基于Transcad的城市道路网现状分析

王 懿 张艳秋

(吉林大学，吉林 长春 130022)

基于Transcad的城市道路网现状分析

王 懿 张艳秋

(吉林大学，吉林 长春 130022)

城市道路网直接影响城市土地利用布局，关系到城市居民出行的方便性，决定公交线网的布局规划。文章介绍了城市道路网现状分析中对路网空间布局、道路等级结构、路网密度、连结度、非直线系数几方面分析指标；以吉林市建成区道路网现状为例，对路网空间布局做出分析，并利用Transcad软件对道路等级结构、路网密度、连结度、综合非直线系数做出评价；最后，针对吉林市道路网现状进行评价并制定改善措施。

交通规划；道路交通；Transcad；城市道路网；现状分析；评价指标

城市道路网是城市的骨架，决定了城市的布局。我国城市的道路网多是在原有路网的基础上发展起来的，原有路网在建设之初，由于缺乏科学的预见性，导致现状路网与城市发展不相适应，许多城市交通日趋紧张。因此，对城市道路网进行合理地分析，发现城市道路现状存在的问题，并针对问题采取措施，能有效减少城市交通问题。城市道路网的现状需要从定性和定量分析两方面分析，并依据分析指标制定城市道路网的改善措施。

一、城市道路网分析指标

(一)城市道路网空间布局分析

城市道路网在不同的历史发展、社会经济、自然地理条件下，会发展成为不同的空间布局。常见的城市道路网空间布局有方格网式、环形放射式、自由式和混合式四类[1]。

1.方格网式

方格网式又称棋盘式，地形平坦的城市中较常见。主要表现为道路布局整齐，平行道路多，利于交通分散，便于机动灵活地进行交通组织，并且有利于建筑物的布置。该布局使主、次干路分明，但对角线方向的交通联系不便，增加了部分车辆的绕行。

2.环形放射式

我国城市多由市中心区向外扩张发展，形成了由中心区向四周引出的放射性道路。环形放射式道路系统利于市中心与外围地区及外围地区之间的相互联系，但该布局容易将外围交通引入中心区，并引起许多不规则的街坊，灵活性不强。

3.自由式

自由式道路网表现为道路结合自然地形呈不规则状布置。自由式城市道路网的特点是受自然地形制约，可能会出现较多的不规则街坊，造成建设用地分散。

4.混合式

混合式城市道路网系统是对上述几种形式的综合，充分发挥各种形式路网的优势。混合式路网布局取决于自然地物特征，根据实际需求和条件选择路网布局，使规划的路网取得最好的效果。

(二)城市道路等级结构分析

1991年8月施行的部标《城市道路交通规划设计规范》(CJJ-90)将城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路四个等级。其中，大城市各级道路比例宜为快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.5∶4∶8[2]。

快速路与主干路属于交通性道路；次干路兼有交通性和生活性两重功能，以交通功能为主；支路一般为生活性道路，在居住区、商业区、工业区内起着广泛联系的作用[3]。

1.快速路

快速路提供长距离、快速交通服务，规划人口在200万以上的大城市和长度超过30 km的带形城市应设置快速路。快速路应与其他干路构成系统，与城市对外公路有便捷的联系。快速路上的机动车道两侧不应设置非机动车道，机动车道应设置中央隔离带；与快速路交汇的道路数量应严格控制；快速路两侧不应设置公共建筑出入口，快速路穿过人流集中的地区，应设置人行天桥或地道。

2.主干路

主干路为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主。主干路上的机动车与非机动车应分道行驶；交叉口之间分隔机动车与非机动车的分隔带宜连续；主干路两侧不宜设置公共建筑物出入口。

3.次干路

次干路应与主干路结合组成城市道路网，起集散交通的作用，兼有服务功能。次干路两侧可设置公共建筑物，并可设置机动车和非机动车的停车场、公共交通站点和出租汽车服务站。

4.支路

支路应与次干路和居住区、工业区、市中心区、市政公用设施用地、交通设施用地等内部道路相连接，解决局部地区交通，以服务功能为主。支路可与平行快速路的道路相接，但不得与快速路直接相接；在快速路两侧的支路需要连接时，应采用分离式立体交叉跨过或穿过快速路；支路应满足公共交通线路行驶的要求。

(三)密度指标

1.城市道路网密度指标：(m/m2)

(1)

