高紅江 劉應宗 潘珍妮 楊斯玲
(天津大學管理與經濟學部1) 天津 300072) (遼寧工程技術大學建筑工程學院2) 阜新 123000)
鄉村道路網是鄉村空間結構的一個重要部分,通過連接從農田到場院、交易市場、加工場所以及農業生產資料提供場所的交通聯系,鄉村路網支撐了幾乎所有的農業活動.不同的農田耕作系統有不同的交通需要、使用不同的交通設施,產生不同的交通模式[1].同時,農業機械化水平的提高,耕作方式變化,交通工具的進步,適宜耕作半徑也在加大,耕作距離對農民居住地點的制約逐漸變得寬松[2].鄉村空間布局的變化和農業生產活動的現代化發展以及鄉村農業生態功能的要求,對糧食主產區鄉村道路網的規劃都有重大的影響.
合理的鄉村道路規劃評價能幫助決策者選擇最優的規劃方案,城市道路交通規劃評價重點主要在其交通效率,那么鄉村道路規劃評價重點是什么呢?對農村公路的評價主要集中在農村公路的績效評價指標和方法上[3-4].張俊杰提出了村莊道路系統指標體系的具體內容、技術指標,并用在了廣州郊區的一個農村道路規劃中[5].作為鄉村道路網重要組成部分的田間道路網,通過路網圖形的通達性建立田間道路網評價指標體系對土地整理工程中道路規劃設計的合理評價有較好的效果[6].在鄉域范圍內,對鄉村道路網的綜合評價研究鮮見文獻.本文依據糧食主產區鄉村經濟的可持續發展和城鎮化要求,研究了糧食主產區鄉村道路網規劃評價的指標體系.
大多數鄉村道路交通規劃時,借鑒城市道路交通的理論和方法,常常忽略我國農業現代化發展,農業人口集聚居住和農業分散發展的這一重要前提.目前我國糧食產能向主產區和產糧大縣集中,糧食生產集約化水平提高,儲運設施明顯改善,今后10年努力把糧食主產區建設成為集中連片的國家級商品糧生產基地.這些變化都對糧食主產區鄉村空間規劃、鄉村路網布局和田、水、路、林的綜合布局提出了新的要求.當前情況下,缺乏把整個鄉村區域內生產功能區、生活功能區、工商服務功能區作為整體考慮的鄉村道路網規劃.尤其應將生活功能與生產區之間的道路聯系作為一個重要的考慮方面,以加強鄉村路網的通達性.特別是對于連接農民生活區至其農業田間生產區的道路設計,應該結合現代農業運輸設備、田間作業設備通行的特點制定出相應的技術標準,以滿足農業機械化生產的要求.同時,要考慮農產品的特殊性,比如糧食的散裝運輸、水產品的冷凍運輸、牛奶等制品的恒溫運輸、分割肉的冷藏運輸等等[7].
鄉村道路交通規劃不能走城市交通規劃的老路,一開始就必須按照可持續發展的要求,統籌兼顧資源的優化利用、生態環境和鄉村景觀的保護,改變傳統的以滿足交通需求、解決交通問題為唯一規劃目標的規劃方法.交通設施的規劃、建設與經營必須在保證鄉村生態環境和景觀不受破壞,保證土地資源和能源的優化利用的提前下,為使用者提供高效、廣泛的服務、引導鄉村地區的土地利用,使鄉村空間構造向所期望的方向發展即農村人口鄉鎮的集中居住,種植業的規模布局,產業的集聚等.在促進交通系統建設與發展的同時,重視鄉村生活環境和景觀的保護以及資源的優化利用.基于可持續發展的鄉村道路交通規劃理論體系框架,見圖1所示的3個研究層次,對應了從土地利用、交通結構到道路網的完善與有效利用的優化完善鄉村道路交通問題的系統思想.體現了經濟的可持續性即鄉村道路交通服務的高效率,社會的可持續性即把土體利用和交通規劃結合起來滿足不同生產和生活活動的交通需求,環境的可持續性即減少對鄉村生態系統特別是農田生態系統的負效應.

圖1 鄉村道路交通規劃研究層次和流程
評價指標的選擇與計算,是影響評價結果的關鍵,必須構建一套科學適用的指標體系.評價體系的構建,通常采用數理方法,由于鄉村道路歷史數據很少,很難通過數理的方法建立科學的指標體系.鄉村道路網作為鄉村交通的基礎設施,是影響鄉村交通可持續發展的重要因素.建立基于可持續發展的鄉村道路網絡方案評價體系的基本思路是,按照價值-目的-目標的邏輯分析,從鄉村交通可持續發展的要求出發,在滿足糧食主產區農業生產和農民生活交通功能的前提下,考慮資源的優化利用、生態環境和鄉村景觀保護的具體目標,建立能夠反映道路網絡總體交通效率和體現鄉村道路交通可持續發展的評價指標體系,見圖2.

