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(guī)模合理性研究崔巖'，吳麗美'，曲建華'，馬一茗2(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)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(jì)、社會、資源、環(huán)境等因素分析了高速公路網(wǎng)規(guī)模的適應(yīng)性要素,考慮河南省區(qū)位.經(jīng)濟(jì)、人口特色，綜合運(yùn)用國土系數(shù)法、類比法、連通度法測算了河南省高速公路網(wǎng)的合理規(guī)模,取三者平均值得到河南省高速公路網(wǎng)的合理規(guī)模為8736km.關(guān)鍵詞:高速公路; 規(guī)模;連通度中圖分類號: U 412.文獻(xiàn)標(biāo)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(yùn)輸不是簡單的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),其科學(xué)發(fā)展面臨宏觀與微觀多個層面的挑戰(zhàn),需要綜合考慮與社會、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境的復(fù)雜適應(yīng)性關(guān)系?；趥鹘y(tǒng)的交通區(qū)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(shè)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(qū)域以致國家級的交通特色優(yōu)勢,對經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了良好的帶動作用.從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看,高速公路與土地、資金、勞動力等同樣是一種稀缺資源，其開發(fā)、利用和配置是由國家和地區(qū)社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體水平以及交通運(yùn)輸供需關(guān)系所決定，同樣需要付出必要的經(jīng)濟(jì)代價或成本,高速公路的建設(shè)必須與我國社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和資源環(huán)境容量相適應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)可持續(xù)發(fā)展"。1高速公路發(fā)展的適應(yīng)性分析高速公路發(fā)展的適應(yīng)性具有豐富的內(nèi)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(jì)的適應(yīng)性表現(xiàn)在高速公路供給應(yīng)該滿足經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生的運(yùn)輸需求,高速公路網(wǎng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量能夠適應(yīng)區(qū)域內(nèi)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(jì)的互動關(guān)系，可以把兩者的適應(yīng)程度定性的劃分為嚴(yán)重制約、相對滯后、基本適應(yīng)和適度超前等多種類型2.從資源與環(huán)境約束角度考慮，高速公路的建設(shè)要占用大量的土地資源,造成公路沿線水土保持、噪聲、廢氣、生態(tài)等不同程度的環(huán)境問題，一定區(qū)域面積的高速公路網(wǎng)絡(luò)密度是有限的，達(dá)到--定的規(guī)模與密度后,必須從提高運(yùn)營效率、提供高水平服務(wù)著手來發(fā)揮高速公路的經(jīng)濟(jì)和社會效益,降低資源占用，保中國煤化工的適應(yīng)性還具有相當(dāng)MHCNMHG收稿日期: 2013-03-28基金項(xiàng)目:河南省交通運(yùn)輸廳科技攻關(guān)項(xiàng)目(201 1P59)作者簡介:崔巖(1965-),女,河南南陽人，副教授,碩士,主要研究方向?yàn)樗Y源信息技術(shù)與應(yīng)用，水資源環(huán)境評價.2013年7月崔巖,等: 河南省高速公路網(wǎng)規(guī)模合理性研究- 1037-的動態(tài)性,不同的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展階段、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會發(fā)展目標(biāo)、環(huán)境生態(tài)意識都會影響該時期的高速公路發(fā)展速度、結(jié)構(gòu)等級和質(zhì)量水平.高速公路發(fā)展與經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境與資源的適應(yīng)性決定了必須合理確定高速公路網(wǎng)的規(guī)模和結(jié)構(gòu)，科學(xué)制定高速公路發(fā)展規(guī)劃.影響高速公路網(wǎng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)的因素眾多,包括區(qū)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(guī)模形態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、國家與地方政策,高速公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的確定方法主要有國土系數(shù)法、連通度法.