（交通运输规划与管理专业论文）高度城市化地区公路网络布局方法研究.pdf

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 i 摘摘 要要 高度城市化地区公路与城市道路界限趋近模糊，城市化带来交通运输需求的显著 增加。本文以高度城市化地区的公路网络为主要研究对象，讨论其布局方法，并根据 高度城市化地区特点，结合城市道路系统规划方法，提出了新的公路网络布局方法。 其目的是适应高度城市化地区社会经济发展情况，促进城市发展与公路交通相互协调 发展。 本文从高度城市化地区的社会经济特性分析入手，分析了高度城市化地区公路网 络特性。具体从交通区位、城市空间布局形态、产业结构等方面阐述了影响高度城市 化地区公路网络布局的因素，在此基础上，提出了高度城市化地区公路网络布局的一 些思想。 在分析了现行 “四阶段法” 的特点和及应用于高度城市化地区的局限性的基础上， 根据高度城市化地区的经济以及公路交通特点，结合城市道路系统规划的“城市空间 布局法” ，定性分析城市的空间布局对公路网络布局的影响，利用改进了“节点重要 度法”和“四阶段法”模型，定量的从公路交通和社会经济等方面分析了公路交通发 展预测，为公路网络布局提供精确的交通流预测结果，最后提出了更适应此地区发展 的公路网络布局方法。 本文结合佛山市南海区公路网络布局方法选择的实例，分析了此方法在实际应用 中的可行性和有效性。 关键词：关键词：高度城市化地区；公路网络布局方法；城市空间布局法；节点重要度； 四阶段法 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 ii abatract in high urbanization area, the boundary line of highway and city road approach fuzzy, urbanization brings notable increase of traffic demand. in this paper, the main aim of study is the highway network of high urbanization area, the method of layout is disscused. based on the characteristics of high urbanization area, and combine the method of system layout in city road, a new method of highway network layout is put forward. the aim is adjust to the development of economy and society in high urbanization area, and promoting the harmonious development of urban and highway transportation. in this paper, first of all it starts with the characteristic of social economy in high urbanization area, the characteristic of highway network is analysed. then, the ideas of highway network layout in high urbanization area are given by traffic location and urban space layout and industrial structure which infect the layout of high urbanization area. then, the characteristic of current four-stage method and the limitation in application of high urbanization area are analysed, based on the characteristics of economy and highway transportation in high urbanization area, combine to the method of city spacial layout in system layout of traffic in city road, the impact of city special layout on highway network layout is qualitative analysed, an improvement of the node importance method and the modal of four-stage method are used, development