公路景观规划设计的螺旋模型架构.pdf

'第33卷第4期长安大学学报(自然科学版)Vol_33NO．42O13年7月JournalofChang’anUniversity(NaturalScienceEdition)Ju1．2O13文章编号：167卜8879(2013)04—0023—06公路景观规划设计的螺旋模型架构白骅，贾诗炜，吴刚(1．长安大学建筑学院，陕西西安710061；2．北京邮电大学理学院，北京100876)摘要：通过对中国公路景观规划设计的内容、方法的调查与分析，将螺旋模型应用于公路景观规划设计中，构建了公路景观规划设计的框架体系及设计流程，并将三维仿真技术应用于公路景观规划中，实现公路景观规划的动态调整。研究结果表明：公路景观规划首先要确立景观规划的目标，并结合公路沿线的自然环境进行景观段落划分，对景观设计方案进行评价，形成景观的最终方案；采用螺旋模型设计公路景观规划的框架流程，是将动态规划的理念引用于公路景观规划中，可以实现最优的规划方案，减少公路景观规划方案实施的风险；将CAD应用于景观规划的基本数据，实现景观规划和直观的动态，并有利于动态调整的分析和工程技术人员使用方便。关键词：道路工程；螺旋模型；景观规划设计；公路；三维仿真中图分类号：U12文献标志码：APlanninganddesignofhighwaylandscapebasedonspiralmodelarchitectureBAIHua。JIAShi—wei，WUGang(1．SchoolofArchitecture，Chang’anUniversity，Xi’an710061，Shaanxi，China：2．SchoolofScience，BeijingUniversityofPostsandTelecommunications。Beijing100876．China)Abstract：Aftertheinvestigationandanalysisofthecontentandmethodsfordomestichighwaylandscapeplanninganddesign，thespiralmodelwasappliedintothehighwaylandscapeplanninganddesigntodevelopthedesignframeworkanddesignprocess．3Dsimulationwasalsousedforthehighwaylandscapeplanninganddesigntofulfilldynamicadjustment．Theresultsshowthatbeforethehighwaylandscapeplanninganddesign，thegoalshouldbedeterminedfirst，thenlandscapedivisionalonghighwayshouldbemadewiththeconsiderationofthenaturalenviron—ment，afterthat，evaluationoftheschemeshouldbemade，finallythefinalsolutionshouldbede—cided．Withtheapplicationofthespiralmodelarchitectureintohighwaylandscapeplanninganddesign，thedynamicplanningisintroducedintohighwaylandscapeplanninganddesigntorealizetheoptimizationoftheschemeandreducetheriskinhighwaylandscapeplanninganddesign．CADisusedinthelandscapeplanninganddesignasthebasicdatatorealizethevisualanddy—namicplanninganddesignwhichisfavorableforthedynamicadjustmentandtheconvenientusefortheengineersandtechnicians．7figs，11refs．Keywords：roadengineering；spiralmodel；landscapeplanninganddesign；highway；3Dsimulation收稿Et期：2O12-09—20作者简介：白骅(1978)，男，陕西西安人，讲师，Email：bai029@126．corn。 24长安大学学报(自然科学版)2013生IJ引舌(1)确定规公路景观作为公路建设中的一部分越来越重要。而目前中国公路在建设过程中，建设者们更多规划方案注重的是经济与技术问题，而对公路沿线的景观设计不重视，且景观的设计风格单调，缺乏地域特色，甚至某些公路建设还破坏了当地优美的自然景色。随着交通事业的飞速发展，公路景观设计已经成为图1公路景观规划动态过程螺旋模型Fig．