類比法、總量估算法、時間序列法等I4-1.國土系數(shù)法根據(jù)區(qū)域公路合理長度、人口、國土面積以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合計(jì)算.連通度法由W.洛伊茨巴赫和R.維勒斯提出，根據(jù)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)、區(qū)域國土面積以及路網(wǎng)變形系數(shù)計(jì)算得出.類比法通過與發(fā)達(dá)國家高速公路規(guī)模穩(wěn)定時期高速公路密度進(jìn)行對比，確定所在區(qū)域合理的高速公路規(guī)模.總量估算法是以高速公路網(wǎng)客運(yùn)周轉(zhuǎn)量及貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量的預(yù)測值為基礎(chǔ),根據(jù)高速公路的周轉(zhuǎn)量分擔(dān)率,求得區(qū)域高速公路網(wǎng)交通車輛周轉(zhuǎn)量,通過與發(fā)達(dá)國家的高速公路平均流量,標(biāo)定目標(biāo)年區(qū)域高速公路的平均流量,由高速公路網(wǎng)交通車輛周轉(zhuǎn)量及高速公路的平均流量,計(jì)算得到區(qū)域高速公路的目標(biāo)里程.2河南省高速公路網(wǎng)合理規(guī)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,東西長約580km,南北跨約550km,全省土地面積16.7萬km2.京廣、京九、焦枝、隴海、新菏等鐵路干線縱橫交織于河南,具有優(yōu)越的地理位置和方便的交通條件.無論從與全國經(jīng)濟(jì)聯(lián)系考慮,還是從相鄰省區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)交流著想,河南均處于中心位置.在開發(fā)中西部地區(qū)的形勢下,河南在全國經(jīng)濟(jì)活動中承東啟西,通南達(dá)北更具有重要的戰(zhàn)略意義.河南平原廣布,遼闊坦蕩,省內(nèi)中部、東部和北部平原由黃河、淮河和海河沖積而成，亦稱黃淮海平原，修建高速橋梁隧道比例低,具有良好的經(jīng)濟(jì)性和時效性。河南省人口眾多,2011年年末總?cè)丝?0489萬人，常住人口9388萬人,城鎮(zhèn)化率達(dá)到40.57%.河南省經(jīng)濟(jì)增長迅速,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)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11.6%.其中第一-產(chǎn)業(yè)增加值3 512.06億元,增長3.7%;第二產(chǎn)業(yè)增加值15 887.39億元，增長15.1%;第三產(chǎn)業(yè)增加值7 832.59億元，增長8.4%,三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為.12.9:58.3:28.8.2.1國土 系數(shù)法根據(jù)“道路長度與人口和面積之積的平方根以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)成正比”的國土系數(shù)理論,國土系數(shù)法采用區(qū)域國土面積、人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)總量指標(biāo)來計(jì)算區(qū)域內(nèi)道路網(wǎng)的適宜長度,如式(1)所示:L,=K;VP.A .表1河南省2000-2011年高速公路通車?yán)锍?、總?cè)丝凇DP式中:L,為第i年路網(wǎng)適宜長度;K;為第i年區(qū)Tab.1 The mileage of expressway, total population and域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展系數(shù);P為第i年區(qū)域內(nèi)人口總GDP of Henan Province From 2000 to 2011量;A為區(qū)域國土面積.根據(jù)河南省2000年至年份通車?yán)锍?km總?cè)丝谌fCDP/億元2011年高速公路通車?yán)锍?、總?cè)丝诤蛧鴥?nèi)生產(chǎn)總50594885 052.99值的歷史數(shù)據(jù)(表1)進(jìn)行回歸分析,得到K與20011077955555 533.012002123196136035.48人均GDP具有線性關(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(guī)劃的目標(biāo)，取2015年20063439.982012 362.79末人均GDP為38000元,人口為10379萬人,國20074556986915 012.462008991818 018.53.土面積為16.7 萬km?,分別用式(2)和式(1)計(jì)2009中國煤化工719 480.46算得到2015年高速公路合理規(guī)模為10379km..2010YHC NMH G723 092.362.2類 比法519610 48926 931.03根據(jù)發(fā)達(dá)國家高速公路發(fā)展建設(shè)的規(guī)律,高速公路規(guī)模初期隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展呈現(xiàn)增長趨勢,隨著路網(wǎng)的逐步完善,高速公路規(guī)模會趨向穩(wěn)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(nèi)容。