（交通运输规划与管理专业论文）城市道路网立交布局与形式研究.pdf

摘要 随着城市化进程的推进，城市人口在空间上高度集聚，交通需求与供给之间的矛盾日趋 尖锐。如何从城市动态发展的角度研究城市道路网立交布局和立交形式的选择，对合理衔接 各级路网、发挥道路网络效益、有效平衡路网流量、合理安排建设资金以及有效指导后续阶 段的设计工作有着重要的作用。 论文从现状立交等级结构相关研究着手，对城市空间结构的演化、城市交通两个方面与 城市立交系统的关系进行研究，确定了城市立交系统功能、等级结构的划分，并对不同立交 等级特征进行了分析。 针对立交系统三种不同层次的功能，分析在三个层次中小同的影响因素对城市立交布局 的影响，建立宏观、中观、微观三个层次的分析方法，得出城市道路网立交布局规划方法。 宏观层次上，以定性为主，研究城市土地利用、城市交通性质、城市道路网布局形式、 城市空间景观协调对立交系统宏观布局的影响，提出宏观层次立交布局的原则和结论。 中观层次上，研究相交道路不同性质、等级和容量对立交中观布局、城市立交间距控制 刘立交中观布局两个方面的影响，以定性研究为主，定量为辅，考虑立交中观布局的合理方 案。 微观层次上，研究交叉口交通量、局部环境景观等对立交布局的影响，并考虑相交道路 角度、交叉道路条数、交通方式等因素，得出立交微观布局的一般方法。 在对立交形式选择方法的研究中，分析城市互通式立交的技术指标、提出并分析城市互 通式立交2 0 种典型形式的特点及适用条件：总结城市立交形式选择的一般原则，并根据选 取的2 0 种典型形式运用聚类分析法得到六个类别的立交基本形式以及每一类别适用的条件 和范围，得出城市立交形式选择的可行办法。 在对规划方案进行评价方面，提出了评价城市立交布局与立交形式选择的指标体系，并 介绍了用主成分分析法、层次分析法对规划方案进行评价的方法。 关键词：城市空间结构、路网布局、立交等级、立交布局、立交形式、主成分分析法、层次 分析法 a b s t r a c t w i t ht h ep r o m o t i o no ft h eu r b a n i z a t i o np r o c e s sa n dt h ep o p u l a t i o nh i g h l yg a t h e ro nt h es p a c e ， t h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e nt r a f f i cd e m a n da n dt r a f f i cs u p p l yi sb e c o m i n gs h a r ps t u d yo nt h el a y o u t a n dt h et y p es e l e c t i o no fi n t e r c h a n g e so ft h eu r b a nr o a dn e t w o r kh a si m p o r t a n tt ol i n k i n gu pt 1 1 e r o a dn e t w o r k sa ta l ll e v e l sr a t i o n a l l y p r o m o t i n gt h en e t w o r ko fu r b a nr o a dt og i v ep l a yt ob e n e f i t o ft h en e t w o r k ，b a l a n c i n gt h ef l o wo fr o a dn e t w o r ke f f e c t i v e l y ，a r r a n g i n gt h ec o n s t m c t i o nf u n d r a t i o n a l l ya n dg u i d i n gt h ef o l l o w - u pd e s i g nw o r ka ts t a g ee f f e c t i v e l y t h i sp a p e rr e v i e w st h ed e v e l o p m e n ts t a t u so fi n t e r c h a n g e s ，g e n e r a lr e s e a r c hs i t u a t i o no f i n t e r c h a n g e s l a y o u ta n dt y p es e l e c t i o ni no u rc o u n t r ya n da ta b r o a d ，a n ds t u d yt h ec o n n e c t i o no f u r b a ns p a c ee v o l u t i o n ，u r b a nt r a f f i ca n dt h es y s t e mo fi n t e r c h a n g e s ，c o n f i r m st h ef u n c t i o no ft h e i n t e r c h a n g e s ，d i v i s e st h eg r a d