prediction of highway transportation is quantitative analysed from highway transportation and society economy, an accurate result of traffic flow prediction is provided for highway network layout, finally, the highway network method which even more fit for the development of this area is given. at last in this paper, combine to the example of choosing highway network layout method in nanhai district foshan city, feasibility and validity of the method is analysed in practical application. key words: high urbanization area, method of highway network layout, method of city spacial layout, node importance method, four-stage method 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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体， 均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 保密口，在 年解密后适用本授权书。 不保密口。 (请在以上方框内打“” ) 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 1 绪论绪论 1.1 研究背景研究背景 自改革开放以来,我国城乡经济呈现良性发展势头，到 2005 年底,城市化水平已达 到 43%。城乡关系演进的态势也相应发生了很大的变化。总体上来说，我国正处于由 城乡分离向城乡融合之间的过渡阶段，城乡一体化的发展战略正越来越受到政府部门 和学术界的关注，作为基础设施重要组成部分的公路网布局将对这一目标产生重要的 作用， 根据城乡一体化发展战略的要求， 我们必须在一定程度上突破了原有的局限性， 重新审视现有公路网规划方法的布局理论。 公路交通作为一个地区发展的支撑系统，能否与社会、经济、生态、环境相协调， 是直接关系到这个地区是否可持续、发展是否和谐的关键问题。公路交通建设落后于 地区经济的发展，高速公路和干线公路只覆盖了部分地区，区域公路网的通达性、规 模和等级匹配等方面还存在许多不合理的地方，这使得居民的出行难以得到保证，经 济上也难以承受。 伴随着城市经济的快速增长，城市规模不断扩大，城市化水平不 断提高。而现阶段城市化的高度发展，经济的高速发展往往是以牺牲资源和环境为代 价的，造成经济发展与地区承载力不足的矛盾，公路基础设施跟不上经济的发展，严 重威胁了城市的可持续发展，阻碍了城市的发展。随着城乡经济一体化，城乡边界趋 近模糊， 县乡道等公路等级的提高， 公路与城市道路的衔接不畅， 城市对外交通不畅， 空间结构无序发展，城市沿着原有城市出入口公路不断向前延伸，导致高速公路被城 市包围。城市空间拓展之后，公路穿越城市，公路与城市道路的界限趋近模糊，公路 出现街道化问题，使交通性道路和生活性道路分工不明确，公路城市化，公路在发挥 其原有功能的基础上兼顾了城市道路的功能，致使城乡区域没有形成一个连续的空间 过程，城乡结合部交通出现“卡脖子”现象。 可见，就我国目前社会经济的快速发展和城市化水平的提高，城镇空间重组，这 一时期的交通运输需求显著增加，将对公路交通提出更新更高的要求，同时也使公路 交通面临更大的压力和挑战。并且由于高度城市化地区具有其不同于以往公路网布局 的独有的特征， 现有的公路网络布局方法已经无法满足高度城市化地区的要求。 因此， 研究高度城市化地区的公路网络布局方法具有一定的现实意义。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 1.2 研究意义研究意义 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。公路网布局优化是公路网规划的核 心内容,是对公路网布局的总体方案设计,其布局结果是未来公路网发展的战略蓝图。 它在很大程度上将决定区域在规划年度内的公路建设方向和公路建设重点。 选择恰当的公路网络布局方法，从理论探究入手并结合路网规划实际情况，从而 有效地推动公路运输的发展和国民经济的进步12。针对目前这种情况，在公路交通 建设和地区发展的进程中，整合两者之间的关系，选择协调的、可持续发展的公路网 络布局建设方案，己成为当今我国高度城市化地区发展进程中富有挑战性的问题。 