李青峰，曾俊偉，錢勇生，廣曉平

(蘭州交通大學(xué) 交通運輸學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020)》表明，城鎮(zhèn)化建設(shè)質(zhì)量是未來發(fā)展的重點，交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)會對其質(zhì)量提升產(chǎn)生重要作用[1]。在城市系統(tǒng)發(fā)展過程中，交通因素始終起著基礎(chǔ)性作用，城市的動態(tài)發(fā)展又受到交通因素的制約[2-3]。科學(xué)分析兩者間的發(fā)展關(guān)系，對推動城鎮(zhèn)化由原來偏重數(shù)量規(guī)模增加向注重內(nèi)涵質(zhì)量提升的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展具有重要意義。

針對交通系統(tǒng)和城市系統(tǒng)兩者之間的關(guān)系，以往主要采用灰色系統(tǒng)模型、投影尋蹤模型和可達性，這些模型促進了交通系統(tǒng)與經(jīng)濟發(fā)展水平之間協(xié)調(diào)性測度，但會出現(xiàn)兩系統(tǒng)都處于低水平但二者依然協(xié)調(diào)的惡性耦合狀況[4-13]。為克服這種缺陷，此后的研究更多采用耦合協(xié)調(diào)模型，該模型在原有基礎(chǔ)上增加了耦合協(xié)調(diào)度，它能客觀地反映出兩系統(tǒng)的耦合狀態(tài)。孫愛軍和游細斌運用該模型分別從空間和時間維度各自對江蘇省和潮州市交通與城市系統(tǒng)發(fā)展水平耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進行研究[14-15]。王冠孝和余菲菲等運用該模型研究了旅游與交通、經(jīng)濟之間的耦合關(guān)系[16-19]。這些研究僅從單一維度進行分析，且研究地區(qū)多數(shù)為東部，對西部地區(qū)的研究較少。

西部地區(qū)的自然地理環(huán)境復(fù)雜且特殊，社會經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)較差，新型城鎮(zhèn)化建設(shè)水平低，區(qū)域內(nèi)各地區(qū)間的發(fā)展水平也十分不均衡。在新型城鎮(zhèn)化背景下，為提高西部城鎮(zhèn)化建設(shè)的質(zhì)量內(nèi)涵，城市與交通的協(xié)調(diào)發(fā)展十分必要，因此，運用耦合協(xié)調(diào)模型研究兩系統(tǒng)之間的關(guān)系具有一定現(xiàn)實意義。

1 評價指標及測度模型

1.1 交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)評價指標

1.1.1 城市系統(tǒng)評價指標

由于城市的經(jīng)濟水平和生活發(fā)展水平都具有顯著特征，因此，常從這兩點來評價城市系統(tǒng)的發(fā)展，相關(guān)要素可選作城市系統(tǒng)評價指標，如表1所示。

表1 城市系統(tǒng)評價指標

1.1.2 交通系統(tǒng)評價指標

從地區(qū)的實際情況出發(fā)，結(jié)合交通對城市系統(tǒng)的基礎(chǔ)作用，本文也從交通設(shè)施建設(shè)水平、交通運輸保障能力兩個方面對交通系統(tǒng)進行宏觀評價[20]，如表2所示。

表2 交通系統(tǒng)評價指標

1.2 測度模型

1.2.1 耦合測度模型

由于指標量綱及數(shù)量級各不相同，因此，對指標進行標準化處理，公式為

(1)

式中：Uij為第i項指標在第j時刻的功效系數(shù)，Uij∈(0,1)，值越大貢獻度越大，否則，貢獻度就越小。

評價中常系統(tǒng)綜合貢獻由加權(quán)法計算得出，計算式為

(2)

式中：U1為交通系統(tǒng)評價函數(shù)，U2為城市系統(tǒng)評價函數(shù)，ωi為指標權(quán)重。

(3)

式中：C為耦合度，K為調(diào)節(jié)系數(shù)(計算兩個系統(tǒng)的耦合度時K=2)。

1.2.2 耦合協(xié)調(diào)測度模型

耦合度可反映出不同系統(tǒng)間的相互影響程度，當子系統(tǒng)發(fā)展水平都較低時，也會產(chǎn)生耦合度較高的情況，為避免惡性耦合現(xiàn)象，常在耦合度中引入?yún)f(xié)調(diào)度來解決該問題，耦合協(xié)調(diào)度算式為

(4)

式中：α和β為系數(shù)，在交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展中兩者同樣重要，α=β=0.5。

