（地图学与地理信息系统专业论文）基于gis的大连市交通现状分析.pdf

捅要 道路交通属于公共事业范畴，是国民经济的基础性产业。交通是否畅通，对 于一个地区的经济发展起着制约或是推动的作用。因此了解所在地区交通状况是 十分有必要的。交通网综合评价是揭示区域交通网络状态与交通需求之间关系的 途径，是编制交通网规划的重要依据。 交通现状分析对于决策者决定城市未来的发展方向，制定城市规划，实现经 济的可持续发展都有着重要的意义。一个良好的交通基础设施体系可以带动整个 城市的经济发展，满足城市居民安居乐业的需要；相反，如果没有一个良好的交 通基础设施体系的话，就会阻碍整个城市的发展，因此，交通现状的分析评价 是很有必要的。 一 大连的城市建设发展目标是打造生态宜居城市与旅游城市，“宜居”是一个 综合性的概念，除“环境”之外，还包含经济和社会发展的各项指标。“宜居” 城市归根结底是以人为本的城市，满足居民日常生活的各种需要，而作为城市基 础设旋的公路网建设更是重中之重，交通现状如何对于决策者决定城市未来的发 展方向，制定城市规划，实现经济的可持续发展都有重要的意义。 本文应用g i s 的空间分析功能和交通现状评价指标体系，进行分析评价，得 出大连市目前的交通现状较差，并针对这种较差的交通现状进行分析，分析这种 情况是如何造成的，并提出相应的一些建议。本文的完成，对于今后的交通基础 设施规划建设有一定的参考价值。 关键词：g i s ；交通现状；分析 a b s t r a c t t h et r a f f i cb e l o n g st ot h ec a t e g o r yo f p u b l i cu t i l i t i e s ，i st h eb a s i ci n d u s t r i e so f n a t i o n a le c o n o m y t h et r a f f i ci su n i m p e d e do rn o te f f e c t st h ea g e a se c o n o m i cg r o w t h t 0 叩o rd o w n s oi ti sn e c e s s a r y t ok n o wt h et r a f f i cc o n d i t i o nt ot h i sa r e a t r a f f i c s y n t h e s i z e da p p r a i s i n gi sa c c o r d i n ga so p e n i n g o u tt h ec o n d i t i o no ft h et r a f f i cn e t w o r k ko ft h i sa r e aa n dt h er e q u i r e m e n to ft r a f f i c ，i sg i s to ft m f f i c sp l a no fw e a v i n g t h ea n a l y s i so ft r a f f i c sc o n d i t i o nh a si m p o r t a n tm e a n i n gf o rd e c i d i n gt h ef u t u r e o ft h ec i t y d e v e l o p m e n t , m a k i n gt h eu r b a np l a r m i n g , a c t u a l i z i n gt h ec o n t i n u a b l e d e v e l o p m e n to ft h ec i t y ag o o dt r a f f i cs y s t e mc a nl e a dt h ee c o n o m yd e v e l o p m e n to f t h ew h o l ec i t yab a dt r a f f i cs y s t e mw o u l db a f f l et h ee c o n o m yd e v e l o p m e n to ft h e w h o l ec i t y s ot h ea n a l y s i so ft r a f f i c sc o n d i t i o ni sn e c e s s a r y t h eg o a lo fd a l i a n sc o n s t r u c t i o ni st ob u i l dt h ec o n d i g nc i t yf o rl i v i n ga n dt h e t r a v e l i n gc i t y , t h ec o n d i g nc i t yf o rl i v i n gi sai n t e g r a t e dc o n c e p t o n ，e x c e p tt h e e n v i o r m e n t , i n c l u d i n gt h eg u i l d l i n eo fe c o n o m ya n dt h ec i t yd e v e l o p m e n t t h e c o n d i g nc i t yf o rl i v i n gi st h ec i t yf o rm e ni nt h ef