（交通运输规划与管理专业论文）城市结点干线公路布局方法研究.pdf

摘要 摘要 随着干线公路网络建设的完善。干线公路在城市结点处的问题却尚未得到解决，其研究 也相对落后，如干线公路如何与不同规模不同形态的城市衔接，城市出入口区域公路与城市 道路如何衔接，干线公路与城市结点衔接的适应性如何评价等问题，都需要进行系统研究。 论文第一部分从公路交通与城市发展的基本原理出发，定义了城市结点的概念；研究干 线公路与城市结点发展的依存、制约和互动的关系，不同阶段公路对城市布局和空间拓展的 影响以及城市结点发展对公路交通发展的要求；研究城市结点交通系统的组成，提出城市结 点干线公路布局按照干线公路过境布局和城市结点与干线公路衔接布局两个层面进行。 第二部分是论文的核心内容 首先，对干线公路功能及特征进行了分析i 归纳总结了国内常见的公路网结点过境模式， 从城市结点的规模和交通区位、空间形态、内外交通系统和自然地理生态条件四个方面分析 影响城市结点干线公路过境布局的主要因素，同时对绕越式和穿越式进行了适应性比较；并 提出了干线公路过境布局规划的要点和基本思路。 其次，研究高速公路与城市结点的衔接，确定互通式立交的布局及结构型式；研究合适 的干线公路与城市道路衔接方式和城市出入口的数量：分析公路与城市道路衔接过渡段的特 征，提出衔接过渡段横断面的设置标准。 最后，从干线公路网运行质量、干线公路过境布局和干线公路与城市结点衔接三个方面 选取评价指标，采用层次分析法和模糊评价法对干线公路与城市结点发展的适应性进行评价 研究。 第三部分是论文的实例应用部分。论文结合阜宁县城市结点干线公路布局规划的实例， 对城市结点过境布局和内外交通衔接理论进行了实际性应用。 关键词：干线公路城市结点互动机理过境方式衔接出入口衔接过渡段布局 目录 a b s tr a c t a l t h o u g ht h ec o n s t r u c t i o no fh i g h w a yn e t w o r kh a si m p r o v e d , t h ei s s u eo ft h eh i g h w a y s a r o u n dc i t y - c n m o d e sh a sn o ty e tb e e nr e s o l v e d a n dt h er e s e a r c ha l s or e l a t i v e l yb a c k w a r d , s u c ha s h o wd o e sh i g h w a yc o n v e r g et od i f f e r e n tf o r m sa n dd i f f e r e n ts i z e so fc i t i e s ，h o wd o e sh i g h w a y c o n v e r g et ou r b a nr o a dw i t h i nc i t ye n t r a n c e sr e g i o n a l ，h o wt oe v a l u a t et h ea d a p t a b i l i t yo f c o n v e r g e n c eo fh i g h w a y sa n dc i t y - c r u n o d e s a i l o ft h e s ep r o b l e m sn e e dt ob es t u d i e d s y s t e m a t i c a l l y t h ef i r s tp a r to ft h e s i sd e t i e st h ec o n c e p to fc i t y - c r u n o d e sf r o mt h eb a s i ct e n e t so fh i g h w a y 仃a f f i ca n du r b a nd e v e l o p m e n t i ts t u d i e st h ei n t e r d e p e n d e n c e ，c o n s t r a i n t sa n di n t e r a c t i v e r e l a t i o n s h i p sb e t 、v e h i g h w a y sa n dc i t y - c r u n o d e s a n dt h ei m p a c t so fh i g h w a y so nv x b a nl a y o u t a n ds p a c ee x p a n d i n go nd i f f e r e n ts t a g e s 。