( 拥挤度或阻塞度) ； l i 各级公路的实际长度( 公里) ； v i 一第i 路段上的实际交通量( 辆天) ； c i 一第i 路段上的容许交通量( 辆天) 。 拥挤度指标反映了公路建设对交通需求的适应程度以及公路网本身的运输 能力和服务水平。计算拥挤度的目的在于分析各路段的拥挤度时可以发现部分 主要道路的交通负荷程度，找出现有的路网中的“瓶颈”的路段。 当v c = o 1 0 7 时，路网范围内的交通畅通无阻，适应性好。v c = o 弘1 0 时，路网尚能适应，但高峰时和繁忙路段的交通将出现堵车现象。v c 1 0 时， 第二章公路网规划理论及方法 路网不能适应交通需要，堵车现象严重。从公路建设的超前要求出发，当路网 的v c 平均值大于o 8 时，就应考虑对局部路段进行扩建，使路网能够适应区域 交通运输的需要。 3 公路网平均车速 公路网平均车速是由公路交通中的公路系统、车辆系统和管理系统综合作 用的结果，它综合反映了路网的系统性能，也是反映公路网服务质量的重要指 标。计算公式如下： v ：弋r ( v i l i q i ) ( 2 - 8 ) ( l i q i ) 式中：v 一公路网平均车速( 公里d , 时) ； 一公路网中第i 路段平均行驶车速( 公里孙时) ； l i 一公路网中第i 路段里程( 公里) ； q i 一公路网中第i 路段交通量( 辆天) 。 4 路网连通度 公路网密度从公路网建设规模方面反映公路网结构性能；公路网连通度则通 过考察各节点( 公路交叉口或城镇交通枢纽) 的连通情况，从路网布局反映公路网 的结构特点，是规划区域内各节点间依靠公路交通相互连通的强度，计算公式 如下： c ：缕：坐( 2 9 ) h n 、j a n 式中： c - 一规划区域内公路网连通度： l 一区域内的公路网总里程( 公里) ； h 一相邻两节点间的平均空间直线距离( 公里) ； a - 一规划区域面积( 平方公里) ； n _ 一规划区域应连通的节点数； 一非直线系数。定义为路网节点间实际路网总里程之比。 当c 值接近1 0 时，路网布局为树状，各节点之间多为两路连通；c 值为2 时，路网布局为方格网状，节点多为四路连通：当c 值略大于3 0 时，路网布局 为三角网状，节点多为六路连通。实际规划c 值与选取的节点关系很大，一般 第二章公路网规划理论及方法 来说，c 值最好为2 0 3 0 ：对一般干线公路平均连通度的目标值c = 2 0 2 5 。 5 公路网铺面率 公路网铺面率与整个路网的通行能力和服务水平密切相关，它既直接影响 到行车质量，也直接影响公路运输经济效益，目前铺有路面公里里程比重越来 越高，且车辆要求的路面质量也越来越高，铺面率是指高级、次高级路面里程 占全路网里程的比例。至1 9 9 0 年底，我国高级、次高级路面所占里程的比例为 2 5 2 8 ，还处于很低的水平。2 2 3 公路网铺面率计算公式如下： p p = 等x 1 0 0 ( 2 - l o ) 厶l 式中， p 卜公路网平均铺面率( ) ； l p ，高级、次高级路面里程( 公里) ； i 路网总里程( 公里) 。 6 公路网的可达性2 4 3 公路网的可达性是指在规划区内从某一节点出发通过公路交通抵达任一目 的地的行程距离、行程时间或交通费用的大小。一般采用路网的平均行程时间f d 或平均出行距离( d ) 来表示。具体表示如下： t = e t i j 或者d = d i j ( 2 1 1 ) 式中，t 日一路网中i 、j 点间的最短平均行程时间； d i j 一路网中i 、j 点间的最短平均距离。 矩阵t 或d 反映了路网的基本特征，可直观的表明路网中各运输点之间联 系的便利程度。 路网中某一节点的可达性由某一点开始至其他各点的平均时间n ( 或距离 d i ) 表示如下： nn 0略 t i = 上一或者d i = l ( 2 - 1 2 ) 玎玎 式中，n = 区域内的节点数目； 第二章公路嘲规划理论及方法 0 或秀矩阵t 或d 第i 行元素之和。 