i n a la n a l y s i s ，t os a t i s f yt h en e e do f p e o p l e sl i f e ，s oi ti si m p o r t a n to ft r a f f i c sc o n s t r u c t i o n t h et r a f 五c sc o n d i t i o nh a s i m p o r t a n tm e a n i n gf o r t h ed e t e r m i n e rt od e c i d e t h ef u t u r e w a yo ft h ec i t y ，s d e v e l o p m e n t ，m a k et h ep l a n ，a c t u a l i z et h ec o n t i n u a b l ed e v e l o p m e n t t h i sp a p e ru s e st h es p a t i a la n a l y s i sa n dt h eg u i l d l i n eo ft h et r a f f i c sc o n d i t i o n t o m a k et h ea n a l y s i sa n da p p r a i s e , c o n c l u s ea tt h i sm o m e n tt h et r a f f i c sc o n d i t i o no f d a l i a ni sn o tg o o d , a n dt oa n a l y s ew h yh a p p e nt h i s m a k es o m es u g g e s t i o n s t h i s p a p e rh a ss o m er e f e r e n c em e a n i n gf o rt h ec o n s t r u c t i o no ft h ec i t yi nt h ef u t u r e k e y w o r d s ：g i s ：t r a f f i c sc o n d i t i o n ；a n a i y s i s 基于g i s 的大连市交通现状分析 学位论文独创性声明 本人承诺：所呈交的学位论文史本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标 注和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究 成果对本人的启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示诚意。 学位论文作者硌土李 日期：细7 e 。i 学位论文版权的实用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留，使用学位论文的规定，及学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交复印或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权辽宁师范大学， 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采用硬印，缩印或扫描 等复制手段保存，汇编学位论文。保密的学位论文在解密后使用本授权书。 学位论文作者签名：f 三-玄指导教师签名：赛i 虱氟 j 日期： 庐。7 ， 基于g i s 的大连市交通现状分析 绪论 大连市位于辽东半岛的南端，东、西濒临黄海和渤海，南与山东半岛隔海相 望，北与丹东、营口市接壤，区位优良，是中央的计划单列市、东北三省的窗口、 辽宁省对外开放的前沿，特殊的地理位置为经济发展提供了较好的契机。大连市 是环境宜居城市，旅游资源丰富，并且正在成为中国软件外包的基地，吸引着国 内外的资金来连投资。交通作为基础性、先导性、公益性的产业，在经济发展特 别是振兴东北老工业基地和建设大连东北亚重要国际航运中心的过程中，占有着 举足轻重的地位，必须走在前面，当好先行。因此，交通基础设施的重要性就不 言而喻了。 为了给大连的经济腾飞和社会发展提供一个迅速、安全、舒适的交通环境， 促进经济的发展，对大连市的交通网进行合理规划就是十分必要的，在对交通网 进行合理规划之前，对目前大连市区的交通状况有一个全面具体的分析就是一个 不可或缺的前提。 第1 章国内外研究现状 大连市政府一直重视交通基础设施的建设，在过去的经济期大连市的建设重 点主要是提高现有道路的等级及高等级道路在道路总里程中的比重，即解决。三 路”建设中的。出口路”和“经济路”建设，为大连市的经济快速发展奠定了基 础。与此同时，大连市交管部门引进了英国s c o o t 交通信号控制系统，开发并 建成了国际一流的城市交通指挥控制中心，成功实现了交通信息采集、分析处理 和指挥控制三大功能，能够通过媒体平台发布实时路况，这对于广大出行市民有 很大的帮助。但是，在看见成果的同时，问题也是存在的，以香炉礁附近为例： 香炉礁为大连市比较重要的交通枢纽，连接着东北快速路、轻轨站、香周路、疏 港路，但是由于公交车站密集，道路等级结构不合理，每天上下班高峰时间都会 发生堵车现象。