1Spiralmodelofhighwaylandscape不容忽视的问题，相关学者也在这方面做了一些研planninganddynamicprocess究，比如熊广忠教授较早对公路景观进行研究，提出提出了调查的重要性，通过初步调查收集数据有利了公路美学的基本理论¨1；孙丙湘先生介绍了道路于掌握现状，调查的内容主要包括公路通过的自然绿化防护及道路环境美化工程类型的选择和布局设区域，生态环境，地质、水文特性，区域内的动物和植计；张阳总结了高速公路景观的构成和特点。。；李物，气候、社会、经济、文化、历史等信息]。家春等对植被的生态恢复与重建理论进行了探(3)分析相关信息。根据收集各种道路景观规讨]。从以往研究及相关资料分析可以看出，目前划分析相关信息，全面研究影响公路景观规划因素，的公路景观还没有形成系统的公路景观规划、设计、分析发展趋势和需求，对景观规划建立回归预测评价理论，还不能对中国公路景观建设形成全面的模型。指导J。因此，需要不同学科的研究人员提升理(4)规划方案的制定。根据调查数据，结合土地念，从不同角度进行多方面研究。现有的公路景观利用现状和规划的要求，将广告、雕塑、装饰照明和规划是一种静态规划，其核心是编制规划方案，形成绿色的景观设计进行整合，确定整体风格，实现公路公路景观期望的最终状态，并制定详细的实施计划。景观点、线、面的结合，使公路景观规划与自然景观这样的规划过程在实际执行中，缺乏动态调整，因要素相协调统一。此，公路景观规划需要引入动态规划思想，通过模(5)方案评价。项目评价是通过定量评价手段拟、不断实践、反馈的循环过程，达到理想的状态。对公路景观方案进行评价，确定最终的方案，通过评将动态规划这一理念应用到公路景观规划中还需要价发现现有方案中的问题，并及时根据反馈提出修相应的技术手段，而在软件工程中的螺旋模型，就特改措施和建议，调整公路景观规划法案，将损失降低别适合于大型复杂的系统，切实动态循环的模型，它到最少。是瀑布模型和演化模型相结合的l_7]。为此，本文将(6)三维动画仿真。三维仿真是通过现场实际螺旋模型应用于公路景观规划设计中，并提出了景道路建成后，模拟实际驾驶状态，根据驾驶人的视觉观规划设计的框架流程，采用三维仿真信息技术对感觉，运动变化，分析方案的可行性，给决策者提供公路景观规划设计进行验证。信息。三维仿真可以实现公路景观的预演评估，并l基于螺旋模型的公路景观规划流程检验其与公路基础设施的整体协调性。目前，信息技术的发展、计算机技术和数字摄影测量技术的发螺旋模型的每个周期都包括需求定义、风险分展，使三维可视化仿真的高速公路景观设计已成为析、工程实现和评审4个阶段，通过不断迭代形成最可能『g]。因此，通过三维动画仿真可以使景观规划后结果。将公路景观规划动态过程分为以下6个子的建议，为决策和设计人员和决策者提供依据。过程或任务区域，如图1所示。(1)确定规划目标。目标是景观规划的核心，覆从图1可以看出，公路景观规划分为6个区域，盖公路景观规划的全过程，应根据现状和未来发展每个区域对应一个公路景观规划活动的过程。公路趋势，确定具体的目标和期限。重点放在公路沿线景观规划是一个动态的规划过程，顺时针方向沿螺环境的保护，资源的开发和利用，并与现有的景观旋运动的螺旋芯，通过规划、评估，对公路景观规划协调。方案的不断修改，在第一圈螺旋已经是一个公路景(2)收集信息。最早的著名景观建筑师Eliot观规划方案，通过评价发现存在的问题，进行新一轮 第4期白骅，等：公路景观规划设计的螺旋模型架构25的修改和变更。由此可见，螺旋模型和传统的规划路工程主体，与周围环境构成一个综合体，是三维空方法最大的不同，是通过对规划评价结果和不符合间下给人的视觉、心理感受等的综合环境效规定的规划目标进行反馈，并对正在进行的规划方应[10-11]。从这方面来讲，公路景观既具有自然属性案进行调整。也有社会属性，不是单纯的造景艺术。同时，由于公路的特殊性，公路景观也承载着交通诱导的功能，是2公路景观规划框架体系集功能性和观赏性为一体，体现一定区域文化。结2．1公路景观分类与构成合公路景观规划的实际，本文将公路景观分为自然由于公路这一特殊人造构造物，使得公路景观景观、人文景观、政治经济景观等几大类，详细分类也不同于城市景观、风景区的景观，它主要是依托公如图2所示。图2公路景观分类及构成Fig．2Classificationandstructureofroadlandscapes2．2体系框架论基公路景观规划主要是通过复杂系统理论，结合动态规划学、生态学、环境心理学等理论，且要结合幽当地的地域文化、经济社会环境等来进行，以此为基l研究内容I础，从景观的序列安排、协调性及其诱导功能性等方l圆l圆i面进行景观单元设计。为此，本文根据公路景观规划的特殊性，将不同空间层次上的景观内容有机的lIIl器I匡语圃景llI结合起来，形成了完整的规划体系框架，具体如图3所示。图3公路景观规划设计体系框架层次结构2．3公路景观规划设计流程Fig．3Highwaylandscapeplanning公路景观规划设计流程是根据公路建设条件、anddesignframework景观资源、景观需求等现状情况确定景观规划的等查和分析，了解现有资源情况，从而确定公路景观规级，同时要结合当地的地形特色及景观资源进行设划的等级，确定总体规划思路；②制定设计理念。考计，其设计流程为：①确定总体思路。通过充分的调虑公路的位置地形，对景观资源进行标准段落划分， 第4期白骅，等：公路景观规划设计的螺旋模型架构27调整，与设计数据的连接紧密；④透视图可以量测。