評價標準如表3所示[8]。

表3 耦合協(xié)調(diào)度評價標準

2 基于縱向時間維度的交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度分析

2.1 基于時間維度的交通系統(tǒng)發(fā)展水平

結(jié)合功效評價函數(shù)計算2008—2017年西部地區(qū)交通和城市系統(tǒng)發(fā)展水平，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出，2008—2017年西部地區(qū)交通系統(tǒng)發(fā)展迅速，公路里程從143.8×104km增加至195.4×104km，公路貨運量從46.8×108t提高至99.6×108t。鐵路客運量從2008年的2.7×108人次提高到2017年6.6×108人次，蘭渝、蘭新、蘭西等高鐵線路陸續(xù)通車，有效提高了西部地區(qū)的可達性，交通系統(tǒng)評分從0.10提升至0.63。

圖1 交通系統(tǒng)和城市系統(tǒng)發(fā)展水平

2.2 基于時間維度的城市系統(tǒng)發(fā)展水平

西部地區(qū)城市系統(tǒng)發(fā)展迅速，表現(xiàn)為：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，地區(qū)GDP由62 644.7×108元增長到171 214×108元，人均GDP由2008年18 438元增長至2017年46 659.25元，城市居民人均可支配收入由14 602元漲至30 932.45元，地區(qū)經(jīng)濟水平不斷提升，人民生活水平持續(xù)提高。第二、第三產(chǎn)業(yè)所占比重從37.8%、28.1%增長至47.1%和38.0%；教育、醫(yī)療、通信、環(huán)境也得到了快速發(fā)展。在上述因素的綜合影響下城市系統(tǒng)評分從0.03增長至0.63。

2.3 基于時間維度的耦合協(xié)調(diào)度分析

由式(4)計算可得交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，如表4所示。

表4 2008—2017年城市和交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)度

由表4可以看出，兩系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展可分為以下3個階段。

第一，2008—2010年耦合協(xié)調(diào)度低于0.30，處于中度失調(diào)階段。該階段屬于交通超前型，交通可完全承擔起城市發(fā)展帶來的負擔。

第二，2011—2014年協(xié)調(diào)度介于0.30～0.50，兩系統(tǒng)處于瀕臨失調(diào)到輕度失調(diào)階段。交通系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，但城市系統(tǒng)中經(jīng)濟指標(如人均GDP年增速為14.82%)明顯大于交通系統(tǒng)發(fā)展(如公路里程年增速3.61%)，交通已不能完全承載城市發(fā)展帶來的壓力。

第三，2015—2017年協(xié)調(diào)度介于0.40～0.60，交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)處于勉強協(xié)調(diào)階段。城市系統(tǒng)評分超過了交通系統(tǒng)，2017年顯示出西部地區(qū)仍處于交通超前型，但從2008—2017年整體來看交通系統(tǒng)的發(fā)展速度略微滯后。

3 基于橫向空間維度的交通與城市系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展分析

3.1 基于空間維度的城市系統(tǒng)發(fā)展水平

由式(1)—式(3)可計算出2017年西部地區(qū)各地區(qū)交通和城市系統(tǒng)評分，如表5所示。

西部地區(qū)城市系統(tǒng)發(fā)展水平，四川0.59為最優(yōu)，西藏0.17為最差，相差0.42?？傮w西南平均評分為0.416,高于西北的0.24。四川與貴州相差0.34，陜西與西藏相差0.44。由此可以看出，城市系統(tǒng)發(fā)展水平也呈現(xiàn)出東強西弱、南快北慢的特點。由于多數(shù)地區(qū)為交通滯后型，未來城市系統(tǒng)的發(fā)展速度也將減緩。

3.2 基于空間維度的交通系統(tǒng)發(fā)展水平

如表5所示，西藏評分為0.02，四川為0.72，相差0.70。西南地區(qū)交通系統(tǒng)發(fā)展平均評分為0.424，西北地區(qū)平均評分為0.225。南部交通系統(tǒng)發(fā)展水平明顯高于北部。南部四川省交通系統(tǒng)發(fā)展水平評分最高，云南省發(fā)展水平最低，相差0.43，北部兩極相差0.44。西部地區(qū)各省間交通系統(tǒng)發(fā)展不均衡，西南西北之間、東部西部之間發(fā)展差距較大。由此可以看出，多數(shù)地區(qū)交通系統(tǒng)滯后于城市系統(tǒng)發(fā)展，交通限制了城市的發(fā)展進度。

表5 2017年西部地區(qū)交通和城市系統(tǒng)評分

3.3 基于空間維度的耦合協(xié)調(diào)度分析

由式(4)可計算出兩者耦合協(xié)調(diào)度及協(xié)調(diào)等級，如圖2所示。

由圖2可以看出，西部各地區(qū)耦合協(xié)調(diào)程度分別為：四川輕度失調(diào)；云南、貴州、新疆、廣西、陜西、重慶、內(nèi)蒙瀕臨失調(diào)；甘肅輕度失調(diào)；青海、寧夏、西藏處于中度—嚴重失調(diào)；西南地區(qū)平均0.456，總體處于瀕臨失調(diào)；西北地區(qū)平均0.32，處于輕度失調(diào)。

