基于国土空间规划的山地城市道路系统设计方案.pdf

第 22 卷 第 7 期2023 年 7 月中国建筑金属结构CHINA CONSTRUCTION METAL STRUCTUREVol22 No7Jul20231020 引言随着社会的不断发展和技术的进步，道路交通系统在城市规划和设计中扮演着至关重要的角色。然而，山地城市由于地形的特殊性质，其道路系统的设计面临着诸多挑战和困难。为了提高山地城市道路交通的效率、安全性和可持续性，许多学者和研究者开始关注并探索基于国土空间规划的山地城市道路系统设计方案。在相关研究中，戴晶辰等1认为随着自动驾驶技术的发展，道路设计需要与之相适应，以满足自动驾驶车辆的需求。戴晶辰等2强调自动驾驶时代道路设计的重要性，并探讨了相关的设计原则和方法。陈昊3提出了提高山地城市道路交通安全性的观点此外，王俊莹4研究了山地城市道路交通网络的韧性，发现了在山地城市道路系统中存在的一些问题，为人们进一步探索解决方案提供了启示。基于以上文献综述，本文总结了国土空间规划背景下山地城市道路系统的设计理念，并提出了一种基于山地城市道路系统的创新设计方案，旨在解决山地城市道路系统面临的问题，提高道路交通的效率和安全性，同时兼顾城市规划和国土空间规划的要求。1 工程概况A市作为陕西省东南部的山地城市，在国土空间规划背景下，面临着提升城市可持续发展和交通效率的重要任务。A 市位于关天、成渝、江汉三大经济区的几何中心，地理位置优越，交通网络发达。市域面积为 2.35 万 km2，居陕西省第四，具有广阔的发展空间。市内有多条铁路和国道穿境而过，交通枢纽地位突出。中心城区的建设用地分为江南主城区、江北城区和高新片区三个组团。江南主城区聚集了城区主要商业和居住生活功能，但也存在棚户区较多、建筑质量较差、公共服务设施规模较小等问题。新城区起步较晚，规模已基本形成，建筑质量和风貌较好，但公共服务设施配套不完善，居民生活相对不便。近年来，A 市城市交通设施建设取得了良好发展，为加强城市道路交通联系，指导道路交通建设，制定专项规划势在必行。根据A 市城市总体规划（2018-2035）和A 市综合交通体系规划（2013-2030）的要求，为了加强老城区、高新区、城东新区等片区的交通联系，深化综合交通体系规划，促进城市道路交通系统有序科学发展，A 市住房和城乡规划建设局委托编制了A 中心城市道路系统专项规划。该规划范围与A 市城市总体规划中心城市范围一致，涵盖了 4 个办事处和 7 个镇中的146 个行政村，总面积为 241km2。规划期限为 2019-2035 年，近期为 2019-2025 年，远期为 2026-2035 年。针对 A 市山地城市道路系统专项规划的设计，将充分考虑城市发展需求和交通运输要求，以提高城市交通效率、优化道路网络布局、改善居民生活质量为目标。通过合理的规划和设计，期望能够实现山地城市道路系统的高效、安全等目标，为 A 市经济和社会的快速发展提供助力。2 国土空间规划背景下山地城市道路系统的设计理念2.1 设计原则2.1.1 整体性原则设计应该以整体规划为基础，将山地城市道路系统作为一个有机整体来考虑。各个道路之间应有良好的衔接和连贯性，形成合理的交通网络，确保整个城市的交通流畅和便利，这要求设计过程中综合考虑城市发展需求、地形地貌特点、交通需求等因素，将各个路段、交叉口和节点有机地结合起来，形成一个相互关联、互相支持的整体系统5。2.1.2 适应性原则设计应根据山地城市的地形地貌特点和交通需求，采取适应性的措施。道路线路的选择、布局和设计要充分考虑地势起伏、山体坡度和曲线等因素，以减少地形改造和对自然环境的作者简介：任剑（1983-），男，工程师，研究方向：城乡建设规划；国土空间规划；村庄规划；潘仁伟（1989-），男，工程师，研究方向：城乡建设规划；国土空间规划；村庄规划。