1.3 国内外研究现状国内外研究现状 公路网规划是公路建设发展到一定阶段所必需的。在上个世纪中期以来，现代公 路网规划随着公路运输业的发展已逐步完善。在二十世纪中叶，世界各国在大规模修 建公路的同时，主要是对己有线路进行恢复和接通，在规划方面处于给予经验评估对 局部线路进行分析诊断，没有认识到区域交通需求和土地使用之间的动态关系，缺少 路网的系统分析34。到二十世纪六十年代的 20 年里，公路网规划中使用到较大规模 的集成模型和软件，并对公路建设进行宏观调控以及最优化控制，其不足是缺少大量 可靠的数据。从上世纪 70 年代中叶以来，随着 od 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技 术方面的到了结合。 随着经济的腾飞和城市的建设的长足进步，公路交通发展取决于区域内城镇在快 速扩展时期所建立起来的城镇体系和交通系统的发展模式5。英国城市以干道来划分 城市环境区的发展模式，不仅组成了高速交通的连贯系统，也有助于城市“控制市中 心区，发展分散的新城”的规划模式6。随后，伦敦又仿效纽约建立高速公路网来解 决由于小汽车快速增长带来的交通拥挤问题，最终以失败而告终。瑞典首都斯德哥尔 摩被认为是世界上可持续发展城市的一个典范，二战后该城在经济发展繁荣时逐渐建 立起轨道交通系统，随着时间的推移，形成了城镇建设和轨道交通网络发展呈现互为 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3 支撑的发展模式； 另外由于其城市道路和铁路系统都交汇于城市中心， 形成交通瓶颈， 因此通过大规模的环路和放射路的建设来消除这一瓶颈的作用，整个区域地形地貌采 取了交通建设和城镇体系协调发展的策略。在小汽车大规模发展以前建立公共交通优 先的机制，以及以公交优先相适应的城镇体系。20 世纪 20 年代以后，随着美国私人 小汽车的普及和高速公路的快速发展，考虑快速干道对城镇发展的刺激作用如此强 大，曾提出将快速干道作为城镇形态规划的重要因子来考虑，并将雷德邦的概念扩展 到区域城镇群，严格控制沿普通公路的蔓延式线性发展，并希望沿着快速道路能够形 成一种相对紧凑的、传统欧洲式的城镇。但是，美国城市以小汽车为主的道路交通优 先发展模式但由于国家规划控制力度的有限而并未实现7。 国际上公路网布局优化方法基本成型，即采用分析基础资料、建立数学模型、引 入专家系统、利用计算机仿真的流程，主要都是基于四阶段法来展开的。四阶段法以 1962 年芝加哥公路者学会于芝加哥发表的chicago area transportation study为标 志89。在 20 世纪 70 年代末的时候，国外发达国家进入高度城市化阶段，早期阶段 仍然采用经历了多年的补充完善的四阶段法进行公路网络布局优化，主要研究方式是 利用现代应用数学工具，如神经网络算法、数学规划方法，力求达到分配最优，规划 方案最优10。20 世纪七八十年代以后，随着计算机技术的发展，大规模运算成为现 实，一个新的研究方向出现并迅速发展起来。morlokf1112首次提出交通网络设计问 题， 欧美学者 leblanc, shefi. friesz 和 bell9等对交通网络的设计问题展开了深入的定 性化的研究，提出了描述网络设计的数学模型和许多相应的算法，形成了交通规划领 域中新的研究方向网络设计问题(ndp-network design problem)。 国内对这方面的研究只是在近几年才刚刚开始，目前的研究还没有广泛展开，基 本都是各规划设计院在进行研究。交通部科学研究院的周伟1314根据公路规划线位、 用地控制、 技术标准的城乡结合等内容研究高速城市化地区公路网布局方法,在考虑公 路网络作为高度城市化地区重要基础设施时，需要考虑如何适应、拉动当地的工业化 和城市化进程，同时也要考虑周边地区城市化对公路本身提出的若干特殊要求 151617。 特别是要根据高度城市化地区实际公路承担功能的变化情况， 作好公路路段 城市化的进程，以及公路相邻土地已经基本城市化的实际情况，立足公路为城市化服 务的立场， 以使用者的需求为最高标准， 灵活采用技术标准， 满足使用者的不同要求。 无锡交通总公司的蒋永兴18根据城乡一体化的要求， 提出了将节点重要度法与区 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 4 位论融为一个系统的公路网规划的布局方法：运输集散点的功能强弱与区域的政治、 经济、文化、商业等方面都有联系，利用节点重要度来比较不同节点之间功能强弱的 相对性；交通区位是以地形、地貌为主变量，社会历史、地理变化为背景确定的一种 大概率原理线，在规划中结合节点重要度的计算结果，从对外出口路的区位分析、经 济发展路的区位分析、乡村通达路的区位分析等方面入手分析，得出符合城乡一体化 发展战略要求的路网布局方案19。 随着城乡一体化进程的加快，相信这些研究会逐渐成为一个系统性的成果。当然 世界上每个城市都有其独特的个性和特色，指望用现成的城镇交通发展模式来应付挑 战是不可能的。