專利名稱：六邊形加三角形道路系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及城市道路系統(tǒng)和相應的地鐵系統(tǒng)，其提供對城市空間的優(yōu)化利用和交
通的優(yōu)化設置。
背景技術：
在道路的建造和發(fā)展中，人們通常直觀的將出發(fā)點和目的地之間的最短距離當做 道路建設的優(yōu)選方案。在直觀上得到出發(fā)點和目的地的最近道路。但是城市道路網(wǎng)路中的 這種道路會降低道路網(wǎng)絡系統(tǒng)總體的利用率，并造成交通的聚集，不利于合理分流交通流 量。而城市交通向中心區(qū)域聚集的趨勢給城市中心區(qū)造成很大壓力。城市環(huán)路結(jié)構(gòu)，不能 有效改善道路交通中的問題，比如，環(huán)路會增加通行距離，在環(huán)路的出入口的交通頻繁堵塞 等。城市空間中存在的不合理因素，使城市的發(fā)展受到制約。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題 當前城市的交通網(wǎng)絡中，組成道路網(wǎng)絡的道路普遍是按照將局部交通距離最短化 的方案建設的，矩形城市的道路網(wǎng)絡便是以這樣的形式組成的。按照最短化方案設置的矩 形結(jié)構(gòu)道路網(wǎng)絡，會造成道路網(wǎng)絡利用率低，局部道路交通聚集，從而使交通效率降低。隨 著城市規(guī)模不斷擴大，城市道路會逐漸向城市外圍延伸，使得單個道路的覆蓋面積不斷增 大而造成交通流量增大。但是道路的拓寬受到環(huán)境的制約，很難隨著交通流量的增大而相 應擴大道路的承載規(guī)模，而使交通擁堵不斷加劇。 —般的城市道路，不能將長距離交通和短距離交通有效的分離。城市中的部分區(qū) 域會因為眾多交通線路同時經(jīng)過，短距離交通和長距離交通在道路上重疊起來造成交通壓 力，降低交通效率。 城市結(jié)構(gòu)的不合理的規(guī)劃，造成城市空間的利用效率降低、浪費和城市宜居價值 的降低。 道路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所限，不能把所包含的范圍內(nèi)所有點都以直線的最短距離方式連 接起來，所以道路網(wǎng)絡的交通會不可避免的有實際距離比直線距離遠的情況，而浪費交通 資源和時間。 傳統(tǒng)城市的環(huán)路的覆蓋面是一個環(huán)形，直接覆蓋的區(qū)域相對較小。其他臨近區(qū)域 的交通會向通向環(huán)路的道路聚集，增加道路的交通壓力。這樣就使臨近環(huán)路的道路經(jīng)常出 現(xiàn)堵塞的情況。 本發(fā)明對上述問題提供了解決或改善方案，并為適合道路系統(tǒng)的整體創(chuàng)新的城市
空間規(guī)劃提供方案，該城市空間包括地上和地下的公共設施。 技術方案 本發(fā)明的技術方案如下 如圖1所示，構(gòu)建一種區(qū)塊間道路，通過以一個或多個由一個六邊形連接一到多個三角形的基本單元互相緊密相連接起來組成的結(jié)構(gòu)中以所述六邊形和所述三角形的各 個邊連接形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)連接城市的整個區(qū)域或者局部區(qū)域的道路網(wǎng)絡而形成所述區(qū)塊 間道路(101)，及每個所述基本單元中的六邊形和每個三角形都位于彼此的外部，及每個所 述六邊形與其相連接的每個所述三角形通過相互重疊的一條邊相連接，及每個所述六邊形 與其相鄰的所述六邊形通過一個相互重合的頂點相連接，及每個所述三角形與其相鄰的所 述三角形通過一個相互重合的頂點相連接，及在被所述道路網(wǎng)絡的所述區(qū)塊間道路所分割 形成的三角形區(qū)塊(104)和六邊形區(qū)塊(105)內(nèi)構(gòu)建區(qū)塊內(nèi)道路(102)，及將建筑物或設施 安排在被所述區(qū)塊間道路所分割形成的三角形區(qū)塊和六邊形區(qū)塊內(nèi)，及將建筑物或設施旁 的道路連接到所述區(qū)塊內(nèi)道路。 每個所述六邊形區(qū)塊的形狀都是正六邊形，每個所述三角形區(qū)塊的形狀都是正三 角形。在每個六邊形區(qū)塊的頂點處為所經(jīng)過頂點的區(qū)塊間道路預留充足的區(qū)域以滿足未來 道路拓寬的需求。