ea n d a n a l y s et h ec h a r a c t e r i s t i co nt h ei n t e r c h a n g e s i nt h ec o u r s eo fl a y o u tp l a n n i n g ，c o m b i n et h et h r e ea s p e c to fm a c r o s c o p i c ，m i d d l e l e v e l ， m i c r o c o s m i c ，r e c e i v et h em e t h o do i lt h el a y o u tp l a n n i n go fu r b a ni n t e r c h a n g e s i ti sc o n s i d e r e do n t h ec o n n e c t i o nt h eu r b a nl a n d ，u r b a nt r a f f i cn a t u r e ，t h ea r r a n g e m e n tf o r mo fu r b a nr o a d ，c i t y m a c r o s c o p i c a ls p a c ev i e w i nt h em i d d l e l e v e l ，t h i sp a p e ra n a l y s e sr o a dg r a d e ，t h em i n i m u m i n t e r v a lt e r m s ，e t c f i n a l l y , c o n s i d e r e sc o o r d i n a t e l yt h et w or e s p e c t so ft h ev o l u m eo ft r a f f i co ft h e c r o s s i n ga n dt h ec a p a c i t yo fl o c a le n v i r o n m e n t i nt h ec o u r s eo ft h et y p es e l e c t i o no ft h eu r b a ni n t e r c h a n g e s ，t h ep a p e rs u m m a r i z e st h eg e n e r a l f o r m u l a o nt h i sb a s i s ，i ta n a l y s e st h et e c h n i c a li n d i c a t o r ss u c ha st h et r a f f i cc a p a c i t ya n dt h e s p e e do fd e s i g n ，e t c a n d m a k es u r n n a a r yo nt h ep l u s e sa n dm i n u s e st oe v e r yb a s i cf o r m i no r d e r t os e l e c t et h es u i t a b l et y p e s ，2 0m o d e l sa r es e l e c t e dt op a yf o r mg oo nc l u s t e r sa n a l y s i sa n da r e d i v i d e dd i f f e r e n tc l a s s i f i c a t i o n i nl i n eo p t i m i z er e s p e c to fa p p r a i s i n g ，i ts e t su pt h ei n d e xs y s t e mo fs y n t h e t i ce v a l u a t i o na n d s i m p l yi n t r o d u c e st h ee v a l u a t i o nm e t h o d so fp a n n i n gs c h e m eo fs i n g l ei n t e r c h a n g e i ti n t r o d u c e s t h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，p r i m a r yc o m p o n e n ta n a l y s i st oe v a l u a t et h el a y o u ta n dt h et y p e s e l e c t i o no fu r b a ni n t e r c h a n g es y n t h e t i c a l l y k e yw o r d s ：u r b a ns p a c es t r u c t u r e ；g r a d eo fi n t e r c h a n g e s ；l a y o u tp l a n n i n go fi n t e r c h a n g e s ；耐p e s e l e c t i o n ；a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，p r i m a r yc o m p o n e n ta n a l y s i s 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。 