基于GIS 的小城市交通网络分析研究

  导  读  

本文对湖州市织里镇镇区现状交通网络、用地布局和人口分布等进行分析，利用GIS 软件构建交通网络，以道路密度与面积率为主要指标，通过叠加分析、核密度分析、可达性分析等空间分析方法，结合现状存在的问题对交通网络进行优化。

结果表明，现状镇区核心区域属于典型的“窄马路、密路网”布局模式，交通通达性与可达性呈负相关，核心区交通网络优化后能够满足通行和停车需要，同时完善和优化镇区交通网络，使镇区用地布局更加合理，以更好地服务于工业、商业和居住等需求。

织里镇作为中国童装名镇，现状镇区常住人口约30 万人，是浙江省首批小城市试点镇之一，具有高人口密度、高度混杂的土地利用以及高度混杂的居住与就业特征，使城市居民的出行距离较短、出行次数偏高。

随着现代工业园区的建设、分离程度很高的居住地区和就业地区的逐渐形成，使居民的出行距离有所增加，主要的交通干道开始出现潮汐式交通流，对城市的交通运输系统产生了新的影响，给城市交通的发展带来了巨大的压力。

本文将织里镇区建设用地布局、人口分布、交通网络等现状数据建立GIS 数据库[1]，利用GIS 空间分析方法[2]，对织里镇区范围内交通网络进行进一步分析研究。

01

研究区交通网络现状分析

1.1、现状用地布局与人口分布

区域用地布局、人口分布与交通网络的形成三者相互影响、密切相关[3]，因此首先分析研究区现状用地布局与人口分布状况。

图1 镇区建设用地现状布局图

研究区总面积为2775.58 公顷，镇区现状布局如图1 所示（红线为镇区范围线，蓝线为核心区范围线，下同），其用地构成如表1，可以看出，现状建成区以工业用地为主，其比重达到37.63%，其中主要是童装加工为代表的一类工业用地，占工业用地比重约80%；纯居住用地占比不足，经实地调查，织里镇童装加工沿袭传统的家庭小作坊模式，属于典型的劳动密集型产业，其居住用地要以三合一的用地形式存在主（即一层以童装市场门面为主，二层空间为童装生产，三层、四层空间为居住空间），且公共管理与公共服务用地和绿地与广场用地严重不足，这种用地模式所带来的直接影响是居住环境质量不高，基于上述的现状建成区的用地构成，研究区居住、工作、生活环境亟需改善。

图2 现状人口分布与功能业态叠加

至2016 年年末，研究区范围内人口为30.22 万人，其中户籍人口为4.23 人，外来常住人口为25.99 万人[4]，可见外来常住人口已经成为织里镇区人口的主要组成部分，占镇区人口比例高达86%；流动人口中大专及以上文化水平占比为仅为0.77%，文化水平普遍较低，主要以从事童装加工贸易为主。利用GIS 叠加分析将人口分布与用地功能业态分布进行叠加（图2），可以看出，外来人口分布与三合一用地布局高度一致，居住、生活和工作高度集中。

1.2 现状交通网络分析

基于织里镇区特殊的用地构成和人口分布，加上核心区道路两侧商业活动频繁，大部分路段以路内停车为主，从而导致通勤交通与生活交通相互重叠，长距离交通与短距离相互干扰、通过性交通与到达性交通相互影响、动态交通与静态交通相互制约、机动车与非机动车相互混杂，造成该快不快、该畅不畅、该通不通、该达不达，不仅影响交通运输效率，且容易引发交通事故。

通过GIS 统计分析，镇区现状路网规模如表2，镇区道路面积率和道路密度偏低（部分原因在于是以镇区面积为计算基数，而不是以建成区面积为基数，建成区道路面积率和道路密度实际数值应该高于表2），但核心区道路面积率达到12.54%，道路密度接近8%，且核心区道路宽度小于或等于20 米的道路密度高达5.42 Km/Km2，结合现状用地布局，初步显露出“窄马路、密路网、开放式街区”的雏形，得益于这种高效的交通网络结构，为镇区如此高密度的人口分布区内的居住、工作、生活和商业活动等能够正常运转提供了基本保障。

02

研究区交通网络优化分析

基于研究区现状的基本特征和存在着一些亟待解决的突出问题，在现状GIS 数据库基础上对研究区空间布局、人口分布、交通网络等进行优化分析，通过城市更新和旧城改造，建立优化后的GIS 数据库。

2.1、空间布局与人口分布优化分析

城市发展的核心在于产业结构、人口素质和完善的配套基础设施等，在用地上体现在工业、商业、居住、交通等用地布局和用地构成上。

图3 镇区用地优化布局图

表3 镇区优化布局用地构成表

织里镇区用地优化后的方案见图3，用地构成如表3，工业用地占建设用地的比重大幅下降，但用地面积在原有基础上增加了20% 以上，主要以现代工业园区的形式布局在研究区西南、西北、东南、东北四角，便于管理和组织交通，工业园区以童装制作的一类工业为主；商业用地沿东西向过境主干道布置，并靠近工业园区，使得交通更加便捷，更利于频繁的商贸活动；通过在核心区两翼新增大量居住用地以疏解高密度的人口分布外，通过城市更新和旧城改造，将大量三合一用地还原为本身居住属性；同时大幅增加公共管理和公共服务用地、绿地与广场用地，使用地布局更加合理，努力打造“紧凑、宜居、宜人、开放”的居住、生活和工作环境，也为织里镇童装产业吸引高端人才提供了良好条件。