圍繞著三角形區(qū)塊的區(qū)塊間道路作為緩沖，將相鄰的六邊形區(qū)塊上在同 一條直線位置上的相對應的區(qū)塊間道路直線連接起來。 區(qū)塊間道路分割形成的每個三角形區(qū)塊內(nèi)部被用于綠地和公共建筑設施，如公 園、學校、政府建筑、圖書館、體育館、火車站等公共建筑設施。三角形區(qū)塊內(nèi)部的道路設置 成限制通行道路，以使交通適應環(huán)境的需要。并且三角形區(qū)塊內(nèi)道路不與區(qū)塊間道路相連 通而只連接相鄰六邊形區(qū)塊的區(qū)塊內(nèi)道路。三角形區(qū)塊邊緣靠近區(qū)塊間道路的區(qū)域為所相 鄰的區(qū)塊間道路設置擴建用的預留區(qū)(參見圖2)。 如圖2所示，在區(qū)塊間道路分割形成的六邊形區(qū)塊內(nèi)部構(gòu)建和六邊形區(qū)塊每個頂 點相連接的各條區(qū)塊內(nèi)道路，構(gòu)成六邊形區(qū)塊內(nèi)的主要道路，再由這些主要道路連接六邊 形區(qū)塊內(nèi)部的其他分支道路形成六邊形區(qū)塊內(nèi)道路網(wǎng)。連接六邊形區(qū)塊頂點的區(qū)塊內(nèi)道路 同時連接與相連接的頂點連接的相鄰的六邊形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路。 區(qū)塊間道路設置成城市快速路。在區(qū)塊間道路經(jīng)過的六邊形區(qū)塊的頂點處設置出 入口同連通頂點的六邊形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路相連通。區(qū)塊間道路在相互交叉的地點通過 立交橋相連通。 如圖3. 1和3. 2所示，在道路網(wǎng)絡包含的區(qū)域內(nèi)，將地鐵(103)設置在所述六邊形 區(qū)塊頂點處的地下通過并在區(qū)塊內(nèi)道路的地下的線路上，使地鐵以在所述道路網(wǎng)絡包含的 區(qū)域范圍內(nèi)以井字型或放射型的形式設置。 在上述六邊形加三角形道路網(wǎng)絡中，每個六邊形區(qū)塊都與周圍的其他六邊形區(qū)塊 通過頂點相連，或者并不相鄰而通過區(qū)塊間道路相連接。假設有六邊形區(qū)塊a與六邊形區(qū) 塊b通過其相重合的頂點相連，有六邊形區(qū)塊a與六邊形區(qū)塊c通過區(qū)塊間道路相連通且 不相鄰。假設a、b、c內(nèi)分別有甲、乙、丙三點。那么，六邊形加三角形道路網(wǎng)絡中，不同的六 邊形區(qū)塊間的交通線路有以下方式
( — )a內(nèi)的甲和b內(nèi)的乙的交通線路 (1)從甲經(jīng)過a內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達a和b重合的頂點，再通過b內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路 到達乙。 (2)從甲經(jīng)過a內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達環(huán)繞a的區(qū)塊問道路的出入口，然后進入?yún)^(qū)塊 間道路。通過區(qū)塊間道路到達圍繞b的區(qū)塊間道路的出入口。從出入口離開區(qū)塊間道路進 入b內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路，然后通過b內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達乙。
(3)從(甲)經(jīng)過a內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達a和b都相鄰的三角形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi) 道路，再通過三角形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達b內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路，然后到達乙。