研究生签名： 日 期： 学位论文使用授权声明 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 刊髓) 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。 研究生签名：导师签名：日 期 东南大学硕上学位论文 第一章绪论 1 1 立题的背景及意义 第一章绪论 随着城市化的加速发展，人口在空间上高度集聚，交通需求与供给之间的矛盾将日趋 尖锐。交叉口作为城市道路网的重要组成部分和交通管理与控制的主要对象，是在城市交 通中衔接各级路网、疏导交通流的重要节点，又是交通阻塞的瓶颈和交通事故的常发地点， 解决交叉v i 在城市交通中的瓶颈问题，已经成为目前有效衔接城市路网规划和交通规划的 关键环节。 立交作为城市道路交叉口的重要组成部分，是在城市快速路、主干路等主要道路中起 连接作用、并具有空间多层结构形态和立体交通转移功能的专用没施。如何从城市动态发 展的角度研究城市道路网立交布局和形式的选择，对促进城市道路网发挥网络效益、有效 平衡路网流量、合理衔接各级路网、合理安排建设资金以及有效指导后续阶段的设计工作 有着莺要的作用。 目前，立交规划方法多数是针对单个立交的规划设计方法，很少考虑到立交的发展与 城市发展的适应性，以及立交整体作为一个系统对城市交通所产生的影响和作用。这种做 法存在很多弊端，旦设计方案确定、立交建设完成、发现交通问题后再拆迁重建，将耗 资巨大。极大阻碍城市交通的发展。 面对上述问题，根据各个城市的_ i 同的情况与背景，研究在城市道路网规划阶段的立 交布局和形式选择，有着t 分重大的意义。 1 2 国内外研究概况 1 2 1 国内外城市立交发展概况 国内，二十世纪5 0 年代，乌鲁木齐市利用地形在火车站前建成了完整的环形立交，揭 开了建设城市立交的序幕。1 9 5 5 年武汉存滨江路也建成了一座在我国属于较早的立交，以 后4 0 多年中，随着城市交通事业的发展，出现了大量形式各异的立交。8 0 年代以前，城 市机动车不多，一般只在车辆和人流特别集中的个别交叉口，因塞车严重而建立形式简单 的立交。如北京早期建设的立交。8 0 年代，国内城市非机动车趋向饱和，道路建设中干路 和支路比例失调，交通集中于干路上，为了分开机动车、非桃动车和行人的相互干扰，立 交分层并建造人行天桥，从而提高立交的通行能力，其中以环形赢交为最多。9 0 年代后， 机动车增长更快，行驶速度降低，于是开始在快速路和主干路卜建设部分互通或全互通立 交。北京、天津、沈阳、南京和r 海等城市，为了改善城市交通，修建了建有许多仝赢交 或部分立交的环城高速公路。如天津市中环路全长3 4 4 9 公里，麸设置1 2 座立体交叉。这 些立交的建设，总体上十分有效，但也存存些盲从性。尽管我国市体交叉的规划和设计 起步较晚，但是发展速度较快。从整体来看，立体交叉止在向形式简洁、功能齐全、线形 平顺、流畅美观和施工方便方向发展。 1 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 国外，第一个提出多层立交一一交通系统空间发展模式构想的人是现代主义建筑的鼻 祖、著名的城市规划思想家勒柯布西埃( l e c o r b u s i e r ) ，他在他的明日城市一书中阐 述了新城市布局可以接受以多层、高速的立体交叉为特征的新型、高效的交通系统。伴随 着欧美工业化趋于高度发展的汽车时代的来临，高速公路在德国、意大利和美国相继问世。 1 9 2 8 年，美国在新泽西州修建了第一座立体交叉。随后，在芝加哥、洛山矶等地修建了多 座立交。美国国土辽阔，立交形式众多；日本国土狭窄，7 0 的形式是喇叭形或组合喇叭 形立交；英国则以环形立交为主，特别是小环岛立交。总之，国外立体交叉正向多层定向 式的方向发展。 1 2 2 城市立交布局和形式选择理论的研究发展概况 关于城市立交的研究很多，在立交布局理论研究中，分析的内容多是探讨立交布局的 一般原则，包括立交设置的道路条件、交通条件和社会经济条件等，另外对立交间距和立 交形式的一致性等内容做简要分析。罗霞从立交间距、立交具体位置确定和立交的交叉角、 交叉路条数等方面总结了高速公路立交的规划原则，乔翔和蔺惠茹从路网和路线规划的角 度总结立交规划的规划原则和规划步骤，吴国雄、王伯惠等也在著作中列山了立交的规划 原则，贺玉龙对城市立交的最小间距做了调查和研究，凌九忠、张飘等对立交的交通布置 条件做了分析和总结；立交形式选择的理论分析一般都是在位置选定以后，研究具体的立 交形式的设计，包括立交的基本形式、立体交叉的几何形状和结构的选择等内容。 天津大学管理学院的王萍、贺国光等建立了立交选址问题的。