解决交通问题对城市的发展以及周边地区经济的可持续发展都 有着重要的意义，国内外在解决交通问题方面做过很多尝试。 国内对于交通现状的研究主要是从应用层面上来进行的，以某个具体地区为 研究对象，进行分析评价。如范文博所著成都市公路网现状分析，采用的就 是最宜于操作，应用最广泛的层次分析法( a h f ) ，对路网里程饱和率、路网等 级、饱和度、拥挤度等进行分析，然后与其他城市的交通现状进行比较，得出成 都市交通状况较良好的结论。王跃进所著济南市交通现状分析与可持续发展评 价，应用统计学原理，结合数学运算，对济南市现有的交通网等级结构、结构 分配进行了分析，得出了济南市的交通等级结构分配不太合理等结论，并给出了 基于g i s 的大连市交通现状分析 相应的解决方案。 交通状况评价通常使用的方法为数学方法，如层次分析法、模糊综合评价法、 神经网络法、主成分分析法等。层次分析法( a h f ) 是一种定性与定量分析相结合 的多目标决策分析方法，这种方法适用于结构较为复杂，决策准则较多而且不易 量化的决策问题。其基本内容是：首先根据问题的性质和要求，提出一个总的目 标，然后将问题按层次分解，对同一层次的诸因素通过两两比较的方法确定出相 对于上层目标的各自的权系数，这样层层分析下去，直到最后一层，即可得出所 有因素相对于总目标的按重要性程度的一个排序。综合评判，就是对多种因素影 响的事物或现象进行总的评价，这种评价过程若涉及模糊因素，就叫做模糊综合 评判。模糊综合评判借助模糊数学这一工具来刻画各种影响事件( 因素) ，对上层 事件( 因素) ，它可以通过层层上推，最终计算出各事件( 因素) 对总目标的影响状 态。这种方法能较好的将许多定性的东西定量化，从而帮助我们进行分析评价。 主成分分析是一种通过降维技术把多个变量化为少数几个主成分( 即综合变量) 的统计分析方法，它把原来较多的评价指标用简化后较少的综合主成分指标来代 替，综合指标保留了原始变量的绝大多数信息，且彼此间互不相关，能够使复杂问 题简单化。模糊主成分分析法是根据主成分各个变量对所研究对象评价得分的贡 献率结合模糊权重修正之后对其进行综合评价，得分高者即为所选择的方案。神 经网络由并行分布式信息处理的简单非线性处理元素( 可能占有一定的局部内 存，能利用改写能力进行局部化信息处理操作) 组成，通过内连方式进行大量 单向信号传导。每个处理元素间的连接都有一个与它自身的连接能力有关的权重 值。 在国外，运用g i s 与其他应用软件来制作交通管理信息系统或实时信息发 布系统已经有1 0 多年的历史，g i s 对于处理海量数据有一定的优势，通过应用 g i s ，并进行相应的二次开发，交通参与者可以随时、轻易地掌握自己所需的交 通信息资料，并以此为参考，实现交通出行方案自主选择，使交通管理和参与行 为由被动变为主动。但是由于我国在g i s 应用方面起步较晚，水平相对比较落后， 并且在交通状况分析方面，处于发展初期阶段，研究成果较少。 第2 章交通分析中的g i s 技术 g i s 是关于数字式表达空间和时间的科学技术，主要包括数字式数据的输 入、存储、操作和输出。g i s 的发展方向：无缝空间和时间的集成、相对空间和 非几何空间的描述、地理课题和地理现象的精确描述以及为了满足各种用户目的 和需求的多元时空的协调观察。 目前g i s 已经广泛应用于资源开发、环境保护、城市规划、工程设计、天气 2 基于g i s 的大连市交通现状分析 预报、防灾减灾、投资项目评估、社会统计、公安交通与管理等方面。 2 1 什么是g i s 地理信息系统( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m 简称g i s ) 是一项以计算机为 基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了- - f - j 交叉性、边缘 性的学科，是管理和研究空间数据的技术系统，在计算机软硬件支持下，该系统 设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规 划和管理问题。它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、进行数 据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系；通过对多因素的综合分析，它可 以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的 结果。一个完整的g i s 系统由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用 模型组成。g i s 的基本功能有数据的采集和编辑、数据存储和管理、数据处理和 转换、空间分析和统计、产品制作和显示以及二次开发和编程。 目前世界上主流的g i s 软件为e s r j 公司的a r c v i e w 与m a p i n f o 的m a p i n f o ， 它们不但具有出色的图形编辑功能，而且具有杰出的空间分析查询功能及丰富的 属性信息。 2 2 g i s 应用系统的类型 独立开发型 指不依赖于任何g i s 工具软件，从空间数据的采集、编辑到数据的处理分 析及结果输出，所有的算法都由开发者独立设计，然后选用某种程序设计语言， 如v i s u a lc + + 、d e l p i h i 等，在一定的操作系统平台上编程实现。