( 二 ) a內(nèi)的甲和c內(nèi)的丙的交通線路 (1)從甲經(jīng)過a內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達環(huán)繞a的區(qū)塊間道路的出入口，然后進入?yún)^(qū)塊 間道路。通過區(qū)塊間道路到達圍繞c的區(qū)塊間道路的出入口。從出入口離開區(qū)塊間道路進 入c內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路，然后通過c內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達丙。 (2)從甲經(jīng)過a內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路到達與a相鄰的六邊形區(qū)塊或三角形區(qū)塊內(nèi)的區(qū) 塊內(nèi)道路，然后再通過區(qū)塊內(nèi)道路網(wǎng)絡進入c再到達丙，或者然后進入?yún)^(qū)塊間道路后到達c 再到達丙。 因為區(qū)塊間道路設置成快速路，所以交通效率顯著高于區(qū)塊內(nèi)道路。則從這幾條
線路中可以看出，在所述道路網(wǎng)絡內(nèi)處于不同六邊形區(qū)塊內(nèi)的兩點間的最便捷的交通線路
(考慮區(qū)塊間道路和區(qū)塊內(nèi)道路交通效率差異的因素)應該為只通過出發(fā)點所在的六邊形
區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路加上需要經(jīng)過的區(qū)塊間道路和需要經(jīng)過的三角形區(qū)塊的區(qū)塊內(nèi)內(nèi)道
路，再加上目的點所在的六邊形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路的路線，其中如果不用經(jīng)過區(qū)塊間道
路的，就不用加上區(qū)塊間道路，如果不用經(jīng)過或者不被允許經(jīng)過三角形區(qū)塊的區(qū)塊內(nèi)道路，
就不用加三角形區(qū)塊的區(qū)塊內(nèi)道路。這樣在道路網(wǎng)絡中，六邊形區(qū)塊的道路實際上處于半
獨立狀態(tài)。不以一個六邊形區(qū)塊內(nèi)部的某一點或者相鄰的三角形區(qū)塊內(nèi)的某一點為起點或
終點的交通線路，都不會經(jīng)過該六邊形區(qū)塊內(nèi)部的區(qū)塊內(nèi)道路。即六邊形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)
道路只作為其內(nèi)部交通或通往圍繞它的區(qū)塊間道路或相鄰的三角形區(qū)塊和從圍繞它的區(qū)
塊間道路或三角形區(qū)塊進入該六邊形區(qū)塊內(nèi)部的短距離交通之用。每個六邊形區(qū)塊內(nèi)部的
區(qū)塊內(nèi)道路就可以避免成為任意其他兩個六邊形區(qū)塊之間長距離交通的經(jīng)過路段。這樣就
可以減少短距離通行線路和長距離通行線路的重疊，而將它們合理的分離開。 交通需要通過道路將起點和終點連接起來。而實際道路的線路不一定是在兩點所
在的直線上。所以很多時候?qū)嶋H的交通線路的長度比兩點之間的直線距離長。 下面比較六邊形加三角形道路網(wǎng)絡與矩形道路網(wǎng)絡之間使實際通行距離增大的差別。 如圖4. l所示為六邊形加三角形道路外圍組成的六邊形環(huán)路，六邊形為正六邊 形，在這個六邊形道路中存在兩個點(401)和(402)，且這兩點之間的直線距離為L(409)。 則在此道路中，因為需要在對方道路所在直線的所在方向上做最遠的平行移動并且要經(jīng)過 一段折線狀道路而增加距離，所以在這樣的線路上經(jīng)過距離最遠的實際道路。所以這兩個 點應分別位于這樣的道路的兩個端點即六邊形的一組對邊上的中點位置。則可以計算出所 需要通過的道路長度為V 3L，約為1. 73L。 如圖4. 2所示為正方形環(huán)路。在這個正方形道路中存在兩個點(403)和(404)，且
這兩個點的直線距離為L(409)。則在此道路中需要通過最長實際道路而相連通的兩點應該
分別位于正方形一組對邊的中點位置。則可計算出所需要通過的道路長度為2L。 則在上述情況下，使實際通行道路比直線距離長且最長的線路上，正六邊形環(huán)路
