经济发达地区交通网络演化对通达性空间格局的影响

      中图分类号：F512.99

      文章编号：1000-0585(2003)03-0305-08

      交通网络结构变化对通达性空间格局演化的影响是近年来交通运输地理学的研究热点[1～5]。日本学者系统探讨了从1868年至1990年日本铁路发展对整个日本城市体系通达性的影响，认为由于通达性的改变使日本的城市体系得到较快发展，铁路交通网络的扩展使通达性与城市体系相互融合[6]。对于都市连绵区内部通达性的实证研究中，认为都市连绵区内部通达性质量的提高，并不是区域环路的引导作用，而是要由其区位来决定，并且距离中心越远，通达性的提高越快[7]。对欧共体的实证研究集中在对未来的预测方面，基础设施的改变将影响整个欧共体的发展变化，未来道路网络对通达性的影响是与经济活动中心紧密相连的[8]。根据高速铁路网的规划，预测2010年通达性空间格局，各个中心的时空收敛将导致主要城市与腹地之间发展的不平衡[9]。国内对于交通网络结构变化对通达、性空间格局演化的影响研究集中于空间运输联系[10～12]以及交通经济带等方面[13～16]。本文在对广东省东莞市实地调查及资料分析的基础上，对其交通网络结构演化对通达性空间格局的影响进行了深入的探讨。

      1　研究方法

      交通网络的规模，是随着网络中节点数目及连接线路的变化而不断变化的。这种现象可以从不同时段的交通网络图直观地反映出来。本文研究区域位于珠江三角洲东部地区，是从广州到香港走廊的重要节点（图1）。为了研究方便，需要对交通线路图进行拓扑变换，即将普通的交通图转变为拓扑图，本研究以东莞市域为范围，以三个时间段1980年、1990年、2000年探讨东莞市的交通网络结构变化。根据地图、统计资料、访谈和实地踏勘分别做出以上三个时间段面的东莞市交通网络拓扑图。图2显示了东莞市1980年、1990年、2000年陆路网络的变化情况。

      

      图1　东莞市区位图

      Fig.1　Location of Dongguan city

      反映网络连接程度的指标有连接率（β）和环路指数（μ）：

      β=e÷v

      μ=e-v+p

      式中，β是网络中线路数(e)与网络节点数(v)之间的比值，反映了每个节点平均连接的线路数，β＜1时，网络呈树状网络，β＞1时，网络为回路网络。μ等于线路数(e)减去节点数(v)再加上网络子图个数(p)之值，表示网络有多少环路数，网络愈发达，μ值愈大。反映网络伸展程度的指标有网络直径D，是指网络中最远两节点最短路径的线路数。反映网络扩展潜力的指标有实际成环率（α）和实际结合度（γ）：

      α=(e-v+p)/2(v-5) (0≤α≤1) γ=e/3(v-2) (0≤γ≤1)

      2　公路网络结构的演化

      根据图2所显示的三个时间段的网络拓扑图，计算各个时间段的网络结构指标。表1是三个时间段的公路网络功能指数计算值，从中可以看出从80年代始至2000年东莞市公路网络的变化情况。

      (1)东莞市公路网络结构总体趋于完善，网络结构演化分为两个时间段。1980年，东莞市域公路网络有21个节点，22条主要公路线路。到1990年，节点增加至25个，线路增加至29条，10年间增加7条主要公路线路，线路增加的绝对值不大。道路里程从1225公里增加至1325公里，年增长率为1%，客运量增长率为94%，这一时期主要是提高公路等级。从1990年至2000年，节点数增加至30个，线路数为47条，10年间增加18条公路线路。道路里程增加至2467公里，年增长率为4.63%，和1%的增长率相比，增加3.63个百分点，增长程度显著，客运量增长率为77%。

      (2)东莞市公路网络节点的变化微弱，未来可能会减少。1980年的节点数为21个，1990年增长至25个，目前为30个，这与东莞市的镇级区域个数是一致的。由于经济的飞速发展及城市化的快速推进，网络的节点将不会有大的增长，根据东莞市的规划，至2010年网络节点仅仅增加3个。随着东莞市快速城镇化的发展，其中部分镇级区域已经在地域上连接起来，从而使整个区域内的节点数有可能减少。

      (3)东莞市公路网络的成熟速度加快。连接率（β）从1980年的1.048至1990年的1.16，增加了0.112，而从1990年的1.16至2000年的1.567，增加了0.407，90年代以后明显高于90年代以前。环路指数（μ）从1980年的2到1990年为5，增加了150%，1990年到2000年增加260%，90年代比80年代的增长显著。这说明网络正在由回路网络向更成熟的格状网络发展。

      (4)网络的结合潜力仍然较大。由于一条线路只能与两个节点连接，而一个节点可以与任意条线路相连接，所以节点是网络扩展的基础。α和γ分别为实际成环率和实际结合度，所以(1－α)和(1－γ)分别表示了环与线的结合潜力。东莞市域公路网络的α值从1980年0.063到1990年的0.42，增长566%，2000年比1990年增长188%。1980年东莞市γ指数为0.386，1990年增长至0.42，增长幅度8.8%，2000年与1990年相比，增长幅度为33%。