一1 规划模型，此方法考 虑的因素比较简单，适合在公路网立交规划阶段，对城市立交布局规划存在许多不足之处， 此外此方法需要交通需求和交通分配方面的原始数据较多，在实际规划运用中有一定难度。 北京的和坤玲从“最短路径法”对城市快速路节点进行功能定位，对城市立交规划提供了 一个思路。 总体来说，目前关于立交布局与形式选择的相关研究中，对立交与城市总体发展形态、 土地利用及所在道路的性质、在道路网中的区位和造成交通堵塞的内在原因考虑得不够。 1 i 考虑立交作为系统的一些功能，一旦城市用地扩展或道路等级调整，原有的规划设计形 式就会出现新的交通问题。在实际工作中，立交单体规划与总体布局规划相脱节、形式划 分与方案规划脱节的现象较为普遍，对以后的工程设计缺乏应有的指导作用。 1 3 研究主要内容及章节结构 1 3 1 研究的主要内容 借鉴以前研究工作的经验和_ i 足，在充分把握城市发展与城市立交之间相互关系的基 础卜，将理论性和实践性相结合，研究适合我国社会经济条件下城市立交布局和形式选择 的理论方法。研究的内容主要有以下几个方面： 1 城市道路立交系统功能研究 首先，对目前国内外立交的等级结构研究的现有方法进行分析研究，找出其中方法的 2 东南大学硕士学位论文 第一章绪论 不足。然后，针对立交系统与城市空间结构的发展关系进行研究，主要从空间结构的演化、 城市交通的发展两个方面出发，对立交系统进行功能划分的系统分级，最后，根据分级， 对各级立交进行特征分析。 2 城市道路立交布局规划 针对立交系统三种不同层次的功能，对立交布局进行三个层次的研究，分别分析在三 个层次中不同的影响因素对城市立交布局的影响，建立宏观、中观、微观三个层次的分析 方法，得出城市道路网立交布局规划方法。 宏观层次卜，主要用定性为主的方法，研究城市形态结构和空间结构演变形成的城市 用地布局对立交系统布局的影响，城市道路网布局形式、城市- 交通对立交系统布局的影响， 城市性质和城市景观环境对立交布局的影响，提出宏观层次立交布局规划的一般原则和结 沦。 中观层次l 。主要研究不同位置和等级的道路对立交布局的影响、城市立交间距控制 对赢交布局的影响等几个方面、以定性研究为主，定量为辅，考虑立交布局的合理方案。 微观层次上主要研究相交道路的路口交通最、局部环境景观等各方面对立交布局的影 响，确定立交在网络上的初步位置，这一层次l 还应考虑相交道路角度、交叉道路条数、 交通方式等，初步考虑立交的选址规划，为下一步的立交形式研究作为一个过渡。 结合宏观、中观、微观三个层次的考虑，可以得到城市立交布局规划的初步方案。 3 城市道路立交形式选择方法 在立交系统功能、布局研究的基础上，在每一功能级别的立交中，进一步细化立交形 式，得到典型有效的立交形式。提出城市道路立交形式选择的一般原则，对立交形式选择 的指标如通行能力、设计车速、立交形状的适用性、投资对比分析、地形条件等进行分析， 对典型的立交形式群体进行形式的选择和划分。划分过程主要运用聚类分析等有关理论研 究方法。 4 立交布局和形式评价 使用主成分分析法对立交布局进行综合评价的方法，并建立了立交布局综合评价的指 标体系和评价步骤。提出用层次分析法对立交形式进行综合评价，并建立综合评价的指标 体系和评价步骤。 1 3 2 论文章节结构 围绕研究内容，本论文的章节结构安排如一f ： 第一章分析了城市立交的研究背景和研究意义以及国内外的研究概况，并明确了研究 的对象，在此基础上，提出了研究的主要内容和框架。 第二章在探讨未来我国城市的布局形态、空间结构和城市交通发展的基础l ，以城市 客运交通枢纽所承担的功能为切入点，划分城市立交的等级结构，并针对各等级立交，研 究其特征及相互关系。 第三章针对城市立交系统功能及各级别立交在城市发展过程中的地位和作用，提出城 市立室总体布局规划的思路，在充分分析影响城市立交布局丰要因素的基础上，从宏观、 东南大学硕士学 奇论文 中观与微观、定性与定量相 形式考虑作出准备。 第四章在分析立交形式 立交规模、形式作了划分。 第五章在立交布局及形 结合角度出发提出r 城市立交布局规划方法， 选择因素的基础上，选取典型的克交形式，运 第一章绪论 为下一步的立交 用聚类分析法对 式研究的基础上，对立交布局采用主成分分析法进行评价，对 立交形式选择方案用层次分析法进行评价。 第六章是对本论文重要研究成果和结论的总结，并指明了研究中存在的不足以及后续 研究方向。 4 东南大学硕士学位论文 第二章城市立交等级结构 第二章城市立交等级结构 系统规律普遍性表明越复杂的、高级的系统，就越体现其系统性和协同性。离开了 系统性和协同性，这种系统就会失效，甚至带来灾难。城市立交是一个复杂的系统，具有 系统的功能。在城市道路网系统中，立交作为一个与其他道路交叉口方式不同的系统，在 道路网这个更高级的系统中起着相当大的作用。 2 1 城市立交系统等级结构研究现状概况 2 1 1 现状城市立交系统等级的相关研究 1 参考文献【1 7 】 在该文献中，关注到日本对高速公路互通式立交分级的结果。其分级的依据主要是交 通量和相交道路设计车速。主要分级成果见表2 1 ： 表2 - 1m 本高速公路与一般道路相交的互通式立交等级划分 1 = 逞二 1 2 01 0 08 06 05 0 总交通量( 辆，日) 1 0 0 0 0 1 级1 级1 级 2 级2 额 5 0 0 0 1 0 0 0 0i 级2 级2 级3 级3 级 城市外部空间进行着巨大的变化。