西寧市道路網(wǎng)絡(luò)連接度指數(shù)評價

王劍++李玲琴++王芳萍++許澤明

摘 要：該文運(yùn)用ArcGIS軟件的空間格局分析功能，結(jié)合交通網(wǎng)絡(luò)布局質(zhì)量評價中的網(wǎng)絡(luò)連接度指數(shù)和環(huán)通度指數(shù)對西寧市城區(qū)交通道路網(wǎng)絡(luò)的連接現(xiàn)狀進(jìn)行分析及評價，揭示了西寧市交通道路網(wǎng)絡(luò)連接程度的不足，為今后西寧市道路規(guī)劃建設(shè)及管理提供參考。

關(guān)鍵詞：城市道路網(wǎng)絡(luò) 環(huán)通度 連接度指數(shù) 西寧市

中圖分類號：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0059-02

Abstract： In this paper， the function of spatial pattern analysis of ArcGIS， the network connectivity index and loop-through index of transportation network layout quality evaluation were used to analyze and evaluate the connection status of Xining citys traffic road network. The result showed that the drawbacks of traffic and road network in Xining and aims to provide a reference for future road planning， construction and management.

Key words： Urban road network Circuitry Connectivity Xining

隨著城市化進(jìn)程的加速，城市交通道路網(wǎng)絡(luò)需要不斷完善，在城市化過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，城市交通道路的發(fā)展體現(xiàn)了一個城市的綜合發(fā)展水平，它直接影響城市居民的日常出行生活，最終會影響城市的總體發(fā)展。

城市人口的快速增長，使得擁堵的城市交通面臨巨大的挑戰(zhàn)，由于西寧市的地形限制，使得城市道路暴露出的問題也越來越明顯，為了緩解矛盾，城市道路網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀評價對道路改善起到重要的基礎(chǔ)作用，城市交通網(wǎng)絡(luò)連接度評價可以系統(tǒng)的反映城區(qū)交通道路網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，客觀揭示交通道路網(wǎng)絡(luò)存在的不足，為城市道路的設(shè)計及交通規(guī)劃提供重要的參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

西寧市是青海省的省會，是全省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，是古“絲綢之路”南路和“唐蕃古道”的必經(jīng)之地，素有“海藏咽喉”之稱。扼青藏高原東方之門戶，交通地理位置十分重要。

西寧市地處青藏高原河湟谷地南北兩山之間，地勢自北向南傾斜，西北高，東南低，東西呈帶狀，長約35 km，南北寬3～5 km不等，最窄處僅2 km左右，是典型的河谷城市，黃河支流湟水河自西而東貫穿本區(qū)。研究區(qū)轄城東、城中、城西、城北四個區(qū)，城區(qū)建設(shè)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，道路網(wǎng)絡(luò)密而狹窄，河谷地形呈現(xiàn)帶狀的特殊性限制了研究區(qū)的格局，交通道路發(fā)展受到地形影響，環(huán)路建設(shè)難度大，不能形成理想的交通網(wǎng)絡(luò)，從城市道路建成布局看，目前四區(qū)已初步形成了沿湟水河方向的路網(wǎng)布局。

2 研究方法及計算

2.1 研究方法

本文運(yùn)用ArcGIS軟件的空間格局分析功能從西寧市城區(qū)交通規(guī)劃圖中獲取基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，通過道路分級以及節(jié)點分級并結(jié)合基礎(chǔ)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，分別計算出網(wǎng)絡(luò)環(huán)通度指數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)連接度指數(shù)。根據(jù)計算結(jié)果，分析西寧市城區(qū)道路交通網(wǎng)絡(luò)的連接度現(xiàn)狀。

2.2 西寧市道路分級以及節(jié)點分級

2.2.1 道路分級

參考市區(qū)交通道路網(wǎng)絡(luò)簡圖的特點，將西寧市城市道路網(wǎng)絡(luò)劃分為三個等級，第一級為城市主干道網(wǎng)絡(luò)；第二級為城市次干道網(wǎng)絡(luò)；第三級為城市次干道以及支路、巷而形成的網(wǎng)絡(luò)。[2]

