河南省高速公路網(wǎng)規模合理性研究

第31卷第7期河南科學(xué)VoL31 No.72013年7月HENAN SCIENCEJul. 2013文章編號: 1004- -3918(2013)07-1036 -03河南省高速公路網(wǎng)規模合理性研究崔巖'，吳麗美'，曲建華'，馬一茗2(1.河南農業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，鄭州450002; 2. 鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院，鄭州450001)摘要:從經(jīng)濟、社會(huì )、資源、環(huán)境等因素分析了高速公路網(wǎng)規模的適應性要素,考慮河南省區位.經(jīng)濟、人口特色，綜合運用國土系數法、類(lèi)比法、連通度法測算了河南省高速公路網(wǎng)的合理規模,取三者平均值得到河南省高速公路網(wǎng)的合理規模為8736km.關(guān)鍵詞:高速公路; 規模;連通度中圖分類(lèi)號: U 412.文獻標識碼: AResearch on the Rationality of Expressway Scale in Henan ProvinceCui Yan'，Wu Limei', Qu Jianhua'，Ma Yiming2(1. Mechanical and Electrical Engineering College of Henan Agriculure University, Zhengzhou 450002, China;2. Information Engineering College of Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China)Abstract: The rationality elements of the expressway scale are analyzed according to the economy, society,resource, environment and other factors. Considering the location, economy and population characteristics of HenanProvince, using land coeffcient method, analogy method and connectivity method, we estimate the rational scale ofHenan Province expressway system. The rational scale of Henan Province expressway system is 8736 km byaveraging three methods.Key words: expressway; scale; connectivity交通運輸不是簡(jiǎn)單的基礎設施建設,其科學(xué)發(fā)展面臨宏觀(guān)與微觀(guān)多個(gè)層面的挑戰,需要綜合考慮與社會(huì )、經(jīng)濟、資源、環(huán)境的復雜適應性關(guān)系?；趥鹘y的交通區位優(yōu)勢以及優(yōu)越的地理形態(tài),河南省選擇了以高速公路建設為突破口,遵循適度超前的發(fā)展原則，歷經(jīng)近20年的努力,逐步形成區域以致國家級的交通特色優(yōu)勢,對經(jīng)濟發(fā)展起到了良好的帶動(dòng)作用.從經(jīng)濟學(xué)的角度看,高速公路與土地、資金、勞動(dòng)力等同樣是一種稀缺資源，其開(kāi)發(fā)、利用和配置是由國家和地區社會(huì )、經(jīng)濟發(fā)展的總體水平以及交通運輸供需關(guān)系所決定，同樣需要付出必要的經(jīng)濟代價(jià)或成本,高速公路的建設必須與我國社會(huì )、經(jīng)濟發(fā)展需求和資源環(huán)境容量相適應才能實(shí)現科學(xué)可持續發(fā)展"。1高速公路發(fā)展的適應性分析高速公路發(fā)展的適應性具有豐富的內涵，可以從不同的層次和角度進(jìn)行理解。從供需角度考慮,高速公路與經(jīng)濟的適應性表現在高速公路供給應該滿(mǎn)足經(jīng)濟增長(cháng)產(chǎn)生的運輸需求,高速公路網(wǎng)的規模、結構、質(zhì)量能夠適應區域內產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人民出行的需求.按照高速公路與經(jīng)濟的互動(dòng)關(guān)系，可以把兩者的適應程度定性的劃分為嚴重制約、相對滯后、基本適應和適度超前等多種類(lèi)型2.從資源與環(huán)境約束角度考慮，高速公路的建設要占用大量的土地資源,造成公路沿線(xiàn)水土保持、噪聲、廢氣、生態(tài)等不同程度的環(huán)境問(wèn)題，一定區域面積的高速公路網(wǎng)絡(luò )密度是有限的，達到--定的規模與密度后,必須從提高運營(yíng)效率、提供高水平服務(wù)著(zhù)手來(lái)發(fā)揮高速公路的經(jīng)濟和社會(huì )效益,降低資源占用，保中國煤化工的適應性還具有相當MHCNMHG收稿日期: 2013-03-28基金項目:河南省交通運輸廳科技攻關(guān)項目(201 1P59)作者簡(jiǎn)介:崔巖(1965-),女,河南南陽(yáng)人，副教授,碩士,主要研究方向為水資源信息技術(shù)與應用，水資源環(huán)境評價(jià).2013年7月崔巖,等: 河南省高速公路網(wǎng)規模合理性研究- 1037-的動(dòng)態(tài)性,不同的經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展階段、經(jīng)濟發(fā)展水平、社會(huì )發(fā)展目標、環(huán)境生態(tài)意識都會(huì )影響該時(shí)期的高速公路發(fā)展速度、結構等級和質(zhì)量水平.