基金项目：陕西省科技厅软科学研究计划（项目编号：2023-CX-RKX-058）。基于国土空间规划的山地城市道路系统设计方案任剑，潘仁伟（安康市城乡规划设计院，陕西 安康 725000）摘 要：为了适应国土空间规划的要求，山地城市道路系统的规划和设计成为提升城市可持续发展和交通效率的关键。本文以 A 市为例，旨在探索山地城市道路系统专项规划的设计思路。通过介绍项目概况和国土空间规划背景，分析了山地城市道路系统设计的原则和原理。并结合实际案例，提出了创新型的设计方案。研究结果表明，采用综合性的设计原则和基于地形特点的原理，能够实现山地城市道路系统的高效、安全和环保目标，助推山地城市道路系统规划设计的发展。关键词：国土空间规划；道路规划；山地城市；交通发展 中图分类号：TU98 文献标识码：ADOI：10.20080/ki.ISSN1671-3362.2023.07.035103第 7 期中国建筑金属结构影响。在选择路线时，应优先考虑地势平缓、易于建设的区域，并采取合理的工程措施来适应地形的复杂性，如隧道、桥梁和边坡工程等。同时，要根据交通需求的变化和城市发展的潜力，为未来的扩展和改造预留空间。2.1.3 安全性原则安全是道路系统设计的首要考虑因素。在山地城市中，由于地形复杂、道路曲线多等特点，设计中要注重交通安全。合理设置交通标志、信号灯和行人过街设施，提供安全的车行道和人行道，并考虑交通事故风险的预防和应急处理措施。此外，要考虑山地城市的气候特点，如降雨量大、易发生滑坡和泥石流等自然灾害，采取相应的防护措施，确保道路系统的安全性和可靠性6。2.1.4 环保性原则设计应注重环境保护，减少对自然生态的破坏。在山地城市道路系统设计中，要尽量减少土地开垦和绿地破坏，保护植被和水资源。采用环保材料和技术，减少土方运输和施工噪音。在道路旁设置绿化带和景观设计，增加道路美观度和生态功能。此外，要合理处理雨水排放和污水处理，减少对水环境的污染，保护当地生态系统的完整性和稳定性。2.1.5 创新技术应用原则设计应积极应用创新技术，提升道路系统的效能和可持续性。例如，可利用智能交通管理系统、自动驾驶技术和新能源车辆等先进技术，优化交通流量，减少能源消耗和碳排放。同时，可以考虑应用新材料、新工艺和可再生能源，提高道路建设和维护的效率和环保性。2.1.6 经济可行性原则设计应兼顾经济可行性，合理控制建设成本和维护费用。在设计中要进行经济评估和成本效益分析，权衡不同设计方案的投资回报和社会效益。同时，要注重与城市规划和土地利用的协调，确保道路系统的建设与城市的经济发展相匹配。在设计中，可以考虑灵活的设计方案，以满足不同阶段的需求，逐步实施，降低前期投资压力，并提供可持续的运营和维护计划，确保道路系统的长期可持续性。2.2 设计原理设计原理是指在国土空间规划背景下，针对山地城市道路系统的特点和需求，制定出具体的设计指导思想和原则，以指导道路系统的规划和设计工作。首先，景观融入原理是设计山地城市道路系统的重要指导思想之一。山地城市具有独特的自然景观和地貌特点，道路系统应该能够与这些景观进行融合，形成具有美感和识别性的景观特色。在道路设计过程中，要充分考虑山地城市的自然景观元素，如山川河流、森林和植被等，合理选择道路线路和布局，保留和强化景观要素，通过景观设计手法，如景观绿化、道路灯光和景观雕塑等，营造与城市特色相符的美丽景观。通过景观融入原理的应用，可以提升道路系统的品质和城市形象，增加居民和游客的愉悦感和归属感。其次，灵活性与可变性原理是设计山地城市道路系统的重要考虑因素之一。山地城市具有地形复杂、空间有限等特点，道路系统的规划和设计应具备一定的灵活性和可变性，以应对城市发展的变化和需求的变化。在道路线路选择和布局上，要留有适当的余地和扩展空间，以便未来的道路扩建和改善。