析和使用。公路景观三维仿真系统的总体构建思路如图6(3)本文针对公路景观规划设计提出了一种新所示。的方法及操作流程，但对于操作流程的每个环节没有详细的展开，且对于数据的处理方式还没有完善，这些都需要进一步研究。厂而i__}————_-]参考文献：cAD基础数据建模H数据导入转化HCARD·l三维建模H视景三维动画仿真References：路模线型[1]熊广忠．城市道路美学[M,1．北京：中国建筑出版建数社，1990．模据格XIONGGuang-zhong．Cityroadaesthetics[M]．Bei—式jing：ChineseArchitecturalPress，1990．(inChinese)化[2]孙丙湘．道路绿化和美化工程[M,1．jE京：人民交通出图6三维仿真系统模型框架版社，1983．Fig．6Modelframeworkof3DsimulationsystemSUNBing-xiang．Roadgreeningandlandscaping从图6可以看出，通过AutoCAD软件以常见works[M]．Beijing：ChinaCommunicationsPress，的公路设计图纸为数据基础建立公路模型框架，通1983．(inChinese)过数据格式的导入转化，以特定的数据格式存人[3]张阳．高速公路景观研究的若干问题[J]．西安公CARD-1的三维模型中，然后再进行公路及景观三路交通大学学报，1999，19(S0)：26—28．维建模，最后对模型进行动态输出和演示，并对不同ZHANGYang．Afewquestionsabouttheresearchof景观规划设计方案进行空间布局和景观效果的分析highwaylandscape[J]．JournalofXi’anHighwayU—和比较，三维仿真效果如图7所示。niversity，1999，19(SO)：26-28．(inChinese)[4]李家春，智庆玺，袁永新．热带雨林高速公路的生态景观绿化设计EJ-1．长安大学学报：自然科学版，2008，28(1)：55—59．LIJia—chun，ZHIQing—xi，YUANYong—xin．Land—scapegreeningdesignforexpresswaybasedoneco—logicalintensionintropicalrainforest[J]．JournalofChang’anUniversity：NaturalScienceEdition，2008，28(1)：55—59．(inChinese)图7三维仿真[5]张阳，王天问，崔永峰．基于生态基础的公路景观规Fig．73Dsimulationeffect划设计[J]．长安大学学报：自然科学版，2008，28(5)：45—47．4结语ZHANGYang，WANGTian—wen，CUIYong—feng．Plananddesignofhighwaylandscapebasedoneco—(1)公路景观规划采用动态规划非常符合中国system["J"1．JournalofChang’anUniversity：Natural高速公路的发展需要。本文采用螺旋模型建立公路ScienceEdition，2008，28(5)：45—47．(inChinese)景观规划框架体系，将动态规划的理念应用于公路[6]安琪·施托克曼，史戴芬·让傅．景观设计展望：国际景观规划中，不仅将公路景观规划方案的实施风险性和中国特色I-J]．刘辉，译．建筑学报，2006(5)：降低到最少，也对交通运输部门决策有利。76—77．(2)以螺旋模型为基础，制定了公路景观规划设AntieS，StefanieR．Landscapedesign：prospectofin—计流程，采用直接调用CAD中的基础数据方式，可ternationalandChinesecharacteristics[J]．Translated以实现数据利用的有效性，方便工程技术人员的分byLIUHui．ArchitecturalJournal，2006(5)：76—77． 28长安大学学报(自然科学版)2013年(InChinese)Chang’anUniversity，2009．(inChinese)[7]SteinerF，YoungG，ZubeE．Ecologicalplanningret—[1O]史文忠，贺志勇，张肖宁．浅析基于计算机三维可视化rospectandprospect[J]．LandscapeJournal，1987(2)：的公路景观设计与评价[j]．公路交通科技，2003，2O31—39．(2)：165—168．[8]朱唯，朱铭．高等级公路环境景观评价方法研究SHIWeng—zhong，HEZhi—yong，ZHANGXiao—ning．[j]．西安公路交通大学学报，1999，19(sO)：29—30．Highwaylandscapedesignandevaluationbasedon8DZHUWei，ZHUMing．Studyontheevaluationmeth—computervisualization[J]．JournalofHighwayandodofhighwaylandscapeenvironment[J]．