这种方式的好 处在于无须依赖任何商业g i s 工具软件，减少了开发成本，但一方面对于大多 数开发者来说，能力、时间、财力方面的限制使其开发出来的产品很难在功能上 与商业化g i s 工具软件相比，而且在购买g i s 工具软件上省下的钱可能还抵 不上开发者在开发过程中绞尽脑汁所花的代价。 单纯二次开发型 指完全借助于g i s 工具软件提供的开发语言进行应用系统开发。g i s 工具 软件大多提供了可供用户进行二次开发的宏语言，如e s r i 的a r c v i e w 提供 了a v e n u 语言，m a p l n f o 公司研制的m a p i n f op r o f e s s i o n a l 提供了m a p b a s i c 语 言等等。用户可以利用这些宏语言，以原g i s 工具软件为开发平台，开发出自 己的针对不同应用对象的应用程序。这种方式省时省心，但进行二次开发的宏语 言，作为编程语言只能算是二流，功能极弱，用它们来开发应用程序仍然币尽如 人意。 基于g i s 的大连市交通现状分析 集成二次开发型 集成二次开发型是指利用专业的g i s 工具软件，如a r c v i e w 、m a p l n f o 等， 实现g i s 的基本功能，以通用软件开发工具尤其是可视化开发工具，如d e l p h i 、 v i s u a lc + + 、v i s u a lb a s i c 、p o w e rb u i l d e r 等为开发平台，进行二者的集成开发。 集成二次开发目前主要有两种方式：o l e d d e ，采用o l ea u t o m a t i o n 技术或 利用d d e 技术，用软件开发工具开发前台可执行应用程序，以o l e 自动化方 式或d d e 方式启动g i s 工具软件在后台执行，利用回调技术动态获取其返回 信息，实现应用程序中的地理信息处理功能；g i s 控件，利用g i st 具软件生 产厂家提供的建立在o c x 技术基础上的g i s 功能控件，如e s r i 的 m a p o b j e c t s 、m a p l n f o 公司的m a p x 等，在d e l p h i 等编程工具编制的应用程 序中，直接将g i s 功能嵌入其中，实现地理信息系统的各种功能。 2 3g i s 技术的优势 g i s 有别于d b m s ( 数据库管理系统) g i s 具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，这种能力使 用户获得关于空间数据的知识，这是d b m s 所不具备的；另一方面，g i s 必须 依托于d b m s ，实现空间数据及其属性数据的存储和管理 g i s 有别于m i s ( 管理信息系统) g i s 要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用；m i s 则只有属性数 据库的管理，即使存储了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询， 没有拓扑关系。 g i s 有别于地图数据库 地图数据库仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能 去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析和提供辅助决策的信息。它只 是g i s 的一个数据源 g i s 有别于c a d 系统 二者虽然都有参考系统，都能描述图像，但c a d 系统只处理规划的几何图 形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。 2 4g i s 系统的空间分析技术 空间分析是地理信息系统区别于其它类型系统的一个最重要的功能特征，也 是各类综合性地学分析模型的基础或构件。空间分析是基于空间数据的分析技 术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空 间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。g i s 以空间数据库 4 基于g i s 的大连市交通现状分析 为基础对空间数据进行管理，并采用空间查询与空间分析方法提供多种空间信息 发布和决策支持方面的服务，它是g i s 的主要功能，是地图制图系统与g i s 区 别的主要依据。通过空间分析功能就可以实现对原有数据的数据挖掘，从而获得 用户感兴趣的信息。 2 4 1 空间数据分析( s d a ) 空间数据分析是科学研究中所用的诸多具有完整定义的分析方法之一。空间 数据分析可定义为对空间数据( 具有二维或二维坐标的数据) 进行分析的一系列 方法，也可以把空间分析方法定义为处理空间数据的方法，其目的是解决某些科 学问题和决策问题。分析方法主要取决于空间数据的特征，它们包括空间数据名 称、顺序、间隔和空间数据的几个特征( 包括点、线、面和体特征) 。 空间数据分析的数据类型可分为空间实体的位置( 几何与拓扑) 信息和空间 对象的属性信息。一般用空间实体在地图上的位置和地理坐标系统来描述空问实 体的位置。