1.2.3　面向環境協調的高速公路系統關聯響應研究

高速公路系統在城市區域內起著非常重要的作用，由于高速公路往往具有廣泛的空間分布，同時也處于持續不斷運行的過程中，因此高速公路系統與所處的區域環境之間必然存在關聯與響應。探討高速公路系統與所處區域環境不同要素之間的關聯響應關系，可以明晰高速公路在區域內的影響范圍和程度，進而可以優化智慧高速公路系統建設和改造的方案，達到與環境協調的目標。區域環境主要可以分為人文經濟環境和自然生態環境，而高速公路系統具有一定的空間分異和時間演變規律，分別與人文經濟環境和自然生態環境之間存在一定的關聯響應關系，這種關聯響應關系有助于探討面向環境協調的智慧高速公路系統建設方向。

首先是高速公路系統和人文經濟環境之間的關聯響應。高速公路系統是區域內人口流動和經濟活動中生產要素流動的重要媒介，因而高速公路系統與人文經濟環境具有較強的聯系，人文經濟環境決定了高速公路系統內車輛移動的數量和種類。某一區域內如果工業發達，工業生產活動頻繁，就會有生產原料和工業產品的運輸，那么該區域的高速公路系統中，靠近工業廠區的收費站和路段上貨車會占較高的比例；如果某一區域內人口眾多，且經濟發展水平較高，居民生活較為富足，那么該區域高速公路系統內小型客車所占的比例較高；如果某一區域存在著名旅游景點或者度假區，那么該區域高速公路系統內大型客車所占的比例較其他區域將會有所提升。反過來，基于區域人文經濟環境對高速公路行駛車輛的影響，可以利用高速公路系統內車輛的類型、數量等信息，定量去評估和刻畫區域人口流動和經濟發展的特色。統計不同區域內進出高速公路系統的多種類型的車輛數量、數量變化等信息，建立高速公路系統內車輛流入/流出的測度體系，可以實現區域經濟發展、經濟結構等人文經濟環境的定量評估與匹配建模。通過數據建模得出高速公路系統交通流量特征與區域人文經濟環境之間的對應關系后，可以進一步分析區域經濟發展中高速公路系統的主控因素和限制性因素，進而制定相關的高速公路系統改造政策與措施，從而更好地為區域經濟提供高速公路交通服務，促進經濟增長，達到高速公路系統與區域人文經濟環境之間的協調與統一。

其次是高速公路系統和自然生態環境之間的關聯響應。高速公路系統的空間分布較為廣泛，會與各種類型的自然環境產生相互影響，這種影響可以概括為兩個方面，即實體接觸影響和流動擴散影響。實體接觸主要指高速公路節點或者路段在空間上的分布與地理環境的空間重疊，表現為高速公路穿過了不同的地理環境實體，如山體、河流、農田等。高速公路系統的實體接觸影響通常會在一定程度上改變地理環境的形態和特征，如各種橋梁、隧道的建設，改變了山體和河流形態特征。實體接觸影響一方面表現在道路設施的修建階段，修建交通基礎設施時不可避免地會對已有的自然環境造成不同程度的改變和破壞，修建完成后生態環境雖然會有一定的恢復，但不會完全恢復；另一方面表現在高速公路的運行階段，主要是高速公路系統內車輛行駛帶來的噪聲污染和燈光污染，會對近距離區域內的生態環境造成影響。流動擴散影響主要表現在高速公路系統內車輛行駛時產生的尾氣在空氣中擴散而產生的影響，降低了大氣環境質量。在交通基礎設施修建過程中，為了把城市和交通網絡充分連接起來，高速公路往往呈現出環狀的布局，因而高速公路汽車尾氣對城市的影響也將不可避免地持續存在。需要強調的是，流動擴散影響往往比實體接觸影響有著更大的影響范圍。因而，聚焦于高速公路系統的空間分異和時間演變對區域生態環境的實體接觸影響和流動擴散影響，明確不同影響的程度和方式，并相應地提出解決或者緩解的措施，可以促進智慧高速公路建設和改造與生態環境的一致性，從而構建環境協調的智慧高速公路系統。