安徽省公路网络可达性空间格局及其演化

      修订日期：2012-08.

      1 引言

      交通运输网络是城市间物质和人员流动所依赖的基础，其发展演化必然对区域经济联系、空间结构和城镇体系等产生显著影响。在诸多交通网络评价方法中，可达性被认为是一项应用广泛、行之有效的综合性指标[1-4]。至今关于可达性的确切含义尚存在一定的分歧，学者们普遍地认可Morris等的定义，即可达性是指利用一种特定的交通系统从某一区位到达指定活动区位的便利程度[2]。

      目前关于交通网络可达性研究已较为成熟，国外学者往往以铁路和公路为切入点研究区域间可达性，如Gutierrez等采用多项定量指标，对跨欧高速铁路网带来的整体可达性程度及马德里—巴塞罗那—法国边境间的高速铁路网修建带来的欧洲可达性变化进行了定量的分析与评价[5-6]；Dupuy等利用网络指数分析欧洲城市公路可达性及其等级体系[7]。

      国内学者对交通运输网络可达性研究起步较晚，且侧重于不同尺度下交通网络可达性空间格局及其发展演化，如Li等研究了我国高等级干线公路网建设对可达性的影响[8]；曹小曙等在Li等研究基础上分析了全国干线公路网络中城市通达性[9]；金凤君等分析了我国近百年来铁路网络的发展及可达性空间格局的演变[10]；孟德友等分析了全国范围内铁路客运提速前后省际可达性及其空间格局和基于铁路客运网络的省际可达性及其经济联系格局[11-12]；吴威等分别从公路网络、综合交通视角下探讨了20世纪80年代以来长江三角洲地区主要节点城市可达性空间格局及其演化规律[13-14]，以及安徽沿江地区高速公路网络的构建对其可达性空间格局影响的分析[15]；关颖探讨了1985-2004年间安徽省公路网络可达性时空演化及其与区域发展的耦合关系[16]；张兵等探讨了近20年湖南公路网络可达性优化与空间格局演变[17-18]；罗鹏飞等以沪宁沿线为例，研究了高速铁路对区域可达性的影响[19]；徐旳等以江苏省为实证，探讨了高等级公路网络建设对区域可达性的影响及地级市可达性的演化特征[20]；蒋海兵等以苏通大桥为例，探讨了过江通道对乡镇可达性影响分析[21]。

      本文在借鉴众多学者相关研究的基础上，以安徽省作为研究区域，利用ArcGIS 9.3软件的网络分析模块，选取1996、2004、2010年3个时间断面的公路网络数据，以加权平均旅行时间为评价指标，探究安徽省78个节点城镇的公路网络可达性空间格局及其演化规律。

      2 研究方法与数据

      2.1 可达性测度方法

      可达性反映了特定空间范围内某一区域(城镇)与其他区域(城镇)之间相互作用与联系的难易程度。由于社会经济发展水平的高低影响着人员的移动能力和移动意愿，因此区域可达性不仅与空间区位和交通基础设施有关，而且与地区经济发展水平和城市规模有密切关系。考虑到节点规模和经济发展水平对可达性的影响，本文采用加权平均旅行时间距离指标来评价区域(城镇)可达性水平。加权平均旅行时间指标数学表达式为：

      

      为了使计算出的加权平均旅行时间指标在各节点之间具有可比性，因此采用可达性系数对其进行归一化处理，以便更好地反映各节点可达性水平的相对高低。可达性系数为节点可达性值与网络内所有节点可达性平均值之比，其数学表达式为：

      

      2.2 数据收集

      考虑到铁路交通的时刻表和运营班车限制严格，区域内站点较少，且铁路沿线均有主要公路干道通过，故仅依据公路交通网络对可达性进行研究。高速公路是影响公路网络可达性的主要因素，1993年安徽省第一条高速公路——合宁高速公路建成通车，此后安徽省高速公路建设的力度加大，公路网不断完善，尤其是1996年铜陵长江大桥、2000年芜湖长江大桥、2004年安庆长江大桥相继建成通车，大大加强了江南与江淮和淮北地区①间的交通联系，促进了区域间经济联系。本文根据过江通道的建设和安徽省高速公路发展的阶段性特点[16]，选取1996、2004、2010年3个时间断面交通资料图，提取安徽省内17个地级市、4个县级市、57个县共78个城镇作为节点，利用ArcGIS空间分析模块求出不同时间断面各节点的最短旅行时间，并由公式(1)计算出每个城镇节点的加权平均旅行时间，并对该数据进行后续分析处理。

      由于不同时期、不同等级公路行车速度存在差异，根据《中华人民共和国公路工程技术标准(JTG—2003)》，结合安徽省道路水平实际状况，设定的3个时间断面不同等级公路平均行车速度如下：1996年高速公路100km/h、国道60km/h、省道40km/h、县乡道路30km/h；2004年高速公路100km/h、国道70km/h、省道50km/h、县乡道路40km/h；2010年高速公路100km/h、国道80km/h、省道60km/h、县乡道路40km/h。其中，由于长江的天然阻隔，过江通道根据实际情况考虑了汽渡及等候时间，汽车平均过江时间设为0.7h。安徽省交通数据则分别来源于《中国交通图册》(成都地图出版社，1996)、《安徽省地图》(中国地图出版社，2004)、《安徽省地图》(星球地图出版社，2010)。文中所涉及的其他社会经济数据均来源于1997、2005、2011年安徽省统计年鉴。