為什麼城市道路設計是方的呢?如果全改成「三叉口」會不會更好?
1、有沒有誰能算一下,傳統正方格道路的平均路長 和 六方格 BeeCity 平均路長。大致就可以
【正四方格平均路長】:結論:約1.273倍(既4/π)——在類數學的罈子里求證過專業名稱:道路非直線係數——來自sinopitt,見@和平答案的評論【正六方格平均路長】:求高手,求邀請!!
2、考慮現在紅綠燈、等車等因素,再來分析這兩種城市道路架構的優劣。@駿揚的答案中有不錯的觀點未展開論述,待論……3、方正型道路的歷史原因!?見@駿揚 答案
成因:棋盤式道路最早在古埃及城市中出現,比如卡洪城,原因是古埃及的道路為十字形主要是因為在他們的象形文字中,「城市」一詞是圓形內劃十字組成,圓形代表城牆,十字代表街道。之後美索不達米亞的許多城市和古印度的城市都曾引用過,但最早將這種形式在規劃理論上加以闡述的是古希臘的希波丹姆。中國城市最早的棋盤式道路在《周禮.考工記》中得到闡述,此後的城市大多以此為依據。
紅綠燈:三岔口在交通衝突方面的確比四岔口、五岔口要好的多。道路交叉口的車流(只計算機動車流)矛盾可分為三種:分岔點(同一行駛方向的車輛向不同方向分開),交匯點(不同方向的車輛以較小的角度向同一方向匯合),衝突點(不同行駛方向的車輛以較大的角度相互交叉)。三岔口這三個矛盾點的數據是3,3,3,合計9;四岔口為8,8,16,合計32,五岔口為15,15,50,合計80。所以三岔口在交叉口交通衝突方面是具有優勢的。
交通方向:三岔口是三條道路交匯,四岔口是四條,如果是非城市中心區,或者部分道路上交通量很小,那麼三岔口的設計是具有優勢的;但如果是城市中心區,或者來自城市各個方向的交通量都很大,四岔口的設計就佔優勢了。
中心區:以三種道路形式作比較,分別是放射型,方格型,蜂窩型。這三種道路形式中最容易形成城市中心的是放射型,其次是方格型,蜂窩型最末。所以在城市中心區的設計中,經常會採用放射型路網,有時也會採用方格型,蜂窩型很少採用,因為該種路網不宜形成集中的城市中心區。
建築:方格型路網方便了建築的布置,放射型和三岔口型路網容易形成不規則的地塊,增大了建築設計的難度。
等車:上面提到的等車問題嚴格說並不算是交叉口設計的問題。城市堵車有很多方面因素,比如說城市功能分區過於嚴格,中心區功能過多,過於龐大,居住區和居民上班處距離過遠,周邊衛星城變成了睡城,從而產生上下班的潮汐流,長生交通擁堵。還有,交叉口距離過近,兩個相鄰的丁字路口,城市道路中的「蜂腰」現象,道路路權劃分不明,非機動車和人流與機動車流混雜,視距三角形區域中障礙物未得到清除,這些都是道路擁堵的原因。
事實上城市道路除了方的之外,還有尖的,圓的,多見於歐洲的一些城市。巴黎的最為典型。不過這種形式多是從美學、軸線形式和其它方面(中世紀歐洲城市因為突出教堂的地位也多為放射型)的考慮,交通方面的考慮的很少。勉強能算是業內人士 這個問題可以從微觀到中觀到宏觀不同的層面找答案1.微觀層面主要用到的不是交通知識 搞數學的人給算例吧 沒有驗證平均路長是不是有縮短另外城市道路終歸只是起連接作用 交通只是出行方式 而不是目的 方格網布局更便於土地利用 六方格的話會多出很多難以利用的三角形區域 而且還涉及到城市景觀啊什麼之類的 個人感覺會增加很多工作量 不好處理 再深入就得建築和景觀的人來解答一下了2.中觀層面 前面有人提到了 六方格網沒辦法設置快速路 通俗點說就是做不到方格網的四通八達 而在方格網中是可以通過信號控制達到某種程度的綠波交通的 城市快速路如果做得好的話車速可以到60-70吧 參見長春...雖然我很不喜歡這一點..並且實際上城市道路並不僅僅是道路而已 道路紅線寬度以內的路面下埋了很多東西 這些管線當然應該是直線形式 那麼六方格路網裡面道路下方的各種管線設施既難以鋪設又難以維修 單這一條估計就可以駁回六方格式的布局了 題主可以試想一下沒有哪個城市的軌道交通網路為了達到更小的道路非直線係數規劃成六方格形的 有一部分原因可以說和這個類似3.宏觀層面 評價道路網的效率題目里說的道路非直線係數只能算是個指標而已 實際上常用的差不多有連通度和可達性兩大類
