西部陸海新通道沿線城市陸路交通可達性測度與演變分析

文/鄭淑心

0.引言：

可達性反映了某一城市或區(qū)域與其他區(qū)域之間發(fā)生空間作用的難易程度[1]。交通可達性能夠反映區(qū)域交通發(fā)展狀況，有著三個特征，即空間概念、時間意義特征、社會關系與經(jīng)濟價值特征。目前可達性被廣泛應用在交通運輸規(guī)劃、城市區(qū)塊規(guī)劃、區(qū)域協(xié)調(diào)規(guī)劃等方面[2]，其中關于區(qū)域可達性及其公平性的研究較多，且覆蓋面較廣，有單一從鐵路[3]、公路[4]、航空[5]為主體來研究可達性，也有從以多種交通方式為主體來研究交通可達性[6]。更多的學者開始關注交通可達性與城市經(jīng)濟聯(lián)系的空間關系[7]，以及交通可達性的時空演化格局[8]。對于可達性的測度，國內(nèi)外學者通常以加權平均旅行時間來測度區(qū)域時間可達性；經(jīng)濟重力、空間相互作用等模型來測度空間可達性[9][10]。綜上所述，本文先對區(qū)域間的交通網(wǎng)絡現(xiàn)狀進行梳理，通過交通網(wǎng)絡現(xiàn)狀，采用GIS技術來測度西部陸海新通道沿線城市之間的公路、鐵路最短旅游時間，并綜合經(jīng)濟、人口等方面因素，從時間和空間兩方面得出區(qū)域內(nèi)各個城市的交通可達性演變，并提出針對改善研究區(qū)域內(nèi)交通可達性的建議。

1.研究區(qū)域現(xiàn)狀

西部陸海新通道國內(nèi)區(qū)域位于我國中西部地區(qū)，在區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展格局中具有重要戰(zhàn)略地位[11]。2015年，中國與新加坡確定共同推進“南向通道”建設，利用多種運輸方式打造國際陸海貿(mào)易通道，標志著西部陸海新通道的初步形成。2019年，我國出臺《西部陸海新通道總體規(guī)劃》，其中涉及西部地區(qū)13個省市以及廣東湛江市的總體空間布局，進一步完善西部陸海新通道區(qū)域的交通網(wǎng)絡建設。由于部分城市統(tǒng)計數(shù)據(jù)難以查詢或有缺失，在不影響科學性和研究完整性的情況下，本文選取時間節(jié)點為2015年-2020年的西部陸海新通道區(qū)域112個城市展開研究。

2.研究方法及相關數(shù)據(jù)

2.1 加權最短平均旅行時間法

式中：Fi為城市i到其他城市的加權平均旅行時間；n為研究區(qū)域內(nèi)城市的個數(shù)；tij為城市i到城市j的最短出行時間，Pj為城市j的人口經(jīng)濟規(guī)模，Gj為城市j地區(qū)生產(chǎn)總值，Mj為城市j的常住人口數(shù)。綜合平均加權旅行時間表示陸路交通網(wǎng)絡可達性。

式中：IFi為i城市的公路和鐵路加權最短平均旅行時間；Fix為公路或鐵路的加權最短平均旅行時間；Qx為公路和鐵路的權重，參考相關文獻中，將公路和鐵路權重分別設置為0.55、0.45[12]。

2.2 數(shù)據(jù)來源

鑒于目前西部陸海新通道區(qū)域運輸還是以鐵路和公路為主，即本文選取區(qū)域內(nèi)的陸路交通方式進行可達性分析。本文以中國基礎地理數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站為基礎，提取2015年-2020年兩個時間節(jié)點的公路網(wǎng)絡及鐵路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并基于GIS平臺，同時利用公路路網(wǎng)、鐵路路網(wǎng)的長度，分別測算2015-2020年西部陸海新通道區(qū)域112個城市之間的可達性。人口、GDP等指標參考各市2015年-2020年統(tǒng)計年鑒。

3.計算過程

鄭淑心（1）柵格時間成本賦值。由于不同時期出行速度也受到當時交通工具及道路狀況的影響，根據(jù)《中華人民共和國工程技術標準》規(guī)定的標準速度，同時結合路網(wǎng)實際情況，對區(qū)域內(nèi)的公路、鐵路進行賦值，同時借助GIS平臺，根據(jù)交通網(wǎng)絡地圖測度實際路網(wǎng)長度，從而分別計算2015-2020年區(qū)域內(nèi)各節(jié)點城市間最短時間距離矩陣。

表一 速度參數(shù)

鄭淑心（2）綜合平均加權旅行時間。依據(jù)公式(1)與公式（2）、公式（3），分別計算2015年、2020年研究區(qū)域內(nèi)112個地級市之間的加權平均旅行時間，并將結果通過自然斷點法劃分，并采用Arcgis10.6軟件進行可視化分析，得到考慮鐵路和公路出行情況下112個研究單元可達性分布格局圖如圖（1）、圖（2）。