中增加的最大幅度約為1. 73倍，矩形環(huán)路增加的最大幅度為2倍。則在此情況下，六邊形
加三角形道路形成的環(huán)路最多比矩形環(huán)路減少約13. 5%的道路距離。則在六邊形加三角形
道路的網(wǎng)絡里，通行線路會被更加趨向于選擇雖交通距離比通過市區(qū)中心的線路長但交通狀況好的城市外圍的線路。從而緩解城市中心區(qū)交通聚集的情況。 如上述，區(qū)塊間道路只在六邊形區(qū)塊頂點處設置出入口。車輛在區(qū)塊間道路上行
駛最初和最后經(jīng)過的地點一定是區(qū)塊間道路上的某個出入口，就是說車輛在區(qū)塊間道路行
駛時，是以出入口作為起始點的，即以某個六邊形區(qū)塊的頂點處為區(qū)塊間道路交通線路的
起點或終點。如圖5. l所示，在區(qū)塊間道路中，有五個位于六邊形區(qū)塊頂點處的點(501)、
(502)、 (503)、 (504)、 (505)。 從(501)到(504)的較短通行線路有 1.從(501)至lj (502)至(504)。 2.從(501)至lj (502)再到(503)至(504) 兩條線路相比較，線路1比線路2短。 同樣(505)到(502)的線路中，從(505)到(504)至(502)的線路比從(505)到 (504)再到(503)至(502)的線路短。并且只經(jīng)過504的線路只需經(jīng)過約60度轉(zhuǎn)彎而不需 經(jīng)過(503)處的約120度轉(zhuǎn)彎，且只經(jīng)過504處的線路為最短線路。 從上述可以看出雖然在六邊形加三角形區(qū)塊間道路中內(nèi)存在約120度的轉(zhuǎn)彎道 路，但是車輛行駛中經(jīng)過這樣的轉(zhuǎn)彎道路的線路不是最短的線路。在車輛通行的最短線路 中，不必經(jīng)過約120度轉(zhuǎn)彎而只經(jīng)過約60度轉(zhuǎn)彎即可。即在上述區(qū)塊間道路內(nèi)任意兩個起 始點之間需要通過直線道路或有約60度轉(zhuǎn)彎的道路即可實現(xiàn)最短道路連接。
如圖5. 2所示，在一條有一個60度轉(zhuǎn)彎的道路上有(506) 、 (507)兩點。它們分別 位于轉(zhuǎn)彎點的兩側(cè)且到轉(zhuǎn)彎點的距離相等且兩點直線距離為T(502)。則(506)到(507)的 道路距離計算可得為2 V 3/3T，約為1. 15T。 如圖5. 3所示，在一條有一個90度轉(zhuǎn)彎的道路上有(508) 、 (509)兩點。它們分別 位于轉(zhuǎn)彎點的兩側(cè)且到轉(zhuǎn)彎點的距離相等且兩點直線距離為T(502)。則(508)到(509)的 道路距離計算可得為V 2T，約為1. 41T。 則上述有60度轉(zhuǎn)彎的道路和有90度轉(zhuǎn)彎的道路連接直線距離相同的兩個點所需 要經(jīng)過的道路距離比約為1. 15比1.41。計算可得，這此情況下60度道路比90度道路減少 約18.4%的道路距離。 上述有60度轉(zhuǎn)彎的道路代表六邊形加三角形結(jié)構(gòu)道路，上述有90度轉(zhuǎn)彎的道路 代表矩形結(jié)構(gòu)道路。這樣可以得出，在道路網(wǎng)路中中，六邊形加三角形區(qū)塊間道路最多比矩 形道路減少18. 4%的道路距離。 按照六邊形加三角形道路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)矩形城市進行的改造，可選擇利用現(xiàn) 有環(huán)路的線路作為區(qū)塊間道路的一部分，加上需要新建的部分構(gòu)成區(qū)塊間道路網(wǎng)。而區(qū)塊 內(nèi)道路網(wǎng)絡的建造只需最低限度的改造原有區(qū)域的局部道路的即可。這種低成本改造城市 的方案的可行性是理想的。
有益效果 在傳統(tǒng)的矩形道路結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常會發(fā)生因為道路承載能力滿足不了交通流量的需 要而發(fā)生的擁堵。而道路的擴建速度不能跟上交通流量的增加速度，而使擁堵加劇。而在 城市建設中，如果為了充分滿足未來城市道路發(fā)展的需要而進行大大超過目前需要的道路 建設，就會增加建設成本和使用的土地成本。所以傳統(tǒng)矩形道路面臨道路擁堵和道路資源 有限的矛盾，城市交通陷入低效率運行的狀態(tài)。
