第10章 公路网规划

结点层次划分的主要思想是选取能够反映 结点所代表的小区的社会经济、政治等宏 观因素发展水平的指标，依据“功能相似” 的原则将入选结点划分为具有不同功能和 地位的几个层次。一般情况下，可以根据 需要将入选结点划分为三个层次：重要结 点、较重要结点和一般结点。结点层次划 分的方法主要有重要度法、动态聚类法等
根据我国实际情况，可选择人口（反映区域活动 机能）、工业总产值（反映区域产业机能）、社 会物资产耗总量（反映社会的运输需求）或商品 零售总额（反映区域的商业功能）三项指标作为 选择公路网结点的定量分析标准。重要度定义如 下：
（2）重要度法在结点层次划分中的应用
应用重要度法划分结点层次的过程是首先计 算各结点的重要度，然后根据结点重要度排 定结点的顺序，进而选择结点。将各结点的 重要度从大到小进行排序，可以根据经验判 断，按工作需要进行初步的结点层次划分。 为了便于理解和把握，一般分为3－5个层次。 同时，为了判别初步划分的合理性，尤其是 对于中间层次，采用两个过程进行结点层次 的分析判别：一是各层次内结点的鉴别，二 是不同层次间相邻结点的鉴别，以选择其分
公路与其他运输方式 的比较 作用（主干、辅助）以及发展战略目标
经济、政治
国防需要：
联接重要城镇、军事设施的公路，保障作战需要
联接工农业生产基地、重点仓库、形成后勤保障作用
2、原则
全国性的干线公路网：选择的结点一般为大、中城市（省 会城市、直辖市、自治区首府、经济中心城市等）、重要 的沿海和内河港口、航空港、铁路及公路运输枢纽、其他 重要的客货集散地、重要军事战略要地和军事敏感区、重 要旅游城市和陆路边贸口岸
三、路网布局的主要形式
公路网布局的典型形式主要有三角形（星形）、棋盘形 （格网形）、放射形（射线形）、并列形。树权形、条形 以及扇形，如图6-1所示。
一般来说，在平原和微丘地区，公路网布局形式中的三角 形（星形）、棋盘形（格网形）和放射形（射线形）较为 普遍；而重丘区和山区，由于受到山脉和河川的限制，公 路网布局往往形成并列形、树杈形或条形；当区域内的主 要运输点（省、市或县的行政机关所在地等）偏于区域边 缘时，有可能产生扇形或树叉形路网；条形是特例，有可 能在狭长地带的地方公路网中出现。
干线公路网的特点主要有： （1）其目的在于实现区域内大规模的人口聚集点间的运输联
系，因此功能侧重于通行功能； （2）服务人群多，交通量大； （3）技术等级高，所占总里程的比重少； （4）区域范围广，布局规划侧重于公路建设等级和网络系
统的整体性布局，对局部的路线布设和走向不必进行过多 的约束； （5）可搜集到多年交通量资料，也可采用OD调查等方式获 得。
主要包括以下内容：
（1）公路网合理发展规模的确定
在对公路网所在区域的社会经济现状和未来社会经济发展 趋势、公路网历史交通状况及其未来发展趋势等进行分析 和预测的基础上，应用数学模型或方法确定公路网未来能 够适应和满足交通需求和经济发展而应达到的建设规模， 如公路网总里程、密度、等级结构等。
（2）公路网结点的选择
二、布局规划的原则
影响因素：公路网的建设资金，公路网发展规模以及地理 环境（山区、平原）、自然条件（雨水、沙漠）、政策干 预（旅游区）等
（1）公路网的布局规划应根据区域交通源的分布、交通流量 流向，并结合地形、地质、河流、综合运输布局、区域周 围地区的公路网以及原有公路网状况，因地制宜地进行。
（2）公路网的布局、主要线路的走向、公路的等级应尽量 和交通流量流向相一致，使公路发挥最佳的运输效益。
1、重要度法
（1）结点重要度
区域内各结点由于社会经济发展水平及地理条件 的差异，它们在交通网络中所表现出的功能是有 差异的。功能表现强的结点，说明其所处的地位 重要，反之则说明其地位不重要或不太重要。将 反映规划区域内各结点功能强弱的特征量或特征 参数，称为结点的重要度。它是对结点社会经济 活动的度量，是描述规划区域内结点在交通网络 中所处地位、重要程度相对大小的一个量的指标。 它是一个综合指标，受政策、经济、文化、国防 等诸多因素的影响。
或合。
a 计算各节点的重要度
b 根据结点重要度排定结点的顺序
c 对于中间层次划分的合理性进行分析判 断
各层次内结点鉴别
不同层次间相邻结点的鉴别
（作用或目的：初次划分过程中凭借经验划 分பைடு நூலகம்存在不合理性，有些结点是属于其他 层次比较合理，）
2、动态聚类法
动态聚类法又称移动中心聚类法，是对事物进行 科学分类的一种常见的分析方法。将其应用于公 路网络的基本思想是：先将规划区域中的所有结 点视为聚类分析的样本，再按一定的标准将样本 分为不同类，每一类具有典型的特征，如可把区 域内特别发达城市所对应的点分为一类等，最后 根据需要程度逐渐选择结点
第十章 公路网布局规划
第一 布局规划的内容和方法
一、布局规划的内容
公路网的布局规划是公路网规划的一个重要组成部分，是 指在对公路网现状进行调查分析，对公路网所在区域的社 会经济及交通需求进行预测之后，以一定的目标和条件为 依据，采用适当的方法选择规划线路将选定的控制结点连 接起来，形成未来公路网平面布局方案的过程。 根据经济、交通需求确定路网结点（交叉口、交通要素突 变处、城镇）布局，确定结点间的连线
