高红江 刘应宗 潘珍妮 杨斯玲
(天津大学管理与经济学部1) 天津 300072) (辽宁工程技术大学建筑工程学院2) 阜新 123000)
乡村道路网是乡村空间结构的一个重要部分,通过连接从农田到场院、交易市场、加工场所以及农业生产资料提供场所的交通联系,乡村路网支撑了几乎所有的农业活动.不同的农田耕作系统有不同的交通需要、使用不同的交通设施,产生不同的交通模式[1].同时,农业机械化水平的提高,耕作方式变化,交通工具的进步,适宜耕作半径也在加大,耕作距离对农民居住地点的制约逐渐变得宽松[2].乡村空间布局的变化和农业生产活动的现代化发展以及乡村农业生态功能的要求,对粮食主产区乡村道路网的规划都有重大的影响.
合理的乡村道路规划评价能帮助决策者选择最优的规划方案,城市道路交通规划评价重点主要在其交通效率,那么乡村道路规划评价重点是什么呢?对农村公路的评价主要集中在农村公路的绩效评价指标和方法上[3-4].张俊杰提出了村庄道路系统指标体系的具体内容、技术指标,并用在了广州郊区的一个农村道路规划中[5].作为乡村道路网重要组成部分的田间道路网,通过路网图形的通达性建立田间道路网评价指标体系对土地整理工程中道路规划设计的合理评价有较好的效果[6].在乡域范围内,对乡村道路网的综合评价研究鲜见文献.本文依据粮食主产区乡村经济的可持续发展和城镇化要求,研究了粮食主产区乡村道路网规划评价的指标体系.
大多数乡村道路交通规划时,借鉴城市道路交通的理论和方法,常常忽略我国农业现代化发展,农业人口集聚居住和农业分散发展的这一重要前提.目前我国粮食产能向主产区和产粮大县集中,粮食生产集约化水平提高,储运设施明显改善,今后10年努力把粮食主产区建设成为集中连片的国家级商品粮生产基地.这些变化都对粮食主产区乡村空间规划、乡村路网布局和田、水、路、林的综合布局提出了新的要求.当前情况下,缺乏把整个乡村区域内生产功能区、生活功能区、工商服务功能区作为整体考虑的乡村道路网规划.尤其应将生活功能与生产区之间的道路联系作为一个重要的考虑方面,以加强乡村路网的通达性.特别是对于连接农民生活区至其农业田间生产区的道路设计,应该结合现代农业运输设备、田间作业设备通行的特点制定出相应的技术标准,以满足农业机械化生产的要求.同时,要考虑农产品的特殊性,比如粮食的散装运输、水产品的冷冻运输、牛奶等制品的恒温运输、分割肉的冷藏运输等等[7].
乡村道路交通规划不能走城市交通规划的老路,一开始就必须按照可持续发展的要求,统筹兼顾资源的优化利用、生态环境和乡村景观的保护,改变传统的以满足交通需求、解决交通问题为唯一规划目标的规划方法.交通设施的规划、建设与经营必须在保证乡村生态环境和景观不受破坏,保证土地资源和能源的优化利用的提前下,为使用者提供高效、广泛的服务、引导乡村地区的土地利用,使乡村空间构造向所期望的方向发展即农村人口乡镇的集中居住,种植业的规模布局,产业的集聚等.在促进交通系统建设与发展的同时,重视乡村生活环境和景观的保护以及资源的优化利用.基于可持续发展的乡村道路交通规划理论体系框架,见图1所示的3个研究层次,对应了从土地利用、交通结构到道路网的完善与有效利用的优化完善乡村道路交通问题的系统思想.体现了经济的可持续性即乡村道路交通服务的高效率,社会的可持续性即把土体利用和交通规划结合起来满足不同生产和生活活动的交通需求,环境的可持续性即减少对乡村生态系统特别是农田生态系统的负效应.