先說連通度
β指數 美國經濟學家K.J.Kansky研究出的指標,是表示運網連接程度的簡單易行的方法計算方法 β=E/V 其中E—路網中路段數目 V—路網中節點數目β值越大,聯通情況越好β=0-0.7,為不完全連接;β=0.7-1.0,為簡單連接;單一迴路時,β=1-1.2,為一般連接;多個迴路時,β&>1.2,為高度連接。隨手畫了一下20個節點的兩種網路 方格網路段數31 六方格24 路網越大這個差距只會越大 所以毫無疑問方格網更優 當然了 兩種情況都算是高度連接 只不過方格網真的是連通度更好而已α指數 路網中所含的基本圈數與路網中最大可能存在的圈數之比α=(a-n+p)/(2n-5) *100%a-路段數 n-節點數 P-子圈數,對於一個整體的路網,p=1α≤100%,α越大,聯通程度越高;當α= 100%時,路網具有最大可能的邊數和圈數,此時路網聯通的程度最大聯通度
C=L/(ξ*H*N)式中:ξ-非直線係數L-公路網總里程N-區域內節點數H-兩節點平均直線距離A-區域面積C&<1.0 連接度較差;1.0&也可以從城市中地塊的開發角度解釋:
交通規劃一般以上位的城市規劃為基礎,而中國的城市規劃,不論是建國後照搬的蘇聯城市規劃模式,還是改革開放後引入的美國的規劃模式,都注重對地塊的功能劃分,以不同功能的地塊組合形成某個區域的用地格局是城市規劃中最常見的模式。而不同地塊之間的間隔自然而然也就是市政道路的空間所在。
而地塊的劃分,基於山水地物地貌或者鐵路公路等天然或人工的阻隔外,還有一條就是便於地塊內建築的擺放,自然而然的,方形的地塊最受青睞。。帶來的結果之一,就是地塊間的道路以十字形,和T形為主。
在一些新城,如果在前期城市規劃中充分考慮地塊的使用和建築的擺放,是可以做到形成Y形三路交叉。但是這要求規劃部門對地塊的使用最非常精確和詳細的規劃,對規劃本身及後期的土地拍賣提出了非常高的要求。所以一般很少這樣做。
在老城區就更明顯了,地塊、路口形成後,再進行這樣的三路改造明顯得不償失。算是應邀請回答吧。from http://www.zhihu.com/question/19691047?__nids__=3028457
問題一
首先把問題轉化為數學模型:
1.如果道路能滿足交通需求,需要城市內任意地點到道路的距離小於一個固定值d。2.那麼對於正方格,道路相鄰的節點的距離是2*d;對於六方格,道路相鄰的節點的距離是(2*sqrt(3)/3)*d。3.假設起點是(0,0),終點是(x,y)。假設x,y遠大於d,那麼對於正方格道路系統,車的行駛距離是(x+y);對於六方格道路系統,車的行駛距離是(4/3*max(x,y));
於是:對於當x/y的絕對值在某個範圍之內(1/3到3),是優於正方格道路系統的,而在其他情況下則比正方格道路系統遠。4.綜上,哪個道路系統更優秀取決於邊界條件。如果城市像包頭那樣的狹長地形,正方格更優。如果像成都那樣,則六方格更優問題二就更複雜了,可能用通訊系統,香農公式,信道之類的能做一個漂亮的解答
問題三,古代中國城市的指導性原則來自《周禮 考工記》,估計與天圓地方學說有關。
