区域综合交通可达性评价_以安徽省为例

第３１卷　第７期２０１２年７月地 理 研 究ＧＥＯＧＲＡＰＨＩＣＡＬ　ＲＥＳＥＡＲＣＨＶｏｌ．３１，Ｎｏ．７Ｊｕｌｙ，２０１２ 收稿日期：２０１１－０９－１２；修订日期：２０１２－０１－１５ 基金项目：国家自然科学基金项目（４１０７１０８４）；江苏省研究生科研创新项目（ＣＸＺＺ１２＿０３８９） 作者简介：沈惊宏（１９７６－），男，安徽宿松人，博士生，研究方向为经济地理与区域发展。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｅｎｄｉｌｉ＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ区域综合交通可达性评价———以安徽省为例沈惊宏１，陆玉麒１，兰小机２，刘德儿２（１．南京师范大学地理科学学院，南京２１００４６；２．江西理工大学建筑与测绘学院，赣州３４１０００）摘要：从安徽省省域、县域、省域内地区间的开放性、两种费用成本以及考虑区域社会经济因素的吸引机会六种角度评价安徽省城镇可达性，揭示了安徽省城镇不同指标下的可达性空间分异规律，并建立了一个综合可达性指数模型，进一步得到安徽省城镇的综合可达性空间格局。

研究表明：安徽省城镇全域时间可达性格局大体是以合肥为中心向外沿伸展但并没有构成规则的同心圈层结构；局域时间可达性格局南北差异明显，南部和西南部可达性较差，北部较好；邻域分析中把城镇分为严重萎缩型、急剧扩张型、基本稳定型和上下浮动型四种；最短路径的费用成本空间分布上呈现内核为东北向月亮湾形的圈层；最小费用成本分析得到城镇可达性空间上有明显的铁路交通指向性；吸引机会指数则表明吸引机会高的城镇在空间上呈现人民币符号“￥”形；综合可达性指数略显城镇间南北对称，但在皖南山区不遵循此规律。

最后，针对路网布局的一些弊端提出了相应的建议。

关键词：交通网络；可达性；费用指数；吸引机会指数文章编号：１０００－０５８５（２０１２）０７－１２８０－１４１　引言 交通网络是指一定区域内根据通行的需要，由各级公路组成的相互连接、成网状分布的道路系统。

城镇作为一个开放的系统，城镇之间及城镇与区域之间的相互作用是通过交通网络的连接而产生的［１，２］。

交通网络是城镇发展的物质前提，为城镇空间结构和体系构成起到了极其重要的作用。

交通网络的发展改变了城镇之间旅行时间、运输距离和交通费用，引起彼此之间相对距离变化，为城镇的物质、人才、技术、信息、资金的需求提供了保障［３］。

交通网络发展迟缓、超前或结构不合理也会阻碍城镇的发展，而衡量交通网络发展状况的一个重要指标就是可达性。

可达性一定程度上反映了交通网络中各城镇的地位和作用［４］，以及城镇未来的发展潜力与竞争力［５］，同时它也是评价区域（或点）取得发展机会和控制市场能力的有效因素之一。

因此，随着交通网络的发展必然会引起人们对可达性的研究，它被广泛地应用于交通规划、城镇规划和地理学领域［６］，至今仍是国内外研究的热点内容。

目前，国内外可达性的研究已趋成熟。

研究领域从公路［７，８］、铁路［９～１２］到航空［１３～１５］，研究区域从国家间［１６～１８］、全国性［７］、省域［１９］、经济区［２０］到都市圈［２１］，研究的实现算法变化多多：程连生用图论的观点分析了因新城数量增加所导致的城市网络的扩展及其功能　７期沈惊宏等：区域综合交通可达性评价———以安徽省为例１２８１的演化［２２］；吴威等以加权平均旅行时间为指标计算长三角２０世纪８０年代综合交通网络及其可达性的时空演化［２３］；金凤君等用最短距离度量了中国１００年来中国铁路网的可达性格局变化［９］；徐旳等用最短旅行时间分析了自１９９３年以来经济发达省份高等级公路网络的演化及由此引起的省内可达性空间格局的变化［２４］；金凤君等通过交通网络密度、交通干线影响度和区位优势度等指标衡量中国区域交通优势度［２５］；朱兵用多种指标构建了引力模型度量新疆城镇交通可达性水平［１９］；潘裕娟利用农村路网与干线路网衔接的平均距离等指标分析了乡村地区公路通达性水平［２６］；周一星等用网络连接强度比较了中国航空网络结构［１３］。