圖（1）

4.交通可達性測度結果及演變分析

城市陸路交通網(wǎng)絡表現(xiàn)為以下特征：第一，西部陸海新通道該區(qū)域時間可達性分層現(xiàn)象嚴重，總體上可以分成三層，首先是綜合平均加權旅行時間節(jié)點較高的區(qū)域分布以成渝雙城經(jīng)濟圈為中心，圍繞如西安、貴陽、遵義、西寧、蘭州、銀川等離川渝城市群較近的西部陸海新通道內(nèi)陸樞紐城市（圖中深藍色和淡藍色區(qū)域），主要特點經(jīng)濟相對發(fā)展較好且以西南方向城市為主。其次是綜合平均加權旅行時間節(jié)點中等的區(qū)域分布以離內(nèi)圈城市地理位置較近的城市、離邊境較近的樞紐城市如昆明市、百色市、南寧市、呼和浩特、柳州市以及港口城市如欽州市、防城港市、北海市、湛江市、?？谑械纫约斑吘吵鞘腥缛瘥愂?、西雙版納、臨滄市組成（圖中淡黃和黃色部分），主要特點為經(jīng)濟發(fā)展相對不錯且離邊境及港口較近城市。最后是綜合平均加權旅行時間節(jié)點較長主要由甘肅省自治州和內(nèi)蒙古部分城市組成（圖中橙色和紅色部分）。其中2015年中心圈層與外部圈層時間差20-32h；2020年中心圈層與外部圈層時間差為12-25h。第二，西部陸海新通道區(qū)域沿線城市時間可達性從2015年到2020年有了明顯的提升，首先中心圈層以成渝經(jīng)濟圈區(qū)域逐步向外部區(qū)域擴展，且時間由12-21h縮短至10-15h，時間平均縮短27%；同時中間圈層也往外部拓展，面積基本不變時間由原來的21-32h縮短至15-22h，平均時間縮短了25%；最后外部圈層時間由原來的32-44h縮短至22-40h平均時間縮短11%。說明2015年到2020年西部陸海新通道區(qū)域內(nèi)交通網(wǎng)絡有了較大的改善，特別是在成渝經(jīng)濟圈區(qū)域改善明顯，在甘肅及內(nèi)蒙古等省份區(qū)域交通網(wǎng)絡改善較小。同時2015年至2020年中心圈層與外部圈層的時間差縮短了28%。

5.結語

本文利用ArcGIS空間分析和網(wǎng)絡分析法，定量評價西部陸海新通道沿線城市交通網(wǎng)絡時間可達性，從空間和時間兩個維度比較分析西部陸海新通道沿線112個城市交通網(wǎng)絡的時間可達性。首先，可達性空間分析結果表明，西部陸海新通道區(qū)域陸路交通可達性空間格局呈現(xiàn)以成渝雙城經(jīng)濟圈為主中心圈層向外以此延伸的三圈結構，呈明顯階梯分層，以從中心圈層到中間圈層再到外部圈層依次升高的平均最短旅行時間分布。其次，可達性時間演變結果表明，通過五年的時間演變，可達性改善最多的區(qū)域在中心圈層和中間圈層，該區(qū)域公路網(wǎng)絡較完善，公路網(wǎng)絡密集，同時鐵路主要干線也存在于該區(qū)域，隨著我國交通設施的改善及政策的作用，該區(qū)域的可達性提升較快；外層圈層區(qū)域的可達性尤其是西部偏遠地區(qū)公路網(wǎng)絡密度低，且鐵路交通可達性受主要干線影響較大，可達性提升不明顯。綜上所述，西部陸海新通道區(qū)域沿線城市陸路交通可達性整體發(fā)展水平還需要進一步提升，其中中心圈層城市的交通可達性水平高于外部圈層城市交通可達性水平，各圈層內(nèi)部中也存在明顯差異，城市等級高的城市優(yōu)于城市等級低的城市，省會城市優(yōu)于其他地級市，交通樞紐城市優(yōu)于普通城市。其中研究區(qū)域內(nèi)整體公路網(wǎng)絡較完善，中心圈層和中間圈層公路網(wǎng)絡相對密集，且該部分貫穿多條鐵路干線，交通可達性差距較??；外部圈層城市的公路網(wǎng)絡密度和鐵路密度都相對低，尤其是受到鐵路干線影響較大，重點應加強外部圈層城市與中間圈層城市鐵路交通網(wǎng)絡的連接，同時應兼顧加強該區(qū)域公路交通干線的建設，從而提高該區(qū)域的整體交通聯(lián)系。