通過六邊形加三角形的道路結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡，可以有效的將遠距離的交通從區(qū)塊內(nèi)路道 路的路面分流至區(qū)塊間道路的路面。使區(qū)塊內(nèi)道路只承載短距離交通的交通流量，從而降 低區(qū)塊內(nèi)道路的擁堵，區(qū)塊內(nèi)道路的建設就只需要從區(qū)塊內(nèi)的短距離交通考慮承載能力， 其需要的較低交通承載率使其未來發(fā)展的壓力會大大減少，及減少其未來發(fā)展與相鄰的建 筑設施間的空間矛盾。區(qū)塊間道路可建設成滿足當前和可預測的未來短期內(nèi)對交通流量有 足夠交通承載力的道路，而在以后需要的擴建中，只要將道路向相鄰的三角形區(qū)塊一邊拓 寬即可。因為區(qū)塊內(nèi)道路的任何一段都有一個邊緣與三角形區(qū)塊相鄰，而且三角形區(qū)塊內(nèi) 為綠地型區(qū)域，可為道路拓寬提供盡可能大的地面面積，并且在區(qū)塊間道路經(jīng)過的六邊形 區(qū)塊頂點處也設置了拓寬預留區(qū)。這樣可以使區(qū)塊間道路可以在可能的范圍內(nèi)幾乎不受限 制的拓寬，從而可承載可能的任何規(guī)模的交通流量。這樣就可以避免在區(qū)塊間道路產(chǎn)生交 通擁堵，成為城市地面交通最為暢通的通道。從而在所述區(qū)塊內(nèi)道路加區(qū)塊間道路網(wǎng)所包 含的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)高效的交通通行。效率的提高使城市的交通成本降低，交通時間縮短，通行 的機動車的耗能減少，相應的溫室氣體排放也會減少。尤其是交通時間的縮短，可以使城市 內(nèi)各個部分的連接更加緊密。使包含巨大資源的城市不因為空間交通結(jié)構(gòu)的限制而使資源 的分配和使用成本過度提高。城市整體的競爭力會得到提高，城市人力資源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品資源 結(jié)構(gòu)、城市形象都將得到優(yōu)化。 傳統(tǒng)的城市結(jié)構(gòu)中，公共建筑設施在城市中使按照點狀的分布。并且各種公共建 筑設施所在的環(huán)境因為各種因素的影響，不能很好的符合各種公共建筑設施的需要。比如， 圖書館建在幽靜的綠地區(qū)域會比建在街道旁更加符合它所需要的環(huán)境要求。而很多種大 型公共建筑設施都適于建在綠地型區(qū)域內(nèi)，比如，公園，學校，體育場，政府建筑，博物館，廣 場等。學生可以在這種被綠地包圍的學校上課，可以使他們更接近自然，有利于他們身心健 康和學習成長。在六邊形加三角形結(jié)構(gòu)的城市中，三角形區(qū)塊內(nèi)部作為一個大型綠地區(qū)域， 構(gòu)建和綠地相符合的公共建筑設施。這樣可以更好的滿足公共建筑設施對環(huán)境的要求，更 好的為人們提供公共服務。另外三角形區(qū)域內(nèi)作為綠地型的開闊區(qū)域，也可以構(gòu)建需要大 面積空間的建筑設施，比如火車站等，也可改善城市的設施結(jié)構(gòu)。按照上述方法，可促進城 市結(jié)構(gòu)的規(guī)范化和高效化及城市功能的優(yōu)化發(fā)展，有利于城市環(huán)境的改善和城市價值的提 升。臨近三角形區(qū)塊的六邊形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)域，可因臨近綠地的適宜環(huán)境使其價值提升，并且 臨近區(qū)塊間道路的交通便利的因素，可以進一步提升此區(qū)域的價值，使它成為相對更加宜 居的區(qū)域。這樣就會形成有序的城市內(nèi)宜居區(qū)域的分布。上述方法可以使城市居住環(huán)境得 到改善，城市居住結(jié)構(gòu)更加規(guī)范。整個城市的宜居性得到增加并提升城市的人文價值。
