河南省高速公路网规模合理性研究

第31卷第7期河南科学VoL31 No.72013年7月HENAN SCIENCEJul. 2013文章编号: 1004- -3918(2013)07-1036 -03河南省高速公路网规模合理性研究崔岩'，吴丽美'，曲建华'，马一茗2(1.河南农业大学机电工程学院，郑州450002; 2. 郑州大学信息工程学院，郑州450001)摘要:从经济、社会、资源、环境等因素分析了高速公路网规模的适应性要素,考虑河南省区位.经济、人口特色，综合运用国土系数法、类比法、连通度法测算了河南省高速公路网的合理规模,取三者平均值得到河南省高速公路网的合理规模为8736km.关键词:高速公路; 规模;连通度中图分类号: U 412.文献标识码: 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交通运输不是简单的基础设施建设,其科学发展面临宏观与微观多个层面的挑战,需要综合考虑与社会、经济、资源、环境的复杂适应性关系。基于传统的交通区位优势以及优越的地理形态,河南省选择了以高速公路建设为突破口,遵循适度超前的发展原则，历经近20年的努力,逐步形成区域以致国家级的交通特色优势,对经济发展起到了良好的带动作用.从经济学的角度看,高速公路与土地、资金、劳动力等同样是一种稀缺资源，其开发、利用和配置是由国家和地区社会、经济发展的总体水平以及交通运输供需关系所决定，同样需要付出必要的经济代价或成本,高速公路的建设必须与我国社会、经济发展需求和资源环境容量相适应才能实现科学可持续发展"。1高速公路发展的适应性分析高速公路发展的适应性具有丰富的内涵，可以从不同的层次和角度进行理解。从供需角度考虑,高速公路与经济的适应性表现在高速公路供给应该满足经济增长产生的运输需求,高速公路网的规模、结构、质量能够适应区域内产业发展和人民出行的需求.按照高速公路与经济的互动关系，可以把两者的适应程度定性的划分为严重制约、相对滞后、基本适应和适度超前等多种类型2.从资源与环境约束角度考虑，高速公路的建设要占用大量的土地资源,造成公路沿线水土保持、噪声、废气、生态等不同程度的环境问题，一定区域面积的高速公路网络密度是有限的，达到--定的规模与密度后,必须从提高运营效率、提供高水平服务着手来发挥高速公路的经济和社会效益,降低资源占用，保中国煤化工的适应性还具有相当MHCNMHG收稿日期: 2013-03-28基金项目:河南省交通运输厅科技攻关项目(201 1P59)作者简介:崔岩(1965-),女,河南南阳人，副教授,硕士,主要研究方向为水资源信息技术与应用，水资源环境评价.2013年7月崔岩,等: 河南省高速公路网规模合理性研究- 1037-的动态性,不同的经济社会发展阶段、经济发展水平、社会发展目标、环境生态意识都会影响该时期的高速公路发展速度、结构等级和质量水平.高速公路发展与经济、社会、环境与资源的适应性决定了必须合理确定高速公路网的规模和结构，科学制定高速公路发展规划.影响高速公路网规模和结构的因素众多,包括区域交通需求与城市群分布、产业和土地使用状况、城市人口与城市规模形态、经济发展水平、国家与地方政策,高速公路网络规模的确定方法主要有国土系数法、连通度法.类比法、总量估算法、时间序列法等I4-1.国土系数法根据区域公路合理长度、人口、国土面积以及区域经济发展水平综合计算.连通度法由W.洛伊茨巴赫和R.维勒斯提出，根据区域内节点数、区域国土面积以及路网变形系数计算得出.类比法通过与发达国家高速公路规模稳定时期高速公路密度进行对比，确定所在区域合理的高速公路规模.总量估算法是以高速公路网客运周转量及货运周转量的预测值为基础,根据高速公路的周转量分担率,求得区域高速公路网交通车辆周转量,通过与发达国家的高速公路平均流量,标定目标年区域高速公路的平均流量,由高速公路网交通车辆周转量及高速公路的平均流量,计算得到区域高速公路的目标里程.2河南省高速公路网合理规模测算河南省位于我国中部偏东、黄河中下游，与冀、晋、陕、鄂、皖、鲁6省毗邻,东西长约580km,南北跨约550km,全省土地面积16.7万km2.京广、京九、焦枝、陇海、新菏等铁路干线纵横交织于河南,具有优越的地理位置和方便的交通条件.无论从与全国经济联系考虑,还是从相邻省区经济技术交流着想,河南均处于中心位置.在开发中西部地区的形势下,河南在全国经济活动中承东启西,通南达北更具有重要的战略意义.河南平原广布,辽阔坦荡,省内中部、东部和北部平原由黄河、淮河和海河冲积而成，亦称黄淮海平原，修建高速桥梁隧道比例低,具有良好的经济性和时效性。河南省人口众多,2011年年末总人口10489万人，常住人口9388万人,城镇化率达到40.57%.河南省经济增长迅速,产业结构不断升级,2011年全年生产总值27 232.04亿元，全国排名第5,比2010年增长11.6%.其中第一-产业增加值3 512.06亿元,增长3.7%;第二产业增加值15 887.39亿元，增长15.1%;第三产业增加值7 832.59亿元，增长8.4%,三次产业结构为.12.9:58.3:28.8.2.1国土 系数法根据“道路长度与人口和面积之积的平方根以及经济指标成正比”的国土系数理论,国土系数法采用区域国土面积、人口数量、经济总量指标来计算区域内道路网的适宜长度,如式(1)所示:L,=K;VP.A .