2.城市干道网密度指标：(m/m2)

(2)

路网密度反应了城市道路网的供给情况。为了保证居民出行的便捷性，路网密度要尽量大。但是，并不是越大越好，在密度达到一定值时，会增加道路交叉口的个数，进而增大延误。另外，干道网密度要大小适中。

选择合理的路网密度和干道密度应遵循以下3个原则：

(1)道路网密度要与城市规模、性质相匹配；

(2)道路网密度、干道间距要与城市不同区域的土地利用性质、活动强度和人口密度相匹配；

(3)道路网密度、干道间距要与不同道路等级、功能、要求相匹配[4]。

大、中城市道路网密度规范[2]如表1所列。

表1 大、中城市道路网密度规范

(四)连结度指标

路网连结度从宏观上反映网络的成熟度，计算公式如(3)所示，J值越高，成环成网程度越好，反之则越差[4]。

(3)

式中：

J——路网连结度指数

N——路网节点总数

M——网络总边数(路段数)

mi——第i节点所邻接的边数

几种简单路网的连结度如表2所列。

表2 几种简单路网的连结度

我国中小城市的路网连结度J值应在3.2～3.5之间，而大城市则应在3.6～3.9之间。其具体评价范围如表3[5]所列。

(五)非直线系数指标

非直线系数是衡量路网便捷程度的一个指标，网络两节点间的非直线系数为该两节点间的路上实际距离比两点间空中直线距离。整个道路网的非直线系数称为道路网综合非直线系数[4]，表达为：

(4)

式中：

γ——路网综合非直线系数

γij——i、j节点间的非直线系数

N——道路网节点的数量

根据非直线系数的表达式可以看出，γij为节点之间的非直线系数，即任意两节点间的空间距离与路段上的实际距离的比值。不同路网形态下的非直线系数[3]如表4所列。

非直线系数评价标准如表5所列[6]。

二、道路网现状分析与评价

笔者以吉林市为例，根据评价指标的计算方法，对吉林市道路网现状各评价指标进行计算和分析。

(一)吉林市基本信息

吉林市是吉林省省辖市、吉林省第二大城市、东北地区重要旅游城市和化工工业基地之一，位于吉林省中部，东接延边朝鲜族自治州，西临长春市、四平市，北与黑龙江省哈尔滨市接壤，南与白山市、通化市、辽源市毗邻。吉林市由昌邑(含经开区)、船营、龙潭、丰满(含高新区)四区，舒兰、磐石、蛟河、桦甸四市及永吉县组成，市域总面积27 120平方公里。吉林市市区由昌邑区、船营区、龙潭区、丰满区四区组成，各区面积及人口如表6所列。

笔者针对吉林市建成区道路网现状进行分析和评价。

(二)吉林市道路网现状分析

绘制吉林市建成区内道路网及行政区划分图，如下页图1所示。

1.空间布局现状分析

松花江自北向南穿过吉林市，将吉林市分为江西船营区、昌邑区和江东龙潭区、丰满区两个部分。根据图2可以判断吉林市建成区道路网骨架初步形成，充分依托其地理特征，形成近似方格网状空间布局，并辅以“S”型环江道路。

表3 道路网连结度评价表

表5 道路网非直线系数评价表

表6 吉林市各区面积及人口

图1 建成区道路网及行政区划分图

2.道路网等级结构现状分析

根据图2，利用Transcad软件，对建成区内道路网等级结构进行分析，分析结果如表7所列。可以得到建成区内各级道路总长度为349.36 km，比重为快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.22∶1.38∶3.71。

3.道路网密度

由表7可知，市区内各类道路总长度为349.36km，各类干道总长度为193.61km，建成区用地面积如表8所列，可知建成区用地总面积为133.32km2，由公式(1)与(2)可得城市道路网密度为2.620km/km2，城市干道网密度为1.452km/km2。

根据《规范》，由表7的道路长度与表8的建成区用地总面积，针对各级道路分别求得各级道路的路网密度，结果如下页表9所列。

4.道路网连结度

由Transcad软件，可以得到吉林市道路网的各个路段及节点数据，如下页表10所列。由公式(3)可以得到吉林市建成区路网连接度为3.11。建成区内路段和节点图如图2所示。