i ta l s os t u d i e st h ec o m p o n e n t so ft r a n s p o r ts y s t e mo f c i t y - c r u n o d e s t h e ni tp r e s e n t st h a tt h el a y o u tp l a r m i n gf o rh i g h w a y sa r o u n dc i t y c r u n o d e sc a nt a k e o u tw i t ht r a n s i tl a y o u ta n dc o n v e r g e n c el a y o u t t h es e c o n dp a r ti st h ec o r eo f t h et h e s i s f i r s t , i ta n a l y z e st h ef u n c t i o n se n dc h a r a c t e r i s t i c so f h i g h w a y i ts u n u n a r i z e su pt h ed o m e s t i c c o m m o nh i g h w a yt r a n s i tm o d e s ，a n da n a l y z e st h em a i ni m p a c t so f h i g h w a yt r a n s i tl a y o u tf r o mt h e s i z ee n dt r a f f i cl o c a t i o n , s p a c ef o r mi n t e g r a t e dt r a n s p o r ts y s t e ma n dp h y s i c a lg e o g r a p h ye c o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f c i t y - c r u n e d a s a l s o i t c o m p a r e ss u r r o a n d m o d ea n d c r o s s i n g m o d e a t t h e l a s t o f t h i s p a r t ，i tp r e s e n t s t h eb a s i ci d e a se n dp o i n t so ft h el a y o u t p l a n n i n g f o rh i g h w a y sa r o u n d c i t y - c r u n o d e s s e c o n d l y , i tr e s e a r c h e st h ec o n v e z g a n c co f e x p r e s s w a ya n dc i t y - c r u n o d e s ，a n dd e t e r m i n e st h e l a y o u ta n ds t r u c t u r e o fi n t e r c h a n g e s i tr e s e a r c h e s c o n v e r g e n c em o d eo fh i g h w a y sa n d c i t y - c r u n o d e sa n dt h en u m b e r o fc i t ye n 仃a n c e s i ta l s oa n a l y z e st h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h e p a r a g r a p ho fc o n v e r g e n c eo ft h eh i g h w a ya n dc i t yr o a d , a n dp r e s e n t st h es c to fs t a n d a r d so f c r o s s - s e c t i o n a lo f i t f i n a l l y , t h et h e s i ss e l e c t se v a l u a t i o ni n d e x e sf r o mt h r e ea s p e c t sa so p e r a t i n gq u a l i t yo f h i g h w a yn e t w o r k , h i g h w a yt r a n s i tm o d ee n dc o n v e r g e n c eo f h i g h w a ya n dc i t y c r u n o d e s ，a n da h p m e t h o du s e dt oe c a h m t et h ea d a p t a b i l i t yo f c o n v e r g e n c eo f h i g h w a y sa n dc i t y - c r u n e d e s t h et h i r dp a r ti sa ne x a m p l eo f t h ep a p e r s t h et h e s i su s e st h el a y o u tp l e n n i f l gf o rh i g h w a y s a r o u n df u n i n gc i t y - c r u n o d e sa sa p r a c t i c a la p p l i c a t i