7 路网等级水平指数j j ：骅：生( 2 - 1 3 ) 。 f l il 式中：j i 为道路等级换算系数。 路网等级水平指数反映路网等级水平的纵向变化，也能对各地的路网等级水 平作横向比较。同时，由于本指标涉及道路通行能力，所以也能反映路网的规 模水平。 2 5 公路网规划方法综述 2 5 1 公路网规划方法概述 任何交通网规划都必须研究社会经济系统与交通系统之间的关系。一是供 需关系反映交通网的运能( 供应能力与供应质量) 与经济发展对交通需求( 运 量) 的关系，可以通过定量模型得到反映。二是考虑交通规划完成后，由于交通 网络的改善促进经济规模与结构的发展，并诱增了新的运量。1 2 5 1 1 路网的设计方法 路网的设计方法可采用经验调查法、数理解析法、系统分析法、渐进优解 法等。 1 经验调查法 经验调查法是因实际需要，由专家构思，集体共议献策，有限的调查研究 和测算，领导决策而进行的一种方法。但由于缺少科学依据和足够的定量分析， 加之受到人的经验和基础资料的限制，所得的成果比较粗略，往往只限于短期 内的修建计划，随机性很大，适应期限不长，难以实现规范化和系统化。 2 数理解析法 数理解析法可分为干道方向法、星形组合法和渐近优解法等。它在一定范 围内很有价值，但缺少系统分析和整体优化。 3 系统分析法 系统分析法是当代经济发达国家，普遍用于交通规划和路网规划的现代化 第二章公路附规划理论及方法 方法，使用的范围也很广泛。 4 渐进优解法 渐进优解法是以规划区的运输联系图为原始路网方案，逐方案计算营运费， 再以其中费用最低的方案，作为下一步骤的原始方案。如此按相同的方法，直 到不必再继续建立新方案为止，取最后一步中营运费最少的方案，作为设计的 路网方案。任何步骤中的新方案，均不得中断原节点之间的运输联系，而且明 显不合理或难以实施的方案及时排除。 2 6 3 2 5 1 2 公路网规划的方法 经过近十年的研究，人们对公路网规划研究的指导思想已开始明确，其一， 从经济角度出发研究交通，同时要以交通建设发展反过来促进经济发展；其二， 认为经济发展所产生的交通流是一种可分析和分配的交通流。在研究方法上， 也有了很大的改进，由过去的经验为主的决策法发展到现在的以经验为导向、 以数学模型为依据的定性和定量相结合的科学决策法。但我们在规划实践中应 注意，数学模型有其先进性，但也有其局限性，不能过分依赖它，需结合专家 的经验判断，才能使决策更符合实际。 从研究方法来看，路网规划方法可大致分为o d ( 起讫点) 流规划法( 或称四阶 段模式法) 和布局优化规划法( 或称总量控制法) 。 2 射 o d 流规划法的工作重点在于：基本信息采集、o d 流矩阵的形成与分配。 实践中，如全国交通网络规划，先利用投入产出模型求出客货流的发生、吸引 量，再利用模拟现实运输调度方案的方法建立o d 矩阵，最后进行分配，这样就 完成了网络规划的基础工作。江苏、辽宁、河北、山东、海南、安徽等省的公 路网规划模式基本属于这类型。其基本步骤是：第一步利用相关分析预测未来 总的交通运输量，并采用运输量结构比例模型完成运输量的方式划分；第二步 利用弗雷特法或重力模型建立o d 矩阵：第三步采用容量限制分配法或多路径概 率分配法进行路网交通量的分配和交通质量评价；第四步，根根据交通分配和 评价结果对初始路网进行修改，拟订新建、改建项目度其技术等级，并重新迸 行分配、评价，直至满意为止。 总量控制法贝f j 是以网络布局和评价优化为重点，对信息量的要求较小，交 通分配以现有路网为基础，甚至不进行交通分配。如国道干线网络规划中采用 的“重簧度”法就是一个典型，它将路网规划问题分成路网的节点选择和路线 选择两步进行。第一步利用“重要度”法或动态聚类法选出规划路网的节点：第 第二章公路阿规划理论及方法 二步利用线性规划法、确定最优的路线布局方案。” 针对以上两种情况，考虑我国的工作基础，如经济统计、信息网络、交通 数据的实际情况，特别是中西地区的中等城市，在公路网规划中，应将四阶段 法与总量控制法结合起来。在对