道路设计的选线优化设计研究

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一、城市道路选线的基本原则

城市道路选线需要遵循以下几个基本原则：（1）在道路的选线过程中首先要考虑的是具体的地理地势对道路施工难度的影响，需要对不良地段和影响道路施工的地段进行回避，其次要选用正确的技术标准进行道路设计前的地形勘验和数据测绘。对目标区域的工程地质、水文等影响因素，避开难以施工的土质，例如避开沙土、湖泊、冻土等土质的区域，同时在进行道路选线时要避开不适合施工的区域，比如不能安排在文物建筑区域。（2）少占用耕地。对于道路选线要注意减少对耕地农田的占用，同时要实现道路的平衡性，提高道路施工的便利性和安全性。（3）城市道路选线的成本控制原则。成本控制是城市道路选线中重要的原则，需要综合考虑道路施工成本和后期的运营成本，选择合适的指标来分析其经济成本支出与后期维护成本的情况，从而做到在节约成本的情况下确保道路施工质量和确保后期运营成本的经济性。（4最小工程量原则。最佳道路选线方案需要选用最小工程量原则，通过减小工程量来降低建设成本开支，同时可以减少施工时间，减少对交通的影响，以此来满足行车的安全和满足驾驶员的行车舒适性。（5）可持续发展原则。可持续发展不仅要求经济、环境等资源满足当代人的生存要求，更是在于能够满足对于后代人的生存要求，而城市道路优化的设计和建设能够很大程度的降低人类活动对自然环境的破坏和影响，有利于实现人与环境和谐发展。

二、城市道路选线的步骤与方法

选择合理的道路线路能够提高交通便利性，提高行车的舒适性，同时减少拆迁的浪费等，因此要对城市道路选线进行合理的规划，结合具体的地理环境进行全局考虑、逐段分析，然后进行定线和优化分析。（1）全面布局。全面布局需要在道路主干道找到几个主要的控制点，通过控制点的走向来确定这条路线的基本走向，从而把握全局的控制。（2）逐段设计。逐段设计主要是针对已经划出的控制点之间的相邻范围进行逐一设计，根据通过地段的特点和设计道路的等级进行设计，同时综合考虑细节控制点进行路线划分。（3）定线设计。对设计好的路线进行确定和再加工，从而确定道路的具体位置和走向，结合施工具体因素进行设计。（4）建立单因素分析模型进行分析,将道路的地形图、路线图数字化，反应在单因素模型里面,此外还可以进行多因素的分析。

三、城市道路选线模型的优化

1.道路智能化选线影响因素分析与选取

影响道路选线的因素主要可以分为三类：（1）影响道路长度的因素。（2）影响道路地理位置的因素。（3）影响道路设计的因素。影响道路长度的因素主要有资金因素，资金因素是决定道路施工能否顺利进行的主要因素，资金因素里不光包括道路施工成本,也包含道路运营成本因素。影响道路地理位置的因素主要是地理环境因素，包括地形、土质、社会环境等因素。影响道路设计因素包括行车安全性等方面。采用单因素分析法对影响道路长度和位置的因素进行分析，用计算机辅助智能选路系统对影响因素按重要性进行划分。

2.基于GIS系统的单因素影响模型

（1）确定基于GIS系统对空间进行分析，对单一影响道路选路的因素进行分析，选取影响因素和数据。对各种影响进行全面的分析,选取高程因子作为主要影响因子，利用GIS技术获取相关的数据，导入智能化选线系统。（2）建立影响因子分析地图模型。GIS的数据模型建立有数据支持，将矢量数据转化为格栅形式，建立基于格栅数据的数字模型待用。（3）将数字费用模型建立起来。采用数据重分类的方法对格栅内的数据进行属性划分，确定每个格栅内的费用大小值，建立数字费用模型待用。（4）生成最优路线。通过GIS的最优路径模型来计算最小成本积累，这样可以自动选择连接线和起止点，这样连接起来即为最优路径。

3.基于栅格数据的最优路径选择

通过ArcGIS软件进行最优路径分析，数据源是建立好的格栅数据，每个格格栅表现为影响因子，数值表示为路线经过需要缴纳的费用，这样可以用格栅来优化选线路径。

四、城市道路设计可持续性发展的对策

1.科学合理的规划

城市道路设计中的选线优化在项目决策阶段的要求是做到科学合理的规划。除了要满足国家发展建设的需要,还要根据工程项目所处的条件选择最佳的路线，来确保交通行车使用的安全稳定性，还要对项目人力材料投资等成本进行大致的预算，结合道路设计实际，对城市环境进行详细的考察，结合城市的经济发展规划，综合设计道路的空间布局。同时也要做好造价预算的控制，要考虑到市场环境的变化，比如人力成本的变化，材料价格的涨跌等因素,综合进行各方面的因素分析才能做出科学合理的规划，使得城市道路设计能够符合城市未来发展的要求。

2.可持续性的设计

在项目的设计阶段由于存在可持续发展的要求，所以要做好这个阶段的可持续性设计。要求设计师能够根据项目的具体要求需要根据实际情况进行设计，避免后续出现设计变更影响工程的可持续发展。一方面需要设计耐久性来应对可能遇到的灾难，提高城市道路的使用寿命，另一方面要根据设计超前的原则来应对城市未来数十年乃至百年的发展，要分考虑其使用功能，使用消耗能源低的材料,采用对环境影响小的施工方法。这样也能够合理控制造价,必须要求设计要做到合理的优化设计方案，要做到合理可控，这样才能确保设计阶段的合理性。

3.将施工因素纳入道路设计中

项目施工阶段是产生费用最主要的阶段，也是要求将施工因素纳入城市道路选线优化工作中来，一方面要在确保不影响施工质量的情况下对施工材料进行选择，优先选用绿色环保和造价低廉的材料，可以充分保护环境和节约资金。另一方页，使用绿色城市道路选线优化方案，提高施工效率降低施工过程中的能耗，一定要确保施工的质量,减少因质量问题造成的返工和维修，这样在建设项目的全过程做好城市城市道路选线优化的控制要求，实现城市道路的可持续性发展，确保城市功能得到进一步的提升，更满足人们各方面的需求。道路建设的基础就是道路的选线,合理的选线能够提高城市道路的规划合理性。

五、结语

因此在城市道路选线设计中要将可持续发展的理念贯穿在优化设计内，城市道路选线关系到城市的综合发展,因此需要重视选线优化，城市道路选线根据不同道路的不同用途，使用的目的和控制点进行大方向的规划，结合具体的土壤、水文和气候等实际情况，从经济性角度综合考虑道路选线的合理性。需要优化城市新建道路的选线设计的内容，结合选线的原则和方法，优化选线模型，从而构建更为科学合理的道路选线模型，满足城市未来的发展。

作者：徐蕾蕾 单位：中国城市建设研究院有限公司浙江分院