僅僅當作拋磚引玉,沒有做具體計算。歡迎批評指正。這個問題其實不是道路交叉口應該是什麼形狀,而是道路劃分出的城市地塊是什麼形狀,本回答中暫不討論諸如高速公路、鄉村道路等非城市道路。同時暫且不討論山地、河流等特殊地形,僅以平原為例說明。
首先,城市道路是給其他相鄰地塊服務的,只有道路沒有與之毗鄰的設施,道路幾乎沒有意義(可以當練車場……)。
其次,每個地塊中到達最近道路的距離是有上限的,在用地性質和地貌相同的情況下,這一距離限制基本沒有變化。再次,由於道路的服務性質,所以在滿足以上兩個條件以及滿足交通量的前提下,城市道路用地應該越少越好(用於其他用途都有更高價值)。所以被道路劃分成的地塊內的每一點都應該能滿足在一定限制距離內即可到達邊界道路的條件(地塊內的建築和構築物遮擋同樣考慮在內)。
因此,從平面上來看,能夠滿足以上條件的地塊形狀,應該形體系數越小越好,也就是說(地塊邊長/地塊面積)的比值越小越好。對於單獨一個地塊來說,圓形是顯然最優解,但是圓形的地塊間除了道路還有剩餘面積,不能滿鋪城市用地,這顯然是一種浪費。剩下的形狀中,可以滿鋪並且形狀比較規律的就只有三角形,正方形,正六邊形了(平行四邊形,等腰或直角體型也可實現,但是只能算是正方形的變異,且效率不夠高)。
如果是三角形滿鋪,那麼每一個道路交叉口都會有6個方向,那麼車流交匯時的效率會大大降低,交通量只要稍大變態堵車無可避免,這麼顯而易見的情況不解釋了。如果是正六邊形滿鋪,那麼就是都是三岔路口,但是每經過一個道路交叉口,車輛行駛方向都會變化一次,不說路痴,稍有不熟悉的人就會很快需要導航幫助了,早幾年沒有導航定位的時候,不少人出趟門估計需要有一半時間在問路吧~這個布局在所有車輛強制或者標配自動導航之後,效率也許會不錯。當然在道路交叉口的通行效率上也許會有較大提升。如果是正方形滿鋪,那麼是我能想到的以上各種組合中最為平衡,問題最少的一個了。在道路交叉口通行效率,地塊易用性,城市道路識別性各方面最為平衡的解就是正交網格了。補充說明1丁字路口讓人感覺比十字路口通行更快捷的原因有以下可能:一般在城市規劃中,為了更高的路網密度及道路通暢性,是儘可能不設置丁字路口的,因為垂直向的車流向前方行駛必將增加轉彎數量,減緩交通速度。所以除非以下情況出現,規劃中是不宜設置丁字路口的:A因地形原因,道路不能延伸;B道路一側的地塊已開發或不能徵用作為城市道路交通用地;C道路一側地塊未開發。。、B類原因一般是毗鄰地塊是大面積的工業、軍事用地或者綠地、湖泊、河流或者是對外交通用地(鐵路、高速公路等)那麼在這些情況下這一路口周邊的總交通量是會比一般交叉路口的交通量小,所以其道路擁堵程度自然不能和一般城市幹道交叉口相提並論。所以丁字路口比十字路口更快捷的直觀感受不一定是真實情況。十字路口更優:
1. 方向性。十字路口對人的指向是最好的,你心裡可以明白大致上往哪個去到你要的目的地。三岔口就暈了。
2. 交叉口通行能力。道路交叉口通行能力,主要是由車輛衝突點(通俗說就是車輛行進方向不同,路線交叉的點)和交織點(通俗說就是雖不交叉但由不同車流匯入的那個點)的數目決定的,特別是交叉點。 單純看一個三岔口和一個十字路口,三岔路口佔優。這也是前面有些分析認為三岔口好的理由。 但是在兩個路口一起看,特別是距離不足夠大的時候,交叉口的之間的路段會特別擁擠,導致整個系統的效率嚴重受影響。網格跟易於形成方向感呀,四個方向剛剛好。如果當初人們認知的方向有三個的話,三岔口也許會是主流吧。
方格街區,最適合建設。方型建築最適合使用。所以會有方格路網
城市道路的設計的功能需求,城市道路與周邊環境的協調,以及市民的交通行為習慣。個別地段使用三叉口確實可以優化交通布局,但整體三叉口布局存在很多為題:城市的規劃、主幹道快速路的布局、指向性...
