可達(dá)性在城市群交通規(guī)劃中的應(yīng)用研究

余輝

（重慶市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院重慶市渝北區(qū)　401147）

可達(dá)性在城市群交通規(guī)劃中的應(yīng)用研究

余輝

（重慶市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院重慶市渝北區(qū)401147）

在城市群的交通規(guī)劃過(guò)程中，模型建立和應(yīng)用是比較關(guān)鍵的步驟，但是人們常用的“四階段”模型存在一定的問(wèn)題，因此需要尋求更為可靠的計(jì)算方法。本文就對(duì)可達(dá)性在城市群交通規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為相關(guān)人士提供參考。

城市群；交通規(guī)劃；可達(dá)性

1　引言

目前我國(guó)各大城市群交通規(guī)劃中，基本都是采用的“四階段”模型，但是由于該方法不能客觀地反映出各個(gè)城市之間的差異以及聯(lián)系，因此，引入可達(dá)性指標(biāo)，作為衡量空間聯(lián)系的變量，對(duì)于指導(dǎo)城市群規(guī)劃以及交通建設(shè)有著十分關(guān)鍵的作用。本文在城市群交通特性的基礎(chǔ)上對(duì)交通規(guī)劃中節(jié)點(diǎn)重要度的概念進(jìn)行分析，并提出了適宜城市群的可達(dá)性度量方法。

2　可達(dá)性概述

在交通層面來(lái)說(shuō)，“可達(dá)性”是從一個(gè)地區(qū)到另一個(gè)地區(qū)的便利程度，可以借助旅行距離、旅行時(shí)間等進(jìn)行量化。影響可達(dá)性主要因素包括用地性質(zhì)，交通供給、時(shí)空因素、個(gè)性特征等。城市群是一個(gè)大型的城市系統(tǒng)，對(duì)其可達(dá)性的影響因素較多，會(huì)隨著外部交通條件的改變而改變，例如城際鐵路、軌道交通的建設(shè)將使得城市群內(nèi)部以及城市群與外部聯(lián)系的時(shí)空距離縮小。具體的影響因素如表1所示。

傳統(tǒng)的可達(dá)性計(jì)算比較簡(jiǎn)單，就是以出行時(shí)間和出行距離判斷路網(wǎng)的聯(lián)系程度。在城市群的交通規(guī)劃過(guò)程中，不同的城市階段交通需求也有所差異，城市群可達(dá)性的設(shè)計(jì)也就更為復(fù)雜，本文從節(jié)點(diǎn)層次的可達(dá)性度量入手，探討可達(dá)性在城市群交通規(guī)劃中的應(yīng)用。

表1　可達(dá)性主要影響因素

3　基于時(shí)間阻抗函數(shù)的可達(dá)性度量方法

城市群之間的可達(dá)性是一個(gè)動(dòng)態(tài)變量，且隨著城市化發(fā)展而不斷變化，因此可達(dá)性度量需要考慮到節(jié)點(diǎn)層次在城市發(fā)展過(guò)程中的變化。下面以一種模型為例進(jìn)行分析，該模型對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的距離、路段的通行能力和節(jié)點(diǎn)的吸引力變量進(jìn)行了綜合考量，將實(shí)際的交通出行量和出行時(shí)間作為變量，并將節(jié)點(diǎn)的潛在勢(shì)能和重要程度融入到度量模型中，反映真實(shí)的出行情況，最終設(shè)計(jì)出動(dòng)態(tài)可變的可達(dá)性：

3.1節(jié)點(diǎn)可達(dá)性

假設(shè)現(xiàn)在的城市群內(nèi)部的的交通網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有發(fā)生比較明顯的改變（每個(gè)路算的交通量不變），節(jié)點(diǎn)i以及節(jié)點(diǎn)j之間有的路徑數(shù)量為n，lij是兩點(diǎn)之間的距離，節(jié)點(diǎn)i的可達(dá)性ki為：

由上述公式可知，若lij（shortest），ki則為最小值，這時(shí)節(jié)點(diǎn)i的可達(dá)性最大。但是在實(shí)際生活中，可達(dá)性會(huì)以最小時(shí)間為衡量標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)的路徑距離最小，但是因?yàn)樾袨槿司x擇的最短路徑會(huì)使得交通比較擁擠，使得車速緩慢，行車時(shí)間延長(zhǎng)，可達(dá)性降低。為此，需要引入道路阻抗函數(shù)完善上述缺陷。

3.2道路阻抗函數(shù)

交通阻抗就是指交通網(wǎng)絡(luò)中路段之前的行車距離、時(shí)間、費(fèi)用和舒適程度單一或者是綜合起來(lái)表現(xiàn)出行難度的函數(shù)，其數(shù)值的大小可以反映出交通往來(lái)的難易程度，若數(shù)值越大，那么交通便利性越低，空間聯(lián)系也會(huì)越難，可達(dá)性就會(huì)越低。行走時(shí)間和交通流量之間的關(guān)系可表達(dá)為以下公式：