目前，我国公路研究正处在摸索前进的阶段，研究适合我国高度城市 化地区发展的公路网络布局方法是零散的，不系统，但是这些成果为我国在这一领域 的研究迈出了坚实有益的一步20。 1.4 研究内容研究内容 本文的研究首先从高度城市化地区的特征、公路网络特性及其影响因素的分析入 手，找出其运行于高度城市化地区出现的问题，结合我国现行公路网络的布局方法和 城市道路网络的布局方法，探讨高度城市化地区公路网络的布局方法。因此，本文研 究的主要内容有： 1. 高度城市化地区的界定； 本文第二章，对城市化的含义进行综述，简要分析我国的城市化进程。对高度城 市化地区的经济、产业结构等特征进行详尽全面的分析，而后重点讲述了其公路网络 特性，为合理的选择适合此类地区的公路网络布局方法指明方向。 2. 影响高速城市化地区公路网络布局模式的因素； 本文第三章，主要从交通区位、城市空间布局、产业结构和可持续发展等方面探 讨与公路交通发展的互动关系，同时，分析了这些因素对高度城市化地区的公路网络 布局的影响，为合理设计未来的公路网络提供依据支撑。 3. 高度城市化地区公路网络布局优化方法研究； 本文第四章，分别从节点规划方法和网络规划方法这两方面阐述，经过总结分析 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 5 针对高度城市化地区来说，现有公路网络布局方法存在的不足，然后结合高度城市化 地区的特点和影响因素， 对原有的方法和模型进行改进， 提出了结合城市化水平的 “节 点重要度法”和结合城市道路规划的“四阶段法” 。 4. 公路网评价指标体系； 本文第五章，分别从公路网覆盖性评价和公路网服务性评价两方面建立评价指标 体系，合理选取指标，对公路网络的布局优化提供定量分析。 5. 结合实际对本文提出的布局方法加以应用。 本文第六章，利用具体的项目实例来说明，新的公路网络布局方法在实际应用中 的可行性。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 6 2 高度城市化地区的界定高度城市化地区的界定 自建国以来，中国经历了城市化的不同阶段，伴随着我国工业化的快速推进，一 些城市逐渐成熟，进入高度城市化阶段。并且从人口状况、经济发展程度、产业结构 等方面呈现了与处于其他城市化阶段城市不同的特征。与此相配套的公路基础设施也 日趋成熟，适应并拉动高度城市化地区的城市化过程，同时，高度城市化地区的城市 化水平也对公路交通网络提出了要求。 2.1 城市化的定义城市化的定义 城市是相对农村而言，具有不同的外表特征，以人口密度、工商业发达程度、非 农人口所占比例等作为基本条件的一定地域的经济、社会、文化和政治中心或其组合 体。 城市化，就是指国内人口由分散的农村向城市集中的社会进步过程。城市化分为 狭义的城市化和广义的城市化。狭义的城市化一般着重强调人口的变动，认为城市化 是指由农村人口变为城镇人口，由乡村地域变为城市地域的过程。广义的城市化不仅 仅是农村人口向城市人口转化并向城市积聚的过程，而且是以居民生活方式的改变， 生活质量的提高，城市规模扩大，城市体系的完善等社会文明发展的过程。 城市化本身的复杂性决定了城市化概念界定的丰富性，与此同时，时代的发展为 城市化注入了更新的定义，概括起来主要有以下的几个主要方面： （1）人口结构城市化。 城市生活方式的扩大是人口向城市集聚的结果。因此，城市化就是人口向城市集 中的过程，城镇人口和城市数量逐渐增加，城镇人口在总人口当中的比重逐步提高， 并且人口城市化是城市化最重要的指标。 （2）社会产业结构城市化。 城市生活方式是一种以非农业生产为基础的生活方式，人口向城镇集中是为了满 足第二、第三产业对劳动力的需要而出现的。因此，他们把城市化看成是由第一产业 为主，逐渐转变为以第二产业和第三产业为主的过程。在这个过程中，第一产业不断 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 7 优化，第二、三产业不断提升和发展，三次产业结构协调优化共同发展，促进了城市 的不断发展，并不断增强积聚和扩散能力。 （3）空间结构城市化。 城市化是城市规模和空间的积聚过程。第二、第三产业向城镇的集中就是非农业 部门的经济区位向城镇的集中，人口向城镇的集中也是劳动力和消费区位向城镇的集 中。 （4）居民生活方式城市化。 城市化是一个城市生活方式的发展过程，它意味着人们不断被吸引到城镇中，并 被纳入到城市的生活组织中去。不仅从看得见的物质和形态上进行城市化，也在看不 见的意识形态上进行城市化，即通过城市文明的传播使农村农民的生活方式、思维方 式、行为方式等向城市居民的生活、思维方式转变。 2.2 我国的城市化进程我国的城市化进程 我国城市化进程从 1949 年新中国成立以后算起，共经历了 50 多年的发展过程。 在这过程中，城市化同社会经济发展一样，也是经过了一段曲折的“s”型发展历程， 概括起来分为三个阶段，即城市化水平较低、发展缓慢的初期阶段（城市化水平低于 30%） ，人口向城镇迅速集聚的中期加速阶段（城市化水平在 30%70%之间） ，以及进 入高度城市化以后城镇人口比重的增长趋缓慢甚至停滞的后期阶段（城市化水平高于 70%）21。