图2 建成区内各路段及节点图

表7 建成区内各级道路长度

表8 建成区用地面积

5.道路网综合非直线系数

三、吉林市道路网现状分析总结

(一)路网空间布局

吉林市初步形成方格网状空间布局，并辅以“S”型环江道路。

(二)道路等级结构

根据《规范》，大城市各级道路比例宜为快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.5∶4∶8，而吉林市建成区各级道路比例为快速路∶主干路∶次干路∶支路=1∶2.22∶1.28∶3.71，次、支路网能力明显不足，这将制约整体路网功能的发挥。

(三)路网密度

根据《规范》可知吉林市建成区快速路已经基本达到要求。但是主干路、次干路、支路的密度未达到要求，且次干路、支路密度距《规范》要求差别很大，将在很大程度上降低居民出行的便捷性。

(四)连结度

根据连结度评价表，龙潭区连结度不太好，昌邑区、船营区较好，丰满区一般，表明吉林市平均连结度水平一般，通达性一般，连结度需要提升。

表9 各级道路的路网密度

表10 建成区路段及节点个数

表11 γij区间点对个数分布

(五)非直线系数

根据非直线系数评价表可以看出，吉林市建成区内道路网非直线系数较好，但是由于吉林市的地理条件，整个吉林市建成区布局依据松花江流向建设，导致路网的布设也要依托松花江的形状。

根据吉林市道路网现状，提出以下建议：

(1)吉林市建成区道路网需要加强次干路、支路的改建和建设，提升次干路、支路在整个道路网的比例。在空间允许的情况下拓宽车辆不能通过的路段，使其能供车辆通过，完善路网。

(2)吉林市建成区道路网断头路较多，影响了区域之间的互通性及路网功能的发挥。可以在空间允许的情况下连接断头路，形成环路。

(3)吉林市由于受到松花江的分割使江东、西两侧连通性差，可以考虑新修建跨江大桥增强连通性；另外，建成区内铁路线影响到新道路的修建，可以考虑修建穿过铁路的连接线来增强连通性。

四、结语

由于城市道路网数据量庞大，对道路网现状进行定量分析较难。利用基于地理信息系统的Transcad软件，该软件能精确收集、存储和提取道路网信息。本文明确了针对我国城市道路网现状分析的指标，利用Transcad软件对道路网分析指标进行计算，并依据《城市道路交通规划设计规范》的要求，对吉林市道路网现状做出评价，提出有针对性的道路网改进措施。

[1] 裴玉龙.城市道路与交通[M].北京：科学出版社，2010.

[2] CJJ-90.城市道路交通规划设计规范[S].

[3] 王 炜，徐吉谦.城市交通规划理论及其应用[M].南京：东南大学出版社，1998.

[4] 武晓晖.城市道路网合理性研究[D].成都：西南交通大学，2008.

[5] 李 磊.城市道路交通网络运行效率评价研究[D].长沙：长沙理工大学，2013.

[6] GB50220-95.中华人民共和国国家标准：城市道路交通规划设计规范[S].

翁孟勇副部长与推动城市交通运输科学发展专题研究班学员座谈

9月22日上午，交通运输部翁孟勇副部长率政策研究室、法制司、综合规划司、财务审计司、人事教育司、公路局、运输服务司等司局负责同志在部机关与推动城市交通运输科学发展专题研究班全体学员进行了亲切座谈。座谈会由翁孟勇副部长主持，我院张延华书记、李兆良副院长参加了座谈会。

座谈会上，贵阳市副市长高卫东同志、上海市闸北区副区长姚凯同志代表研究班汇报了学习感受及收获，认为此次培训主题鲜明，宏观形势与微观实操相结合，教学方式创新有新意，策划组织精心细致，受益匪浅。江西省吉安市副市长王大胜同志等6位学员围绕当地交通发展的热点难点问题做了发言。

翁孟勇副部长着重听取了学员们对交通运输发展的意见和建议，并在总结讲话中回应了学员重点关注的交通规划编制、城市拥堵治理、农村公路发展、综合枢纽建设等问题，强调各地要根据地方发展实际，因地制宜推动交通运输科学发展。

此次座谈会搭建了部机关和地方政府交流的平台，加强了工作调研，听取了地方政府领导对交通运输工作的意见和建议，取得了良好的效果。学员们也一致反映通过座谈进一步交流了交通发展的体会，明确了十三五交通发展方向，清晰了发展思路，效果显著。

2015-09-06

U491.1+3

A

2095-4263(2015)03-0024-06