表1河南省2000-2011年高速公路通车里程、总人口、GDP式中:L,为第i年路网适宜长度;K;为第i年区Tab.1 The mileage of expressway, total population and域社会经济发展系数;P为第i年区域内人口总GDP of Henan Province From 2000 to 2011量;A为区域国土面积.根据河南省2000年至年份通车里程/km总人口万CDP/亿元2011年高速公路通车里程、总人口和国内生产总50594885 052.99值的历史数据(表1)进行回归分析,得到K与20011077955555 533.012002123196136035.48人均GDP具有线性关系如式(2)所示.2003141896676 867.70K=7.262 2ln(Pop) -60.304.(2)2004175997178553.79式中:PcoP为人均GDP.20052678976810 587.42按照河南省“十二五”规划的目标，取2015年20063439.982012 362.79末人均GDP为38000元,人口为10379万人,国20074556986915 012.462008991818 018.53.土面积为16.7 万km?,分别用式(2)和式(1)计2009中国煤化工719 480.46算得到2015年高速公路合理规模为10379km..2010YHC NMH G723 092.362.2类 比法519610 48926 931.03根据发达国家高速公路发展建设的规律,高速公路规模初期随着经济社会的发展呈现增长趋势,随着路网的逐步完善,高速公路规模会趋向稳定，如何提高服务效率、服务能力和服务水平成为重点发展内容。即随着人口的稳定,仅通过对现有路网规模管- 1038河南科学第31卷第7期理运营的完善优化就可以支撑经济社会的表2世界 主要发达国家高速公路规模增长.Tab.2 Scale of expressway in major developed countries本文选取世界发达国家高速公路为类国家面积/km2里程/10+ km密度/(km. 10-2 km2)比对象(数据见表2).从表2中可以看出，美国936.61(1.067加拿大.70.170不同发达国家高速公路稳定规模对应的密德国24.81.144.596度(km/102 km2)相差较大,原因是各个国家法国1.031.865交通系统结构不同，不同运输方式所占比例意大利.30.10.695 72.311不同，河南属于公路、铁路比较发达的省份，西班牙50.60.906 31.791人口密度大,可以选取德国作为类比对象，日本37.80.61141.617以同样的高速公路密度计算,则河南的合理高速公路规模应为7682 km.2.3连通度法连通度法反映的是在一定的节点连通强度下，区域内网络规模的合理表达,其--般表达方式为式(3):Lv=DvxξxVAxN .(3)式中:Lv为路网规模;D、为网络连通度;ξ为网络变形系数;A为区域面积;N为区域内节点数.DN的值反映了路网连通的强度,与区域经济发展程度密切相关.一般认为，在平原地区,D、>3.14表示路网已经达到成熟状态。ξ表示的是路网两节点间实际里程与直线里程之比，---般在平原城市地区较小，山区丘陵地区取.值稍大,根据河南省地理状况,取ξ为1.03.河南省高速公路发展规划要求未来高速公路要连通全部地级城市,所有县实现20min.上高速,据此取节点数N为38.由此计算得到依据合理节点连通度法确定的河南省高速公路合理规模为8147 km.综合国士系数法.类比法和连通度法可以看出,3种方法具有不同的合理规模,取三者平均值得到河南省高速公路网的合理规模为8736km.3结论交通在河南省经济社会发展过程中占有重要的战略地位,交通先行、适度超前的发展战略为河南省发展成为全国重要的交通节点奠定了政策基础.高速公路等交通基础设施需要大量的资金、土地、人力资源的投入，过度或过早的规模发展会对经济社会的发展产生抑制作用,影响其他产业的正常发展，科学合理的确定其发展规模有利于高速公路以及交通系统自身和经济社会系统的科学可持续发展.本文综合国土系数法、类比法和连通度法对河南省高速公路网络规模进行了初步测算,为后续高速公路的规划建设提供了科学参考.需要指出的是,高速公路网规模具有一定的动态性和相对性,它与高速公路的利用效率、管理效率、运营体制以及载运工具本身的技术发展和当前信息通信、电子技术都有极为密切的关系，确定高速公路合理规模必须在切实明晰本区域实际的情况下,经过科学测算来确定,避免投资冲动和盲目规划，让交通基础设施真正起到拉动经济和社会增长的目的.参考文献:[1] 河南省政府门户网站.河南省人民政府关于印发河南省高速公路网规划调整方案的通知. http: /www.e.an.gov.cn/zwgk/system/2009/07/23/010147181 .shtml[2]许乃星， 蒲之艳,张静晶，等.公路交通与经济发展适应性评价研究[].交通运输工程与信息学报, 2011,9(3):79 -86.[3]刘奕. 高速公路经济适应性理论与评价[D].北京交通大学，2009中国煤化工[4]易军伟， 李林波,吴兵， 等.区域公路网规模预测研究D].交通租[5]邱仁义. 区域高速公路合理规模研究[D].长沙理工大学, 2009."TYHCNMHG[6]马超群， 王玉萍.利用客流集散点网络连通度推算轨道交通线网合理规模[].铁道运输与经济2009,31(4):73-76.(编辑孟 兰琳)