o no f t h et h e o r y k e y w o r d ：h i g h w a y ；c i t y c r u n o d e s ；i n t e r a c t i v em e c h a n i s m ；t r a n s rm o d e ；c o n v e r g e n c e ；e n t r a n c e ； e n g a g et r a n s i t i o ns e c t i o n ；l a y o u t i i 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构 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。 关于学位论文使用授权的说明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 期：趁：墨二 第一章绪论 1 1 研究背景 1 1 1 城市化进程加速 第一章绪论 我国城市化进程正处于加速成长期。至2 0 0 5 年底，全国城市化率达4 4 ，已经进入 国际公认的加速成长期阶段。以城镇群、城镇圈、城镇带为表征，突破原有行政区划限制 的城镇一体化时代已经到来，形成以城镇群带动、城镇圈崛起、城镇带的形成为动力，抓 大带小，以城带镇的城乡统筹体系。 今后十到十五年是我国城市化建设的高峰期，国家 十五计划纲要中明确提出：有 重点发展小城镇，积极发展中小城市，完善区域性中心城市功能，发挥大城市的辐射带动 功能，引导城镇密集区的有序发展。 1 1 2 干线公路对城市结点发展有着无可替代的作用 本文研究的干线公路主要指国省干线公路。干线公路主要连接市县，串联沿线所经乡 镇，目前大部分干线公路己成为区域经济发展的主动脉，城市对外交通通道，城镇发展的 主轴。 城市结点是公路人流、物流、信息流形成的源泉，干线公路是城市间交通流的通道。 特别是相对大中城市而言往往汇集了重大交通干线。在城市发展规划中，干线公路往往是 城市发展的重要轴线或边缘控制线，承担着绝大部分的城市对外交通，成为城市对外辐射 的主要通道。干线公路的建设密切了城市之间的联系，促进了城市社会经济的发展，扩大 了城市的辐射范围，增强了城市交通流的集散强度，也有利于城市布局的调整完善。 干线公路在区域社会经济发展和人民群众生产生活中也发挥了重要作用，特别是在广 大农村地区，由于经济实力的限制，集散公路网络不健全，普通干线公路往往成为当地最 主要的综合性公路，这些干线公路不但承担了本身应具备的基本功能，还承担起沿线乡镇 村的各种出行需求。随着对沿线社会经济发展的引导作用日益显现，干线公路与沿线乡镇 村布局，以及各种产业发展产生了水乳交融的密切联系。使得沿线的大量交通需求附着在 干线公路上，成为干线公路功能的重要构成。 1 1 3 城市结点的快速发展与干线公路建设矛盾日益突出 干线公路系统和城市系统是两个相互联系的系统。从系统论观念来看，两个系统结合 在一起相互作用并构成一个新的系统时，这个新的系统的功能优劣以及运行效率的高低取 决于所包含的子系统的性质、构成新系统时的组成方式以及子系统之问的相互作用的和谐 性。因此，一个可持续发展的“公路城市”系统，很大程度依赖于干线公路和城市之间 的组合和衔接是否协调。 经济社会的快速发展伴随着城市化进程的持续加快，在空间上表现为城市用地规模不 断扩展和城市新城区的建设。城市结点的快速发展与干线公路建设之间的矛盾日益突出。 首先，随着城市的扩张，开放式干线公路渐渐被城市所包围，公路过境路段己逐步街道化， 公路与城市道路的界限变得模糊。由于在技术上对城市出入口道路的交通组织缺乏必要研 究，而且在管理上也出现了“真空”地带，使得开放式干线公路既要成为城市的主干道，承 担城市内部短途交通出行的主要路径，又要完成干线公路的功能，承担中长途过境交通。 东南大学硕士学位论文 道路功能的混乱，导致过境段公路运营效率严重下降，降低了道路运行车速和服务水平， 交通安全隐患日益严重，干线公路功能难以发挥。其次，由于干线公路等级较高，其在城 市结点周围的布局影响到干线公路对城市服务的社会经济效益和环境效益，影响城市乃至 所处区域的发展潜力。 干线公路建设和城市发展要求在进行公路规划和城市道路规划时，必须结合城市的发 展布局合理地选择干线公路布局方式和内外交通衔接方式，使得公路与城市结点协调发展。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究 由于国外交通自身的特点及建设体制上的原因，其干线公路与城市结点间的问题没有 国内这么明显，因此其研究也相应较少。国外相关的研究主要集中在三个方面：一、在公 路网规划中选取公路网必须联结的控制点( 地区) ，称为结点规划方法；二、高速公路与城 市布局关系的研究；三、城市出入口的研究。 美国、德国和日本在进行国家干线公路网规划时都采用了结点规划方法。该方法将城 市作为区域宏观层面里的一个点，主要考虑的是公路与城镇体系的关系。 高速公路与城市布局关系的研究以美国，日本为代表，主要是对高速公路过境布局模 式的研究，注重土地利用与交通运输问的关系。从土地利用与交通发展的协调出发，针对 各国家的不同城市布局提出规划思路。