发展进程的“s”型曲线如图 2.1 所示： 图图 2.1 城市化进程“城市化进程“s”曲线”曲线 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 8 （1）城市化初期阶段（1949-1960） 1949 年， 我国大陆共有城市 140 个， 建制镇约 2000 个， 市镇总人口为 5765 万人， 占大陆总人口的 10.6%。按照国际公认标准，城市人口占总人口的 10%以上，才是人 口城市化的起点，我国城市化的起点为 50 年代初，比西方发达国家晚了一百多年， 比世界人口城市化起步晚了约 50 年，比多数发展中国家也晚了约 30 年。从 1949 年 到 1960 年，是中国城市化起步并正常推进的阶段。 （2）城市化中期阶段（1960-1978） 按照国际城市化“s”曲线演进规律，城市人口达到 20%时，城市化将进入快速 推进阶段。1960 年，中国城市化已达到 19 .78%，跨人了快速推进阶段的阶段。这一 阶段由于工农业生产落后、经济基础薄弱及与城市化相关的政策、制度等原因，造成 城市化进程起伏徘徊。 （3）城市化后期阶段（1978-至今） 改革开放后，工农业生产迅速发展，经济基础日益增强，城市化进程随之加快。 从 1978 年到 2000 年小城镇由 2176 个增加到 20312 个， 城市数量由 190 个增加到 663 个， 其中大城市、特大城市及超大城市 93 个，城市化水平显著提高。显的地区优势， 而西部地区发展相对缓慢。目前，我国东部沿海地区形成以特大城市为中心的、多层 次的、功能互补的城市群，主要有以北京、天津、青岛、沈阳、大连为中心的环渤海 城市群;以上海、南京、杭州、宁波为中心的长江三角洲城市群;以广州、深圳为中心 的珠江三角洲城市群。 2.3 高度城市化地区及其特征高度城市化地区及其特征 我国在经历了半个世纪的探索后，受经济全球化和城市体系的影响，正处在城市 化的重要时期，而在经济发达的东部沿海地区已经提前进入了高度城市化阶段，经济 发展趋向稳定，产业结构不断优化，城市的功能、地位以及吸引力逐步加强，城市规 模逐步扩大，城乡一体化步伐加快。 2.3.1 经济发展趋向稳定经济发展趋向稳定 城市化与社会经济发展是相互伴生和催化的规律。由于推进城市化有利于扩张消 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 9 费需求、刺激投资增长，缓解内需不足对国民经济增长的约束，我国的高度城市化的 地区都是刚从快速增长阶段进入到稳定时期，经济发展增长速度还是保持了快速增长 阶段的势头，但是增长幅度缩小。 城市化进程与经济发展是相辅相成的。经济社会的发展有赖于各项基础设施的支 撑，城市建设以及基础设施建设水平的高低，直接或间接地影响到城市乃至地区的经 济社会发展。经济增长，推动了城市化进程，加大了对城镇建设和基础设施建设的投 资力度，区域和城市基础设施得到一定程度的完善，从而大大增强了城市的承载力。 城镇投资环境的改善、运行效率的提高，不仅产生明显的经济效益，更带来巨大的社 会效益。 2.3.2 产业结构不断优化产业结构不断优化 区域产业结构与城市化存在着内在的联系。城市化的发展带动了区域产业结构的 演变，是推动经济结构调整的重要力量。同时，区域产业结构的优化、调整与升级推 动了城市化进程。 在城市化发展的不同时期，区域产业结构演变引起了城市化动力机制、城市化模 式、城市化地域形态的变化，进而推动了城市化进程： 在城市化初始阶段，农业经济占主导地位，农业人口占绝对优势。而现代工业刚 刚起步，规模较小，受资金和技术的限制，必然使农村人口向城市转移的速度较为缓 慢。此时，城市化水平处于初级阶段，产业结构以传统产业为主，第一产业所占比重 最大。 在城市化加速阶段，现代工业基础逐步建立，工业规模和发展速度明显加快，城 市就业岗位增多。而农村生产率也得到相应提高，使更多劳动力从土地上解放出来。 在这种条件下，城市化水平在相对较短的时间里，将有很大提升。产业变化特征为： 第二产业高速增长，在 gdp 中所占比重最大，第一产业比重迅速下降，农业劳动力 向第二产业和第三产业转移，产业结构己逐步实现高度化。 稳定阶段，城市化水平达到百分之六七十后，发展速度又趋缓，城乡间人口转移 达到动态平衡。产业结构中第三产业所占比重最大，第二产业内部的资本密集型产业 逐渐下降，知识密集型产业比重迅速上升；二元经济结构基本消失，全社会恩格尔系 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 10 数明显下降到较低水平。随着科技的发展，生产率的大幅度提高，劳动力大量转向第 三产业，特别是现代服务业。