基于Transcad的城市道路網(wǎng)現(xiàn)狀分析

王 懿 張艷秋

(吉林大學(xué)，吉林 長春 130022)

基于Transcad的城市道路網(wǎng)現(xiàn)狀分析

王 懿 張艷秋

(吉林大學(xué)，吉林 長春 130022)

城市道路網(wǎng)直接影響城市土地利用布局，關(guān)系到城市居民出行的方便性，決定公交線網(wǎng)的布局規(guī)劃。文章介紹了城市道路網(wǎng)現(xiàn)狀分析中對路網(wǎng)空間布局、道路等級結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)密度、連結(jié)度、非直線系數(shù)幾方面分析指標；以吉林市建成區(qū)道路網(wǎng)現(xiàn)狀為例，對路網(wǎng)空間布局做出分析，并利用Transcad軟件對道路等級結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)密度、連結(jié)度、綜合非直線系數(shù)做出評價；最后，針對吉林市道路網(wǎng)現(xiàn)狀進行評價并制定改善措施。

交通規(guī)劃；道路交通；Transcad；城市道路網(wǎng)；現(xiàn)狀分析；評價指標

城市道路網(wǎng)是城市的骨架，決定了城市的布局。我國城市的道路網(wǎng)多是在原有路網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，原有路網(wǎng)在建設(shè)之初，由于缺乏科學(xué)的預(yù)見性，導(dǎo)致現(xiàn)狀路網(wǎng)與城市發(fā)展不相適應(yīng)，許多城市交通日趨緊張。因此，對城市道路網(wǎng)進行合理地分析，發(fā)現(xiàn)城市道路現(xiàn)狀存在的問題，并針對問題采取措施，能有效減少城市交通問題。城市道路網(wǎng)的現(xiàn)狀需要從定性和定量分析兩方面分析，并依據(jù)分析指標制定城市道路網(wǎng)的改善措施。

一、城市道路網(wǎng)分析指標

(一)城市道路網(wǎng)空間布局分析

城市道路網(wǎng)在不同的歷史發(fā)展、社會經(jīng)濟、自然地理條件下，會發(fā)展成為不同的空間布局。常見的城市道路網(wǎng)空間布局有方格網(wǎng)式、環(huán)形放射式、自由式和混合式四類[1]。

1.方格網(wǎng)式

方格網(wǎng)式又稱棋盤式，地形平坦的城市中較常見。主要表現(xiàn)為道路布局整齊，平行道路多，利于交通分散，便于機動靈活地進行交通組織，并且有利于建筑物的布置。該布局使主、次干路分明，但對角線方向的交通聯(lián)系不便，增加了部分車輛的繞行。

2.環(huán)形放射式

我國城市多由市中心區(qū)向外擴張發(fā)展，形成了由中心區(qū)向四周引出的放射性道路。環(huán)形放射式道路系統(tǒng)利于市中心與外圍地區(qū)及外圍地區(qū)之間的相互聯(lián)系，但該布局容易將外圍交通引入中心區(qū)，并引起許多不規(guī)則的街坊，靈活性不強。

3.自由式

自由式道路網(wǎng)表現(xiàn)為道路結(jié)合自然地形呈不規(guī)則狀布置。自由式城市道路網(wǎng)的特點是受自然地形制約，可能會出現(xiàn)較多的不規(guī)則街坊，造成建設(shè)用地分散。

4.混合式

混合式城市道路網(wǎng)系統(tǒng)是對上述幾種形式的綜合，充分發(fā)揮各種形式路網(wǎng)的優(yōu)勢?；旌鲜铰肪W(wǎng)布局取決于自然地物特征，根據(jù)實際需求和條件選擇路網(wǎng)布局，使規(guī)劃的路網(wǎng)取得最好的效果。

(二)城市道路等級結(jié)構(gòu)分析

1991年8月施行的部標《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》(CJJ-90)將城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路四個等級。其中，大城市各級道路比例宜為快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.5∶4∶8[2]。

快速路與主干路屬于交通性道路；次干路兼有交通性和生活性兩重功能，以交通功能為主；支路一般為生活性道路，在居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)內(nèi)起著廣泛聯(lián)系的作用[3]。

1.快速路

快速路提供長距離、快速交通服務(wù)，規(guī)劃人口在200萬以上的大城市和長度超過30 km的帶形城市應(yīng)設(shè)置快速路。快速路應(yīng)與其他干路構(gòu)成系統(tǒng)，與城市對外公路有便捷的聯(lián)系?？焖俾飞系臋C動車道兩側(cè)不應(yīng)設(shè)置非機動車道，機動車道應(yīng)設(shè)置中央隔離帶；與快速路交匯的道路數(shù)量應(yīng)嚴格控制；快速路兩側(cè)不應(yīng)設(shè)置公共建筑出入口，快速路穿過人流集中的地區(qū)，應(yīng)設(shè)置人行天橋或地道。

