摘 要：根据城市在各个方面所具有的分形特性，以及道路网络所具有的自相似生长特性的分形生长能力，本文运用仿生学的基本原理，把城市道路网络抽象成树的形状进行模拟,将城市道路网络生长树模型划分为六种生长模式，对路网流量预测思想方法进行探讨,从而为交通预测提供新方法。此外，通过对武汉市路网生长所经历的几个阶段的分析，展示了城市道路交通网络的有机生长模式。

关键字：城市形态；分形；仿生学；生长模式

The Application of Bionics to Transport Network Growth

Sun li-fen

(Kunming Urban Transport Institute, Kunming,650011)

Abstract: A great lot of facts indicate cities possess characteristic of fractal in every aspects,and transport network have fractal growth capability that is self-simulation growth. This thesis applyses the theory of bionics to transport network ,considers it as the configuration of tree to simulate, and studies on forecast method about network flow based on six patterns of growth that belong to urban transport network growthtree model .It offers a flesh method of traffic forecast. Finally, according to an analysis of process of wuhan urban transport network growth, the paper shows network’s organic pattern of growth .

Keywords:Civic form；fractal；bionics；pattern of growth

1 引言

城市形态的研究表明，城市和城市群形态为典型的自相似体系，其生长和演替在不同层次的无标度域内，形态具有内在的自组织、自相似和分形生长能力，它反映城镇生态空间的普遍规律。如空间的集聚与扩散、镶嵌与交错、等级与多样性、演替与增长等。区域内城乡之间、城镇群之间以及城市形态各组分之间虽然没有明确的分工界定，但通过各种有形无形的“链”相互作用，形成一个多层次的空间自相似体系。城市和城市群形态的分形生长能力，根源于自然生态空间的随机性、奇异性和复杂性，这是一个充满无序、非稳定和涨落的沸腾世界，透过混乱现象和不规则构型，隐含着现象背后局部与整体的本质联系和运动规律。

在一定的无标度域中，城市和城市群的道路网络在不同尺度的空间上具有自相似性，其分维决定了道路网分形能力与复杂性。日常生活的直观告诉我们，一个小的自然村落与一个现代化的城市小区相比，虽然没有流畅完整的道路等级系统，却依然呈现出相当复杂的机理和交错性，并能很好地完成其功能，这主要归功于自然生长的村落或城镇，其道路网络具有很强的分形生长能力，因而能够在有限的空间中完成最大的功能。

从能量流动的角度看，道路网络分形生长并不是无限度的，不同大小的城镇或不同密度的城市群的内部道路网络的分叉与其规模有相应关系，这类似于植物的分枝现象。假如树干分枝每次分为两枝（或三枝……），则分枝N次后树枝树为 枝，设树高为L，经生物学和数学推测，可知当N 到

达10~15次时，树高一般不在增加，任何树都其固有的平均高度。