2.2.2 節(jié)點分級

參考市區(qū)交通道路網(wǎng)絡(luò)簡圖的特點以及道路分級方法，將所有節(jié)點也分為三個等級，第一級為主干道與主干道的連接點；第二級為主干道與次干道，次干道與次干道的連接點；第三級為主干道與支路、巷，次干道與支路、巷，支路、巷的連接點。

2.3 指數(shù)計算

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)通指數(shù)測算

α指數(shù)為網(wǎng)絡(luò)環(huán)通路的量度，又稱環(huán)度，是連接網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有節(jié)點的環(huán)路存在的程度。網(wǎng)絡(luò)連接度的α指數(shù)的變化范圍在0到1之間，當(dāng)α=0時表示網(wǎng)絡(luò)無回路，當(dāng)α=1時表示網(wǎng)絡(luò)具有最大可能的回路數(shù)。L表示網(wǎng)絡(luò)中實際連線數(shù)，V表示網(wǎng)絡(luò)中實際節(jié)點數(shù)[7]。

α=（L—V+1） /（2V一5）

2.3.2 連接度β指數(shù)測算

β指數(shù)是度量一個節(jié)點與其他節(jié)點聯(lián)系難易程度的指標(biāo)，是網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的平均連線數(shù)。當(dāng)β1時表示有較為復(fù)雜的連接度水平[2]。L表示網(wǎng)絡(luò)中實際連線數(shù)，V表示網(wǎng)絡(luò)中實際節(jié)點數(shù)。

β=2L/V

3 結(jié)果與分析

3.1 α指數(shù)分析

由表3可知西寧市路網(wǎng)環(huán)通率α指數(shù)都接近中等水平，一級路網(wǎng)為0.4，其他兩級路網(wǎng)均為0.6。除一級路網(wǎng)外，二、三級路網(wǎng)都有較好的環(huán)通率，環(huán)路數(shù)量相對較多，連接性也比一級路網(wǎng)強(qiáng)。

3.2 β指數(shù)分析

從表3中可以發(fā)現(xiàn)西寧市交通路網(wǎng)中二級、三級路網(wǎng)β指數(shù)為4.5，接近5.0，每個節(jié)點平均有5個連線數(shù)，具有比較高的節(jié)點之間的連接性。比較而言，一級路網(wǎng)β指數(shù)僅為3.2，成環(huán)成網(wǎng)率較二級、三級路網(wǎng)低，形成連接途徑少，斷頭路多。

4 結(jié)論與討論

4.1 環(huán)通度整體水平中等

指數(shù)在0到1的范圍內(nèi)變化，值越接近1說明成網(wǎng)率越高，網(wǎng)絡(luò)的環(huán)路越大，西寧市城區(qū)交通道路的環(huán)度，其最大值為0.6。一級路網(wǎng)的值僅為0.4，路網(wǎng)的成網(wǎng)性不夠，通行能力弱，故一級道路網(wǎng)不能有效的承擔(dān)起城市動脈輸送的作用。提高一級路網(wǎng)的環(huán)通連接程度，增加一級道路的建設(shè)，改善一級路網(wǎng)的密度，優(yōu)化路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，使得城市主次干路協(xié)調(diào)配合，讓次級道路與主干道形成高效連通，緩解交通壓力。

4.2 斷頭路較多

β指數(shù)越大證明成環(huán)成網(wǎng)率越高，斷頭路越少，西寧市城市交通路網(wǎng)從結(jié)果中看出β指數(shù)并不高，斷頭路較多，一級路網(wǎng)明顯，β指數(shù)僅為3.2，每個節(jié)點平均只有三個連線數(shù)。斷頭路使得城市路網(wǎng)不能發(fā)揮主體運(yùn)輸作用，道路功能得不到充分發(fā)揮，影響交通的便利性，致使城市交通擁堵。打通斷頭路，使道路有較高的連接度和通達(dá)性，提高路網(wǎng)成網(wǎng)率，使城市道路形成循環(huán)的路網(wǎng)，改善道路的通行條件。