图1 乡村道路交通规划研究层次和流程
评价指标的选择与计算,是影响评价结果的关键,必须构建一套科学适用的指标体系.评价体系的构建,通常采用数理方法,由于乡村道路历史数据很少,很难通过数理的方法建立科学的指标体系.乡村道路网作为乡村交通的基础设施,是影响乡村交通可持续发展的重要因素.建立基于可持续发展的乡村道路网络方案评价体系的基本思路是,按照价值-目的-目标的逻辑分析,从乡村交通可持续发展的要求出发,在满足粮食主产区农业生产和农民生活交通功能的前提下,考虑资源的优化利用、生态环境和乡村景观保护的具体目标,建立能够反映道路网络总体交通效率和体现乡村道路交通可持续发展的评价指标体系,见图2.
图2 基于可持续发展的乡村道路网评价指标体系
2.1.1 路网面积密度 乡村道路网络面积密度在一定程度上体现了乡村路网结构的合理性,和乡村生态空间景观的连续性.乡村路网密度的确定应该考虑下面一些因素:(1)不同自然地理、地形地貌的地区,乡村空间布局和农田地块布局影响路网的疏密;(2)要兼顾农业生产和农民日常生活等方面的要求;(3)考虑乡村区域内生产功能区、生活功能区、工商服务功能区之间的交通联系;(4)除了从交通角度考虑还得兼顾道路对乡村生态景观的破碎化影响.
单位面积拥有的公里里程长度,计算公式为
式中:D为路网面积密度,km/km2;L为乡村道路总长度,km;A为乡村土地面积,km2.
2.1.2 路网连通度 道路网连通度反映了道路网络的成网程度,这里是借鉴了城市路网连接度的定义,城市道路的连接度越高,表明路网中断头路越少,成环成网率越高,反之则成网率越低[8].但乡村道路的连接度不能照搬城市,由于不同道路在乡村路网与城市道路网的功能差别很大,在路网布局中不提倡穿越乡村的道路以及要保护村落的历史形态和保持用地布局不受干扰,造成乡村中断头路要比城市多,所以路网连通度应是一个适当的值,计算公式为
式中:C为道路网连接度;N为道路网总节点数;mi为第i节点邻接的边数.
2.1.3 路网通达率 城市路网的可达性一般常用居民或车辆的出行时间或行程表示,城市路网重在可达的效率,乡村路网重在连通居民点与田间地块,所以乡村路网的可达性,需要反映乡村居民点和田间地块的通达情况.
式中:NA为通达率;nr为具有满足交通需求的道路的居民点数和土地斑块数的总和;n为乡村居民点数和土地斑块数的总和.
2.1.4 路面状况指数 路面状况与路网的通行能力、道路的交通功能和服务水平相关,它既直接影响到行车质量,又直接影响到乡村道路运输的经济效益.乡村路网包括乡道、村道、田间道路,由于田间农业生产活动的机械与一般城市道路和公路上通行的车辆有一定的区别,无论是在通行机械和车辆的外形尺寸还是载重量轴压都方面都有其特点,所以乡村路网不能用简单的铺装率来反应起路面状况.这里用路面状况指数可以较为简便地反映规划区域的乡村路网的通畅状况和道路功能明晰状况,指标值越大说明通畅程度越好.其定义式如下:
式中:li为乡村道路第i段的长度;ci是量纲一的量,反应了不同功能道路路面结构状况符合规划标准的程度,这个数值可以通过规划的路面结构状况与各种标准的路面状况的比值获得.
2.1.5 路网拥挤度 路网拥挤度是用来表示乡村道路拥挤或利用程度的指标,反映整个路网适应负荷的能力,定义为乡村道路网交通量与道路网容量之比,由于乡村农业生产活动的季节性,造成乡村道路交通的季节性,从而在乡村农业生产集中的季节路网利用程度比较高,在农闲季节利用程度比较低,为了合理评价乡村路网的利用程度,分不同季节赋予不同的权重,一般农忙季节权重较大农闲季节权重较小,计算公式为
式中:NCL为路网拥挤度;Q为整个乡村道路网的交通服务当量,辆/d;C为整个路网的标准容量,辆/d;wt为第t个时段所占的权重;qi为第i个路段服务的交通量,辆/d;ci为第i个路段设计标准交通量,辆/d;li为第i个路段里程,km.
乡村道路网络对乡村生态环境的影响体现在乡村景观空间的空间布局和农田生态系统.路网对乡村景观空间的影响因素一个是道路作为生态基础设施的本身质量,一个是道路对连续景观空间的分割.