为满足城市人口以及设施不断增长的需要，城 市依托一些骨干基础设施自发地向外轴线扩展，或者在城市规划因素影响下，以 独立、半独立卫星城或规模较大的新区( 如开发区) 方式向外扩展。这种发展以 分散市中心人口、产业发展的压力为目标，以建立相对独立的新区和城镇组群为 其手段。之所以说它是离心的，因为它削弱了城市原有中心。 城市内部空间的生长显得较为缓慢。由于城市空间结构偏向于向外扩张，在相应 的政策、资金、社会等因素的制约下，城市内部空间结构的发展相对迟缓，其发 展大多也是服务于新兴的城市外部中心，加强了到外部中心的可达性。 城市人口迅速增长。这里包括两方面，一是由于新空间的拓展，原中心区人口部 分被吸引到新区，人h 数下降；另一方面，新区还吸引了部分外来人口，故城市 人口总数明显上升。 很多国际化大都市是属于向心收缩型城市，象美国的纽约，口本的东京，我国的上海， 它们的对外空间扩张已基本停止，城市的发展只限于内部空间结构的变化。我国也有不少 城市属于离心扩张型的，如大连啦以大窑湾为依托，在锦州经济技术开发区、保税区和旅 游度假区的基础上建设新城市区；合肥在老区的西南方建设合肥新区等。 2 2 1 3 未来我国大城市的布局形态和空间结构 i 丈期以来，我国大部分大城市采取的是以草中心圈层式向外扩展为主的扩展方式，使 城市主体建成区的面积越摊越大，如北京城市主体建成区已经蔓延到五环范围。由于荦中 心圈层式发展的城市是单中心城市结构，使大量的交通集中于城市中心区，加上城市蔓延 式扩展，城市主体建成区的范围很大，割裂了城市与自然牛态环境的联系，从而引发交通 拥堵、环境恶化等一系列的城市问题，并且随着城市规模的扩大，这些问题将变得越来越 尖锐。 0 东南大学硕士学位论文第二章城市立交等级结构 城市的空间结构形式是城市活动的物质表现，为了满足城市活动的需要，未来我国大 部分大城市空间结构和布局形态都采用多中心组团式布局或分散集团式布局，具体如表 2 - 6 。因此未来这些大城市的扩展方式将咀多核生长的延连扩展为主，城市内部结构的重组 将以构筑多中心的城市结构为主，以扩大城市的容量，适应城市活动增长的需要。 表2 - 6 我国部分大城市用地布局开；态现状与规划表“1 编号城市现状布局形态规划布局形态 1 北京单中心子母城分散集团式 2天律 单中心密集连片 多中心分散集团式 3上海 单中心密集连片 多中心分散集团式 4 沈阳 单中心密集连片多中心开敞式 5 武汉多中心密集 多中心组合式 6 哈尔滨 单中心密集多中心组合式 7 重庆多中心带状 带状多片组合式 8 南京单中心块状密集多心圈层体系组合 9大连 轴向辐射 多中心组团式 1 0 兰州带状密集 带形组团式 1 1 郑州单中心密集 多中心组台式 1 2 广卅i单中心密集 带状组团式 无论是分散集团式还是多中心组团式结构的城市，其本质具有相似性： 多中心的城市结构 都是在与城市丰体建成区( 团块) 相隔一定距离的地点跳跃式发展，形成城市边 缘区内成组、成团布局形式，以分散主体建成区的功能，减轻其压力。 按照上述多核生长的延连扩展方式和多中心城市内部结构重组的特征，并结合上述城 市规划的结构图示，可以抽象出多中心组团式结构或分散集团式结构的城市布局如图2 1 所示。以下为了表述上的方便，无论是分散集团式还是多中心组团式结构的城市，将城市 主体建成区都称为中心组团，而将在城市边缘区主要发展的区域称为边缘组团。 中心组团 瞪! 边缘组团 核心区 图2 1多中心组团式或分散集团式结构的城市布局示意蚓 东南大学硕士学位论文 第二章城市直交等级结构 2 2 1 4 分散集团式与多中心组团式大城市的交通 未来我围大城市将继续保持其强大的市中心，城市中心区在未来我国大城市结构中将 具有举足轻重的地位。城市中心区在城市中具有最大的区位优势和明显的聚集效益，拥有 种类众多的公共设施，如综合性商场、高档写字楼、文化娱乐设施、行政管理机构等，是 城市中公共活动最强的区域：具有商业、商务、文化娱乐、行政管理等功能，是城市中车 流、人流、物流最密集的区域。 由于城市中心区“寸土寸金”，交通设施用地紧张，也是未来我国人城市中交通问题最 为突出的区域。为了保证城市中心区公共性活动正常运行，做到“人畅其行、物畅其流”， 未来我国大城市必然会实施“区域差别”政策，城市中心区无论交通设施的配置，还是交 通管理政策都将与城市其他区域有很大区别，并且对于我国大城市而言，城市主体建成区 ( 即中心组团) 的规模一般都比较大，通常是按照圈层式扩展的方式形成的，因此本论文 为了能够对立交所承担的功能有一个准确的定位，从而进行立交等级的正确划分，按照城 市主体建成区内用地特征的差异、城市活动的区别以及交通特性的不同，将大城市主体建 成区( 中心组团) 分为三个圈层，分别是核心区( 丰要指中心商务区或中心商业区) 、中心 区和市区外围区。 2 2 2 城市交通与城市立交系统 根据我国城市未来空间结构的演化方式，形成了我国大部分城市所共有的分散集团式 与多中心组团式结构，大城市主体建成区分为核心区、中心区、市区外围。这种城市结构 及其空间发展方式决定了未来我国城市交通的发展性质及特点。 