高速公路發(fā)展與經(jīng)濟、社會(huì )、環(huán)境與資源的適應性決定了必須合理確定高速公路網(wǎng)的規模和結構，科學(xué)制定高速公路發(fā)展規劃.影響高速公路網(wǎng)規模和結構的因素眾多,包括區域交通需求與城市群分布、產(chǎn)業(yè)和土地使用狀況、城市人口與城市規模形態(tài)、經(jīng)濟發(fā)展水平、國家與地方政策,高速公路網(wǎng)絡(luò )規模的確定方法主要有國土系數法、連通度法.類(lèi)比法、總量估算法、時(shí)間序列法等I4-1.國土系數法根據區域公路合理長(cháng)度、人口、國土面積以及區域經(jīng)濟發(fā)展水平綜合計算.連通度法由W.洛伊茨巴赫和R.維勒斯提出，根據區域內節點(diǎn)數、區域國土面積以及路網(wǎng)變形系數計算得出.類(lèi)比法通過(guò)與發(fā)達國家高速公路規模穩定時(shí)期高速公路密度進(jìn)行對比，確定所在區域合理的高速公路規模.總量估算法是以高速公路網(wǎng)客運周轉量及貨運周轉量的預測值為基礎,根據高速公路的周轉量分擔率,求得區域高速公路網(wǎng)交通車(chē)輛周轉量,通過(guò)與發(fā)達國家的高速公路平均流量,標定目標年區域高速公路的平均流量,由高速公路網(wǎng)交通車(chē)輛周轉量及高速公路的平均流量,計算得到區域高速公路的目標里程.2河南省高速公路網(wǎng)合理規模測算河南省位于我國中部偏東、黃河中下游，與冀、晉、陜、鄂、皖、魯6省毗鄰,東西長(cháng)約580km,南北跨約550km,全省土地面積16.7萬(wàn)km2.京廣、京九、焦枝、隴海、新菏等鐵路干線(xiàn)縱橫交織于河南,具有優(yōu)越的地理位置和方便的交通條件.無(wú)論從與全國經(jīng)濟聯(lián)系考慮,還是從相鄰省區經(jīng)濟技術(shù)交流著(zhù)想,河南均處于中心位置.在開(kāi)發(fā)中西部地區的形勢下,河南在全國經(jīng)濟活動(dòng)中承東啟西,通南達北更具有重要的戰略意義.河南平原廣布,遼闊坦蕩,省內中部、東部和北部平原由黃河、淮河和海河沖積而成，亦稱(chēng)黃淮海平原，修建高速橋梁隧道比例低,具有良好的經(jīng)濟性和時(shí)效性。河南省人口眾多,2011年年末總人口10489萬(wàn)人，常住人口9388萬(wàn)人,城鎮化率達到40.57%.河南省經(jīng)濟增長(cháng)迅速,產(chǎn)業(yè)結構不斷升級,2011年全年生產(chǎn)總值27 232.04億元，全國排名第5,比2010年增長(cháng)11.6%.其中第一-產(chǎn)業(yè)增加值3 512.06億元,增長(cháng)3.7%;第二產(chǎn)業(yè)增加值15 887.39億元，增長(cháng)15.1%;第三產(chǎn)業(yè)增加值7 832.59億元，增長(cháng)8.4%,三次產(chǎn)業(yè)結構為.12.9:58.3:28.8.2.1國土 系數法根據“道路長(cháng)度與人口和面積之積的平方根以及經(jīng)濟指標成正比”的國土系數理論,國土系數法采用區域國土面積、人口數量、經(jīng)濟總量指標來(lái)計算區域內道路網(wǎng)的適宜長(cháng)度,如式(1)所示:L,=K;VP.A .表1河南省2000-2011年高速公路通車(chē)里程、總人口、GDP式中:L,為第i年路網(wǎng)適宜長(cháng)度;K;為第i年區Tab.1 The mileage of expressway, total population and域社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展系數;P為第i年區域內人口總GDP of Henan Province From 2000 to 2011量;A為區域國土面積.根據河南省2000年至年份通車(chē)里程/km總人口萬(wàn)CDP/億元2011年高速公路通車(chē)里程、總人口和國內生產(chǎn)總50594885 052.99值的歷史數據(表1)進(jìn)行回歸分析,得到K與20011077955555 533.012002123196136035.48人均GDP具有線(xiàn)性關(guān)系如式(2)所示.2003141896676 867.70K=7.262 2ln(Pop) -60.304.(2)2004175997178553.79式中:PcoP為人均GDP.20052678976810 587.42按照河南省“十二五”規劃的目標，取2015年20063439.982012 362.79末人均GDP為38000元,人口為10379萬(wàn)人,國20074556986915 012.462008991818 018.53.土面積為16.7 萬(wàn)km?,分別用式(2)和式(1)計2009中國煤化工719 480.46算得到2015年高速公路合理規模為10379km..2010YHC NMH G723 092.362.2類(lèi) 比法519610 48926 931.03根據發(fā)達國家高速公路發(fā)展建設的規律,高速公路規模初期隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展呈現增長(cháng)趨勢,隨著(zhù)路網(wǎng)的逐步完善,高速公路規模會(huì )趨向穩定，如何提高服務(wù)效率、服務(wù)能力和服務(wù)水平成為重點(diǎn)發(fā)展內容。