靳诚［２７］和王振波［２８］以栅格技术分别研究了南京市区旅游景点交通可达性及中国县域可达性。

安徽省经过多年的交通建设目前已形成了较为完善的综合交通体系。

历年来，学者们关注安徽交通网络较少，仅有潘坤友等［２９］及吴威等［３０］对安徽沿江地区的路网做过相关研究，就安徽省整个地区路网结构研究还鲜有涉入。

本文试图利用多种指标及其基础上建立综合交通可达性模型，对安徽省城镇交通可达性空间格局作较为详尽、综合的剖析，为安徽省交通网络现状的评判及未来的空间布局、结构优化提供一些见解，同时为交通可达性的算法实现在技术上作一些探讨。

２　数据来源与研究方法２．１　数据来源 以２０１０年中国地图出版社出版的《中国公路交通图集》安徽图版为基础图件，从２０１０年成都地图出版社的《安徽交通图册》中获得安徽省地级市的城干道及县域界线，从《２０１０年安徽统计年鉴》和安徽省各地２００９年统计公报获得当地人口、ＧＤＰ等相关数据。

２．２　研究区范围 以安徽省县级行政区作为研究区域，以区域中心作为县级城镇的节点，把地级市市辖区作为一个县级区域，并以市中心为该区域节点，这样安徽省总共７８个城镇节点作为安徽省交通网络不同指标可达性运算的实际对象。

目前巢湖市已于２０１１年拆分，但基于研究数据为２０１０年，故不予考虑。

２．３　研究方法 文章中采用ＧＩＳ栅格分析和网络分析技术，运用了不同尺度的区域时间可达性指标、基于节点间最短距离的费用成本指标、不计时间不计路程的最小费用成本指标以及基于人口、ＧＤＰ等社会经济因素的吸引机会指数，从不同视角分析安徽省城镇交通网络可达性状况，并对六种指标进行无量纲化处理，在此基础上建立一种区域交通综合可达性模型试图评价安徽省城镇的可达性空间格局。

２．３．１　栅格分析的时间成本　根据《中华人民共和国公路工程技术标准（ＪＴＧＢ－２００３）》规定的公路设计速度，结合安徽省区域实际路况和现实通行速度基础上，对安徽省不同交通道路赋不同的权重（表１），把安徽省交通图转化为１００×１００单元的栅格成本图。

以往类似栅格计算时间成本方法基本上只考虑了路网，把交通以外的面积全部当作阻碍因子，在属性字段里赋空白值，不参与运算，或粗略地统一赋一个很高的值，没有考虑到湖泊、高山、江河、陆地等因素，它们虽然通行能力较差，但的确在日常出行中公路、铁路是替代不了的，而且它们确确实实占用了相当的出行时间，不考虑这些因素的交通栅格成本图１２８２　地 理 研 究３１卷是不完整、远离实际生活的成本图，大大影响了区域可达性的精确度。

针对安徽省较复杂的自然地理状况，本文考虑到湖泊、高山、江河、陆地的通行能力，分别赋不同的权重（表１），通过ＧＩＳ技术，合成了安徽省综合交通栅格成本图。

一点说明：农村和城市郊区的许多陆地虽然没有公路，但日常生活中有交错纵横的小道，这些小道大的可以通机动车，小的可以通自行车，甚至步行，综合考虑后把这些非山区和丘陵的陆地统一设置为１０ｋｍ／ｈ的通行速度；考虑淮河已很大程度上失去了运输功能，但借助简单的水上交通工具，仍然有一定的通行能力故和巢湖等大小湖泊都设置为４ｋｍ／ｈ；安徽有大别山和皖南山区，道路外的地域通行能力很差，鉴于山区坡度对通行速度的影响故把山区设置为２ｋｍ／ｈ。

另外，由于高速公路和铁路的ｃｏｓｔ值较低，处理矢量路网数据时，在高速非入口处和非铁路站点沿线两边设立１００ｍ宽度的缓冲隔离带并赋高值以实现高速封闭，在铁路与公路交叉处打通隔离带使得公路畅行。