1 过境交通 过境交通的混入，是造成许多城市路网特别是中心区交通压力增大，交通混乱的重要 原因。由于城市区位关系，可能产生大量的过境交通，由于城市核心区的集约紧凑的土地 利用情况，决定了过境交通不适合在城市核心区穿越，过境交通由于对车速要求较高，希 颦能够快速地通过城市，减少城市交通压力，此外，过境交通两端都连接着公路，两种不 同的交通在速度及驾驶员心理上等存在多方面的不同。所以过境交通的通行及转换都需要 保证速度的快速连续，更要保证在由公路进入城市快速道路后交通系统中人的适应性，保 证行车安全、畅通。因此，利用快速路系统和与城市快速路联系紧密的立交系统可以起到 城市中心区交通保护圈的作用。 2 出入境交通 出入境交通是出发点或者目的地在城市范围内的交通。出入境交通主要由于城市内部 社会经济活动而产生和吸引的交通需求，主要受城市与区域经济发展的相互影响。出入境 交通存在着在城市道路与公路的交通环境的差别。 3 城市长距离交通 随着城市的发展及用地功能的再调整，城市存向分散的功能组团方向发展。生活居住、 商业、机关办公、科技教育、工业等不同功能的分隧或组团，分布在城市的各个方位，具 有较长的空间距离。另外一些城市山r 地理条件所限或历史的原因，被铁路、河流甚至山 2 东南人学硕七学位论文 第二章城市立交等级结构 脉分隔成若干区域。城市不同区域之间的交通发生吸引量，出行距离远。由于城市路网密 度较人，相交路多，因而可能造成这部分交通的行程时间较长。为保证城市的正常功能， 提高城市的运行质量和效率，一般希望能够尽快疏散这部分的城市交通，使城市各个组团 之间的空间距离，从时间上加以缩短，使城市的概念从时空上得到统一。因此，这部分交 通要求有较快的城市道路系统使之快速完成。在这些区域间建设高标准、大容量的快速路 系统是消除地域分隔不利影响使城市连接更紧密的重要措施。 城市快速路与各级相交道路之间的交通转换频繁，同时由于相邻的交织区间距较近， 也使得快速路的进出口处交通组织比较复杂，并成为影响快速路系统通行能力和服务水平 的蕈要因素。 由于这两个因素的相互作用，这部分交通一般需要在交叉口处利用立体交叉来完成。 4 城市片区性交通 城市片区性交通广泛地存在于城市交通中，一般存在于城市同一组团内部或城市核心 区周围地带。这部分交通的量一般较大，而且较多遣存在于城市核心区周围，满足城市核 心区较多的城市公共活动。由于山行的距离较短，对速度要求相对不高。为这部分交通服 务的立交般是为了增加道路网的服务容量，故耍特别注意与相连道路系统的容量相匹配。 2 3 依据城市立交系统功能划分的立交等级 按照系统功能划分的城市立交等级划分应遵循以下原则： 城市道路网立交等级划分应以立交的功能为主要依据，即能够充分揭示各级立交在 城市道路交通系统中所发挥的作用； 城市道路网立交等级划分应具有普遍的适用性，即可以适用于1 i 同的城市； 城市道路网立交等级划分应能清晰的反映出各级立交之间的差异，且较易界定。 本论文依据立交所承担的交通功能，将其划分四个等级，具体如表2 7 所示。 表2 - 7 城市道路网立交等级划分表 立交等级功能 主要承担过境交通、出入境交通在城市道路与公路的衔接、疏导、 市域级立交 通行、转换功能。一般位于大城市建成区的外围。 处于全市性的交通走廊，承担全市性的过境交通、出入境交通与 全市性不同组团之问( 主要是城市中心区外围不同组冈之问) 长 市区级立交 距离交通的在城市道路上的通行、转换功能，使之得以快速通过+ 提高城市的运输效益和运行质量。 以承担城市中心区、城市中心区外围的其他区域( 包括市区外围 隧、边缘组团) 内部短距离交通量在道路的通行、转换功能，为 组团级立交 城市地区性大运量交通的安全快速转换提供服务，兼有立交所在 区域的交通量集散功能。 片区内部不同交通方式之间、直行交通之间的分隔( 主要是分离 片区级立交 式立交与行人过街立交) 。 东南大学硕士学位论文 第二章城市立交等级结构 2 4 各级城市立交特征分析 奉部分以各等级立交所承担的功能为着手点，从服务特征、交通特征以及设计技术标 准等角度说明各级立交的特征。 1 市域级立交 市域级立交丰要承担的是由高速公路进入城市快速干道，或由城市快速干道进入高速 公路的交通量包括过境交通、出入境交通通行、转换功能，因此市域级立交表现出来的特 征与其他三个级别的立交有很大的区别。 ( 1 ) 服务特征 市域级立交的的位：熏! 相对明确，一般位于大城市快速路与外围高速公路相连接处。其 规模主要受城市整体交通需求、相连接道路的日均交通量等决定。 ( 2 ) 交通特征 这部分交通流量与单纯市内交通有着较火的区别，一般没有明显的早、晚高峰，也没 有太多白天与夜晚的的差别，夜间大、中型货车所占比例大，客流随时间的变化规律主要 受城市的规模、道路网形式、及城市交通管理政策决定。 ( 3 ) 设施配置 这部分交通量可能较多地存在大型货运车辆，应保证桥下净空的合理高度要求。考虑 车辆由快速行驶的高速公路进入交通形式复杂的城市交通，应考虑驾驶员的心理引导作用， 设置合理简捷的交通指示指路标志以及匝道纵坡、平曲线的合理设置，总体而言市域级 立交规模较大，设施配置等级较高。 