摘 要

城市交通网络是城市公共设施的重要组成部分，对于提高城市管理效率具有重要的现实意义。本文希望对武汉市的交通网络特征做评价分析。借此来了解武汉市城市道路发展建设的现状。基于GIS技术，以武汉市交通网络为研究对象，探究武汉市交通网络空间分布规律。结合长度-半径维数、分枝维数以及相似维数等参数，对武汉市交通网络的空间结构特征进行测算，并对武昌、汉口、汉阳的交通网络进行对比分析，揭示了武汉市交通网络的空间结构特征。研究结果表明：城市交通网络作为城市形态生成演化过程的一种表现，具有分形的特征。武汉市交通网络长度半径维数普遍小于2，城市交通网络密度由武昌、汉口、汉阳各交通枢纽向周边地区递减，城市公路交通有着很大的发展空间。

关键词：交通网络；分形理论；长度—半径维数；分枝维数

Abstract

Urban transportation network is an important part of urban public facilities, which has important practical significance to improve the efficiency of urban management. This paper hopes to analyze the characteristics of traffic network in Wuhan city. To understand the current situation of the development and construction of urban road in Wuhan. Based on GIS technology, taking the traffic network of Wuhan city as the research object, the spatial distribution law of traffic network in Wuhan city was studied. Combined with the length radius dimension, dimension of branches and similar dimension parameters, calculate the spatial structure characteristics of the traffic network in Wuhan City, and comparative study of transport network of Wuchang,、Hankou、Hanyang, reveals the characteristics of spatial structure of Wuhan city traffic network. The results show that the urban traffic network is a kind of performance in the process of the formation and evolution of urban morphology. Wuhan traffic network length radius of the dimension is generally less than 2, urban traffic network density from Wuchang、Hankou、Hanyang, the transport hub to the surrounding area, urban road traffic has a lot of space for development

Key Words：Traffic Network；Fractal Theory；Length - Radius Dimension；Branch dimension

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3论文主要内容 2

第二章 武汉市道路空间形态特征分析 4

2.1路网等级结构分析 4

2.1.1武汉市不同道路等级等级结构分析 4

2.1.2 武汉三镇交通网络等级结构分析 6

2.2路网空间结构分析 7

第三章 城市交通网络的特征参数选择 9

3.1交通网络的分形维数（分维）—半径维数 9

3.1.1半径维数的定义 9

3.1.2半径维数的地理意义 9

3.1.3 半径维数的最小二乘测算 10

3.2 分枝维数 10

3.3 相似维数 11

第四章 武汉市交通网络的分形特征分析 12

4.1 武汉市交通网络的长度—半径分维数测算 12

4.1.1 城市测算中心点的选取 12

4.1.2 回转半径的选取与实际拟合曲线的生成 13

4.2 武汉市交通网络分枝维数测算 16

4.3 武汉市分维数的时空对比分析 16

4.3.1武汉市三镇分维数对比分析 17

4.3.2 武汉市2012年与2006年差异化分析 17

第五章 结论与展望 19

5.1主要结论 19

5.2未来展望 19

参考文献 20

致 谢 21

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

城市交通是城市经济发展的基础。未来交通学者朱莉安·希蒙曾提出：“如果城市经济发展的核心因素仅有一个，那么它肯定是交通环境”。武汉市作为国家中部的第一大城市，在当前城市圈“两型社会”综合建设改革总体方案的大形势下，伴随着诸如社会事业、产业发展、试验空间、综合交通、生态环境等五个专项规划的投入运行，武汉正在以“大交通、大产业、大投资”的全新姿态，极力构建全面完善的交通运输管理体系，完成武汉城市圈的道路交通一体化。而交通运输管理体系的完善，显然会对城市圈中各个个体本身交通体系有着更高的要求，也会对各城市交通网络产生深远影响。在这个形势下，武汉市中心城区的交通压力越来越大，各种交通问题也凸显出来，急需对武汉市交通特征进行分析，为之后的道路网络建设提供参考性决策。对武汉市交通网络的分析方法也同样适用于其他城市，完善的理论指导与分析模型可以帮助城市更好的规划建设城市道路网络。

城市道路网络是道路交通的表现形式，由运输工具、道路网络与交通管理形成交通运输的供应和管理，交通网络运输商的供给平衡决定着道路交通系统的运行状态^[1]。目前，我国大多数的城市道路网络供给处于一种较低的平衡状态，运转效率不足。一般城市主干道上机动车的运行速度仅为15～20Km/h，大城市中心区的车辆速度为10～15Km／h，运行高峰期间公交车辆的运行速度为5～10Km/h左右^[2]。出现这种状况的原因主要是交通供给总量缺乏、交通管理技术落后，也有着道路网络布局不科学、功能结构上不合理、交通发展瓶颈的制约作用等多方面原因。

武汉市中心城区交通现状较为复杂。首先，三镇枢纽建设（武昌、汉口、汉阳）区分度极高，特色鲜明。汉口是现代化商业区，汉阳是重要的工业区，而武昌则为高新技术文化区。跨江桥梁的建设与修复，诸如长江二桥、长江三桥与江汉桥的开通运行、长江一桥的修复以及长江四桥的在建，使得武汉三镇（汉口，武昌，汉阳）之间的交通流量互相均摊，大大减轻了各自的交通压力。其次，高速路与立交桥共同建设。近年来，武汉市在中心城区先后建造了大量的高速路与立交桥。武汉市鳞集的公路网络，高效便捷的物流能力，为当代制造业、经贸业创造了迅速发展的条件。高速与立交的飞快发展为武汉与全国的交通提供了关键的枢纽，为武汉对外的经济交流作了充足的准备。