圖2 西部地區(qū)交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)耦合度與協(xié)調(diào)度

4 發(fā)展建議

從新型城鎮(zhèn)化注重城市發(fā)展內(nèi)涵和質(zhì)量的發(fā)展理念出發(fā)，避免出現(xiàn)盲目造城現(xiàn)象，通過對西部地區(qū)交通與城市系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度分析，結(jié)合地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀，提出以下發(fā)展建議。

4.1 加快發(fā)展公路航空運輸業(yè)，促進新型城鎮(zhèn)化的有序推進

2017年，交通與城市兩系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度大于0.5，進入磨合階段，開始出現(xiàn)良性耦合，城鎮(zhèn)化進入快速發(fā)展階段。由圖1可以看出，交通系統(tǒng)的發(fā)展開始滯后于城市系統(tǒng)，特別是公路路網(wǎng)密度平均每年只增長3.6%，航空貨運量每年只增長9%，與經(jīng)濟指標相比增速緩慢。應(yīng)大力發(fā)展公路及航空運輸業(yè)，通過全面發(fā)展交通運輸系統(tǒng)促進西部地區(qū)新型城鎮(zhèn)化工作的有序推進。

4.2 優(yōu)化西北地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展，提升新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展質(zhì)量

從時間維度上分析，西部地區(qū)交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度從0.18提升到0.56，協(xié)調(diào)等級由嚴重失調(diào)發(fā)展至勉強協(xié)調(diào)。但從空間維度可以看出，西北地區(qū)的耦和協(xié)調(diào)度僅為0.32，低于整體的0.56，2017年西北等地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度仍為失調(diào)或嚴重失調(diào)，發(fā)展嚴重滯后于其它地區(qū)，降低了西部地區(qū)新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展質(zhì)量。因此，在“一帶一路”戰(zhàn)略和西部大開發(fā)的發(fā)展背景下，西北地區(qū)應(yīng)充分利用政策疊加及自然資源優(yōu)勢，加快經(jīng)濟發(fā)展，提升城市化水平，積極構(gòu)建新型開放格局，加強對外交通系統(tǒng)的發(fā)展，縮小與地區(qū)間系統(tǒng)發(fā)展水平的差距，提升新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展質(zhì)量。

4.3 完善城市和交通系統(tǒng)平衡建設(shè)，調(diào)控新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展水平

基于耦合協(xié)調(diào)度分析結(jié)果，一方面西藏、青海、甘肅耦合協(xié)調(diào)度低于0.4，片面的發(fā)展交通會造成供大于求，形成資源浪費。因此，在此類地區(qū)要因地制宜制定相關(guān)合理政策，在充分利用現(xiàn)有交通資源的基礎(chǔ)上，著重發(fā)展對該區(qū)域經(jīng)濟帶動能力強的交通方式。另一方面，西南地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度平均值為0.456，總體處于瀕臨失調(diào)，建議在四川、陜西、廣西、貴州等交通領(lǐng)先地區(qū)加快經(jīng)濟發(fā)展，改善經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，促進第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重視環(huán)境保護，提高城市系統(tǒng)發(fā)展水平，從而提高交通設(shè)施的使用效率。在云南、重慶、內(nèi)蒙古等交通較滯后地區(qū)建議加強對交通設(shè)施的投資建設(shè)，使兩系統(tǒng)耦合等級趨于協(xié)調(diào)。

5 結(jié) 語

隨著西部大開發(fā)工作的深入，2008—2017年西部地區(qū)交通系統(tǒng)與城市系統(tǒng)的發(fā)展水平和耦合協(xié)調(diào)度都在不斷提升，已達到兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)促進發(fā)展?！耙粠б宦贰睉?zhàn)略又將西部地區(qū)由過去的“大陸腹地”變成現(xiàn)代中國對外貿(mào)易的“開放前沿”。國家戰(zhàn)略方面的政策疊加，對于西部地區(qū)，既是一個發(fā)展機遇，同時也是一個挑戰(zhàn)，需要更完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施提供支撐，但西部地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)差、地理條件復(fù)雜，且交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨嚴峻挑戰(zhàn)，因此，合理規(guī)劃十分重要。通過對西部地區(qū)城市與交通系統(tǒng)耦合關(guān)系的深入探討與研究，注重交通系統(tǒng)和城市系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)銜接與良性動態(tài)發(fā)展，可對西部地區(qū)的發(fā)展及新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的質(zhì)量內(nèi)涵提升起到重要支撐和引導(dǎo)作用。