高度城市化地区的产业结构如表 2.1 所示： 表表 2.1 高度城市化地区的产业结构高度城市化地区的产业结构 各产业占 gdp 比重 平均水平 发达国家水平 第一产业比重 18% 10% 第二产业比重 30%45% 37% 第三产业比重 45%60% 53% 2.3.3 城镇空间密集甚至连绵发展城镇空间密集甚至连绵发展 都市区和都市连绵区是城市发展的更高层次，是产业空间重组和交通通讯发达的 结果，它是生产力高度发展的产物，也是人类社会进步的一种表现形式，都市区的空 间集聚是城市化成熟地区城市地域体系组织形式演进的趋向。 改革开放以来，经济的持续高速增长推动了我国城市化的快速发展，随之而来的 是一些大城市已开始了向郊区扩展的进程。都市区这种功能性城市地域己普遍出现在 沿海城镇密集地区。现有的研究表明，我国大城市日前的郊区扩展进程以人口从中心 区向近郊区的近距离迁移为主,并且城市中心区并没有像西方的某些城市那样出现衰 落的迹象，而是仍然保持了繁荣景象和较强的吸引力。目前出现的郊区扩展进程这种 具有中国特色的城镇化现象， 在形式、 机制和后果等各个方面都不同于西方的郊区化。 随着城市区域向近郊的外延拓展，一些村庄田地逐渐被蚕食，由于村庄改造没有跟上 以及体制、政策上的原因，出现了“城中村”现象。 目前类似西方大都市带的空间结构在我国也正在形成。我国的长江三角洲和珠江 三角洲地区都市区的发育比较完善，区域内城乡之间的界线已日趋模糊，许多都市区 已首尾相接连成一体，已开始显现出一种巨型的多核心的城市地域空间结构。沿海出 现的几个都市连绵区的雏形将逐步完善，并最终将成为我国对外经济联系的龙头和全 国城市体系的核心区。 2.3.4 高度城市化地区的界定高度城市化地区的界定 在综合考察城市化水平时，城镇人口占总人口的比重是衡量城市化水平的重要指 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 标，但不是唯一的指标，同时还要考虑到居民生活水平和城镇建设水平，三者都达到 较高值时，才能称为城市化水平较高。根据城市化综合评价指标体系研究的成果 以及现有统计数据表明，一般情况下城市化水平达到 70%以上才能算高度城市化，也 就是说东部沿海的三大城市群基本都达到了高度城市化的水平22。 2.4 高度城市化地区的公路网络特性高度城市化地区的公路网络特性 高度城市化地区发达的经济需要发达的公路网络来支撑，满足经济增长需求的公 路网络反过来又会促进了经济的腾飞。在刚进入城市化后期阶段的地区来说，布局合 理的公路网络拥有合理的规模和密度、成熟的网络结构图示、适应性强，保证区域内 交通的通畅及保证交通运输的快速和高效益。 2.4.1 清晰的公路网级别清晰的公路网级别 高度城市化地区的公路网级别划分清晰，基本上分为三类：主骨架公路、补充骨 架公路、地方公路。公路级别的具体如下： ? 主骨架公路 是规划等级较高的公路网主骨架，主要联系周边地区及区内重要的节点，承担城 市间的长距离出行和过境交通，是公路运输的主动脉。 ? 补充骨架公路 是主骨架的补充和分枝，是指区域范围内互相衔接，丰满主骨架网结构，沟通了 主骨架公路与各乡镇的联系，承担区域间中长距离出行。 ? 地方公路 是构成全路网的细胞的地方公路，主要承担各乡镇至中心村、行政村之间、乡村 间的互相联系，为农村城市化和农村特色经济发展服务。 2.4.2 成熟的网络图示结构成熟的网络图示结构 组成路网的每一条公路，由于起、迄点的地理位置及影响公路走向的不同，在规 划区域平面内构成了千变万化的路网图示。对于不同图示结构，可通过路网连通度来 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 12 表征节点间连接相通的密切程度。不同的城市化阶段对应不同的典型图示，其交通辐 射度也不尽相同，城市化水平越高，其节点连通度就越高，满足公路网四通八达和达 到效益最佳的要求。不同阶段的几个典型公路网络图示结构如图 2.2 所示： 图图 2.2 典型的公路网络图示结构典型的公路网络图示结构 公路网节点连通度通过考察网络交通节点的连通状况，从路网布局方面反映公路 网的结构特点，定义为规划区域内各节点间依靠公路交通相互连通的强度。树状结构 连通度为 1，方格网状结构连通度为 2，方格网加对角线状结构连通度为 3.14，三角 网状结构连通度为 3.22。高度城市化地区的公路网络基本以方格网状加对角线状为 主，发展到后期成为三角网状。 2.4.3 合理的公路网密度合理的公路网密度 公路网密度是公路发展水平的重要标志，也是衡量公路作为社会经济发展中重要 基础设施而满足交通需求的直观指标。建设路网越长，区域内单位面积密度就越大； 公路密度越大，所需费用就越多，确定合理的公路网密度必须使得两项费用最小。现 阶段没有明确的指标范围来界定公路网络的合理密度，通过与国外发达国家的公路密 度想比较而得出的。中国现阶段的城市化进程与国外中等发达国家八、九十年代的发 展水平差不多。所以，高度城市化地区的合理密度就套用国外中等发达国家的指标 2324。