即隨著(zhù)人口的穩定,僅通過(guò)對現有路網(wǎng)規模管- 1038河南科學(xué)第31卷第7期理運營(yíng)的完善優(yōu)化就可以支撐經(jīng)濟社會(huì )的表2世界 主要發(fā)達國家高速公路規模增長(cháng).Tab.2 Scale of expressway in major developed countries本文選取世界發(fā)達國家高速公路為類(lèi)國家面積/km2里程/10+ km密度/(km. 10-2 km2)比對象(數據見(jiàn)表2).從表2中可以看出，美國936.61(1.067加拿大.70.170不同發(fā)達國家高速公路穩定規模對應的密德國24.81.144.596度(km/102 km2)相差較大,原因是各個(gè)國家法國1.031.865交通系統結構不同，不同運輸方式所占比例意大利.30.10.695 72.311不同，河南屬于公路、鐵路比較發(fā)達的省份，西班牙50.60.906 31.791人口密度大,可以選取德國作為類(lèi)比對象，日本37.80.61141.617以同樣的高速公路密度計算,則河南的合理高速公路規模應為7682 km.2.3連通度法連通度法反映的是在一定的節點(diǎn)連通強度下，區域內網(wǎng)絡(luò )規模的合理表達,其--般表達方式為式(3):Lv=DvxξxVAxN .(3)式中:Lv為路網(wǎng)規模;D、為網(wǎng)絡(luò )連通度;ξ為網(wǎng)絡(luò )變形系數;A為區域面積;N為區域內節點(diǎn)數.DN的值反映了路網(wǎng)連通的強度,與區域經(jīng)濟發(fā)展程度密切相關(guān).一般認為，在平原地區,D、>3.14表示路網(wǎng)已經(jīng)達到成熟狀態(tài)。ξ表示的是路網(wǎng)兩節點(diǎn)間實(shí)際里程與直線(xiàn)里程之比，---般在平原城市地區較小，山區丘陵地區取.值稍大,根據河南省地理狀況,取ξ為1.03.河南省高速公路發(fā)展規劃要求未來(lái)高速公路要連通全部地級城市,所有縣實(shí)現20min.上高速,據此取節點(diǎn)數N為38.由此計算得到依據合理節點(diǎn)連通度法確定的河南省高速公路合理規模為8147 km.綜合國士系數法.類(lèi)比法和連通度法可以看出,3種方法具有不同的合理規模,取三者平均值得到河南省高速公路網(wǎng)的合理規模為8736km.3結論交通在河南省經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展過(guò)程中占有重要的戰略地位,交通先行、適度超前的發(fā)展戰略為河南省發(fā)展成為全國重要的交通節點(diǎn)奠定了政策基礎.高速公路等交通基礎設施需要大量的資金、土地、人力資源的投入，過(guò)度或過(guò)早的規模發(fā)展會(huì )對經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展產(chǎn)生抑制作用,影響其他產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展，科學(xué)合理的確定其發(fā)展規模有利于高速公路以及交通系統自身和經(jīng)濟社會(huì )系統的科學(xué)可持續發(fā)展.本文綜合國土系數法、類(lèi)比法和連通度法對河南省高速公路網(wǎng)絡(luò )規模進(jìn)行了初步測算,為后續高速公路的規劃建設提供了科學(xué)參考.需要指出的是,高速公路網(wǎng)規模具有一定的動(dòng)態(tài)性和相對性,它與高速公路的利用效率、管理效率、運營(yíng)體制以及載運工具本身的技術(shù)發(fā)展和當前信息通信、電子技術(shù)都有極為密切的關(guān)系，確定高速公路合理規模必須在切實(shí)明晰本區域實(shí)際的情況下,經(jīng)過(guò)科學(xué)測算來(lái)確定,避免投資沖動(dòng)和盲目規劃，讓交通基礎設施真正起到拉動(dòng)經(jīng)濟和社會(huì )增長(cháng)的目的.參考文獻:[1] 河南省政府門(mén)戶(hù)網(wǎng)站.河南省人民政府關(guān)于印發(fā)河南省高速公路網(wǎng)規劃調整方案的通知. http: /www.e.an.gov.cn/zwgk/system/2009/07/23/010147181 .shtml[2]許乃星， 蒲之艷,張靜晶，等.公路交通與經(jīng)濟發(fā)展適應性評價(jià)研究[].交通運輸工程與信息學(xué)報, 2011,9(3):79 -86.[3]劉奕. 高速公路經(jīng)濟適應性理論與評價(jià)[D].北京交通大學(xué)，2009中國煤化工[4]易軍偉， 李林波,吳兵， 等.區域公路網(wǎng)規模預測研究D].交通租[5]邱仁義. 區域高速公路合理規模研究[D].長(cháng)沙理工大學(xué), 2009."TYHCNMHG[6]馬超群， 王玉萍.利用客流集散點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )連通度推算軌道交通線(xiàn)網(wǎng)合理規模[].鐵道運輸與經(jīng)濟2009,31(4):73-76.(編輯孟 蘭琳)