和傳統(tǒng)的矩形城市相比，在上述所提到的，六邊形加三角形的城市道路結(jié)構(gòu)可以 相應的減少通行距離。六邊形加三角形結(jié)構(gòu)構(gòu)成的六邊形環(huán)路在繞行中，最多可以比矩形 環(huán)路減少13. 5%的道路距離。六邊形加三角形道路結(jié)構(gòu)的區(qū)塊間道路網(wǎng)絡最多可以比矩形 網(wǎng)絡道路減少18. 4%的道路距離。并且區(qū)塊間道路能夠大幅提高行車速度。這樣六邊形加 三角形道路網(wǎng)絡可以有效減少交通成本，提高道路的交通效率，節(jié)約能源，降低污染和溫室 氣體排放。并有利于交通的分流，使長距離的交通線路更多可能的選擇在城市的外圍，使城 市交通更加分散和均與。減緩交通向城市中心聚集的趨勢。 在傳統(tǒng)的矩形城市環(huán)路結(jié)構(gòu)中，環(huán)路的輻射范圍是呈環(huán)狀，而不能有效的組成網(wǎng) 絡，其所覆蓋的面積較小。在環(huán)形區(qū)域外的交通流量會給通向環(huán)路的道路造成交通壓力。而
7網(wǎng)狀的快速路則能更廣泛的分布，使更大范圍的區(qū)域的車輛能更便利的進出快速路網(wǎng)絡。
單個出入口的直接和間接輻射區(qū)域會減小而減小與其相連接的道路的交通壓力。區(qū)塊間道
路形成的網(wǎng)狀快速路使城市更廣泛的區(qū)域更加高效的通過快速路網(wǎng)相連通。 按照符合六邊形和三角形道路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)建設的井字型或者放射型的地鐵系統(tǒng)，
可以在適應道路系統(tǒng)的情況下，更加合理的按照局部更加平均或者更加集中的需要安排城
市內(nèi)的地鐵線路。并且此兩種結(jié)構(gòu)可以向城市外圍有規(guī)則的合理的延伸，使地鐵的發(fā)展能
夠滿足六邊形加三角形結(jié)構(gòu)城市交通發(fā)展的需要。 按照六邊形加三角形結(jié)構(gòu)建造的城市，是按照相對獨立的模塊有規(guī)則的組合而成 的，模塊可以隨著城市面積的不斷擴大而自由的增加。各個模塊之間可以用快速，高效率的 交通連接起來，并且模塊間的交通道路的發(fā)展可以不受到制約，使交通狀況可以符合城市 的良性發(fā)展。六邊形區(qū)塊和三角形區(qū)塊的不同功能性劃分，可更加科學和合理的安排城市 設施結(jié)構(gòu)，提高城市的運行效率及城市的宜居價值。使生活在城市中的人，更加自然的融入 到城市當中，享受到更好的城市生活。從而，六邊形加三角形的城市可成為現(xiàn)代創(chuàng)新型城市 的最佳樣式之一。


圖1顯示本發(fā)明的基本概念，以六邊形和三角結(jié)構(gòu)組成的區(qū)塊間道路。為簡單起 見，忽略了部分區(qū)塊內(nèi)道路、部分地鐵線路及建筑設施。 圖2顯示的為六邊形區(qū)塊頂點預留區(qū)域和三角形區(qū)塊內(nèi)的預留區(qū)域示意圖，及六 邊形區(qū)塊和三角形區(qū)塊內(nèi)的區(qū)塊內(nèi)道路的示意圖。 圖3. 1顯示的為呈井字型分布的地鐵線路圖。 圖3. 2顯示的為呈放射型分布的地鐵線路圖。 圖4. 1顯示的為六邊形加三角形形成的環(huán)路中某2點所在的位置。 圖4. 2顯示的為矩形環(huán)路中某2點所在的局部區(qū)域。 圖5. 1顯示為六邊形加三角形道路中位于區(qū)塊間道路出入口處的5個點所在的位置。 圖5. 2顯示為轉(zhuǎn)彎度為60度的道路上某2點所在的位置。 圖5. 3顯示為轉(zhuǎn)彎度為90度的道路上某2點所在的位置。 附例 101 :區(qū)塊間道路 102:區(qū)塊內(nèi)道路 103 :地鐵 104 :三角形區(qū)塊 105 :六邊形區(qū)塊 201 :區(qū)塊間道路中的一點 202 :區(qū)塊間道路中的一點 401 :六邊形加三角形結(jié)構(gòu)環(huán)路中的一點 402 :六邊形加三角形結(jié)構(gòu)環(huán)路中的一點 403:矩形環(huán)路中的一點
404:矩形環(huán)路中的一點409:長度為L的線段501:區(qū)塊間道路上的一點502:區(qū)塊間道路上的一點503:區(qū)塊間道路上的一點504:區(qū)塊間道路上的一點505:區(qū)塊間道路上的一點506:轉(zhuǎn)彎度為60度道路上的一507:轉(zhuǎn)彎度為60度道路上的一508:轉(zhuǎn)彎度為90度道路上的一509:轉(zhuǎn)彎度為90度道路上的一520:長度為T的線段