此外，高速公路与城市问的连接线的交通影响也值 得重视。 城市出入口的研究以前苏联和日本为代表。其中日本在全国修建高速公路初期，将城 市快速路规划与高速公路规划集中，统一规划，对高速公路与城市出入口衔接、大城市出 入口、交通与土地的协调关系进行过研究，提出了高速公路与城市衔接规划、城市出入口 规划和发展思路、方法，使各类道路紧密衔接，以发挥路网的整体功能。 1 2 2 国内研究 国内相关研究中主要是站在三种角度。 第一种是站在城市需求的角度，对城市出入口和对外交通的研究。 东南大学运输研究所做的大城市出入口千道的交通特性和交通规划研究”1 、城乡结合 部交通规划研究“1 、大城市辐射交通研究”1 等。 第二种是站在公路的角度，对公路的过境模式、公路与城市的衔接模式的研究。 沈德熙( 1 9 9 8 ) 等以江苏省已建高速公路与城市布局为例，通过对高速公路与城市的 连接形式、接i = l 数量、衔接路网的研究，总结高速公路与城市布局的规律“1 。 江苏省城乡规划设计研究院( 2 0 0 3 ) 等在江苏省高速公路、过江通道与城市相互衔接 规划研究中，根据不同产业、城镇空间类型，提出高速公路服务互通设置密度标准；在评 价方法中，将社会经济指标和高速公路规划指标等综合起来，提出“可动性”指标，在评 价方法上是一个有益尝试”1 。 东南大学章逵( 2 0 0 4 ) 在硕士学位论文高速公路与城市的衔接研究中对城市空间形态 对过境方式的影响进行了研究。提出高速公路过境方式的研究应该与城市可持续发展的研 究结合起来。针对我国城市空间形态的五种主要类型，从高速公路过境方式对不同类型城 市的用地布局和功能布局的影响进行了详细论述1 6 1 。 东南大学刘海强( 2 0 0 5 ) 在硕士学位论文城市化进程中干线公路网发展适应性评价体 系研究中。考虑不同城市化水平对干线公路网发展的要求，从城市化水平和干线公路网两 2 第一章绪论 个层面，技术性能、社会、经济、环境和人口五个方面构建起对应城市化水平低、中、高 的城市化进程中干线公路网评价体系 7 1 0 第三种是站在公路与城市互动的角度，对公路与城镇互动协调，相互促进，共同发展 关系进行研究。 储茂东等( 1 9 9 8 ) 以甘肃酒泉为例，研究过境公路与城市形态之问的关系，认为过境 公路是激发或加快外围市区质变的导轴，它的延伸方向是城市扩展的方向”1 。 东南大学交通学院的城市化进程中宿迁市公路网结点研究( 2 0 0 5 ) ，通过对欠发达地区 在城市化发展的各个阶段动力机制、公路与城镇互动关系研讨，研究公路网结点的形成机 理及在不同城市化进程中的特征，并针对欠发达地区研究公路网结点衔接、绕越模式 9 1 0 以上研究往往针对高速公路进行，开放式干线公路在功能和交通组成上与高速公路有 较大差别，但也有共性的一面，因此，以上研究对论文具有借鉴意义。在评价研究方面， 以上研究往往站在较宏观的层面进行，而对干线公路与城市结点发展的适应性上不能很好 的进行评价，这也是本论文拟进行研究的一个方面。 1 3 主要研究内容 1 、公路交通与城市结点发展的关系 研究城市结点的形成与发展规律；研究公路交通与城市结点的相互作用机理；总结城 市结点交通系统的组成；提出城市结点干线公路布局规划框架。 2 、城市结点干线公路过境布局研究 分析干线公路特征及其功能，总结城市结点常见干线公路过境布局方式，研究影响城 市结点过境布局方式的因素，研究不同类型城市结点的过境方式适应性，并提出城市结点 干线公路过境布局方式的思路。 3 、干线公路与城市结点衔接研究 研究高速公路与城市结点的衔接，高速公路过境线互通式立交布局及高速公路与城市 接口数量；研究干线公路与城市道路的衔接，研究适宜与干线公路相接的城市道路类型； 研究城市结点出入口道路横断面设置。 4 、干线公路与城市结点发展适应性评价 从干线公路网运行质量、干线公路过境布局和干线公路与城市结点衔接三个方面选取 评价指标，采用层次分析法和模糊评价法对干线公路与城市结点发展的适应性进行评价研 究。 5 、实例应用 以阜宁城市结点为例，应用研究成果。 1 4 研究的技术路线 论文借鉴吸收国内外公路网城市结点的相关研究成果，并研究公路交通和城市结点的 关系。通过分析城市结点的发展历史，研究城市结点的形成与发展规律。不同城镇空间类 型、发展阶段区域交通与城市发展的规律；研究干线公路交通与城市结点的相互作用机理， 总结城市结点交通系统的组成。分析干线公路功能特征及功能；在常见干线公路过境布局 基础上，研究影响干线公路布局的因素，并提出城市结点干线公路过境布局规划的思路。 研究高速公路与城市结点的衔接、干线公路与城市道路的衔接，以及出入口衔接过渡段横 断面设置。采用模糊评价方法对干线公路与城市结点的适应性进行评价。最后进行实例应 东南大学硕士学位论文 用。技术路线详见图1 。 图1 - 1技术路线图 4 第二章公路交通与城市结点发展的关系 第二章公路交通与城市结点发展的关系 2 1 城市结点概述 2 1 1 城市结点的界定 在界定城市结点之前，先介绍公路网结点。 公路网结点，是一个区域交通需求的代表点，就是那些对区域公路网有重要作用的地 理点如城镇、独立厂矿、机场、大型港口，重要的公路、铁路站场、起控制作用的大型、 特大型桥梁等。