在绝大多数空间分析中，使用的是像人口统计区域或连续空间采样的 点之类的空问对象，对于某些类型的空间分析来说，用点( 空间的二维离散表达) 来替代区域是很普通的事情。而空间对象的属性信息要注意区分基本属性和次要 属性以及空间对象间关系。 具有g i s 能力的s d a 应该具有的各种性质： 1 具有地理信息系统功能的s d a 工具能够毫无困难地处理大规模和特大规 模的空间对象，这符合了g i s 大规模数据处理能力的要求； 2 对空间信息的特殊性质非常敏感； 3 最有用的具有g i s 能力的s d a 技术在框架上是独立的，即就是在一个研 究区域的不同空间部分不变； 4 应该是一个安全的技术，也就是说其结果应该可靠，有恢复能力、容错、 容噪且不基于任何标准分布； 5 应该在应用领域可用，也就是应该关注g i s 环境中的空间分析任务。既然 g i s 是一个高度可视化和面向图形的技术，s d a 技术的结果应该可以在地图上标 示，以便于分析与理解。 上述技术条件使未来具有g i s 能力的s d a 技术在性质上是数据驱动的而不 是理论驱动的，在传统空间假设测试时，是探测性的而不是推论性的。非常明显， 目前需要一个有定量探测风格的空间分析来完善具有面向地图性质的g i s 。探测 性空间数据分析( e s d a ) 是一个主流探测数据分析的空间扩展，提供了辨别模 式以及空间数据集内在联系的一个有用工具。搜索过程在具有高度图形交互能力 的环境中进行，并由用户所控制，如r e g a r d 搜索过程。然而，e s d a 技术的使用 基于g i s 的大连市交通现状分析 一般被限制，仅限于很简单的小空间数据集的使用。 从某种意义上讲，空间分析与g l s 间的关系类似于统计学与统计软件包间的 关系，因而有望将空间分析方法广泛用于决策支持科学研究方面。 2 4 2 缓冲区分析 空间缓冲区分析是根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定 距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便 为某项分析或决策提供依据。缓冲区分析是地理信息系统重要的和基本的空问操 作功能之一。缓冲区分析通常由三种模型：线形模型、二次模型、指数模型。线 形模型主要用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈线性形式衰减时 使用；二次模型主要用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈二次形式 衰减时使用；指数模型主要用于对邻近对象的影响度随距离的增大而呈指数形式 衰减时使用。在进行缓冲区分析时，应注意以下几个方面：一是当缓冲区发生重 叠时，缓冲区的重叠包括多个特征缓冲区之间的重叠和同一个特征缓冲区图形的 重叠。对于多个特征缓冲区之间的重叠，首先通过拓扑分析的方法，自动地识别 出落在某个缓冲区内部的那些线段或弧段，然后删除这些线段或弧段，得到经处 理后的连通缓冲区。对于同一特征缓冲区图形的重叠，通过逐条线段求交。如果 有交点且在该两条线断上，则记录该交点。至于该线段的第二个端点是否要保留， 则看其是进入重叠区，还是从重叠去出来。对进入重叠区的点予以删除，否则记 录之，便得到包括岛状图形的缓冲区：二是当对特征规定不同缓冲区宽度时的处 理。此时要根据不同属性确定其不同的缓冲区宽度，就可以产生所需要的缓冲区； 三是复杂图形情况下的缓冲区与非缓冲区的标示处理。对于原来复杂的要素，经 缓冲区分析后，将生成许多多边形，这些新多边形互相交织在一起，将很难分出 哪些是缓冲区，哪些是非换冲区，这个时候须对每个多边形加以特征属性的标示； 四是当需要对缓冲区图形与原输入图形作比较分析时，由于所产生的缓冲区总是 一些新的多边形，它们不包括原来输入的点、线、面要素，如果需要显示原来的 要素，可以利用系统的制图功能将它们绘出来，以供生成的缓冲区图形与原输入 的要素图形比较分析。 2 4 3 空间叠合分析 空间叠合分析是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对 象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空 间对应关系。空间叠和分析根据所采用的数据结构的不同，分为基于矢量数据的 叠和分析和基于栅格数据的叠和分析两种类型。前者一般用于搜索同时具有几种 6 基于g i s 的大连市交通现状分析 地理属性的分布信息，或对叠合后产生的多重属性进行新的分类，称为空间合成 叠合；后者一般用于提取某个区域范围内某些专题内容的数量特征，称为空间统 计叠合。空间叠合分析根据叠合对象图形特征的不同，分为点与多变性的叠合、 线与多边形的叠合和多边形与多边形的叠合三种类型。点与多边形的叠合是确定 一图层上的点落在另一图层的哪个多边形内，以便为图层的每个点建立新的属 性。线与多边形的叠和是确定一图层上的弧段落在另一图层的哪个多边形内，以 便为图层的每条弧段建立新的属性。多边形与多边形的叠和是指将两个不同图层 的多边形要素相叠合，产生输出层的新多边形要素，用以解决地理变量的多准则 分析、区域多重属性的模拟分析、地理特征的动态变化分析、以及图幅要素更新、 相邻图幅拼接、区域信息提取等，操作命令包括：u n i o n 、i n t e r s e c t 、i d e n t i t y 、e r a s e 、 u p d a t e 、c l i p 。 