6.1.2.1　高速公路交通网络特性

1.发展动态性

交通网络内各类不同性质的城镇节点，其规模结构、形态和空间布局都处于不断变化的过程中。投资环境优越并具有良好发展机遇的城市，其动态变化呈不稳定上升趋势，反之会出现衰落下降趋势。

2.网络开放性

交通网络形态是城镇体系发育程度、阶段及经济联系的空间反映。由于现代社会的发展已极大地超越了时空限制，跨区域人员和货物交流已成为现代社会的主要标志，高速公路交通网络虽然直接服务于特定区域的社会经济需求，但必须要同周边区域公路网相互衔接、沟通，形成有机整体，因此，高速公路交通网络必须是开放而非封闭的，如图6-1所示。

图6-1　多层次的开放型城镇交通网络体系

作为一个开放系统，交通网络不但与系统环境存在着密切的交互关系，而且系统是依据这种交互关系而生存并维持着相互的规模[6]。

6.1.2.2　高速公路网形态的定量描述

根据图论方法，高速公路网可抽象成由节点和边所组成的线性加权图，路网组成元素相互关系的数学表示模型：

式中：G——高速公路网络；

V——区域内节点的集合；

U——节点的连线集合；

W——公路路段上的各种变量的集合。

1.高速公路网密度

公路网密度从公路网建设规模方面反映公路网的结构性能。高速公路网密度的大小，反映了高速公路发展水平，体现了公路网结构规模的合理性。其表达方式有面积密度、人口密度等，但单一指标往往不能确切评价路网与区域经济的适应程度，应考虑多种因素。

式中：DF——区域高速公路网面积密度，km/100km2；

L——区域内高速公路网总里程，km；

A——区域面积，100km2。(www.daowen.com)

2.高速公路网连通度

高速公路网连通度通过考虑网络与交通节点的连通状况，从高速公路网布局方面反映高速公路网结构特性。

式中：C——区域高速公路网连通度；

H——相邻两节点间的平均空间直线距离，km；

N——区域应连通的节点数；

ξ——非直线系数。

表6-1　C值与区域路网结构关系

3.高速公路网的可达性

高速公路网的可达性，可直观地表现高速公路网中各节点之间联系的难易和便利程度。

式中——分别为路网的平均出行时间和距离；

tij、dij——分别路网中i，j点间的最短平均行程时间和距离。

6.1.2.3　高速公路网形态的空间布局描述

高速公路网形态随区域空间结构的变化呈现出多样性，但分析其中的基本元素，可归纳为如表6-2所列基本形态。

表6-2　公路网络形态的基本形式

续表