4.3 主干道缺乏

西寧市城區(qū)主干道缺乏也較為狹窄，次干道和支路與主干道配合不合理，用于連接和分流的主干道交通壓力過大。隨著城市化的進(jìn)展，城市車輛增加使得交通流量猛增，主干道與次干道的連接度不夠，使城市交通主要集中于幾條貫通性主干道上，得不到有效的分流，致使交通長期集中式擁堵。今后，需要不斷完善城市主干道網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)適宜的道路建設(shè)環(huán)路，在現(xiàn)有路網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行路網(wǎng)的升級，將有條件成為主干道的次級道路進(jìn)行完善和升級，促使主干道發(fā)揮城市交通動脈的作用。

4.4 城市快速路建設(shè)水平低

西寧市僅有一條貫通東西的快速道路，并且由于地形的限制不宜建設(shè)城市內(nèi)、外環(huán)線，可依托地形建設(shè)城市快速軌道。城市快速道路能夠減輕主干道與次干道的交通壓力，提高路網(wǎng)的通達(dá)性以及總體容量，故而城市交通快速路對于緩解西寧的交通壓力至關(guān)重要。快速路的存在能夠有效的緩解主干道的交通壓力，快速分散交通流，提高通過能力，增加路網(wǎng)容量。西寧市的快速路應(yīng)當(dāng)參照市區(qū)獨特的地形條件進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 富偉.景觀生態(tài)學(xué)中生態(tài)連接度研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報，2009，29（11）：6174-6182.

[2] 李曄琳.呼和浩特市中心城區(qū)交通道路網(wǎng)絡(luò)景觀連接度評價[D].內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士論文，2011.

[3] 韓向穎.城市景觀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)連接度評價及其規(guī)劃研究一以上海市為例[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.

[4] 唐熱情.區(qū)域公路網(wǎng)規(guī)劃綜合評價的方法和應(yīng)用[D].重慶：重慶交通學(xué)院，2000.

[5] 王云才.鞏乃斯河流域游憩景觀生態(tài)評價及持續(xù)利用[J].地理學(xué)報，2005（4）：645—655.

[6] 王海珍，張利權(quán).基于GIS、景觀格局和網(wǎng)絡(luò)分析法的廈門島生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃[J].植物生態(tài)學(xué)報，2005（29）：144-152.

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[9] 王麗榮，李貞，管東生.廣州城市綠地系統(tǒng)景觀生態(tài)學(xué)分析[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，1998（3）.

[10] 王勝.景觀結(jié)構(gòu)特征數(shù)量化方法概述[J].河北林果研究，1999（2）：126—132

[11] 周鑫鑫.基于RS與GIS的城市道路網(wǎng)評價技術(shù)研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2009.endprint

4.2 斷頭路較多

β指數(shù)越大證明成環(huán)成網(wǎng)率越高，斷頭路越少，西寧市城市交通路網(wǎng)從結(jié)果中看出β指數(shù)并不高，斷頭路較多，一級路網(wǎng)明顯，β指數(shù)僅為3.2，每個節(jié)點平均只有三個連線數(shù)。斷頭路使得城市路網(wǎng)不能發(fā)揮主體運(yùn)輸作用，道路功能得不到充分發(fā)揮，影響交通的便利性，致使城市交通擁堵。打通斷頭路，使道路有較高的連接度和通達(dá)性，提高路網(wǎng)成網(wǎng)率，使城市道路形成循環(huán)的路網(wǎng)，改善道路的通行條件。