2 市级立交 市级赢交主要处于全市性的交通走廊，承担全市性的过境交通、出入境交通与全市性 不同组团之间( 主要是城市中心区外围不同组团之间) 长距离交通的在道路上的通行、转 换功能，使之得以快速通过，提高城市的运输效益和运行质量。 ( 1 ) 服务特征 影响因素较多，主要受城市土地利用形式、城市空间发展模式、城市道路网发展形式 的影响，市级立交在城市立交巾需求量大。 ( 2 ) 交通特征 市级立交所连接的道路均是速度较高的城市道路，平均出行距离较长，满足交通量在 城市范围内快速通过，这部分交通有一定的早、晚高峰。 ( 3 ) 设施配置 市级立交应该考虑交通量的快速性，因此，要注意满足交通量一定的服务水平，注意 匝道的设置以及主线内部分茬点之间的距离，保证交通量能够在较快的速度下完成交织等 过程。总体而言，市级立交等级较高，规模较大，设施配置等级也较高。 3 组团级立交 以承担城市中心区、城市中心区外围的其他区域( 包括市区外围区、边缘组团) 内部 短距离交通量在道路的通行、转换功能，为城市地区性大运量交通的安全快速转换提供服 务，兼有立交所在区域的交通量集散功能。组团级立交一般具有以下特征： 4 东南大学硕上学位论文 第二章城市立交等级结构 ( 1 ) 服务特征 较多地位于城市核心区外围地带，一般是在城市不同功能区域之间的交通量通行、转 换，影响因素较多，受城市土地利用形式、城市空间发展模式、城市道路网发展形式的影 响，在城市立交中需求量较大，周围土地利用较为集中，没有较大的空问设置形式复杂、 工程量大的立交形式。 ( 2 ) 交通特征 组团级立交所连接的道路是速度较高的城市道路与以生活性交通为丰的城市道路之间 的通行与转换，平均出行距离较过境交通及组团之间的交通为短，这部分交通早、晚高峰 较为明显。且连接道路之间存在着较大的速度差别。所在交叉口交通方式多样。行人、非 机动车较多。 ( 3 ) 设施配置 设置组团级立交应该考虑被交道路上的流量大小和附近相关道路的承受能力。匝道等 设施要综合考虑被交叉道路的直行交通和总韵承受能力，否则可能实际效果不大，而且容 易引起堵塞。由于车速要求相对不商，故匝道的曲线半径等可以采用占地较少的数值。 4 。片区级立交 片区级立交主要承担不同交通方式之间的空间分隔，主要是分离式立交与行人过街立 交。片区级立交的特征是： ( i ) 服务特征 分离式立交主要用于不同交通方式之间的空间分隔，如铁路与城市道路的分离，行人 与其他交通方式的分离。铁路与城市道路的分离式立交，位于城市铁路穿越的地方。行人 过街天桥较多地位于城市核心区交通最大，过街行人多的地方，刷围土地利用较为集中， 没有较大的空间设置形式复杂、工程量大的立交形式。 ( 2 ) 交通特征 主要是对几种不同交通方式的分隔，如行人过街立交中，行人交通量大。被分隔的交 通量主要不存在转向问题，速度差异人等。 ( 3 ) 设施配置 由于不设置匝道，设施较为简单，工程量不大。与铁路的立交，应考虑工程量的减少， 形式简单合埋。行人过街立交，要考虑行人的方便性，特别要考虑与周围景观的协调。 5 东南入学硕士学何论文 第：章城市立交布局规划 第三章城市立交布局规划 3 i 研究的内容和思路 城市立交布局是城市道路网规划的重要内容。城市立交布局影响因素众多，对于不同 的影响因素，应该从不同的层次加以分析，才能得到城市立交布局的适t e j 方法。如果不能 埋清这些影响凶素所属的层次，对寺交的布局及立交系统功能的发挥均有4 i 良的影响。 因此，本章从城市土地利用及城市交通相关因素出发，分析和总结了立交布局规划的 般原则和现有的一般方法，从宏观、中观、微观三个层面研究探讨立交布局，把着眼点 放到较高的规划层次，从立交的系统功能出发，从全局出发，三个层面的考虑互为补充、 互相参考，规划设计出合理的立交布局规划方案，并作为城市道路网规划的重要组成部分， 同时指导下一阶段的立体交叉的选型和设计工作。 由于片区级立交主要是分离式立交，它的布局规划考虑因素较为简单，故在本章中 丰要分析前j 个级别的立交布局方法。 3 2 布局规划的一般原则及方法 3 2 1 城市立交布局的一般原则 城市立交的布局规划应该考虑到社会、经济、交通、环境和技术等条件，一般应遵循 以下原则： 1 交通条件 交通条件是建造立体交叉的必要条件，即使具备经济实力可以搞大型立交，也要从交 通条件出发，科学地论证其设置的必要性。交通条件包括交通性质、种类和交通流量等。 一个互通式立交处的交通量一般分两类：一类是转换交通量；另一类是主干线的直行交通 量。如果转换交通量大，则应设置互通式市交；如果转换交通量小，建设费用相对营运收 益较高，则不宜设置互通式立交，而应设置成分离式立交或进行适当的归并，以提高效益。 如果主干线交通量较大，则不宜平交。为了保证车流的正常转换，在设置分离式立交 不合理时，也可设置互通式立交。 2 道路条件 一般小城市较少进行交通规划，在没有交通预测、缺少交通量资料的情7 兄下，可结合 道路网，考虑相交道路等级、性质欲功能。 相交道路的性质是设置互通式立交的基本条件。城r 日道路分为四个等级，一般情况下， 我们通常根据道路性质，来选择交叉口是否采用立交，快速路与快速路相交，应采用立交， 快速路与高速公路入城干线相交处，设置立交具有服务性质，应考虑被交道路上交通流量 大小和附近相关道路的承受能力。 