面向我国36大城市的道路网...（三）——城市百公里断头路_朱新宇.pdf

科技前沿Frontier面向我国36大城市的道路网结构全息画像指标解析（三）城市百公里断头路文图朱新宇 戴帅 刘金广一、城市百公里断头路的指标定义断头路是特定区域范围内没有接入其他成型道路网的道路。随着城市的不断发展壮大，城市路网框架也基本建设成型，但由于受多种因素影响，断头路已经成为全国各地城市发展和道路交通的“顽疾”。为了客观反映城市路网断头路现状情况，本文不仅对我国 36 个大城市路网中的断头路数量进行了识别分析，还首创提出了城市百公里断头路的指标概念。城市百公里断头路是指城市建成区中每一百公里城市道路中存在断头路的数量，该指标能够反映道路网的完整性，是检验道路网结构合理性的指标之一。二、城市矢量地图路网中断头路的识别基于城市道路网的矢量地图数据，本文首先通过GIS 算法来实现城市路网中断头路的识别，并与实际道路网的卫星影像进行核对，确保识别的准确性，相关识别算法如下：首先，筛选出与其他道路只有一个相交点的道路矢量路段。然后，剔除道路路段属性为内部道路、停车位引导路、停车场出入口连接路、地块接驳路四种情况，确保识别出的断头路为城市道路。在上述识别的基础上，判断该道路路段是否有引导到POI，或者该道路路段的 ID 是否和某一个或几个 POI的连接线 ID 一致，如果存在一致的情况，则表明该道路路段为一段 POI 连接路，而不是断头路。如不存在一致的情况，则该道路路段确定为断头路。具体识别案例如表 1 所示。三、我国36大城市的断头路实际测算结果基于上述城市路网断头路的计算识别模型，研究人员对我国 36 大城市进行了实际路网的测算，共识别出了 5957 条城市道路存在断头路的情况，并经过卫星遥感影像的校核，确保了识别结果的准确性与完整性。通过对 36 大城市断头路识别结果的分析，得出以下结论。（一）山脉水系发达的城市断头路数量较多，平原地区城市断头路数量较少单独从城市断头路的数量方面进行分析可以发现，我国 36 个主要城市中平均每个城市有 165 条城市道路（双向 2 车道以上道路）出现了断头路。断头路数量排名靠前的城市为宁波、广州、大连、重庆、杭州、合肥等城市。其中宁波、广州的城市道路断头路数量超过 350 条，是 36 个主要城市平均值的 2 倍多。大连、重庆、杭州的城市道路断头路数量也超过了 300 条，是同等规模大城市断头路数的 2 倍多。上述城市如宁波、广州、大连、杭州等因为城区靠近大海或存在众多河流水系，道路修建时往往受到水面限制，使得部32|道路交通管理 2023/02分道路未链接成网。重庆等城市因城区山地较多，同样受到地形限制导致断头路数量较多。西安、长春、哈尔滨、银川、石家庄、西宁、济南等平原地区城市道路断头路相对较少、均低于 100 条。全国36 个主要城市的城市道路断头路数量如图 1 所示。（二）规模越大的城市百公里断头路越少，部分城市开展“打通断头路”工作的成效显著为了更好地确认每个城市中断头路数量与自身体量的合理性，本文同时对城市百公里断头路指标进行了测算分析。百公里断头路数量较多的城市，其连通度指数排名也普遍靠后。如图 2 所示，百公里断头路数量排名前十的城市为合肥、宁波、大连、海口、广州、杭州、兰州、重庆、福州、厦门，其路网连通度排名分别为20、9、12、36、26、8、34、27、25、23。不难看出，有 7 个城市的路网连通度排名排在 20 位之后，可见断头路的占比对路网连通性指数始终存在负面影响。从城市规模比较来看，城市规模与百公里断头路之间存在一定的反向比例关系。型、型大城市道路百公里断头路数量分别为 9.38 条、11.18 条，明显图1 全国36个主要城市的城市道路断头路数量表1 部分城市主干路识别出的断头路情况位置信息算法识别结果实际卫星影像天津市珠江道四季馨园小区附近道路郑州市交通运输信息中心附近道路郑州市阳光城附近道路郑州北站五龙口附近道路兰州市恒园大厦附近道路青岛市张村河小学附近道路广州重庆合肥青岛乌鲁木齐厦门北京天津南昌南京南宁太原贵阳西安长春银川西宁拉萨图2 全国主要城市道路的百公里断头路数量20181614121086420合肥市宁波市大连市海口市广州市杭州市兰州市重庆市福州市厦门市南昌市贵阳市乌鲁木齐市天津市成都市深圳市青岛市沈阳市拉萨市长沙市呼和浩特市昆明市武汉市南宁市西宁市银川市南京市石家庄市上海市郑州市太原市西安市北京市哈尔滨市长春市济南市0 100 200 300 4002023/02 道路交通管理|33科技前沿Frontier高于超大城市的 9.27 条、特大城市的 9.18 条。