圖2 基于可持續發展的鄉村道路網評價指標體系
2.1.1 路網面積密度 鄉村道路網絡面積密度在一定程度上體現了鄉村路網結構的合理性,和鄉村生態空間景觀的連續性.鄉村路網密度的確定應該考慮下面一些因素:(1)不同自然地理、地形地貌的地區,鄉村空間布局和農田地塊布局影響路網的疏密;(2)要兼顧農業生產和農民日常生活等方面的要求;(3)考慮鄉村區域內生產功能區、生活功能區、工商服務功能區之間的交通聯系;(4)除了從交通角度考慮還得兼顧道路對鄉村生態景觀的破碎化影響.
單位面積擁有的公里里程長度,計算公式為

式中:D為路網面積密度,km/km2;L為鄉村道路總長度,km;A為鄉村土地面積,km2.
2.1.2 路網連通度 道路網連通度反映了道路網絡的成網程度,這里是借鑒了城市路網連接度的定義,城市道路的連接度越高,表明路網中斷頭路越少,成環成網率越高,反之則成網率越低[8].但鄉村道路的連接度不能照搬城市,由于不同道路在鄉村路網與城市道路網的功能差別很大,在路網布局中不提倡穿越鄉村的道路以及要保護村落的歷史形態和保持用地布局不受干擾,造成鄉村中斷頭路要比城市多,所以路網連通度應是一個適當的值,計算公式為

式中:C為道路網連接度;N為道路網總節點數;mi為第i節點鄰接的邊數.
2.1.3 路網通達率 城市路網的可達性一般常用居民或車輛的出行時間或行程表示,城市路網重在可達的效率,鄉村路網重在連通居民點與田間地塊,所以鄉村路網的可達性,需要反映鄉村居民點和田間地塊的通達情況.

式中:NA為通達率;nr為具有滿足交通需求的道路的居民點數和土地斑塊數的總和;n為鄉村居民點數和土地斑塊數的總和.
2.1.4 路面狀況指數 路面狀況與路網的通行能力、道路的交通功能和服務水平相關,它既直接影響到行車質量,又直接影響到鄉村道路運輸的經濟效益.鄉村路網包括鄉道、村道、田間道路,由于田間農業生產活動的機械與一般城市道路和公路上通行的車輛有一定的區別,無論是在通行機械和車輛的外形尺寸還是載重量軸壓都方面都有其特點,所以鄉村路網不能用簡單的鋪裝率來反應起路面狀況.這里用路面狀況指數可以較為簡便地反映規劃區域的鄉村路網的通暢狀況和道路功能明晰狀況,指標值越大說明通暢程度越好.其定義式如下:

式中:li為鄉村道路第i段的長度;ci是量綱一的量,反應了不同功能道路路面結構狀況符合規劃標準的程度,這個數值可以通過規劃的路面結構狀況與各種標準的路面狀況的比值獲得.
2.1.5 路網擁擠度 路網擁擠度是用來表示鄉村道路擁擠或利用程度的指標,反映整個路網適應負荷的能力,定義為鄉村道路網交通量與道路網容量之比,由于鄉村農業生產活動的季節性,造成鄉村道路交通的季節性,從而在鄉村農業生產集中的季節路網利用程度比較高,在農閑季節利用程度比較低,為了合理評價鄉村路網的利用程度,分不同季節賦予不同的權重,一般農忙季節權重較大農閑季節權重較小,計算公式為

式中:NCL為路網擁擠度;Q為整個鄉村道路網的交通服務當量,輛/d;C為整個路網的標準容量,輛/d;wt為第t個時段所占的權重;qi為第i個路段服務的交通量,輛/d;ci為第i個路段設計標準交通量,輛/d;li為第i個路段里程,km.
鄉村道路網絡對鄉村生態環境的影響體現在鄉村景觀空間的空間布局和農田生態系統.路網對鄉村景觀空間的影響因素一個是道路作為生態基礎設施的本身質量,一個是道路對連續景觀空間的分割.
2.2.1 道路邊緣綠化率(GR) 鄉村道路和道路邊緣是生態基礎設施的重要組成部分,在鄉村景觀格局中起到了生態廊道的作用,影響著景觀生態模式和過程變化.商品糧基地農業生產活動的強度比較大,道路邊緣的綠地還是重要的動物群落和植物群落的棲息地.從而道路邊緣的綠化是道路建設的重要內容,在路網規劃指標中用道路邊緣綠化率來衡量.其計算公式為

式中:RVsg為達到綠化標準的道路邊緣面積;RVs為道路邊緣總面積.
2.2.2 鄉村生態景觀細碎度 鄉村景觀細碎化一般被描述為由于自然或人為割裂因素,鄉村土地被分成零碎的、分散的、大小不一的塊,而呈現出分散和無序狀態.細碎化對農業生產積極作用體現在細碎化可以豐富農業內部種植結構,充分利用勞動力資源,緩解了人多地少的矛盾[9-10].消極影響主要體現在細碎化降低了農業生產機械化效率,提高了農業生產成本,對農業生產的技術效率與規模效率有負影響.鄉村道路對鄉村景觀細碎度影響主要是割斷了鄉村景觀的連續性,一般用路網尺寸的倒數表示[11].考慮到鄉村道路路網的不規則性和不均衡性,這里用鄉村景觀的斑塊數和平均的斑塊面積來衡量鄉村路網布局和建設對鄉村生態景觀細碎度的影響.景觀細碎度指數(FI)的計算公式為

式中:nf為鄉村景觀的斑塊總數;MPS為平均的斑塊面積.
鄉村道路屬于低交通流量的道路,交通工具的能源消耗以及土地利用效率在資源利用方面體現的并不明顯.由于鄉村相比城市比較偏僻,而且道路常常得不到良好的維護,損害的頻率較高,所以道路建設和維修所用的建筑材料是道路對資源利用影響較大的方面.因此鄉村路網規劃在資源利用指標方面主要從道路建設和維護所用的建筑材料方面考慮,用本地建筑材料的利用率(LCMU)來表示,計算見式(8).

式中:Mli為道路建設和維護所用第種當地建筑材料的費用;m為當地材料種類數量;M為建設和維修所用建筑材料的總計劃費用.
鄉村道路交通規劃是一個非常專業且復雜的課題,在這一方面還有很多問題等待我們去研究.本文以糧食主產區鄉村道路網為研究對象,從可持續發展的角度提出了鄉村道路交通規劃理論體系,建立了鄉村道路網規劃方案評價指標體系,為規劃建設可持續發展的鄉村道路網提供了依據和方法.
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