2.2 道路网络优化分析

2.2.1 道路面积率与道路密度分析

《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》指出，树立“窄马路、密路网”的城市道路布局理念，建设快速路、主次干路和支路级配合理的道路网系统。到2020 年，城市建成区平均路网密度提高到8 公里／平方公里，道路面积率达到15%[5]。

往往随着距离城市功能中心越远，城市交通需求强度逐渐减弱，城市交通与城市功能中心具有较高的耦合度。织里镇区地形平坦，结合织里现状道路网络，方案采取方格网式布局，有利于划分街坊规整，便于交通机动灵活的组织及分散，交叉口交通组织容易，开发土地在拆分组合上具有灵活性。

将优化后的道路网络通过GIS 统计分析，得出研究区路网规模（表4），镇区道路面积率接近15%，道路密度尚未达到上述《意见》标准，主要原因在于镇区核心区外围以现代工业园区为主（园区道路未纳入计算范畴），部分居住地块是初步方案，其道路未进一步细化，镇区道路密度有巨大的提升空间，但核心区道路面积率和道路密度已经超过《意见》标准，另外将核心区原有部分道路适当拓宽，以满足部分停车需求，道路宽度小于或等于20 米的道路密度达到4.02Km/Km2，小于40 米道路密度高达6.18Km/Km2，结合核心区居住用地布局，已然形成“窄马路、密路网、开放式街区” [6] 的用地布局模式，可以有效增强核心区路网微循环能力，有利于提升路网效率、缓解城市拥堵。

2.2.2 交通通达性与可达性分析

图4 核密度分析图

为进一步研究优化后的镇区交通状况，通过GIS 软件构建交通网络，采用核密度分析（KernelDensity）和可达性分析两种GIS 空间分析方法：

将连接4 条及4 条以上的道路网节点提取出来进行核密度分析（图4）；

通过GIS 软件计算并统计各路口10分钟出行范围，利用反距离权重法进行空间插值，生成基于出行距离的可达性图（图5）。

连接4 条及4 条以上的道路网节点能够很好的反映出道路交通通达性，通过核密度分析（图4）可以看出，通达性较好的网络节点高密度区均分布在核心区内，尤其是核心区北部，密度极高，所以核心区尤其是北部相对于外围具有更好的交通通达性；

图5 基于出行距离的可达性分析图

从图5可以看出，基于出行距离的可达性与核密度分析有着较大的差异，由于基于出行距离的可达性更关注交通设施水平、出行机动能力以及交通组织方式，因此在通达性较好的网络节点高密度分布区，受车速和众多路口限制，其可达性反而不高，而有着较高车速的过境干线和外围交叉口较少的区域却拥有较高的可达性。

基于出行距离的可达性从市民出行的角度比较真实地反映了现实交通感受，即在核心区出行范围较小，而在拥有较好交通条件的外围居住区居民的活动范围更大。

综上所述，织里镇区现状用地布局与用地构成以及过于集中的人口分布，为城市发展带来了诸多问题，但得益于发达的路网规模，使得交通网络得以正常运转。

利用GIS 相关分析方法，对现状交通网络进行优化升级，使其路网规模进一步提升，基本实现“窄马路、密路网”的城市道路布局模式；

将工业园区和对外商业区布置在过境干线和交通可达性较好的区域，使商贸往来更加便捷；

新增部分居住用地分布在核心区外围，改善居住环境，大大减小了通勤带来的交通压力；

对核心区大部分路网进行适度拓宽，以更好的满足通行和部分路内停车的需求，在通达性较好的情况下尽可能的提升可达性；

同时在核心区大量增加公共管理与公共服务用地和商业服务业设施用地，以更好服务于居民生活需要

03

结 论

本文利用GIS 空间分析方法，结合织里镇土地利用和社会经济发展特点，对镇区现状建设用地布局、人口分布、道路网络等进行分析和优化，通过建设现代化工业园区，完善基础设施布局，按照“窄马路、密路网”的城市道路布局理念，构建便捷、高效的交通网络体系，并努力打造“紧凑、宜居、宜人、开放”的居住环境，以吸引更多更高层次人才安居乐业，进一步提升支柱产业的核心竞争力。

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参考文献：

[1] 崔铁军. 地理空间数据库原理[M]. 北京：科学出版社，2007.

[2] 汤国安，杨昕. 地理信息系统空间分析[M]. 北京：科学出版社，2009.

[3] 闫小培，周素红，毛蒋兴. 高密度开发城市的交通系统与土地利用--- 以广州为例[M]. 北京：科学出版社，2006.

[4] 湖州统计年鉴（2016）[G]. 北京：中国统计出版社，2016.

[5] 中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见[N]. 新华社，2016-2-6.

[6] 姚婕，杨彦琴. 香港: 窄马路、密路网与开放式街区[J].北京规划建设，2016（3）.

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