2.主干路

主干路為連接城市各主要分區(qū)的干路，以交通功能為主。主干路上的機動車與非機動車應(yīng)分道行駛；交叉口之間分隔機動車與非機動車的分隔帶宜連續(xù)；主干路兩側(cè)不宜設(shè)置公共建筑物出入口。

3.次干路

次干路應(yīng)與主干路結(jié)合組成城市道路網(wǎng)，起集散交通的作用，兼有服務(wù)功能。次干路兩側(cè)可設(shè)置公共建筑物，并可設(shè)置機動車和非機動車的停車場、公共交通站點和出租汽車服務(wù)站。

4.支路

支路應(yīng)與次干路和居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、市中心區(qū)、市政公用設(shè)施用地、交通設(shè)施用地等內(nèi)部道路相連接，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主。支路可與平行快速路的道路相接，但不得與快速路直接相接；在快速路兩側(cè)的支路需要連接時，應(yīng)采用分離式立體交叉跨過或穿過快速路；支路應(yīng)滿足公共交通線路行駛的要求。

(三)密度指標

1.城市道路網(wǎng)密度指標：(m/m2)

(1)

2.城市干道網(wǎng)密度指標：(m/m2)

(2)

路網(wǎng)密度反應(yīng)了城市道路網(wǎng)的供給情況。為了保證居民出行的便捷性，路網(wǎng)密度要盡量大。但是，并不是越大越好，在密度達到一定值時，會增加道路交叉口的個數(shù)，進而增大延誤。另外，干道網(wǎng)密度要大小適中。

選擇合理的路網(wǎng)密度和干道密度應(yīng)遵循以下3個原則：

(1)道路網(wǎng)密度要與城市規(guī)模、性質(zhì)相匹配；

(2)道路網(wǎng)密度、干道間距要與城市不同區(qū)域的土地利用性質(zhì)、活動強度和人口密度相匹配；

(3)道路網(wǎng)密度、干道間距要與不同道路等級、功能、要求相匹配[4]。

大、中城市道路網(wǎng)密度規(guī)范[2]如表1所列。

表1 大、中城市道路網(wǎng)密度規(guī)范

(四)連結(jié)度指標

路網(wǎng)連結(jié)度從宏觀上反映網(wǎng)絡(luò)的成熟度，計算公式如(3)所示，J值越高，成環(huán)成網(wǎng)程度越好，反之則越差[4]。

(3)

式中：

J——路網(wǎng)連結(jié)度指數(shù)

N——路網(wǎng)節(jié)點總數(shù)

M——網(wǎng)絡(luò)總邊數(shù)(路段數(shù))

mi——第i節(jié)點所鄰接的邊數(shù)

幾種簡單路網(wǎng)的連結(jié)度如表2所列。

表2 幾種簡單路網(wǎng)的連結(jié)度

我國中小城市的路網(wǎng)連結(jié)度J值應(yīng)在3.2～3.5之間，而大城市則應(yīng)在3.6～3.9之間。其具體評價范圍如表3[5]所列。

(五)非直線系數(shù)指標

非直線系數(shù)是衡量路網(wǎng)便捷程度的一個指標，網(wǎng)絡(luò)兩節(jié)點間的非直線系數(shù)為該兩節(jié)點間的路上實際距離比兩點間空中直線距離。整個道路網(wǎng)的非直線系數(shù)稱為道路網(wǎng)綜合非直線系數(shù)[4]，表達為：

(4)

式中：

γ——路網(wǎng)綜合非直線系數(shù)

γij——i、j節(jié)點間的非直線系數(shù)

N——道路網(wǎng)節(jié)點的數(shù)量

根據(jù)非直線系數(shù)的表達式可以看出，γij為節(jié)點之間的非直線系數(shù)，即任意兩節(jié)點間的空間距離與路段上的實際距離的比值。不同路網(wǎng)形態(tài)下的非直線系數(shù)[3]如表4所列。