第3 章交通评价指标体系 公路网评价，通常采用单项指标分析法。所谓单项指标分析法就是给定各指 标相应于不同适应情况的标准值，比较公路网各项指标的实际值和标准值，就可确， 定各项指标的适宜程度，得出相关结论。 评价的主要指标有：人均道路用地面积、道路等级结构、道路网密度、出行 时耗。用人均道路用地面积、道路网密度来反映交通网的通达深度；用道路等级 结构来反映交通网的道路特征；用出行时耗来反映交通的连通性。 城市道路交通规划设计规范中规定：城市道路分为快速路、主干道、次 干道和支路四类。城市道路用地面积应占城市建设用地面积的1 5 一2 0 ，规划 城市人均占有道路用地面积宜为7 1 5 平方米。 3 1 人均道路用地面积 人均道路用地面积是城市道路密度和宽度的综合指标，是城市道路网规划的 一个重要技术指标。西方发达国家的城市交通已经历了机动化发展历程，其道路 面积率都很高，如纽约曼哈顿岛道路面积率高达3 5 、华盛顿市区道路面积率高 达4 3 ，相比之下日本各大城市道路面积率相对较低，未超过2 0 的水平。西 方发达国家城市在资本原始积累阶段进行建设时，为提高城市土地利用价值，往 往通过增加道路网密度来增加临街店铺面积，这样这些城市的道路间距很小，城 市街道网形成的用地仅适合布置单体建筑，而不像我国那样城市内部多机关、部 队、学校、医院等大院。道路面积率的一些特点：一是高道路面积率可以缓解城 市交通堵塞；二是道路面积率的确定是百年大计，一经确定就很难大幅度改变； 三是过高的道路面积率不利于城市环境建设。 7 基于g i s 的大连市交通现状分析 我国大中城市现有规划道路网的面积率指标没有一个超过国标城市道路交 通规划设计规范的推荐指标的上限2 0 ，如上海浦西的规划道路面积率为 1 1 4 ，重庆市的规划道路面积率为1 2 6 ，这些城市的规划道路面积率指标均 未达到国际规划人口2 0 0 万以上城市的推荐指标下限。 国外实践表明：a 高道路面积率利于改善城市交通状况，但过高的道路面积 率不利于城市景观建设；b 当道路面积率达到2 0 以上时，城市可避免建设高架 桥，公交枢纽等大型工程，通过平交路口管理即可使城市交通运转处于一般状况。 城市的地理条件、生活习惯、城市规模、经济水平等诸多因素影响着城市交 通结构，其相应条件下的人均道路面积应有所区别，根据城市交通方式和不同交 通方式常速时占用道路空间，可以测算出人均道路面积指标。 3 2 道路等级结构 城市道路网必须具有合理的等级级配，以保障城市道路交通流从低一级道路 向高一级道路有序汇集，并由高一级道路向低一级道路有序疏散，从而通过不同 等级道路交叉口间距的控制及不同出行距离交通的分流来提高道路网运转效率。 从各级道路的功能来看：快速干道是为长距离机动车出行服务的道路：主干 道是城市中主要的常速交通性道路，主要为中长距离运输服务；次干道是城市内 部各功能组团及分区内的主要交通集散道路，支路在交通上起汇集作用。从快速 干道到支路，对通过性的要求逐步降低，对可达性的要求逐步提高。如下图1 为 各类道路通过性和可达性的关系。 图1 各类道路通过性和可达性关系 理想的道路等级结构为从快速干道到支路，各级道路比例关系应为“金字塔” 型，即各级道路里程( 密度) 从快速干道到支路逐渐增加。但是由于我国长期以 来在城市道路建设中，重视干路，轻视支路，城市道路网等级结构没有形成合理 8 基于6 i s 的大连市交通现状分析 的“金字塔”型，而是形成了“倒三角形”或“纺锤”型，普遍趋少次干道和支 路，其中又以支路的缺乏更为突出。在这种道路网等级结构下，交通产生点与干 路系统缺乏过渡性连接道路，造成城市长距离交通、穿越性交通、短距离街区交 通集中在干路上，不仅不利于机非、快慢分流系统的形成，也不利于不同出行距 离交通的相互分离，更不利于不同类别道路系统交通功能的发挥。一般大城市快 速干道、主干道、次干道、支路的里程比例可采用1 ：2 ：4 ：8 ，这样比较合适的 道路等级结构才比较适应城市的发展。许多城市干路拥挤的实质性问题是缺少支 路。道路等级结构在道路规划建设中应给予高度重视，逐步改变目前城市中普遍 存在的不合理道路网等级结构。 3 3 道路网密度 道路网密度是指在一定区域内道路网的总里程与该区域面积的比值。一般而 言，确定道路网密度规划指标的主要依据是道路网总体布局要求：是否需要组织 单向交通、居住区的规模和安捧、道路交通自动化控制要求、公交线网密度、 原有道路网状况。 道路网高密度的优点是： 可形成连续的行人、非机动车、机动车分流系统，这不仅可营造祥和安全的 步行氛围，还可以提高机动车的运行速度； 有利于组织单向交通，减小交叉口的冲突点数及交通复杂度； 有利于分流干道交通压力，使交通流均衡分布在整个城市道路网； 次要道路在机动车非高峰出行时问可为机动车临时路边停车创造条件。 我国城市现状道路网密度极低，造成的主要原因是：1 城市道路网严重缺乏 支路一级道路；2 城市干道网尤其是次干道网尚未完全发育；3 统计口径问题。 不同地区道路网密度应有所不同，一般情况下，城市中心区交通量大，市 区中部次之，边缘区交通量较少，因此中心区道路网密度应当较大，市区中部较 小，市区外围最小。 3 4 出行时耗 由于体力、心理等方面的原因，城市居民对日常出行时间的忍受有一定的限 度，如去上街购物与早晨去上班上学，去机场赶飞机与去游玩，其对于出行时耗 的忍耐程度是不同的。