相应区域的经济、人口、交通都集中在结点上。故结点也是路网规划中需 要连接的点。 公路网结点定义的初衷是为了在宏观层面研究区域路网，本文研究的城市结点来源于 公路网结点，但有所不同。城市结点指县级及县级以上城市建成区及部分国省干线公路经 过的规划新市区范围，研究城市结点的目的是为了在中观层面处理对外交通线网与城市的 关系，促进城市与对外交通互动发展。 2 1 2 城市结点的形成 ( 1 ) 城镇的兴起 随着人类文明的发展，原始生产力水平不断提高，剩余产品出现，产生了最初的产品 交易集市一城镇雏形。由于城镇的出现，带动了生产力的进一步发展。生产力的提高，剩 余产品的数量、种类扩大，交换活动因之扩大，本来可能是城市内部的交换，变成一个城 市的产品与另一个城市的产品进行交换。随着交换量的增加及交换次数的频繁，为了便于 进入城市进行商品交换，人们用路网将城镇与农村、城镇与城镇联结起来，这形成了最初 的路网及路网结点。 ( 2 ) 驿站的设置 随着国家地域的扩大，为了便于人们的信息的传达，在长距离的公路上出行时，考虑 马匹的劳累、人员的修整以及沿线可能没有村庄等原因，人们在一些频繁使用的地方设置 了驿站，这样就构成了另外一种路网结点。 ( 3 ) 军事发展 从国家抵御外来侵略、保障政权稳定、人民安全等角度出发，国家统治者们必然将军 事要塞、边疆出入控制口和驻兵的营寨城作为重要的集聚点加以建设，并以重要的通道加 以联结，以保障国防物资的及时输送，确保国家的安全，其中一些军事点形成新的结点。 ( 4 ) 生产资料的开发 随着社会的发展，科技水平不断提高，生产力对生产资料的占有量需求不断提高，其 直接关系着社会经济的发展。人们逐渐认识到一些新的资源，如矿产、旅游景点等的重要 价值，并依赖其发展经济和提高国家的国力，于是，联结矿产、旅游等资源结点成了公路 网建设新的重要任务。 ( 5 ) 交通枢纽的建设 进入2 0 世纪以来，交通运输获得了空前的发展，特别是铁路枢纽、航空、水运港口的 大型设施的建设，实现了多种运输方式的合理衔接与转换，城市结点由此形成。 东南大学硕士学位论文 2 1 2 城市结点的分类 l 、按人口规模分 城市结点按照人口可分为大型城市结点、中型城市结点和小型城市结点。2 0 万人口以 下为小型城市结点，2 0 万到5 0 万人之间为中型城市结点，大于5 0 万人口为大型城市结点。 2 、按城市空间结构分 城市结点按空间结构分为集中型与群组型两大类。 集中型 集中型城市又称作单中心城市，它是城市布局形态中最常见的基本模式，该模式便于 集中设置市政设施，土地利用紧凑，交通组织局限于单块城市用地上，容易满足居民生产、 生活和游憩等要求。但是由于城市用地单块化，城市的所有功能都得在这一块用地上实现， 它的城市交通流具有“高频无序运动”的特征，交通流向是随意的多方位的。城市规模越 大，其交通空间活动越复杂，城市中心区的交通压力越大。根据城市发展延伸轴的不同可 以分为下面几种形式： ( 1 ) 单核点状 单核点状结构是城市空间结构的基本形式，也是我国城市中最为常见的一种结构类型。 城市公共中心为结构核心，公共活动烈度随着与核心的距离增大而衰减。这一空间结 构的特点是核心向各个方面具有等同的意义( 服务半径相等) ，城市核心“主宰”城市的影 响力，带有强烈的向心性和聚集倾向。其规模的大小取决于核“影响范围”的大小。 但是，该类城市面l 临中心城区向心增长压力过大、旧城负担过重的问题，同心圆状增 长和扩张，最终有可能形成一种“摊大饼”式的城市形态。 心区 响范围 图2 一l 单核点状结构示意图 图2 2 线型带状结构示意图 ( 2 ) 线型带状结构 线型带状结构是指城市的公共中心由点状结构扩展而成。该类城市由于自然条件( 如 河谷、滨海地带等) ，或者受主导经济流向或者交通走廊的强有力的吸引等因素的影响，城 市中心区和外围功能区向两侧或者单侧生长拉长，卫星城镇和其他方向的外围功能区均不 太发育，也有的城市是随着资源的开发而呈现出带状延伸。 城市公共中心带状分布具有点状核心结构的优点，核心的带状伸展增加了城市核心的 “影响范围”，带状核心改变了单核结构的向心特征，功能结构具有良好的均衡感，带状核 心的可伸展较好地满足了城市继续发展的需要。但是，也存在着投资增大，基础设施费用 过高，城市内部联系严重依赖于线状交通系统的弊病。 带状形态的城市发展有两个趋势，一是沿着原有的优势发展方向( 长轴) 继续拓展，直 至达到城市单片布局发展的门槛；二是沿着城市短轴的方向张拉城市规模，或者是采用跳 跃的飞地式发展卫星城。 ( 3 ) 星状放射型结构 6 第二章公路交通与城市结点发展的关系 图2 3 星状放射型结构示意图 我国学者汪长根考察丹麦首都哥本哈根的掌形星状城市形态后提出星状放射状城市形 态是中心集聚型城市中比较符合可持续发展要求。因为这种城市的中心区集中紧凑，避免 了低密度蔓延造成土地资源浪费和城市对乡村景观的侵蚀；从中心区向外围，城市通过公 共交通干线以指状延伸，可以不影响城市功能的同时满足规模扩张的需求。而且星状放射 状城市的指状伸展轴之间还为绿楔提供延伸空间，增加城市斑块与基质的接触界面长度， 便于内外环境交流。 这类形态的城市多是位于地形较平坦，而对外交通便利的平原地区。