非直線系數(shù)評價標準如表5所列[6]。

二、道路網(wǎng)現(xiàn)狀分析與評價

筆者以吉林市為例，根據(jù)評價指標的計算方法，對吉林市道路網(wǎng)現(xiàn)狀各評價指標進行計算和分析。

(一)吉林市基本信息

吉林市是吉林省省轄市、吉林省第二大城市、東北地區(qū)重要旅游城市和化工工業(yè)基地之一，位于吉林省中部，東接延邊朝鮮族自治州，西臨長春市、四平市，北與黑龍江省哈爾濱市接壤，南與白山市、通化市、遼源市毗鄰。吉林市由昌邑(含經(jīng)開區(qū))、船營、龍?zhí)?、豐滿(含高新區(qū))四區(qū)，舒蘭、磐石、蛟河、樺甸四市及永吉縣組成，市域總面積27 120平方公里。吉林市市區(qū)由昌邑區(qū)、船營區(qū)、龍?zhí)秴^(qū)、豐滿區(qū)四區(qū)組成，各區(qū)面積及人口如表6所列。

筆者針對吉林市建成區(qū)道路網(wǎng)現(xiàn)狀進行分析和評價。

(二)吉林市道路網(wǎng)現(xiàn)狀分析

繪制吉林市建成區(qū)內(nèi)道路網(wǎng)及行政區(qū)劃分圖，如下頁圖1所示。

1.空間布局現(xiàn)狀分析

松花江自北向南穿過吉林市，將吉林市分為江西船營區(qū)、昌邑區(qū)和江東龍?zhí)秴^(qū)、豐滿區(qū)兩個部分。根據(jù)圖2可以判斷吉林市建成區(qū)道路網(wǎng)骨架初步形成，充分依托其地理特征，形成近似方格網(wǎng)狀空間布局，并輔以“S”型環(huán)江道路。

表3 道路網(wǎng)連結(jié)度評價表

表5 道路網(wǎng)非直線系數(shù)評價表

表6 吉林市各區(qū)面積及人口

圖1 建成區(qū)道路網(wǎng)及行政區(qū)劃分圖

2.道路網(wǎng)等級結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析

根據(jù)圖2，利用Transcad軟件，對建成區(qū)內(nèi)道路網(wǎng)等級結(jié)構(gòu)進行分析，分析結(jié)果如表7所列?？梢缘玫浇ǔ蓞^(qū)內(nèi)各級道路總長度為349.36 km，比重為快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.22∶1.38∶3.71。

3.道路網(wǎng)密度

由表7可知，市區(qū)內(nèi)各類道路總長度為349.36km，各類干道總長度為193.61km，建成區(qū)用地面積如表8所列，可知建成區(qū)用地總面積為133.32km2，由公式(1)與(2)可得城市道路網(wǎng)密度為2.620km/km2，城市干道網(wǎng)密度為1.452km/km2。

根據(jù)《規(guī)范》，由表7的道路長度與表8的建成區(qū)用地總面積，針對各級道路分別求得各級道路的路網(wǎng)密度，結(jié)果如下頁表9所列。

4.道路網(wǎng)連結(jié)度

由Transcad軟件，可以得到吉林市道路網(wǎng)的各個路段及節(jié)點數(shù)據(jù)，如下頁表10所列。由公式(3)可以得到吉林市建成區(qū)路網(wǎng)連接度為3.11。建成區(qū)內(nèi)路段和節(jié)點圖如圖2所示。

圖2 建成區(qū)內(nèi)各路段及節(jié)點圖

表7 建成區(qū)內(nèi)各級道路長度

表8 建成區(qū)用地面積

5.道路網(wǎng)綜合非直線系數(shù)

三、吉林市道路網(wǎng)現(xiàn)狀分析總結(jié)

(一)路網(wǎng)空間布局

吉林市初步形成方格網(wǎng)狀空間布局，并輔以“S”型環(huán)江道路。

(二)道路等級結(jié)構(gòu)

根據(jù)《規(guī)范》，大城市各級道路比例宜為快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.5∶4∶8，而吉林市建成區(qū)各級道路比例為快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.22∶1.28∶3.71，次、支路網(wǎng)能力明顯不足，這將制約整體路網(wǎng)功能的發(fā)揮。

(三)路網(wǎng)密度

根據(jù)《規(guī)范》可知吉林市建成區(qū)快速路已經(jīng)基本達到要求。但是主干路、次干路、支路的密度未達到要求，且次干路、支路密度距《規(guī)范》要求差別很大，將在很大程度上降低居民出行的便捷性。

(四)連結(jié)度

根據(jù)連結(jié)度評價表，龍?zhí)秴^(qū)連結(jié)度不太好，昌邑區(qū)、船營區(qū)較好，豐滿區(qū)一般，表明吉林市平均連結(jié)度水平一般，通達性一般，連結(jié)度需要提升。