6 东南大学硕士学位论文 第三章城市立交布局规划 相交道路如果是通往重要的机场、港口、观光游览胜地、工业区及具有重要战略地位 的地区，也应设置立交。 3 环境条件 立交范围周围环境对立交的选型、选位必有一定的制约和影响，如处理恰当，可达到 既满足交通的要求，又可合理利用地形、因势利导，降低参考造价的双重效果。 ( j ) 气候、水文对立交形式选择的影响 通常铁路干线经过中小城市。大多采用道路下穿铁路的分离式立交。 ( 2 ) 地形、地物环境条件对立交形式选择的制约 城市立交与周围环境的协调及景观要求比公路立交要高。一般在城市中心区，土地利 用密度大，对立交的景观要求较高，如规划不当，对环境景观的破坏较为严重。鉴此，受 环境地物的限制，立交型式在城市核心区宜用占占地少、布局紧凑的格局。 4 台理间距 互通式立交间距应是指两个相邻瓦通式立交变速车道端部间的最短距离。但在互通式 立交规划设置阶段，由于互通式立交型式没有确定，所以互通式立交间距一般是以两被交 叉道路与主线的交点间距来表示。但应考虑互通式立交型式对互通间距可能造成的不利影 响。 立交合理间距对立交布局有较大的影响，这在本章立交中观布局巾将有详细的分析。 5 投资条件 投资条件应属于基本条件，是否或何时建造立交? 建造怎样的立交? 往往根据当时有否经 济实力。对小城市来说，如实力雄厚，有。j 能把立交型式和配套设施搞得齐全完美，反之 实力较差，还要投资于其他市政基础设施项目时，一般只能选择低等级立体交叉型式，而 近期不具备投资条件时，最好先做立体交叉规划与选址、选位，留出用地进行控制，待条 件成熟时再付诸实施。并在事先进行预刈行性研究和效益分析。 一般而言，对下列因素应该考虑互通式立交分期设置的可能性： 远期有重要的工业园等开发区规划的地点： 远期有港口、机场、新火车站点、旅游开发规划的地点； 由于立交间距太大，而又没有较大交通发生源的功能性互通地段； 3 2 ，2 城市立交布局的一般方法 从国内外已有的研究资料看，目前立交御局的方法主要有以下几种： 天津大学管理学院的王萍、贺国光等建立了立交选址问题的。一1 规划模型，此 方法考虑的因素比较简单，适合在公路网立交规划阶段，对城市立交布局规划存 在许多不足之处，此外此方法需要交通需求和交通分配方面的原始数据较多，在 实际规划运用中有一定难度。 北京的和坤玲从“最短路径法”对城市快速路节点进行功能定位，对城市立交规 划提供了一个思路。 罗霞从立交问距、立交具体位置确定和立交的交叉角、交叉路条数等方面总结了 高速公路立交的规划原则，乔翔和蔺惠茹从路网和路线规划的角度总结立交规划 1 7 东南大学硕士学位论文 第一章城市立交布局规划 的规划原则和规划步骤，吴国雄、王伯惠等也在著作中列出了立交的规划原则， 贺玉龙对城市市交的最小间距做了调查和研究，凌九忠、张飘等对立交的交通布 置条件做了分析和总结；立交形式选择的理论分析一般都是在位置选定以后，研 究具体的立交形式的设计，包括立交的基本形式、立体交叉的几何形状和结构的 选择等内容。 总体而言，这些方法在不同城市的应用中均有不同程度的局限性。 3 3 城市立交宏观布局 3 3 1 城市土地利用与城市立交宏观布局 3 3 1 1 城市宏观土地利用与城市交通“ 城市土地使用模式一般有混合使用的模式、活动集中或分散模式、活动适度的集中分 散模式、多中心模式等。不同模式的人均出行长度、采用的出行方式也不同。控制土地使 用模式可有效地控制出行过程中的时空消耗。 交通与土地使用的关系是互动的，可达性好的地方，适宜土地使用再发展，可达性差 宜严格控制再发展。土地使用的空间分布宜与交通刚络的可达性相对应，土地使用布局力 争使交通网络的可达性均衡，这就是土地使用发展的区位控制。 另外，交通与土地使用性质、强度有关。不同的土地使用性质，交通发生、吸引量是 不同的，而且出行发生吸引在时间、空间上分布也不同。如饭店交通发生吸引量在进餐时 间，工厂在上下班时间，大商场吸引半径大，小商店吸引半径小。即使是同一种性质的土 地使用，它的出行发生、吸引量也不同。控制土地使用密度既影响出行发生、吸引量，也 影响规划的交通方式的使用，如土地使用密度高适合公共交通出行方式，低密度适合小汽 车使用方式。 我国城市交通规划和土地利用规划长期分离带来的恶果引起了理论界、规划界和政府 部门的高度重视，这方面的研究也逐步得到了重视，长期以来，城市交通系统与土地利用 互动关系的定性研究是该互动关系研究领域的一个基础性课题。 近年来，我国学者主要从三个方面来审视这个问题： 1 城市土地利用与交通系统的相互关系 这两者之间的关系，研究者们从不同的角度给予了具体的论述。认为两者之间存在一 种相互联系，相互制约的循环作用与相互反馈关系。具体而言，首先，城市土地利用是城 市交通需求的根源，其决定了城市交通源、交通量及交通方式，从宏观上规定了城市交通 的结构与基础，不同的城市土地利用状况要求不同的城市交通模式与之相适应，如高密度 土地利用城市就要求高运载能力的公共交通方式与之相适应，反之，低密度的土地利用城 市则导致自由方式的交通。 2 城市土地利用空间结构与城市交通系统空间布局关系研究 研究者们从不同的切入点探