具体如表 2.2 所示： 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 13 表表 2.2 高度城市化地区合理密度指标高度城市化地区合理密度指标 骨架公路网 其中：高速公路 路网密度 （公里 /平方公里） 人均道路长度 （公里/万人） 路网密度（公里/ 平方公里） 人均道路长度 （公里/万人） 高度城市化地区 指标 0.60.8 1012 0.080.10 0.81.0 2.4.4 较强的适应性较强的适应性 路网的适应性也可称为交通容量比， 是指路网的实际负荷 v 与容许最大负荷之比 c，它反映出路网的承担交通负荷的适应能力，从整体上表征路网的畅通性能。 高度城市化地区的公路网络要保证畅通的交通，区域内的交通流能“进得去，出 得来” ，并且要在未来一段时期的保证路网的良好的服务水平，要求路网的适应性较 强，即交通容量比处于 0507 之间。 2.4.5 生态适宜的环境保护生态适宜的环境保护 公路网络的建设对周围生态、环境、景观产生了一定的负面影响，而公路绿化使 生硬、单调的公路线形变得丰富多彩，还减少了对环境的破坏程度。高度城市化地区 在公路环境设计上把重点从景观美化效果及行车安全转移到绿化配置对生态环境的 改善上。公路绿化不仅要具有分隔空间、诱导视线、防眩防冲撞等交通功能，更重要 的是要有降低污染、阻隔噪音等生态功能，把对环境的影响降到最低。要有最适宜的 生态的环境保护。 2.5 本章小结本章小结 高度城市化地区处于城市化进程的第三阶段，经济与交通发展都趋向成熟。首先 表现在城镇人口和城镇数量增多，城镇空间密集；其次经济发展速度逐渐稳定，产业 结构不段优化，第三产业比重所占的比例较大。高度城市化地区的公路网络也呈现出 与其他地区不同的特征，公路网级别更清晰，网络图示更成熟，公路网密度更合理， 适应性更强，环境保护更适宜生态。高度城市化地区的此类特征为以后的公路网布局 方法的选择指明了方向，在考虑公路交通的同时，要适合经济发展的需要，充分考虑 高度城市化地区的经济发展特性，以此来得到经济发展与公路交通发展的双赢。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 14 3 影响高度城市化地区公路网络布局模式的因素影响高度城市化地区公路网络布局模式的因素 高度城市化地区公路网络系统是一个复杂的系统，影响其布局的因素众多并且极 其复杂，不同于其他城市化水平较低的地区。在以往的公路网络布局中，已经形成了 一些关于影响布局模式的因素，但是随着社会的发展和城市化水平的提高，有有一些 新的因素参与进来。所以，对影响高度城市化地区公路网络布局模式的因素的分析需 要不断的跟进和补充。 由于此类地区的城市化水平以及社会经济发展的发达程度，影响高度城市化地区 公路网络布局模式的因素可以分为四类：交通区位、城市空间形态、产业布局、可持 续发展。这四类因素结合在一起，共同作用于公路网络布局上。 3.1 交通区位交通区位 3.1.1 交通区位的概念交通区位的概念 区位论的核心是区位概念，区位论的论域是经济地理现象，准确地讲应是地理经 济现象。包括交通区位论在内的任何一种意义下的区位理论中的区位概念都可以从两 种不同的角度来理解。 （1）从观察角度定义：交通区位是交通现象在地理上的高发(或大概率的)场所， 也可以把交通区位理解为一种交通“资源”的所在地。因为是场所或所在地，所以交 通中只有路、站等地理位置上的固定设施才存在区位问题。从这种观察角度的定义可 知，交通区位研究也就是说要发现一定地域内高发(出现的概率大)的交通线路和交通 枢纽站点的区位位置。 （2）从操作角度定义：为达到某种经济目标，将交通线或站等项目设置在能达 到目标的一定范围内的地理位置，这个位置就是交通区位。交通区位论操作各种路网 的规划，不但有效，并有长远的时效性。 3.1.2 交通区位在公路网络布局中的作用交通区位在公路网络布局中的作用 交通区位决定路网的几何格局。路网的几何格局是指节点(城镇)间线路的几何联 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 15 系。这种联系性主要由地理因素和经济地理需求决定的，而非交通自身。从交通自身 需求出发考虑路网的几何格局规划只能是对交通系统自身进行完善的规划。因此地域 路网几何格局的规划主要是要考虑地域空间经济的外在需求，而不是考虑交通自身的 内在需求。 路网布局方案生成时应最大限度的满足社会经济需求，地域的最大社会经济需求 也就是社会发展的战略需求。而发展战略就是一种在地域地理空间中的发展择向操 作。交通区位具有地理空间上的矢量特性，可以有针对性表征路网与空间经济需求间 的必然关系，因此要建立完善的路网几何格局，必须要有效地运用交通区位理论来指 导和完善路网的布局。 交通区位分析能发现潜藏很深的交通线路，或发现未来几十年才能出现需求的线 路。这是因为在一般的指导规划的交通流理论中，交通流是用历史统计资料进行趋势 外推得来的，而不是通过分析未来的产业结构发展得出未来的交通流，单纯的由交通 流外推方法得出的结论主要有两个明显的缺欠：一是因为历史数据的缘故，可能使预 测的结果与将来的出入极大，结果不可信。二是趋势外推的结论不存在前瞻性，恰恰 用交通区位理论可以弥补这两个方面的不足。 3.2 城市空间形态城市空间形态 3.2.1 城市空间形态分类城市空间形态分类 城市空间形态是城市发展变化所表现出的空间形式特征。