这类城市结构的 形成主要是由于自然条件或者交通条件等因素的限制而导致城市各个方向扩展的不均衡性 造成的。他们在迅速发展阶段很容易由原城市旧区，同时沿交通干线自发或按规则多向多 轴地向外延展，形成放射性走廊，所以全城道路在中心地区为格网状而外围呈放射状的综 合性体系。这种形态的城市在一定规模时多只有一个主要中心，属一元化结构，而形成大 城市后往往发展出多个次级副中心，属多元化结构。这样易于组织多向交通流向及各种城 市功能。有时为了减少过境交通穿入市中心部分。需在发展轴上的新城区之间或之外建设 外围环形千道。 群组型 群组型城市即为组团式城市，这些城市由于自然条件或规划因素的影响，城市用地被 分隔成几块。进行城市规划时，结合地形把功能和性质相近的部门相对集中，分块布置， 每块都布置有工作岗位和生活服务设施，形成相对独立的综合性组团。但是由于城市发展 的不平衡性，交通流具有明显的潮汐现象，因此要加强组团间道路连结，使得各个组团融 为一体，使交通真正服务于城市经济活动。根据城市用地分块数量及其布局情况可以将群 组型城市分为细胞状、星座状这两种形态。 ( 1 ) 细胞状结构 细胞状结构是指为了有效地减弱中心城市的绝对凝聚作用，从而促进城市形态与环境 的整体优化，在离中心城市一定距离处建设有强大吸引力的新城区( 成为反磁力中心) ，来 抵消中心城市的引力，以达到分散的目的。 反磁力中心一般是在强有力的规划导控和政策引导下形成，其功能具有相当程度的综 合性。中心城市相对稳定，外围各种功能区在地域上与中心城市不连片，但存在着紧密的 功能联系。城市外部地域新的增长“细胞”，可以分布在郊区交通干线的交叉点处，在开发 大都市郊区的同时，建立近郊副中心和独立的新区，对中心城区起到截流作用，也可以容 纳城区向外疏散的重大设施项目或通过外引内联，形成城市新的经济成长点f 例如高新产 业开发区) 。一般各个新的生长“细胞”( 新区) ，具有相对的独立性，尽量能够保持分块用 地平衡的次结构，同时又距旧城区不远，新区和旧城区之间以绿化分隔。 7 东南大学硕士学位论文 圆 图2 4 群组型细胞状结构示意图 中心城区 新发展区 ( 2 ) 星座状结构 星座状结构是一个城市内的若干分区，围绕着一个中心城区星星座分布。这种布局形 式因受自然条件、资源情况、建设条件和城镇现状等因素影响，使城市内各分区在生产、 交通、运输及其他事业的发展上，既是一个整体，又有分工协作，有利于人口和生产力的 均衡分布。这种形态城市道路交通问题主要发生在中心城区内部及其各城区与中心城区之 间连接上。这是规划干预和引导城市发育而出现的一种典型的城市空间形态，如上海、南 京、郑州等。 图2 - - 5 群组型星座状结构示意图 2 2 公路与城市结点的相互作用机理 2 2 1 公路与城市结点发展的互动关系 公路交通与城市结点发展是两个平行发展的平行体，两者相辅相成、互为因果，城市 结点的发展影响公路的布局走向，公路布局的变化又影响着城市结点的空间布局和空间拓 展，两者之间的关系主要有： 1 、依存关系 公路与城市结点之间相互依存，两者共同构成“公路一城市结点”系统。首先，城市 依路而兴。公路是城市结点发展的重要支撑，引导城市结点的发展方向，加快城市结点的 商贸流通，促进城市结点的经济发展。一般来说，公路交通发达的城市，尤其是公路交通 枢纽城市，大多经济、产业发展水平较高，市场适应性强；反过来看，经济发展水平比较 高的城市结点，大多地处主要交通要塞，特别是公路的两侧。其次，公路依城市而畅。城 市结点的发展为公路交通提供了更多的人流、物流，提高了区域公路的运营效益，为公路 的进一步发展提供了资金来源，保证了当城市人流、物流量不断增加，对公路需要新建、 拓改建时资金供应。 8 第二章公路交通与城市结点发展的关系 2 、制约关系 “公路一城市结点”系统既互相依存，又互相制约。当公路不适应城市结点发展时， 就会制约城市结点的发展，如城市环线公路离城市过近，高速公路穿越城市，切城而过， 公路与城市干道衔接不畅时，都会影响城市结点的发展。当城市结点规模过小，经济发展 水平较差，城市化水平较低时，又会影响公路的交通流量和运营效益，制约着公路的进一 步发展。 3 、互动关系 “公路一城市结点”系统不是一般简单的依存、制约关系，而是一种深层次的互动协 调关系。 从时间维来看，公路与城市结点的发展表现为一种非同步且互相追赶的互动关系。当 区域经济发展水平较高。区域公路发展水平明显滞后于区域经济、城市结点发展水平时， 公路成为制约区域经济发展的“瓶颈”，经济、城市结点发展的客观需要就会反过来推动、 加快区域公路的建设步伐，称作经济反推动型发展模式，如我省苏南地区目前的“公路一 城市结点”系统互动就是这一类型；当区域经济发展水平较低，公路、城市发展水平不高 时，往往需要公路作为一种基础条件，通过加快公路建设的做法，对区域商贸流通、对外 开放、招商引资、城市化建设起到一种引导、促进作用，以促进区域经济、城市的发展， 此时的公路建设水平往往需要比经济、城市发展水平领先一步，称作基础引导型发展模式。 从空间维来看，公路与城市结点表现为既相互吸引又相互排斥的互动关系。公路作为 区域人流、物流的通道，往往会吸引两旁居民、商贾汇集，形成城市。