同时，要采用模块化和可调整的设计策略，根据实际需要进行道路宽度、交叉口布置等方面的调整和优化。通过灵活性与可变性原理的应用，可以有效应对城市发展的变化，提高道路系统的适应性和可持续性。再次，交通多样性原理是设计山地城市道路系统的重要内容之一。在山地城市中，道路系统不仅要满足机动车辆的交通需求，还要兼顾行人、非机动车和公共交通等多种交通方式的需求。因此，在设计过程中应注重提供安全、便捷和舒适的行人步道、自行车道以及公共交通设施。要合理设置人行天桥、地下通道和过街设施，提供便利的步行和骑行条件，同时优化公共交通线路和站点布局，鼓励人们使用可持续交通方式。通过交通多样性原理的应用，可以促进城市居民的出行方式多样化，减少对私人汽车的依赖，缓解交通拥堵和环境污染问题。最后，社区参与原理是设计山地城市道路系统的重要条件之一。在道路规划和设计过程中，要充分考虑居民和利益相关方的意见和需求，进行广泛的社区参与和沟通。通过组织公众听证会、座谈会和问卷调查等方式，收集居民的意见和建议，将其纳入道路系统设计的决策过程中。同时，要积极宣传道路系统的设计理念和目标，增强居民的参与意识和责任感。通过社区参与原理的应用，可以增强居民对道路系统的认同感和满意度，提高道路系统的社会接受度和可持续发展性。3 基于山地城市道路系统的创新设计方案3.1 设计方案一：垂直通行系统的创新应用在山地城市道路系统的设计中，可以引入垂直通行系统的创新应用，以提高交通效率和空间利用率。通过在山地城市中建设垂直通行设施，如观光电梯、山地缆车和垂直升降机等，可以将交通纵向延伸，克服地形起伏带来的交通难题。这些垂直通行设施将连接城市的不同高度区域，缩短行程时间，提供便捷的交通方式，此种方式仅针对慢性交通。例如，A 市可以在山脚和山顶之间建设观光电梯，使游客能够快速到达山顶，欣赏壮丽的景色。此外，还可以在山区中建设缆车系统，将不同高度的居民区连接起来，解决慢性交通的速度问题，方便居民的日常出行。通过创新运用垂直通行系统，可以提升山地城市道路系统的整体效能，同时为居民和游客带来便利和舒适的交通体验。3.2 设计方案二：智能交通管理的实现在山地城市道路系统的设计中，可以引入智能交通管理模式，以实现交通管理的系统化、科学化。交通信号优化：引入智能交通系统，采用实时交通监测和数据分析技术，对交叉口的信号灯进行优化调整。根据交通流量的实际情况，智能系统能够实时调整信号灯的时长和相位，以最大程度地提高道路的通行能力，减少拥堵情况的发生。此外，还可以结合车辆优先和绿波交通技术，提高道路的通行效率和交通流的稳定性。动态交通导航系统：利用智能交通系统，可以为驾驶员提供动态的交通导航和路线规划服务。通过实时的交通信息采集和分析，智能导航系统可以为驾驶员提供最佳的路线选择，避开拥堵路段，减少行车时间和燃油消耗。同时，该系统还可以根据实时交通状况提供即时的交通警示和路况更新，帮助驾驶员做出准确的决策，提高交通安全性。电子收费系统：采用智能交通管理技术，可以实现电子收104中国建筑金属结构2023 年费系统的建设和应用。驾驶员可以通过无感支付方式，如电子标签或手机扫码支付，实现快速缴费，避免了传统人工收费的等待时间和拥堵情况。电子收费系统的应用不仅提高了收费效率和精确度，还减少了现金交易的风险和成本，提升了道路通行效率和用户体验。智能交通监控与管理系统：通过布设智能交通监控设备，实现对道路交通的实时监测和违法行为的自动识别。监控设备包括视频监控摄像头、智能识别系统和数据分析平台等。该系统能够自动检测交通违法行为，如超速、闯红灯和逆行等，并进行自动抓拍和记录。通过智能分析和数据管理，交通管理部门可以及时采取措施，维护交通秩序，提高道路安全性3.3 设计方案三：绿色能源与可再生技术的应用在山地城市道路系统的设计中，可以积极应用绿色能源和可再生技术，以降低能源消耗和环境影响。