JournalofTransportationResearchandDevelopment，2003，20Xi’anHighwayUniversity，1999，19(SO)：29—30．(in(2)：165—168．(inChinese)Chinese)[i1]詹埏．基于螺旋模型架构的公路景观规划设计与应[9]杜智民．基于RS、GIS的高速公路生态景观技术研究用[D]．西安：长安大学，2010．[D]．西安：长安大学，2009．ZHANTing．Highwaylandscapedesignandapplica—DUZhi—rain．Researchonhighwayecologicalland—tionbasedonspiralmodel[D]．Xi’an：Chang’anUniscapetechnologybasedonGISandRS[D]．Xi’an：versity，2010．(inChinese)(上接第17页)tionMachinery，2010，8(4)：390—394．(inChinese)[4]何挺继，曾卫兵，胡永彪．碾压混凝土螺旋分料器性能[8]李自光，朱奇．变径螺旋分料器满埋低速施工抗离的研究[J]．中国公路学报，1998，11(4)：119-124．析研究[J]．中国工程机械学报，2008，19(10)：HETing—ji，ZENGWei—bing，HUYong—biao．Re—118卜1232．searchontheperformanceofRCCauger[J]．ChinaIIZi—guang．ZHUQi．Researchonanti—segregationofJournalofHighwayandTransport，1998，11(4)：119—screwminutematerialofvariablediametercomplete124．(inChinese)buryingandthetow—speedconstrcction[J]．Chinese[5]郭小宏，李荣强．混合料速度特性与摊铺机布料结构JournalofConstructionMachinery，2008，19(10)：和转速规律研究[J]．筑路机械与施工机械化，2008，11811232．(inChinese)25(4)：3841．[9]LidorG，TadmorZ．TheoreticalanalysisofresidenceGUOXiao—hong．LIRong—qiang．Researchofconcretetimedistributionfunctionsandstraindistributiongrainspeedcaracteristicsandscrewdistributorstruc—functioninplasticatingscrewextruders[J]．Polymertureandrotatespeed[J]．RoadMachinery&Con—EngineeringandScience，1976，16(6)：450—462．structionMechanization，2008，25(4)：38—41．(inChi[10]陆兆峰，秦曼，郭小宏．沥青混合料流在螺旋布料槽nese)中的运动特性分析[J]．重庆交通大学学报：自然科学[6]黄富裕，郭小宏．使用流体力学方法分析沥青混合料版，2009，28(1)：63—66．摊铺中三速度的协调关系[J]．筑路机械与施工机械LUZhaofeng，QINWen，GU()Xiao—hong．Studyon化，2007，24(2)：2l_27．movingfeatureofbituminousmixtureflowindistribuHUANGFu-yu，GUOXiao—hong．Studyonrelationoftingroom[J]．JournalofChongqingJiaotongUniverthreespeedsinbituminousmixturepavingbyhydro—sity：NaturalScience，2009，28(1)：63—66．(inChinese)mechanicsway[J]．RoadMachinery&Construction[11]李民孝．沥青混合料摊铺机螺旋分料器设计计算及参Technology，2007，24(2)：21—27．(inChinese)数分析[J]．筑路机械与施工机械化，2000，17(4)：2-4．[7]马登成，杨士敏．摊铺机变径变螺距螺旋分料器抗离LIMin-xiao．Designandparameteranalysisofdistrib析研究[J]．中国工程机械学报，2010，8(4)：390—394．utingscrewconveyerforasphaltpaver[J]．RoadMaMADeng—cheng，YANGShi—rain．Anti—segregationchinery&ConstructionTechnology，2000，17(4)：24．studyonvariablediameterandpitchscrewconveyor(inChinese)forpavingmachines[J]．ChineseJournalofConstruc一'