全部三岔口?你要考慮中場距離快速運輸啊。
三岔口的話指路是個問題,東西南北,在哪邊呢?人叢生下來不久貌似就是喜歡正方形和直角多一點,後面一句有待討論。
三岔口道路就是個悲劇,你們可以來大連實地考察一下。大連是丘陵地帶,道路分布很不均勻,導致很多三岔口道路。丫純是個悲劇,紅綠燈一團糟,行人不得不闖紅燈,因為如果你老實等的話,你至少得等5分鐘以上。當然,也可能是大連城市建設局規劃的不好,但是,真的很悲劇!
主道路口會有一定的優勢,不過會把土地切的很凌亂,沒有利用效率。
不知道有沒有在國內大城市堵車的經歷!
如果在三叉口,感覺堵車的概率會少很多
這應該有一些道理吧!
------平均路長模型------
計算方格路的理論平均路長:
假設R是我們要去的點的距離,並且遠大於每格道路的距離。那麼可以簡化的路長比例是:
sin x
+cos x對角度x的積分,區間去(0~2π),積分結果是8,平均比例是8/2π≈1.273。就是說平均你在方格城中你要走的路長是你直線距離的1.273倍。
蜜蜂城的理論計算求數學高手指點!
------三 岔 口 道 路------update
申明一下,完全沒有交通專業知識,全憑自己胡想,不對請專家指正。
畫了一個三岔口交通示意圖:(點擊才能打開)
http://hiphotos.baidu.com/freeally/pic/item/9dbd5baf082664a6faed5021.jpg
按照三岔口的交通設計:(請參考圖示來閱讀以下內容)
我們把車輛交通信號燈僅設在路中央,只有左轉允許和右轉允許。
每個信號周期,分為3個時間段,分別為A道通車、B道通車、C道通車
未考慮行人下:
A道 A- &> C 綠 紅 紅 A- &> B 綠 綠 綠B道 B- &> A 紅 綠 紅 B- &> C 綠 綠 綠C道 C- &> B 紅 紅 綠 C- &> A 綠 綠 綠圖例中每道有1個行人過馬路的停靠點。
考慮行人下: A通車時段 B通車時段 C通車時段A道 A- &> C 綠 紅 紅 A- &> B 綠 讓A右B左 綠B道 B- &> A 紅 綠 紅 B- &> C 綠 綠 讓B右C左C道 C- &> B 紅 紅 綠 C- &> A 讓C右A左 綠 綠按這樣的設計:每個信號周期假定為3個30S秒,一個30S稱一個時段。每個信號周期90S內:右轉車輛通行時間為60S,等待30S——非常通暢左轉車輛通行時間為30S,等等60S——比較通暢行人過馬路一次,需要在中間等待區暫停,既2個步驟,最快2個時段內完成,最慢3個時段內完成。此設計車輛和行人完全沒有干涉,盡量避免交通事故。相比之下如果十字路口要達到最後那個無干涉條件,需要的等待周期是非常之長的。所以現在城市交通都設計了不少天橋、隧道、右轉專用道(這個是有人車干擾的,容易事故)來緩解交通壓力。1.方格路網多見於系統規劃的的城市2.方便測繪和施工,充分利用空間,適合建築排列布局,易於空間設計3.易於形成方向感先想到這些
如果都是「三叉口」,那麼連接兩個「三叉口」的路段最繁忙,幾乎是其它路段的兩倍
都是三岔口,估計會經常迷路的。
1. 如果都是三角形的路,怎麼建房子?
2. 三岔口還是需要紅綠燈吧,左轉的時候還是會有衝突。
優勢到底是什麼呢?推薦閱讀:
※從濟南高速光伏路面被偷事件,我們應當深思哪些問題?
※為什麼市區的公路是瀝青路,郊區的是水泥路?
※高速公路上每條車道上的車流永遠朝一個方向行駛,對路面有什麼影響?路面建設的時候,有什麼針對車流方向的措施?
※道路設計中,無障礙設計是如何體現的?