具體實施例方式以下是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式 在六邊形加三角形道路系統(tǒng)中，六邊形區(qū)塊和三角形區(qū)塊組成的基本單元的大小 可以按照城市的規(guī)模和具體需要而定。每個六邊形區(qū)塊和三角形區(qū)塊的每條邊都設置為2 千米。區(qū)塊間道路的出入口只設置在六邊形區(qū)塊的頂點處和六邊形區(qū)塊內(nèi)道路相連通。
如圖2所示，按照上述，那么六邊形區(qū)塊內(nèi)任一點到達區(qū)塊間道路的直線距離都 不會超過2千米，可以假設最長的道路距離不超過約3千米。三角形區(qū)塊內(nèi)不設置和區(qū)塊 間道路相連通的區(qū)塊內(nèi)道路，而是通過穿行的方式通過區(qū)塊間道路與六邊形區(qū)塊內(nèi)道路相 連通。這樣三角形區(qū)塊內(nèi)一點經(jīng)過區(qū)塊內(nèi)道路網(wǎng)進入?yún)^(qū)塊間道路的最長距離可以假設不會 超過3千米。 區(qū)塊間道路不設置輔路和非機動車道，可以按照地段和需求的不同設置成10到 18車道的快速路。在區(qū)塊間道路相鄰的三角形區(qū)塊內(nèi)設置50至100米的道路擴建預留區(qū)， 在六邊形頂點設置互通式的立交橋。并且區(qū)塊間道路通過立交橋連通通過立交橋的區(qū)塊內(nèi) 道路。區(qū)塊內(nèi)道路設置成如圖2中所示的形式。 在區(qū)塊內(nèi)道路行駛的汽車的平均速度假設為每小時25公里，在區(qū)塊間道路行駛 的汽車的平均速度假設為每小時80公里。那么在區(qū)塊間道路上有兩點(201)和(202)位 于區(qū)塊間道路距離最遠的兩個點上，通過上述可以計算出它們之間的直線距離為12公里， 通過區(qū)塊間道路通行的最短距離為14公里。且可看出它們之中每一個點與城市中任意一 個其他區(qū)塊間道路上的點的道路距離都不會超過它們兩點間的道路距離14公里。那么按 照上面的假設，汽車從(201)行駛到(202)的平均時間應該為10.5分鐘。如上所述區(qū)塊內(nèi) 道路上的一點，到區(qū)塊間道路的平均時間計算可得，為不超過7.2分鐘。那么從(201)行駛 到(202)所在頂點所在的六邊形區(qū)塊內(nèi)內(nèi)任意一點的平均時間小于等于17.7分鐘。那么從 (201)所在的頂點處所在的六邊形區(qū)塊內(nèi)和與其相鄰的三角形區(qū)塊內(nèi)的任意一點到(202) 所在頂點所在的六邊形區(qū)塊內(nèi)和與其相鄰的三角形區(qū)塊內(nèi)的任意一點的汽車平均行駛時 間不會超過24.9分鐘。那么在這個最寬處為12千米，周長為36千米，面積為約為109平 方公里的城市區(qū)域的道路網(wǎng)絡內(nèi)，區(qū)塊間道路上任意兩點間的通行的汽車的平均行駛時間不會超過10分30秒，及區(qū)域內(nèi)任意兩點間通行的汽車平均行駛時間不會超過24. 9分鐘。
如圖3. 1所示，地鐵按照井字形設置。橫向的地鐵經(jīng)過六邊形區(qū)塊的一組對角的 頂點，豎向的地鐵經(jīng)過六邊形區(qū)塊相間隔的兩個頂點。使得地鐵網(wǎng)絡中任意一點到其他任 意一點之間最多兩次換乘即可實現(xiàn)。城市新建區(qū)域的新增地鐵按照原有地鐵的形式設置并 相連接。 本發(fā)明方式 到此為止的描述僅是對本發(fā)明技術原理的解釋，本發(fā)明實質(zhì)性質(zhì)特征內(nèi)的任何變 更都是有可能的，上述的任何說明和解釋不起限定性作用，本發(fā)明的保護范圍應該根據(jù)權 利要求書的內(nèi)容而被理解。本發(fā)明的說明應被解釋為包含所有等同技術概念。