表9 各級道路的路網(wǎng)密度

表10 建成區(qū)路段及節(jié)點個數(shù)

表11 γij區(qū)間點對個數(shù)分布

(五)非直線系數(shù)

根據(jù)非直線系數(shù)評價表可以看出，吉林市建成區(qū)內(nèi)道路網(wǎng)非直線系數(shù)較好，但是由于吉林市的地理條件，整個吉林市建成區(qū)布局依據(jù)松花江流向建設(shè)，導(dǎo)致路網(wǎng)的布設(shè)也要依托松花江的形狀。

根據(jù)吉林市道路網(wǎng)現(xiàn)狀，提出以下建議：

(1)吉林市建成區(qū)道路網(wǎng)需要加強次干路、支路的改建和建設(shè)，提升次干路、支路在整個道路網(wǎng)的比例。在空間允許的情況下拓寬車輛不能通過的路段，使其能供車輛通過，完善路網(wǎng)。

(2)吉林市建成區(qū)道路網(wǎng)斷頭路較多，影響了區(qū)域之間的互通性及路網(wǎng)功能的發(fā)揮?？梢栽诳臻g允許的情況下連接斷頭路，形成環(huán)路。

(3)吉林市由于受到松花江的分割使江東、西兩側(cè)連通性差，可以考慮新修建跨江大橋增強連通性；另外，建成區(qū)內(nèi)鐵路線影響到新道路的修建，可以考慮修建穿過鐵路的連接線來增強連通性。

四、結(jié)語

由于城市道路網(wǎng)數(shù)據(jù)量龐大，對道路網(wǎng)現(xiàn)狀進行定量分析較難。利用基于地理信息系統(tǒng)的Transcad軟件，該軟件能精確收集、存儲和提取道路網(wǎng)信息。本文明確了針對我國城市道路網(wǎng)現(xiàn)狀分析的指標，利用Transcad軟件對道路網(wǎng)分析指標進行計算，并依據(jù)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》的要求，對吉林市道路網(wǎng)現(xiàn)狀做出評價，提出有針對性的道路網(wǎng)改進措施。

[1] 裴玉龍.城市道路與交通[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[2] CJJ-90.城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范[S].

[3] 王 煒，徐吉謙.城市交通規(guī)劃理論及其應(yīng)用[M].南京：東南大學(xué)出版社，1998.

[4] 武曉暉.城市道路網(wǎng)合理性研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2008.

[5] 李 磊.城市道路交通網(wǎng)絡(luò)運行效率評價研究[D].長沙：長沙理工大學(xué)，2013.

[6] GB50220-95.中華人民共和國國家標準：城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范[S].

翁孟勇副部長與推動城市交通運輸科學(xué)發(fā)展專題研究班學(xué)員座談

9月22日上午，交通運輸部翁孟勇副部長率政策研究室、法制司、綜合規(guī)劃司、財務(wù)審計司、人事教育司、公路局、運輸服務(wù)司等司局負責同志在部機關(guān)與推動城市交通運輸科學(xué)發(fā)展專題研究班全體學(xué)員進行了親切座談。座談會由翁孟勇副部長主持，我院張延華書記、李兆良副院長參加了座談會。

座談會上，貴陽市副市長高衛(wèi)東同志、上海市閘北區(qū)副區(qū)長姚凱同志代表研究班匯報了學(xué)習感受及收獲，認為此次培訓(xùn)主題鮮明，宏觀形勢與微觀實操相結(jié)合，教學(xué)方式創(chuàng)新有新意，策劃組織精心細致，受益匪淺。江西省吉安市副市長王大勝同志等6位學(xué)員圍繞當?shù)亟煌òl(fā)展的熱點難點問題做了發(fā)言。

翁孟勇副部長著重聽取了學(xué)員們對交通運輸發(fā)展的意見和建議，并在總結(jié)講話中回應(yīng)了學(xué)員重點關(guān)注的交通規(guī)劃編制、城市擁堵治理、農(nóng)村公路發(fā)展、綜合樞紐建設(shè)等問題，強調(diào)各地要根據(jù)地方發(fā)展實際，因地制宜推動交通運輸科學(xué)發(fā)展。

此次座談會搭建了部機關(guān)和地方政府交流的平臺，加強了工作調(diào)研，聽取了地方政府領(lǐng)導(dǎo)對交通運輸工作的意見和建議，取得了良好的效果。學(xué)員們也一致反映通過座談進一步交流了交通發(fā)展的體會，明確了十三五交通發(fā)展方向，清晰了發(fā)展思路，效果顯著。

2015-09-06

U491.1+3

A

2095-4263(2015)03-0024-06