4.3 主干道缺乏

西寧市城區(qū)主干道缺乏也較為狹窄，次干道和支路與主干道配合不合理，用于連接和分流的主干道交通壓力過大。隨著城市化的進(jìn)展，城市車輛增加使得交通流量猛增，主干道與次干道的連接度不夠，使城市交通主要集中于幾條貫通性主干道上，得不到有效的分流，致使交通長期集中式擁堵。今后，需要不斷完善城市主干道網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)適宜的道路建設(shè)環(huán)路，在現(xiàn)有路網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行路網(wǎng)的升級，將有條件成為主干道的次級道路進(jìn)行完善和升級，促使主干道發(fā)揮城市交通動脈的作用。

4.4 城市快速路建設(shè)水平低

西寧市僅有一條貫通東西的快速道路，并且由于地形的限制不宜建設(shè)城市內(nèi)、外環(huán)線，可依托地形建設(shè)城市快速軌道。城市快速道路能夠減輕主干道與次干道的交通壓力，提高路網(wǎng)的通達(dá)性以及總體容量，故而城市交通快速路對于緩解西寧的交通壓力至關(guān)重要。快速路的存在能夠有效的緩解主干道的交通壓力，快速分散交通流，提高通過能力，增加路網(wǎng)容量。西寧市的快速路應(yīng)當(dāng)參照市區(qū)獨特的地形條件進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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[10] 王勝.景觀結(jié)構(gòu)特征數(shù)量化方法概述[J].河北林果研究，1999（2）：126—132

[11] 周鑫鑫.基于RS與GIS的城市道路網(wǎng)評價技術(shù)研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2009.endprint

4.2 斷頭路較多

β指數(shù)越大證明成環(huán)成網(wǎng)率越高，斷頭路越少，西寧市城市交通路網(wǎng)從結(jié)果中看出β指數(shù)并不高，斷頭路較多，一級路網(wǎng)明顯，β指數(shù)僅為3.2，每個節(jié)點平均只有三個連線數(shù)。斷頭路使得城市路網(wǎng)不能發(fā)揮主體運(yùn)輸作用，道路功能得不到充分發(fā)揮，影響交通的便利性，致使城市交通擁堵。打通斷頭路，使道路有較高的連接度和通達(dá)性，提高路網(wǎng)成網(wǎng)率，使城市道路形成循環(huán)的路網(wǎng)，改善道路的通行條件。

4.3 主干道缺乏

西寧市城區(qū)主干道缺乏也較為狹窄，次干道和支路與主干道配合不合理，用于連接和分流的主干道交通壓力過大。隨著城市化的進(jìn)展，城市車輛增加使得交通流量猛增，主干道與次干道的連接度不夠，使城市交通主要集中于幾條貫通性主干道上，得不到有效的分流，致使交通長期集中式擁堵。今后，需要不斷完善城市主干道網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)適宜的道路建設(shè)環(huán)路，在現(xiàn)有路網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行路網(wǎng)的升級，將有條件成為主干道的次級道路進(jìn)行完善和升級，促使主干道發(fā)揮城市交通動脈的作用。

4.4 城市快速路建設(shè)水平低

西寧市僅有一條貫通東西的快速道路，并且由于地形的限制不宜建設(shè)城市內(nèi)、外環(huán)線，可依托地形建設(shè)城市快速軌道。城市快速道路能夠減輕主干道與次干道的交通壓力，提高路網(wǎng)的通達(dá)性以及總體容量，故而城市交通快速路對于緩解西寧的交通壓力至關(guān)重要。快速路的存在能夠有效的緩解主干道的交通壓力，快速分散交通流，提高通過能力，增加路網(wǎng)容量。西寧市的快速路應(yīng)當(dāng)參照市區(qū)獨特的地形條件進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)。

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[8] 張小飛，王仰麟，李正國.基于景觀功能網(wǎng)絡(luò)概念的景觀格局優(yōu)化——以臺灣地區(qū)烏溪流域典型區(qū)為例[J].生態(tài)學(xué)報，2005（7）：1707—1713.

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[10] 王勝.景觀結(jié)構(gòu)特征數(shù)量化方法概述[J].河北林果研究，1999（2）：126—132

[11] 周鑫鑫.基于RS與GIS的城市道路網(wǎng)評價技術(shù)研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2009.endprint