发展之初，公路既 可以为城市吸引人流、物流，促进商贸的发展，又可以使公路两侧的土地升值，为城市发 展注入动力，而城市在发展过程中自身也会吸引更多的人流、物流，为公路运营提供动力， 双方产生一种双赢的结果。但随着城市规模的扩大，过境公路成为城市内部道路，过境交 通和城市交通都受到影响，双方的矛盾和排斥作用越来越大，导致开始新一轮“公路一城 市结点”系统空间布局：要么公路立交、高架，要么公路外迁。当公路外迁以后，一方面 原有的过境公路成为城市内部道路，城市结点发展加快；另一方面公路外迁引起城市外围 土地升值，城市结点的发展方向又会指向外迁的过境公路，开始新一轮“公路城市结点” 系统的空间互动过程。这种互动过程在城市结点发展过程中可能要发生若干次，直到因某 种原因导致城市扩张停止为止。因此，公路外迁和城市扩张是“公路一城市结点”系统相 互作用的重要规律之一。 2 2 2 公路对城市布局和空间拓展的影响 1 、公路在城市发展中的作用 公路尤其是干线公路既可能成为城市发展的动力，也可能成为城市发展的门槛。具体 而言，公路能成为： ( 1 ) 城市的发展轴线 城市往往沿干线公路而兴，干线公路就成为了城市发展的轴线。 ( 2 ) 过境交通、出入境交通的主要通道 公路作为区域性的交通系统，对城市发展具有明显的推动作用。它提高了城市的通达 性和改善了投资环境，增强了城市的辐射范围和辐射能力，有利于提高市场竞争能力，优 化城市经济结构。 ( 3 ) 中心城市和周围小城市的联系方式 小城市生长发育离不开中心城市的辐射和扩散，公路是城市扩散的重要路径。因此， 公路沿线的小城市发展相对较快。 ( 4 ) 城市发展的门槛 9 东南大学硕士学位论文 当城市用地需要跨越公路时，公路就成为阻碍城市发展的门槛。此时，就需要采用建 立交、高架，或将公路外迁，将原来的道路变为城市道路。在做土地利用规划和交通规划 时，应尽量避免使城市发展和公路布局方向发生冲突。 2 、公路对城市布局和空间拓展的影响 公路特别是干线公路，其对城市布局和空间拓展的具有明显的导向作用，同时，对加 快城市化进程、推动城市群的出现起着关键的作用。根据区位理论，社会经济在空间上的 极化与扩散是区域形态发展的两个基本演变过程。对于区域形态发展的不同阶段，极化与 扩散呈现出不同的特性，大致可以分为： ( 1 ) 自给自足，以农业为产业主体的离散阶段； ( 2 ) 工业化兴起，工业快速增长并成为区域主导产业的极化阶段； ( 3 ) 经济结构逐步综合化，技术密集和资金密集型产业成为产业主体的扩散阶段； ( 4 ) 经济繁荣发达，社会信息化，产业结构合理化的成熟阶段。 而公路系统在不同阶段扮演着不同的角色，起着不同的作用。其中： ( 1 ) 在离散阶段，城市一般以公路为轴呈带形或星形发展，城市的用地分布在公路的 两侧，公路对城市用地的布局和拓展影响不大。 ( 2 ) 在极化阶段，当城市沿着轴向发展的经济成本较大时，便转而为横向发展，城市 总体形态则由带形或星形向块状转变，城市工业沿公路呈线型分布。 ( 3 ) 在扩散阶段，由于极化中心自身发展及其产业结构演化的要求，劳动密集和资源 密集型产业及污染严重的工业向中心城外围及次级副中心或卫星城转移和扩散，而公路交 通及运输业则从产业中显著地分化出来。高速公路以及快速轨道交通在这一阶段突出地充 当了引导发展及强化结点间联系的作用。 ( 4 ) 在成熟阶段，高速公路交通网络的发展从以往侧重数量与规模上的外延发展，转 向服务质量与外部环境效果的内涵发展，综合交通运输呈现出一体化协调发展局面，并与 城市的可持续发展走向相一致。 而我国城市正处于扩散阶段，形成“点轴面”一体的高等级道路网络和轨道交通 网络十分迫切，而这正是城市进入成熟阶段必须具备的先导条件。 但公路对城市结点的发展扮演着双刃剑的角色，在促进城市结点发展的同时，又有可 能成为城市发展的障碍，其主要表现为干线公路对城市的分隔作用明显，城市跨越干线公 路发展的难度较大，干线公路成为城镇发展的门槛，城市的用地一般以干线公路为界，不 会轻易跨越；开放式公路穿越城市时，公路两侧的用地开发相对较快，街道化的现象往往 严重，过境交通与城市交通互相干扰，一般可采取将过境交通引出的方式解决，对城市空 问拓展影响也较大。 2 2 3 城市结点发展对公路交通的影响 1 、城市结点发展对公路交通的要求 对于不同等级、规模和不同形态、区位的城市，由于其所需服务的交通源流不同，需 要不同等级、不同数量的公路与之相衔接。 ( 1 ) 特大城市和大城市 这类城市一般为省级或国家级的政治、经济、文化中心或经济比较发达的地级市。 由于其城市规模庞大、市场主体集中、科技力量雄厚、主导产业外向化程度高、基础 设施较好，对周边相关城市的吸引力和辐射力强，城市的过境及对外交通要求有快捷、直 达、通行能力大的干线公路加以解决。因此特大、大城市对公路的需求为： 这类城市一般需要8 1 2 条公路与周边城市相联系，每个方向至少两条出1 ：3 ： 与其他( 特) 大城市之间的通道公路和通往机场、港e l 码头一般以高速公路为主： l o 第二章公路交通与城市结点发展的关系 通向相邻中等城市的过境公路以一级公路为主： 通向周边相关小城市的集散公路以二级公路为主。 ( 2 ) 中等城市 一般为省域内地级市城市以及部分经济发达的县城，城市规模较大，是相应区域的经 济、政治和文化中心或次中心，其对周边中小城市的引力和辐射力较大，又在一定程度上 受制于周边大城市而发展。故中等城市对公路的需求为： 通向相邻大城市的对外通道，一般为高速公路或一级公路； 与周边相邻中等城市的联系通道，一般为一级公路或二级公路： 向相关小城市的辐射公路，一般为二级公路或三级公路。 ( 3 ) 小城市 这类城市是带动农村经济和社会发展的源头，小城市的发展需要公路建设来支撑和引 导，合理的公路建设有利于乡镇企业相对集中，更大规模的把农村富余劳动力转移到小城 市，避免其向大中城市盲目流动。一般地，小城市需要有以下二层次公路作为城市空间发 展的支撑和基础： 小城市与大中城市之间需要有等级较高的公路来实现客、货流的快速运输； 小城市与村镇之间的公路等级则相对较低，通常为二级以下公路，其主要功能是实 现农产品向小城市集聚，而大中城市的货物通过小城市中转向乡村分散。 2 、城市结点发展对公路交通的影响 城市发展，除沿湖、沿河城市靠湖、靠河发展外，无一倒外的都是当地居民为了出行 方便或向过路行人出售商品而居住在公路两旁发展起来的，公路成为城市的支撑，成为城 市的发展中心和轴心。 城市发展初期，城市结点作为一个地域中心不断扩大规模，向外扩展的方式，主要通 过沿公路轴线向两侧延伸。但这种发展方式受城市经营效益的制约，当轴向发展的经济效 益低于横向发展的经济效益时，轴向发展的速度就会慢下来，城市扩展进入相对稳定期， 主要进行横向发展。此外，城市区域发展轴线上的空地将被逐渐填充，城镇形态转为块状， 呈积聚状态。而后随着城市规模的不断扩大和经济实力不断增强，横向发展的经济效益变 差，或有新干线开拓，城市轴向发展又被赋予新的活力，城市再次沿轴向发展。 城市继续发展，吸引了更多交通量，提高了公路的经济效益，促进了公路的发展。随 着城市规模的不断扩大。城市用地的变化和交通量的增长，原有的公路由于线路位置处于 城市中心或等级不够等原因，渐渐不能适应交通和城市的发展需求，引起公路交通堵塞， 干扰城市的经营活动，迫使决策者重新审视公路在城市发展中的作用，提出相应的解决方 案，或拓建或外迁改线。拓建的方式在小城市采用较多，当城市发展到中小城市以上规模 时，采用拓建方式一般要限制公路两侧城市的发展，使公路两侧城市区域相对独立发展， 主要用于公路穿过两个不同功能的城市区域，如常州市的城市布局就是一例。相对而言拓 建方式在较大城市采用一般较少。常见的是改线外迁方式，即公路逐渐被城市包围时，公 路两侧逐渐街道化，过境交通受阻，城市交通受干扰，就会将过境公路外迁至城市以外通 过，同时将长途车站设在城市边缘，过境车辆不再进入市区上下旅客，避免对市区产生干 扰，城市、公路利益双赢。但这样的外迁可能不止一次，导致城市一次次扩张，公路一次 次外迁，最后形成公路从切线型到半环型到环型的绕越模式。 2 3 城市结点交通系统的组成 城市结点交通系统就其交通流结构，可以分为内部交通、对外交通和过境交通三类 它们之间的内部关系结构如图2 6 所示。 东南大学硕士学位论文 图2 - - 6 城市结点交通系统内部关系结构图 l 、内部交通 即o d 点均在城市结点内部的交通。 内部交通是由于城市结点内部各类型用地之间的联系所产生的交通，一般只在城市结 点内部道路上运行。近年来，随着城市结点规模的拓展以及辐射能力的增强，城市结点近 郊道路以及出入口道路成为其主要的交通通道。在某些大城市结点出现了内部交通利用外 围公路过境通行的现象。 内部交通主要有以下特征： ( 1 ) 人与物在空间运动上向城市的强聚性弱化。并出现流量饱和的特征； ( 2 ) 城市内长距离的交通运输网络的功能开始逐渐由大容量向快速化转移的特征； ( 3 ) 非平衡的向心与离心空间运动减缓及核心空间运动裂变的特征； ( 4 ) 各种运输方式交通工具出现全方位衔接立体化展开的； ( 5 ) 城市内部交通开始出现随城市的局部分解而裂变，并得到相当程度缓解的特征。 2 、对外交通 即。点和d 点只有一个在结点内部的交通。 对外交通是城市结点形成和发展的重要条件。对外交通是以城市为基点，城市结点与 结点外部区域之间进行人与物运送和流通的各类交通运输系统的总称，包括铁路、水路、 公路以及航空运输等。对外交通与内部交通编织一张有机结合的交通网络，交通衔接系统 将它们紧密衔接和相互协调，保障了城市结点基本功能得到充分的发挥。 对外交通的特性主要为： ( 1 ) 辐射性 城市结点内部和周围的各种交通流可分为辐射交通流和非辐射交通流。辅射交通流大 于非辐射交通流是结点交通流的一般特征，过境交通的百分率普遍随城市结点人口规模增 加而减小的特征，这说明结点规模越大，结点交通的辐射特征就越强。 ( 2 ) 对外交通流的可逆性与不可逆性 可逆性表现在旅客流动构成了一个闭合、可逆的循环圈，因而在一定时间内，来向与 去向的客流量是基本相同的。不可逆性表现为货流的到发量，因结点性质、职能和所处地 理位置不同，表现出明显的不均衡性。 ( 3 ) 对外辐射交通强度的渐变性与跳跃性 对外辐射交通强度是渐变的，其强度随距离呈负指数模式分布。随着离城市结点中心 地带距离的增大，辐射客流的吸引点越来越集中，当超过一定距离界限时，流量会逐渐衰