有研究表明，城市规模越大，城市居民的出行忍受度就越 好，如北京居民对于出行时耗的忍受程度明显好于大连居民。下表1 为一般情况 下日常出行的忍受时间 9 基于g i s 的大连市交通现状分析 表1 居民日常出行的忍受时问 理慰出行舛接受出行 麓忍量出行 出扦目的 e t f * ! t i nt f f , * lm时嘲e 虹 上癌 l o2 5 4 5 均稿 1 0玉5 赫謦 璩；。 舒 运用回归分析，可得出城市居民人数与建成区面积的关系 t = o 1 3 8 2 p + 0 o o | 0 5 8 2 1 a + 3 3 0 7 1 ( r = 0 8 1 ) 式中：t 为居民可接受最大出行时耗( 9 0 出行时耗) ；p 为城市人口( 万人) ， a 为建成区面积( 平方千米) 。 在回归分析中，除了建成区面积与城市人口外，并没有考虑忍耐程度与城市 地形、城市布局形态、交通方式结构等因素的影响，由于这些指标难以量化，因 此回归分析得出的结论不是十分准确。尽管如此，认为城市人口与建成区面积是 影响居民可按受最大出行时耗的最主要因素。利用公式可以对交通状况中的质量 指标体系作出评价。 通过对交通现状的评价，对未来的交通设施建设规划目标主要包括两个方 面：一是保证有效连通，促进区域经济发展；二是满足交通需求，提高运输效益。 所以区域公路网的分析与评价就是要对交通网在规模、布局上与区域社会经济发 展要求的适应情况以及在等级、容量上与交通需求的适应情况做出定性与定量的 分析结论。 第4 章g l s 技术支持下的大连交通现状评价 4 1 大连市城市功能 大连是一个年轻的城市，虽然只有一百多年的历史，但是至从解放以后，特 别是改革开放以来大连获得了快速的发展。国务院曾给大连确定的城市功能是港 口、工业和旅游城市。近年来在城市建设规划中被确定为港口、工业、贸易、旅 游城市。最近城市性质又被确定为“中国北方沿海重要的中心城市和国际风景旅 游城市，将建设成为文化、体育和现代产业协调发展的国际名城”。 贸易功能 大连市是我国重要的对外贸易口岸，东北地区的窗口。大连市在发展的过程 中不断强化大连市作为商业和对外贸易中心所聚集的优势，除自身拥有大批外贸 企业之外，东北地区众多城市都设有驻连机构。今后在大力发展本市的对外贸易 的基础上，还应加强配套服务，将大连真正建成东北地区进出口商业集散地，成 为名副其实的“北方商都”。为此应从以下方面着手：大力发展展览业，推动外 1 0 基于g i s 的大连市交通现状分析 贸发展；协助企业从事全球性商业信息收集和出口促销活动，如建立商贸信息网， 加强国际市场行情的分析，将大连建设成为商业信息中心。 金融功能 大连金融市场年融资量居全国第四位，大连外汇市场是东北地区最大的外汇 调剂公开市场，大连商业交易所是全国3 家试点期货交易所之一，大连证券市场 日趋活跃，保险业也较发达。另外，首批在国内经营人民币业务的四家外资银行 已有两家在大连设定营业机构，为东亚银行、汇丰银行。上述种种，均为将大连 发展成为北方金融中心奠定了较好的基础。 旅游功能 大连市旅游业发展很快，兴建旅游基础设施、改造旅游景点、美化市容等方 面的工作卓有成效。大连市荣获首批“中国优秀旅游城市”称号。旅游业已经成 为大连新的经济增长点。市政府也将旅游业确定为2 1 世纪重点发展的行业之一， 大连旅游业的目标是建成东北亚地区旅游中心。 宜居城市 。 大连的城市建设发展目标为打造生态宜居城市，“宜居”是一个综合性的概 念，除“环境”之外，还包含经济和社会发展的各项指标。对此，夏德仁市长进 行了这样的解读，宜居不仅要有诸如环境、收入、社会治安、人与人和谐相处等 条件，还要有好的的商务条件，让人们感觉在这个城市里办事方便、快捷、省事； 感到这个城市适于发展，感到这个城市充满发展的生机和活力。大连将着力通过 加快经济发展，使宜居条件更好；通过改善环境，使宜居环境更温馨；通过改善 投资环境，使商务成本更低廉。在这里，建设宜居型城市不仅是一个目标，也是 加快城市经济增长的一种手段。 4 2 大连市交通现状 大连市是东北地区对外开放程度高、经济发展快、城市功能强、与东北地区 经济联系最紧密的城市。大连地处东北亚的地理中心，横跨黄渤两海，在带动东 北地区共同参与环渤海地区和东北亚地区的竞争与合作方面发挥重要的窗口和 枢纽作用。随着城市经济的增长，社会活动的增多，对大连市交通管理工作提出 了新的挑战，也提供了新的发展机遇。截至2 0 0 5 年末，市区内共有城市道路 1 4 9 8 3 2 公里，道路面积2 2 1 3 9 万平方米，共有桥梁1 3 5 座。在各级交通主管部 门的高度重视和领导下，在所有交通科研工作者和管理者的共同努力下，在全市 人民的热情参与下，大连的交通状况发生了很大的变化，主要表现为如下几个方 面： 城市道路改扩建工程加大，为更好地发挥交通管理的作用创造前提条件。 基于g i s 的大连市交通现状分析 近年来，按照城市长期建设规划的要求，在大连市委、市政府领导下，在大 连市公安局及交警支队的统一部署下，大连市的城市道路改造及交通基础设施的 建设方面取得了突飞猛进的发展，新增修一批出城区道路，对原有市区主干路进 行了大范围的改扩建。市内主要道路得到普遍拓宽和重新施画，新建多条行人地 下通道和行人过街天桥，已有8 1 条机动车道改为单行道，全长达至i 4 9 2 公里。另 外，一些复杂路口的重新渠化，停车场的规范管理，大量交通标志牌的安放及标 线的施画，路口大屏幕交通显示牌，城市照明工程也为大连市的夜间交通提供便 利条件。 