三角形：通达性好，建设费用高 棋盘形：通达性差，方向性好，过境交通分流困难 放射形：中心压力大，（放射环状） 树杈形：低等级公路 并列形、条形、扇形
第二 公路网的合理发展规模
公路网在不同的发展阶段应有确定的发展规模， 这主要与区域经济发展状况、规划结点分布状况 及交通发展状况有关。公路网合理发展规模的确 定，是进行公路网布局规划的首要工作和前提。 一、经济分析法
我国目前的公路网可以分为三个级别：
二、结点的层次划分
由于不同结点之间的交通强度和功能存在差 异，因此对路网布局的形式和要求必然不同。 公路网布局应首先保障重要结点之间的彼此 连接，然后考虑较重要结点和一般结点的连 接以及它们之间的彼此连接，以体现和区分 不同层次结点的功能强弱，使得层次清楚、 重点突出，并有利于公路网的分期、分重点 建设和分级管理。因此，在进行公路网布局 之前应对选定的公路网结点进行层次划分
（5）人们的出行绝大部分分布于相邻乡（镇）及乡（镇） 与县城之间；
（6）交通流组成复杂，基础资料缺乏，非机动车、拖拉机 流量大；（畜力车）
（7）主要为地方工农业生产和居民的日常生活服务，其服 务范围主要是规划区域内部，因此，县乡公路网系统可看 作为一个相对独立的系统；（服务性道路网，交通功能特 性退化）
对省域干线公路网选择的结点一般为省会城市、 省内的重要市、县、铁路及公路运输枢纽、车站、 港口、机场及其他重要的客货集散地等
对省内的区域性公路网（如市域公路网） ；
对局部公路网（如县乡公路网）；
结点选择：占有重要行政、经济地位的城市（乡 镇），客货运集散地（交通枢纽：车站、港口、 机场等）、工矿和农牧业基地、旅游区等
第四 干线公路网的布局规划方法
干线公路网是指由干线公路所构成的公路网。从 使用目的、服务对象和具体规模等方面考虑，路 网中的道路分为干线公路和支线公路。 国道是指具有全国性政治、经济意义的主要干线 公路，包括重要的国际公路和国防公路，连接首 都与各省、自治区、直辖市的公路，联络各大经 济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的 公路。省道是指具有全省（自治区、直辖市）政 治、经济意义，连接省内中心城市和主要经济区 的公路，以及不属于国道的省际间的重要公路。
（7）规划路网是在现有路网的基础上进行的，规划路网不 可能也不应该完全抛弃现有路网，而应该充分利用现有路 网，使之能在规划路网中发挥最大的作用。
（8）一条公路可根据交通量的大小分段采用不同的公路等 级，但为使公路的技术等级保持相对均衡，一条公路的等 级不应频繁变更。不同公路等级的路段应有一定的长度， 公路等级越高则其路段最短限制长度应越长。
根据这些特点，干线公路网的布局规划可以采用 动态规划法和最优树法
一、动态规划法
动态规划是系统工程中控制论的一个组成部分， 也是规划论的方法论之一。动态规划又称马氏决 策动态序贯研究过程，即按同一方法相继采取一 系列决策活动以达到最优化的目的。 在公路运输方面，动态规划可用于求最短勘测路 线、最短运行时间、最小运输费用和最大通行能 力等优化问题、对于网络一类问题的求解，可以 表现为矩阵、线性规划或动态规划等数学模型。 而对公路网规划而言，又以应用动态规划最为可 靠。
由于布局规划的区域、层次和要求的不同， 具体布局规划方案中的干线公路是个相对 的概念。例如在进行国道主干线布局规划 时，干线公路是指连接特别重要的结点的 公路，基本上是在国道范围内选择规划对 象。相对而言，尽管存在对省域而言比较 重要的公路，但也只能考虑到其对国道主 干线的影响，而不作为研究的主体；而对 于一个县域公路网的布局规划，尽管可能 整个地区只有县道和乡道，但这些公路中 仍存在干线公路和支线公路的区分。
根据区域各结点的经济现状和未来社会经济发展趋势、结 点在区域发展中的地位和作用、结点未来交通需求预测情 况以及区域发展政策等，确定公路网必须连接的控制结点 和各结点所属的不同层次类别。
（3）网络布局
以一定的优化目标和约束条件为依据，采用适当的方法或 模型选择规划线路，将确定的控制结点连接起来，确定各 线路或路段的走向和技术等级，并进行交通质量评价。
为了说明动态规划的原理和步骤，可以图6-2所示
的例，图上16个结点中A和B为主点（规划区内主 要的运输集散点），各点之间标明行程时间t，决 策目标是由A至B的总行程时间为最小。
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对路网布局设计而言，上述动态规划的决策，就 是规划区内的公路干线的走向。当规划区结点较 多，而且运输方向不限于1～2个，主干线的走向 确定后，可按相同原理和步骤，再进行次干线走 向的决策。 规划区内主干线和次干线的走向确定 后，再辅以其他设计方法将规划区内其余结点与 干线相接，则区域公路网布局方案即可形成。当 规划区内运输关系较复杂时，动态规划需要运用 电算方法求解，而且动态规划也正是适应这种需 要而形成和发展起来一种现代化方法。正因为如 此，动态规划法比干道方向法更具有实用价值和 优越性。两者的设计步骤均从确定干线方向着手， 再辅以支线连接，但设计手段和成果质量却有本 质差别，动态规划法值得进一步深化研究井在路