说明规模越大的城市，城市空间发展越趋于成熟，道路网规模趋于稳定，断头路数量在道路网优化过程中逐渐减少；规模相对小的城市，城市空间处于快速外延发展，新城区道路网建设中阶段性产生的断头路数量较多。在超大城市中，城市之间的差异比较显著。其中，广州的百公里断头路数量最多，达到了每百公里 16.7条的水平，其次为深圳和上海，分别为 9.64 和 6.04的水平，而北京的百公里断头路数量最低，仅为每百公里 4.7 条。四个超大城市的平均值为 9.27，主要是广州拉低了超大城市整体的平均水平。在特大城市中，城市之间的差异较小。10 个特大城市中有 2 个城市的百公里断头路数量超过了 10，没有百公里断头路低于 5 的城市，可见特大城市的整体水平较为均衡，其平均值为 9.18。其中，西安等城市因近年来在持续推动“打通断头路”工作，故其百公里断头路指标在特大城市中排名靠前。型大城市和型大城市相比特大城市则有了显著的指标上升。型大城市的百公里断头路数量平均值为 9.38，型大城市的百公里断头路数量平均值为 11.18，这说明随着城市规模的扩大，百公里断头路的数量逐步递减，也体现出了城市发展水平对打通城市断头路的正面影响。10 个型大城市中，合肥、大连、厦门、乌鲁木齐 4 个城市的百公里断头路数量大于 10，哈尔滨、长春、济南 3 个城市的百公里断头路数量小于 5。12 个型大城市中，宁波、海口、兰州、福州、南昌、贵阳 6 个城市的百公里断头路数量大于10，没有百公里断头路低于 5 的城市。其中，合肥等城市因近年来城区扩张较快，处于城市大规模建设发展的阶段，存在很多正在修建的道路尚未连接成网，故其百公里断头路指标在 36 个大城市中排名第一。上述分析具体如图 3、表 2 所示。表2 全国不同规模的主要城市道路的断头路分布具体情况平均值超大城市超大城市百公里断头路数量平均为9.27广州市（16.67）深圳市（9.64）上海市（6.04）北京市（4.71）平均值特大城市特大城市百公里断头路数量平均为9.18杭州市（13.52）重庆市（12.60）天津市（9.90）成都市（9.70）青岛市（9.52）沈阳市（9.46）武汉市（8.99）南京市（6.95）郑州市（5.95）西安市（5.24）平均值型大城市型大城市百公里断头路数量平均为9.38合肥市（18.78）大连市（17.40）厦门市（12.16）乌鲁木齐市（10.07）34|道路交通管理 2023/02四、总结与展望断头路是特定区域范围内没有接入其他成型道路网的道路，但单纯的城市断头路数量并不能反映该城市的断头路数据与自身城市体量的合理性。为此，本研究首创了城市道路百公里断头路指标的数量，能够从客观角度反映城市道路网的完整性。同时，基于真实的地理信息数据，本文对我国 36 个重点城市进行了城市道路断头路数量、城市百公里断头路指标的实际测算，并将测算结果与城市地形地貌、城市发展情况进行了融合分析，发现了城市道路断头路的相关特征。相关研究成果可供我国城市交管部门、规划部门、住建部门分析应用，未来也希望在城市断头路打通工程方面，由多部门形成多方合力，共同推进我国城市道路网结构优化，提升城市交通出行的综合管理服务水平。（作者单位：公安部道路交通安全研究中心）本文来自国家重点研发计划“安全效率协同导向的道路交通设施与空间组织一体化设计”，项目编号：2020YFB1600503图3 全国不同规模的主要城市道路的百公里断头路数量长沙市（9.27）昆明市（9.03）太原市（5.52）哈尔滨市（4.38）长春市（4.28）济南市（2.95）平均值型大城市型大城市百公里断头路数量平均为11.18宁波市（18.31）海口市（16.81）兰州市（13.30）福州市（12.57）南昌市（12.05）贵阳市（11.96）拉萨市（9.45）呼和浩特市（9.16）南宁市（8.90）西宁市（7.96）银川市（7.46）石家庄市（6.26）深圳北京重庆成都沈阳南京西安大连乌鲁木齐昆明哈尔滨济南海口福州贵阳呼和浩特西宁石家庄超大城市特大城市型大城市型大城市0 5 10 15 202023/02 道路交通管理|35