实际上，运行栅格数据的程序算法依照的是最短路径计算原理，因此其可达性评价指标［３１］如下：Ａｉ＝ｍｉｎ（Ｔｉｊ）（１）ｉ为栅格成本图中的任意格网，Ａｉ为ｉ格网的可达性，Ｔｉｊ为ｉ点到点ｊ通过最短路径所花费的最小时间。

每个栅格的属性值（ｃｏｓｔ）表示其“成本”，文章里表示通过它所需要的时间（费用）消耗值。

每个非边缘网格的周围有且仅有８个其他网格，且都有相应的权重。

以每个中心网格为“节点”（Ｎｏｄｅ），向８个方向计算权重值，选择最小的格网作为计算对象，然后依次以这个格网为中心再向８个方向计算格网值，重复此过程直至待处理网格队列为空。

运用ＧＩＳ空间分析功能对空间全覆盖的栅格数据进行高精度空间分析，更科学更准确地反映区域的空间可达性。

表１　安徽省各等级公路通行时速（单位：ｋｍ／ｈ）Ｔａｂ．１　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｒａｄｅ　ｒｏａｄｓ　ｉｎ　Ａｎｈｕｉ（ｕｎｉｔ：ｋｍ／ｈ）通行方式高速铁路国道省道城干道县道长江轮渡乡路湖泊和淮河山区实际时速１００　８０　６０　５０　４０　３０　２０　１５　１０　４　２２．３．２　基于最短距离的费用成本和不计时间不计路程的最小费用成本　可达性成本一般分为距离成本、时间成本和费用成本，实际研究中因为费用数据获取比较困难，大多数人采用的是前两种，本文试图从费用成本角度来度量安徽省城镇可达性。

所得的数据主要是通过社会调查，如对相关交通部门电话咨询、铁路时刻表、长途汽车时刻表、自身的乘车经历、对周围人的访谈以及驴友群等等途径获得安徽省内城镇节点间各种道路公共交通车票。

私家车的出行费用由于乘坐的人数不同而产生的人均费用不同，不予考虑；货运的费用由于装载的实际吨位不同也产生不同的费用成本而不便计算，因此货运费用成本也不纳入衡量指标。

以公共交通工具客运的每人次出行费用作为衡量出行成本指标。

由于部分数据缺少，再加上分路段计算费用成本操作性上不可行，故考虑用不同道路的票价指数来计量单位里程的出行费用成本。

对此作以下解释：虽然一些地方高速公路、国道和省道的出行票价没有区别，但相当数量区段实际出行中客运公司总存在考虑旅客时间成本以及国道、省道、县道能上下旅客的两种情况下，就有了走高速和走一般公路（国道、省道、城干道和县乡道统一作一般公路）的选择，而往往收取不同的票价。

因此笔者把这两种道路的票价指数分开；对行走同样等级道路但存在车况好坏之别而引起的票价差异，取其平均　７期沈惊宏等：区域综合交通可达性评价———以安徽省为例１２８３　数；由于社会经济发展不同和其他一些因素造成的两地站点始发不同而票价不同，取其平均值；安徽的水路运输主要是长江，现如今载客量极少，偶尔有点游轮，不做费用成本考虑；轮渡承担着相当的渡江功能故作相关处理；铁路出行有卧铺和硬座的票价之分，取硬座票价；公路有春运的票价提升问题，但铁路现已不存在春运票价，因此概不考虑春运时段性涨价。

综合各种情况，给出各种通行方式单位里程的（综合）费用权重指数（表２）。

费用指数越高，出行成本越大，反之，出行成本越低。

由表２知，高速公路花费较高，一般公路次之，铁路最便宜，轮渡虽然权重指数很高但所占行程很少。

表２　安徽省各等级道路费用权重指数Ｔａｂ．２　Ｆａｒｅ　ｗｅｉｇｈｔ　ｉｎｄｅｘｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｒａｄｅ　ｒｏａｄｓ　ｉｎ　Ａｎｈｕｉ道路等级高速公路一般公路铁路轮渡费用指数０．３２４　０．３０４　０．１８４　２．１ 现实生活中，对线路的选择有两种：一种是谋求最短距离的行程线路，而衍生相应的费用成本；一种就是谋求不计时间、不计距离的最少花费的线路。