注重保持大连市的城市道路自身的特点 大连的城市骨架属于半网络结构，街道相对密致分布，交通用地比例高，高 线灵活，有助于对城市交通的梳理和均布。由于车辆的激增将平行道路辟为单向 道路，然后计算出对交通信号的优化控制，可以非常有效地缓解历史地段的交通 问题。这也是大连比其他城市交通顺畅的重要原因。而步行者也会因为在各个交 叉口的多向选择而自然产生丰富的体验。这是大连市城市道路建设中的特点，在 发展的过程中有关职能部门一直注重保持其自身的优点。 发达的公交线路系统与轨道交通 截至2 0 0 5 年底，公交运营线路网长度为8 0 6 公里，年末运营车辆数为4 1 2 6 辆， 客运总数为11 7 5 6 2 万人次，出租汽车数量为9 6 3 9 辆。四通发达的公交线路方便了 居民的出行建设中的轻轨线路对于缓解大连市区的交通压力有很大的帮助，规 划中的大连城市轨道交通网全长1 2 3 k m ，线网密度为0 4 3k i n k m 2 ，覆盖了2 2 7 6 图2 大连城市轨道交通规划圈 基于g i s 的大连市交通现状分析 的路段。其中： 1 号线由凌水至泉水，全长1 9 2l 锄，是大连南北方向主干线，路经黑石礁、 中山路西段、西安路、华北路、刘家桥、促进路、甘周路、山东路。支线刘家桥 至机场。长5 4k m 2 号线是经过市中心区域的环线，全长2 4l ( i i i 。其中北环线由寺儿沟沿长江路 西行至兴工街，长8 k m ，是己有近百年历史的有轨电车线，改造后作为风景旅游 线，保留有轨电车特点。远期过西安路，跨黄河路至富国街，将星海湾、森林动物 园、棒棰岛景区联接至北线寺儿沟。南环线长1 6k m 。 3 号线由大连火车站至金石滩，全长4 9 1 5 k m ，为大连南北快速客运交通干 线。沿线经泉水小区进入由开发区、高科技园区和金石滩旅游渡假区组成的新市 区。全线设1 4 座车站，其中地面站6 座，高架站8 座。 4 号线由老虎滩经解放路至青泥洼桥，全长7 5 k m 。沿线为人口和建筑物密 集地区及老虎滩旅游风景区。 5 号线由湾家村至东海公园，全长1 6 6 3k m ，是城市轨道交通东西方向的 主干线。沿线经过马栏广场、解放广场、奥林匹克广场、人民广场、中山广场、 港湾广场，把大连东西部连接起来。 交通管理队伍的素质得到很大提高。 够 各级交通主管领导的管理思路发生了很大变化，由传统经验型管理思路逐步 转化到相信科学，依靠科学的管理思路上来。交警素质的高低直接关系到交通管 理水平的高低，从1 9 9 6 年开始，外语、计算机培训在大连市全体交警中展开，很 多民警对自己责任区的交通状况能够认真分析、研究、并提出很好的意见和建 议，民警的交通管理水平在业务学习和管理实践的结合中不断得到提高。除此之 外，通过组织结构内部调整，“畅通工程”评比考察，管理人员业务能力大比武 等多项行政管理手段，不仅锻炼了队伍，而且也增加了队伍的凝聚力和战斗力。 使各项管理办法和措施的实施有了保证。 4 3 大连交通现状的评价 在对大连交通现状的评价过程中，主要是用单项指标分析法，计算出相应的 交通指标，与标准的交通网各项指标的实际值和标准值相比较，得出相应结论。 要研究的指标有四个，人均道路用地面积、出行时耗、道路网密度、道路等级结 构。所使用的大连市数字地图采用的是矢量地图，相关数据来自大连市年鉴及大 连市建委相关资料。 评价过程中采用的平台为 i a p i n f o ，m a p i n n f o 软件是美国m a p i n f o 公司开发的 基于g i s 的大连市交通现状分析 gis 软件。它是一个面向中小型用户的桌面地图系统，是目前g i s 界应用最广的 开发平台之一。gis 把每一种信息与相应的地理位置相联系，建立了图与数相 互连接。它的许多特点是其他技术所不及的，尤其是图形管理、处理更具优势。 4 3 1 人均道路用地面积 在评价人均道路用地面积时，采用的是数学演算的方法。 人均道路用地面积是城市道路密度和宽度的综合指标，是城市道路网规划的 一个重要技术指标。未来交通建设中的重点是提高交通效率，在满足交通需求的 同时消耗最小的土地资源。 运用公式d2 乞弦t ( 公式1 ) 式中? 口为城市道路面积需求总量面心，j 厅为第讲交通方式高峰小时出行量 队次，j 口j 为第j 种交通方式常速时平均每位乘客占用道路空间纰，相应 的，有 a = s ( 公式2 ) 式中ja 为人均道路面积面呓，js 为城市总人口队，。 在式f 2 ，计算得到的人均道路面积指标基础上，考虑到相应的广场和公共停车场 用地面积，人均道路用地面积可以取却= 1 1 5a 。 以大连市为例： 查找出大连市的交通方式结构，如表3 ，根据交通工程手册的研究成果， 不同交通方式常速时占用的道路面积是不同的，具体数据如表4 。 表2 大连市出行交通方式比例 交通方式所占比例 步行 1 0 公交车 6 0 自行车 1 摩托车 3 通道型交通6 私家车 2 0 1 4 基于舡s 的大连市交通现状分析 衰3 城市主要交遁方式常逮时占用道路空问 宝冠速度辜熹哪i车辽竟重占用稿旺职事均赫蒜蕞平均舄位曩寄占用 文晨方走 o m 叫， 船空鲫 步行l1 1l ，01 口行车b1 l1 o 摩托车抛 2 4 0 1 ：i 玉伸 小汽车 4 0柚孓m 1 5 中毫莹其 车 岛玉为l 丑 4 0 03 1 0 太譬鲁其 章 掉站五舜l ：；