通过在道路系统中引入绿色能源和可再生技术，可以实现道路照明、交通信号和公共设施的可持续供能。例如，A 市可以在道路两侧设置太阳能光伏板，利用阳光转化为电能供给路灯和交通信号灯，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和碳排放。此外，还可以在山地城市道路的边坡或中央分隔带等空地上设置风力发电装置，利用山区特有的气候条件，捕捉风能产生电力。通过综合利用多种可再生能源，可以为道路系统提供清洁、可持续的能源支持，推动山地城市道路的低碳发展。另外，还可以将可再生技术应用于交通设施的设计中。例如，在 A 市的主要交通枢纽或停车场设置电动车充电桩，鼓励居民使用电动车辆，减少尾气排放和噪音污染。同时，通过建设自行车租赁站点和步行者休息站等设施，鼓励居民选择非机动交通方式，减少对机动车的需求，改善空气质量和交通拥堵。通过创新运用绿色能源和可再生技术，山地城市道路系统将实现能源的高效利用和环境的可持续保护，为城市居民提供更加清洁、舒适的交通环境。3.4 设计方案四：多层立体道路系统的创新构建为了应对 A 市山地城市道路系统的挑战，相关人员提出一条创新性的设计方案，即多层立体道路系统的构建。通过垂直堆叠和巧妙布局道路，可以充分利用空间，提高交通效率和道路容量。相关部门将在 A 市的山地区域设计和建设多层立体道路系统。通过在不同高度设置多层道路，可以充分利用山地地形的优势，减少交通拥堵和行程时间。例如，可以在山脚区域设计一条主干道路，然后在上方建设一层高架路，以承载大量车辆流量。同时，在更高的层次上，可以规划辅助道路、快速通道或非机动车道，以满足不同类型的交通需求。这种垂直堆叠的设计将最大限度地提高道路容量，使交通更加流畅。4 结论基于国土空间规划背景下的山地城市道路系统专项规划设计思路，以 A 市为例，经分析得出以下结论：（1）在设计原则上，应注重整体性、适应性、安全性、环保性等，以形成一个有机整体、适应地形特点、注重安全和环保、具有可持续发展和社会融合性的道路系统；（2）在设计方案上，可以创新地采用垂直通行系统、智能交通管理以及绿色能源和可再生技术的应用，来提高交通效率、减少环境影响和改善出行体验；（3）通过合理规划、创新设计和科技应用，A 市可以打造出适应性强、安全高效、环境友好的山地城市道路系统，为人们的出行提供便利、舒适的交通环境；（4）通过综合运用上述设计原则和方案，可以实现山地城市道路系统的优化发展，提升交通网络的连贯性和便捷性，促进城市的可持续发展和居民生活质量的提升。参考文献1 戴晶辰,王禹宁,马文欣,等.自动驾驶时代道路设计初探 J.城市发展研究,2021(12):68-76.2 陈昊.山地城市道路交通安全影响因素及风险评价研究 D.武汉科技大学,2022.3 王俊莹.山地城市道路交通网络韧性研究 D.重庆交通大学,2022.4 周登峰,董增.城镇道路交通工程设计技术研究 J.中国建筑金属结构,2020(08):32-33.5 孙烨,黄屹,冯林林,等.基于海绵城市背景下的城市道路设计优化 J.给水排水,2020(06):95-101.6 韩胜风,周华彬,胡苏.“规划新城”城市道路功能分类研究道路功能分类在临港新城的实践 J.华中科技大学学报(城市科学版),2004,21(03):74-77.勘 误由于编校工作疏忽，本刊 2023 年第 6 期两处作者信息错误，现更正如下。页码 8 10 刊登的特深基坑排桩支护连续破坏受力有限元数值模拟研究一文，作者简介中一位作者出生年有误，“鲁海涛（1996-）”应为“鲁海涛（1976-）”。页码 30 32 刊登的基于 BIM 的文物建筑数据标准及族构建路径研究一文，署名中一位作者名字有误，“白明”应为“白明辉”。特此声明，并向作者鲁海涛、白明辉及广大读者致以诚挚的歉意。