即隨著人口的穩(wěn)定,僅通過對現(xiàn)有路網(wǎng)規(guī)模管- 1038河南科學(xué)第31卷第7期理運(yùn)營的完善優(yōu)化就可以支撐經(jīng)濟(jì)社會的表2世界 主要發(fā)達(dá)國家高速公路規(guī)模增長.Tab.2 Scale of expressway in major developed countries本文選取世界發(fā)達(dá)國家高速公路為類國家面積/km2里程/10+ km密度/(km. 10-2 km2)比對象(數(shù)據(jù)見表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(dá)國家高速公路穩(wěn)定規(guī)模對應(yīng)的密德國24.81.144.596度(km/102 km2)相差較大,原因是各個國家法國1.031.865交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，不同運(yùn)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(dá)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比對象，日本37.80.61141.617以同樣的高速公路密度計(jì)算,則河南的合理高速公路規(guī)模應(yīng)為7682 km.2.3連通度法連通度法反映的是在一定的節(jié)點(diǎn)連通強(qiáng)度下，區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的合理表達(dá),其--般表達(dá)方式為式(3):Lv=DvxξxVAxN .(3)式中:Lv為路網(wǎng)規(guī)模;D、為網(wǎng)絡(luò)連通度;ξ為網(wǎng)絡(luò)變形系數(shù);A為區(qū)域面積;N為區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù).DN的值反映了路網(wǎng)連通的強(qiáng)度,與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度密切相關(guān).一般認(rèn)為，在平原地區(qū),D、>3.14表示路網(wǎng)已經(jīng)達(dá)到成熟狀態(tài)。ξ表示的是路網(wǎng)兩節(jié)點(diǎn)間實(shí)際里程與直線里程之比，---般在平原城市地區(qū)較小，山區(qū)丘陵地區(qū)取.值稍大,根據(jù)河南省地理狀況,取ξ為1.03.河南省高速公路發(fā)展規(guī)劃要求未來高速公路要連通全部地級城市,所有縣實(shí)現(xiàn)20min.上高速,據(jù)此取節(jié)點(diǎn)數(shù)N為38.由此計(jì)算得到依據(jù)合理節(jié)點(diǎn)連通度法確定的河南省高速公路合理規(guī)模為8147 km.綜合國士系數(shù)法.類比法和連通度法可以看出,3種方法具有不同的合理規(guī)模,取三者平均值得到河南省高速公路網(wǎng)的合理規(guī)模為8736km.3結(jié)論交通在河南省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中占有重要的戰(zhàn)略地位,交通先行、適度超前的發(fā)展戰(zhàn)略為河南省發(fā)展成為全國重要的交通節(jié)點(diǎn)奠定了政策基礎(chǔ).高速公路等交通基礎(chǔ)設(shè)施需要大量的資金、土地、人力資源的投入，過度或過早的規(guī)模發(fā)展會對經(jīng)濟(jì)社會的發(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(guī)模有利于高速公路以及交通系統(tǒng)自身和經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)的科學(xué)可持續(xù)發(fā)展.本文綜合國土系數(shù)法、類比法和連通度法對河南省高速公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)行了初步測算,為后續(xù)高速公路的規(guī)劃建設(shè)提供了科學(xué)參考.需要指出的是,高速公路網(wǎng)規(guī)模具有一定的動態(tài)性和相對性,它與高速公路的利用效率、管理效率、運(yùn)營體制以及載運(yùn)工具本身的技術(shù)發(fā)展和當(dāng)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(guī)模必須在切實(shí)明晰本區(qū)域?qū)嶋H的情況下,經(jīng)過科學(xué)測算來確定,避免投資沖動和盲目規(guī)劃，讓交通基礎(chǔ)設(shè)施真正起到拉動經(jīng)濟(jì)和社會增長的目的.參考文獻(xiàn):[1] 河南省政府門戶網(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(guī)劃調(diào)整方案的通知. http: /www.e.an.gov.cn/zwgk/system/2009/07/23/010147181 .shtml[2]許乃星， 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