式中：ta-路段a的行走時(shí)間；qa-路段a上的通過(guò)交通流量。

公路阻抗函數(shù)，又稱之為BPR函數(shù)，其形式為：

式中：ea-路段a的實(shí)際通行能力，也就是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的最大車輛數(shù)；ta（0）=道路a上的平均車輛自由走行時(shí)間；a、茁-待標(biāo)定的參數(shù)，BPR建議取值a=0.15、茁=4，也就是依據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)用回歸分析法求得。

上述參數(shù)中的參數(shù)ea、ta（0）可以根據(jù)道路a的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析得出。

綜上所述，為了在計(jì)量模型中體現(xiàn)出時(shí)間概念，將上述公式整理為：

式中：kit——時(shí)間阻抗函數(shù)的可達(dá)性。

假設(shè)在某一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)中有p個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的可達(dá)性可以表示為以下公式：

上述模型中是以“網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)吸引程度是一致”作為基本假定，也就是交通需求相同，但是這與實(shí)際情況有些不符。為了能夠準(zhǔn)確描述城市群中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的層次，下面引入節(jié)點(diǎn)重要度概念。

3.3基于節(jié)點(diǎn)重要度的城市群可達(dá)性

在城市群網(wǎng)絡(luò)中，不同功能、地位的節(jié)點(diǎn)城市對(duì)于交通需求有著不同的影響，可以反映出路網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)功能、地位高低的指標(biāo)就被稱之為節(jié)點(diǎn)重要度。節(jié)點(diǎn)重要度因?yàn)槭艿礁黝愐蛩氐挠绊懀浜蛥^(qū)域內(nèi)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化和商業(yè)等有著緊密的關(guān)聯(lián)，可以采用主成分分析法，選擇能夠反映出節(jié)點(diǎn)功能強(qiáng)度和地位高低的指標(biāo)對(duì)節(jié)點(diǎn)的重要度進(jìn)行計(jì)算。通常情況下，可以根據(jù)上述原則選擇總?cè)丝?、工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值或者是消費(fèi)品零總額中的若干個(gè)作為節(jié)點(diǎn)重要度的相關(guān)指標(biāo)，其計(jì)算公式如下：

式中：Ii-節(jié)點(diǎn)i的重要度；Pi-節(jié)點(diǎn)i的人口數(shù)（萬(wàn)人）；Gi-節(jié)點(diǎn)i的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（萬(wàn)元）；Si-節(jié)點(diǎn)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（萬(wàn)元）-所有節(jié)點(diǎn)的人口的平均數(shù)（萬(wàn)人）-所有節(jié)點(diǎn)工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的平均值（萬(wàn)元）-所有節(jié)點(diǎn)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的平均值（萬(wàn)元）；琢1、琢2、琢3-各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，可以通過(guò)主成分分析法確定其數(shù)值。經(jīng)節(jié)點(diǎn)重要度修訂后的城市群路網(wǎng)通達(dá)性表達(dá)式如下：

4　可達(dá)性導(dǎo)向的交通規(guī)劃思路

當(dāng)前我國(guó)城市群中存在城市人均建設(shè)用地少、人均道路交通設(shè)施少、人口密度大，人地矛盾突出，交通供給的有限性與日益增長(zhǎng)的機(jī)動(dòng)車保有量之間的矛盾也越發(fā)尖銳，所以應(yīng)大力發(fā)展面向公眾的、大、中運(yùn)量的公共交通為主的交通模式，提高人們出行的可達(dá)性。使得城市群之間經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系的更加緊密，物資流動(dòng)、人才交流更加順暢，實(shí)現(xiàn)資源配置的優(yōu)化。

5　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由于傳統(tǒng)的可達(dá)性度量方法不能夠客觀、準(zhǔn)確地反映出現(xiàn)代城市群交通的聯(lián)系的緊密程度，因此，有必要在城市群交通規(guī)劃中引入節(jié)點(diǎn)重要度來(lái)修正可達(dá)性指標(biāo)，對(duì)城市群內(nèi)部重大功能性設(shè)施，重大公共服務(wù)設(shè)施，重大交通基礎(chǔ)設(shè)施的可達(dá)性進(jìn)行綜合考量，針對(duì)不同發(fā)展階段的城市群，對(duì)路網(wǎng)布局，路網(wǎng)等級(jí)進(jìn)行合理規(guī)劃，這對(duì)于指導(dǎo)城市交通集約發(fā)展有著重要的意義。

[1]丁金學(xué)，肖昭升.我國(guó)城市群交通網(wǎng)絡(luò)未來(lái)的穩(wěn)定規(guī)模研究[J].綜合運(yùn)輸，2014（6）：11～16.

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U491.12

A

1673-0038（2015）49-0108-02

2015-11-21

余輝（1978-），男，高級(jí)工程師，注冊(cè)城市規(guī)劃師，研究生，主要從事城市規(guī)劃和交通規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。