2.2.1 道路边缘绿化率(GR) 乡村道路和道路边缘是生态基础设施的重要组成部分,在乡村景观格局中起到了生态廊道的作用,影响着景观生态模式和过程变化.商品粮基地农业生产活动的强度比较大,道路边缘的绿地还是重要的动物群落和植物群落的栖息地.从而道路边缘的绿化是道路建设的重要内容,在路网规划指标中用道路边缘绿化率来衡量.其计算公式为
式中:RVsg为达到绿化标准的道路边缘面积;RVs为道路边缘总面积.
2.2.2 乡村生态景观细碎度 乡村景观细碎化一般被描述为由于自然或人为割裂因素,乡村土地被分成零碎的、分散的、大小不一的块,而呈现出分散和无序状态.细碎化对农业生产积极作用体现在细碎化可以丰富农业内部种植结构,充分利用劳动力资源,缓解了人多地少的矛盾[9-10].消极影响主要体现在细碎化降低了农业生产机械化效率,提高了农业生产成本,对农业生产的技术效率与规模效率有负影响.乡村道路对乡村景观细碎度影响主要是割断了乡村景观的连续性,一般用路网尺寸的倒数表示[11].考虑到乡村道路路网的不规则性和不均衡性,这里用乡村景观的斑块数和平均的斑块面积来衡量乡村路网布局和建设对乡村生态景观细碎度的影响.景观细碎度指数(FI)的计算公式为
式中:nf为乡村景观的斑块总数;MPS为平均的斑块面积.
乡村道路属于低交通流量的道路,交通工具的能源消耗以及土地利用效率在资源利用方面体现的并不明显.由于乡村相比城市比较偏僻,而且道路常常得不到良好的维护,损害的频率较高,所以道路建设和维修所用的建筑材料是道路对资源利用影响较大的方面.因此乡村路网规划在资源利用指标方面主要从道路建设和维护所用的建筑材料方面考虑,用本地建筑材料的利用率(LCMU)来表示,计算见式(8).
式中:Mli为道路建设和维护所用第种当地建筑材料的费用;m为当地材料种类数量;M为建设和维修所用建筑材料的总计划费用.
乡村道路交通规划是一个非常专业且复杂的课题,在这一方面还有很多问题等待我们去研究.本文以粮食主产区乡村道路网为研究对象,从可持续发展的角度提出了乡村道路交通规划理论体系,建立了乡村道路网规划方案评价指标体系,为规划建设可持续发展的乡村道路网提供了依据和方法.
[1]GULINCK H,PAUWELS F.Agricultural transport and landscape ecological patterns[C]//Bunce R,Ryszkowski L,Paoletti M.ed.London:Landscape Ecology and Agroecosystems.Lewis Publ.,1993:49-59.
[2]宋小冬,吕 迪.村庄布点规划方法探讨[J].城市规划学,2010(5):65-71.
[3]梁国华,杨 琦,马荣国.农村公路绩效评价指标体系的构建方法[J].中国公路学报,2007,20(6):111-116.
[4]马书红.农村公路规划与执行绩效评价体系研究[J].重庆交通大学学报:自然科学版,2008,27(1):113-117.
[5]张俊杰.村庄道路系统规划指标体系在新农村建设中的应用[J].华中科技大学学报:城市科学版,2010,27(1):51-54.
[6]吴风华,陈光照,杨久东.土地整理中基于图形通达性的田间道路规划设计[J].地理空间信息,2010,8(6):19-21.
[7]李 进,文灵亚.产业化生产与农村道路交通规划结合之思考[J].中外建筑,2009(1):134-136.
[8]陆 建,王 炜.城市道路网规划指标体系[J].交通运输工程学报,2004,4(4):62-67.
[9]HU W.Household land tenure reform in China:its impact on farming use and agro-environment[J].Land Use Policy,1997,14:175-186.
[10]BENTLEY J.Economic and ecological to land fragmentation in defense of a much-aligned[J].Annual Review of Anthroloy,1987,16:31-67.
[11]JAARSMA F C,WILLEMS G P A.Reducing habitat fragmentation by minor rural roads through traffic calming[J].Landscape Urban Plan,2002,58:125-135.