按照用地形态和发展轴 的数量和方向，城市空间形态可以归纳为集中和分散两大类，前者又可分为块状、带 状和星状，后者又可分为组团状、星座状和城镇群等。 （1）块状。块状城市主要是在城市中心的强大吸引力作用下形成的一种城市空 间形态。 城市的生产和生活在中心地区集中， 城市地域则以同心圆的形状向周围延展。 如果随着城市的发展，不能通过快捷的交通系统及时把人口和产业疏散出去，则块状 城市会在原有基础上蔓延，作“摊大饼”状发展。 （2）带状。带状城市主要是在沿交通线发展的轴向力的作用下形成的一种城市 空间形态，也有的是在受到地形因素的影响，或外部吸引力的作用下形成的。带状城 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 16 市沿着一条主要城市发展轴两侧发展，城市组织有一定优势，但不宜过长，否则交通 物耗过大。 （3）星状。当城市的主要发展轴由 3 条以上相互交叉的轴线构成时，就会形成 有 3 个或 3 个以上的超长伸展轴的星状地域形态。星状是最不稳定的空间形态。进一 步向心发展将形成团块状，如其中一条发展轴具有较大优势，则形成带状。 集中型城市空间形态图如图 3.1 所示： 图图 3.1 集中型城市空间形态图集中型城市空间形态图 （4）组团状。组团状是分散式城市空间形态最主要的形式，是指一个城市分成 若干块不连续的用地，每一块之间被农田、山地、较宽河流或铁路站场、大片森林等 所分隔。此类城市布局重在处理好集中与分散的“度” ，既要合理分工，加强联系， 又要在各个组团内形成一定规模，创造一定的就地生产和生活的条件，减少不必要的 交通压力。 （5）星座状。星座状是指中等以上规模的城市因为自然地形和资源的影响，以 主城区为中心，各个外围组团脱离原有形态，沿城市原发展轴线呈放射状分散发展。 这些外围组团与主城区有密切的关系，承担了诸如工业、旅游等城市功能，与主城区 共同组成一个整体。这种类型有利于防止城市“摊大饼”状的发展和创造良好的环境 效益。 （6）城镇群。城镇群式的城市形态主要针对一个区域而言，是指区域内以大城 市或特大城市为中心，在其外围发展若干个小城镇，也称为母城和卫星城模式。外围 小城镇虽具有相对独立性，但与母城在生产、工作、文化和生活方面都有着密切的关 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 17 系。实践证明，为控制大城市的规模，疏散中心城市的部分人口和产业，有意识地建 设远郊卫星城是有一定效果的。但此类卫星城的建设仍要处理好发展的规模、配套设 施以及现有基础等问题，否则效果可能并不理想。 分散型城市空间形态图如图.2 所示： 图图 3.2 分散型城市空间形态图分散型城市空间形态图 高度城市化地区的城市空间形态由封闭型向开发型转变，最终基本上呈多中心组 团状发展，构建空间多元化发展格局。城市规模不断扩大，职能分工更加明确，专业 化特点明显。各组团之间既相互独立，又密不可分，每个组团有各自的城镇中心，为 组团内部的生产和生活提供必须的条件，也通过公路网络的连结，与其他组团分工协 作，对组团内的资源进行整合优化，总体上强化城市综合功能，完善城市空间结构， 为公路交通创造一个完美的空间形态。 3.2.2 城市空间形态与公路网络互动发展城市空间形态与公路网络互动发展 公路是现代化交通发展的必然趋势， 它以其特有的优势(迅速、 机动灵活和门到门 运输等)带来了交通的高速和通畅， 促进了沿线地区的经济发展， 从而可促进城市交通 网的优化、完善城市空间结构形态、缩小城市间的时间距离、改善投资环境的功能。 所以城市的发展离不开公路网建设的支撑，公路的建设也必须要考虑到城市发展的要 求，两者相互依存，息息相关。 公路网是构成城市空间形态的基本骨架。城市公路网的结构和互相连接方式决定 城市的平面形式，同时城市的空间结构在很大程度上也取决于公路网所提供的可达性 条件。公路特别是高等级公路，对城镇布局的导向作用是明显的，高速公路两端和沿 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 18 线出入口附近，更是形成了一种区位优势，资金、技术、劳动力等生产要素迅速聚集， 逐渐发展为经济密集点。以这些点位为中心，城市的交通网中心和城市空间布局中心 也在逐步的调整和转移，以适应新的经济带的形成和发展。 城市空间形态是公路网络布局的基础。当一个城市形态逐步从单中心向多中心、 从工业城市向综合型城市、从单一城市向专业互补型的多级城市转变的时候，城市规 模的扩大、城市用地的变化和交通需求的增长，原有的公路可能由于等级、线路位置 等原因，渐渐不能适应城镇的空间形态发展和经济快速增长的需求，这时便需要重新 审视公路在城镇发展中的作用，根据城市的空间形态布局来开拓新的交通干线。 3.2.3 多中心布局的公路交通多中心布局的公路交通 为支撑多中心组团式网络型城市的发展，各组团片区应形成相对独立的公路网结 构。根据各个组团不同的空间结构发展特点和影响因素形成适应当地实际情况的公路 网结构，为组团内部出行提供方便、快捷、可