工業(yè)適用性 新建城市中，和已有城市的改造中通過對局部道路的改造和新建部分道路，可以 建成六邊形加三角形結(jié)構(gòu)的城市。在以六邊形加三角形結(jié)構(gòu)為改造目的的矩形城市的改造 中，可以把環(huán)路的一部分作為區(qū)塊間道路的一部分，然后再加上新建的道路部分組成區(qū)塊 間道路網(wǎng)。區(qū)塊內(nèi)道路只需要最低限度的對所在區(qū)域原來的道路做局部的改動即可實現(xiàn)。 可以在較少改動原有城市的總體結(jié)構(gòu)的情況下，以較低的成本實現(xiàn)城市向六邊形加三角形 結(jié)構(gòu)的改造。 通過上述方法，下述的城市規(guī)劃和發(fā)展的創(chuàng)新是可以實現(xiàn)的。 第一，按照城市原有道路結(jié)構(gòu)，只做局部改動的低成本城市改造將城市的每個區(qū) 域融入六邊形加三角形道路網(wǎng)絡中。 第二，將城市中心區(qū)的區(qū)域功能性弱化、交通結(jié)構(gòu)規(guī)范化。城市各個區(qū)域之間資源 的流通成本更加接近和平均。通過六邊形加三角形結(jié)構(gòu)將城市資源較為平均和高效的分布 于城市的各個區(qū)域， 第三，建設城市綠地功能區(qū)，整合公共資源、推動創(chuàng)新性宜居城市的建設，使城市 人的生存和發(fā)展環(huán)境得到質(zhì)的提高，使人和城市之間的關系更加和諧、健康并良性發(fā)展。
第四，通過區(qū)塊間道路的建設和綠地型區(qū)域道路擴建預留區(qū)的建設，使得城市區(qū) 塊間道路可以隨著城市的發(fā)展逐步發(fā)展升級，始終滿足城市交通發(fā)展的需求，使道路能夠 促進和帶動城市整體的良性發(fā)展。 第五，通過改造為六邊形加三角形道路對道路行駛效率的提高而促進城市的低能 耗，低溫室氣體排放趨勢的發(fā)展，在道路硬件上推進城市節(jié)能化的發(fā)展。
權利要求
一種構(gòu)建道路的方法，包括，構(gòu)建一種區(qū)塊間道路，通過以一個或多個由一個六邊形連接一到多個三角形的基本單元互相緊密連接起來組成的結(jié)構(gòu)中以所述六邊形和所述三角形的各個邊連接形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)連接城市的整個區(qū)域或者局部區(qū)域的道路網(wǎng)絡而形成所述區(qū)塊間道路，及每個所述基本單元中的六邊形和三角形都位于彼此的外部，及每個所述六邊形與其相鄰的所述六邊形只通過一個相互重合的頂點相連接，及每個所述三角形與其相鄰的所述三角形只通過一個相互重合的頂點相連接，及每個所述六邊形與其相連接的每個所述三角形只通過相互重疊的一條邊相連接，及在被所述區(qū)塊間道路分割形成的六邊形區(qū)塊和三角形區(qū)塊內(nèi)構(gòu)建區(qū)塊內(nèi)道路，及將建筑物或設施安排在被所述區(qū)塊間道路所分割形成的六邊形區(qū)塊和三角形區(qū)塊內(nèi)，及將建筑物或設施旁的道路連接到所述區(qū)塊內(nèi)道路。
2. 如權利要求1所述的構(gòu)建道路的方法，其中每個所述六邊形區(qū)塊的形狀都是正六邊 形，及每個所述三角形區(qū)塊的形狀都是正三角形。
3. 如權利要求1所述的構(gòu)建道路的方法，其中每個所述三角形區(qū)塊內(nèi)部區(qū)域用于設置 公園、學校、政府建筑、圖書館或其他公共用途建筑設施。
4. 如權利要求1所述的構(gòu)建道路的方法，所述區(qū)塊間道路為封閉式城市快速路。
5. 如權利要求1所述的構(gòu)建道路的方法，地鐵設置在所述六邊形區(qū)塊頂點處的地下通 過并在區(qū)塊內(nèi)道路的地下通過的線路上，及使地鐵在所述道路網(wǎng)絡包含的區(qū)域的整體范圍 內(nèi)以井字型或放射型的形式設置。
全文摘要
本發(fā)明涉及城市道路系統(tǒng)及相應的地下鐵路系統(tǒng)，旨在提供一種不僅能夠提高城市道路網(wǎng)絡的交通效率并降低城市交通能耗，而且能夠改善城市結(jié)構(gòu)并提高城市宜居價值的方案。其技術方案的要點是，在整個或者部分城市區(qū)域中，道路網(wǎng)絡按照形成六邊形加三角形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的方式構(gòu)建。與傳統(tǒng)的矩形城市相比，本發(fā)明的六邊形加三角形道路最多可減少18.4％的道路距離，并且使道路網(wǎng)絡內(nèi)各個區(qū)域內(nèi)的道路相對封閉起來，提高了城市主要道路的交通速度，有效的提高了交通效率，改善了城市的交通結(jié)構(gòu)。
文檔編號E01C1/00GK101709560SQ20091017535
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權日2009年12月15日
發(fā)明者任立喬 申請人:任立喬