林本江 閆冬

摘 要：跨區(qū)域、精準(zhǔn)化的都市圈建設(shè)是提高城市承載能力和運(yùn)行效率的重要戰(zhàn)略，也是區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。本文基于大數(shù)據(jù)從人口崗位、出行特征、區(qū)域聯(lián)系、圈層結(jié)構(gòu)等維度剖析濟(jì)南都市圈在不同時(shí)空粒度下的特征，并基于改進(jìn)的城市引力模型預(yù)測都市圈空間聯(lián)系規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)濟(jì)南都市圈呈多中心網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，濟(jì)南對(duì)外輻射強(qiáng)度集中在30 km半徑范圍內(nèi)，未來幾年濟(jì)南對(duì)外輻射強(qiáng)度尤其是與泰安、淄博間的聯(lián)系強(qiáng)度有所提升。

關(guān)鍵詞：都市圈;時(shí)空特征;引力模型

中圖分類號(hào)：C922 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

隨著國家區(qū)域發(fā)展總體戰(zhàn)略的不斷實(shí)施，都市圈同城化發(fā)展日漸成為參與區(qū)域競爭的重要單元。城市間關(guān)系的緊密程度可作為表征同城化實(shí)施進(jìn)程的表現(xiàn)形式，而城際間的人流聯(lián)系在一定程度上可代表同城化地區(qū)城市間的互動(dòng)關(guān)系[1]，如何精細(xì)化的識(shí)別并預(yù)測都市圈層面的人流聯(lián)系規(guī)律尤為重要。本文采用百度慧眼數(shù)據(jù)和手機(jī)信令數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)的清晰、有效軌跡的提取、職住識(shí)別、出行識(shí)別等一系列算法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，系統(tǒng)的研究了濟(jì)南都市圈現(xiàn)狀人口聯(lián)系特征與未來聯(lián)系趨勢(shì)，多維度多尺度的對(duì)人口的動(dòng)靜態(tài)特征進(jìn)行分析，為區(qū)域同城化發(fā)展提供了量化支撐，服務(wù)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略。

1 都市圈出行特征分析

濟(jì)南都市圈由濟(jì)南、淄博、泰安、德州、聊城、濱州鄒平市組成。目標(biāo)是打造成“蘊(yùn)育齊魯，開放創(chuàng)新，先進(jìn)制造業(yè)和服務(wù)業(yè)中心以及具有綜合競爭力強(qiáng)大的都市圈、城市群”。

1.1 人口崗位

根據(jù)第七次全國人口普查結(jié)果統(tǒng)計(jì)，都市圈常住人口總計(jì)3 171.7萬人，其中濟(jì)南占比29%，德州、聊城、泰安各占17%～18%。根據(jù)百度慧眼數(shù)據(jù)的人口崗位分布顯示，都市圈人口崗位分布以各城市的中心城區(qū)為主，如德州德城區(qū)、聊城東昌府區(qū)等，各城市中心城區(qū)人口占總?cè)丝诘?1%。

1.2 空間聯(lián)系

通過手機(jī)信令數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，都市圈客流聯(lián)系以濟(jì)南、泰安、淄博、德州和聊城中心城為中心，呈多中心放射分布，其中濟(jì)南與德州方向客流占比34.0%、與泰安方向客流占比25.7%。對(duì)外輻射方面，濟(jì)南中心城向周邊的商河、章丘、齊河等方向形成了主要客流廊道。出行特征方面，客流平均出行距離約38公里，其中5～15公里出行最多，約占28%;出行時(shí)間集中在早上7：00—9：00以及下午4：00—6：00。

1.3 圈層劃分

按照都市圈人口崗位密度分布、各分區(qū)出行聯(lián)系、與濟(jì)南中心城區(qū)通勤規(guī)律等綜合因素，將濟(jì)南都市圈劃分為4大圈層。

2 區(qū)域聯(lián)系預(yù)測

2.1 引力模型原理

城市引力模型是物理學(xué)上的萬有引力定律和距離衰減效應(yīng)在經(jīng)濟(jì)地理學(xué)方面的應(yīng)用，其一般形式為：

（1）

其中：Fij為城市i與城市j之間的吸引力，Qi和Qj分別為兩城市的質(zhì)量，dij為兩城市間的距離，b為距離摩擦系數(shù)，通常取值為2，G為引力常數(shù)，通常取值為1。

2.2 改進(jìn)的引力模型指標(biāo)體系

城市之間產(chǎn)生需求吸引不僅受人口、GDP等指標(biāo)影響，也受經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生活和基礎(chǔ)設(shè)施等多方面綜合因素驅(qū)動(dòng)。本文對(duì)引力模型指標(biāo)的城市質(zhì)量和城市間距離進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建了3級(jí)2類14個(gè)指標(biāo)體系?？紤]到省內(nèi)多為公路和鐵路出行，時(shí)間和空間距離指標(biāo)以公路和鐵路為主。

城市綜合實(shí)力計(jì)算采用多因素分值加權(quán)求和的方法，公式如下：

（2）

其中：Mi為綜合實(shí)力得分，Wk和Pik分別是城市i中第k項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重和指標(biāo)值，n為評(píng)價(jià)綜合實(shí)力的指標(biāo)個(gè)數(shù)。

時(shí)間、距離模型如下：

（3）

其中：dijk為城市i與城市j之間空間/時(shí)間距離的通達(dá)性值，Wh為城市i與城市j的第h項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。

改進(jìn)的引力模型公式如下：

（4）

2.3 基于改進(jìn)引力模型的區(qū)域客流模型

城市間的引力越強(qiáng)，其客流交互越密集，客流強(qiáng)度越大，故利用引力模型構(gòu)建區(qū)域間的客流分布模型如下：

（5）

（6）

其中：yij為城市i與城市j的現(xiàn)狀客流聯(lián)系，為城市i與城市j的現(xiàn)狀引力，Wij為修正系數(shù)。Yij為城市i與城市j的規(guī)劃年客流，為城市i與城市j的規(guī)劃年引力。

將城市引力模型數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀的交通出行需求進(jìn)行擬合，改進(jìn)前城市間引力與客流聯(lián)系的擬合值為R2=0.66，改進(jìn)后城市及間的引力與城市間的客流聯(lián)系擬合值為R2=0.80。

基于改進(jìn)引力模型預(yù)測濟(jì)南都市圈遠(yuǎn)景出行如下圖。濟(jì)南都市圈主要廊道呈現(xiàn)以濟(jì)南主城區(qū)為中心，向外放射狀分布，都市圈客流為向心出行。濟(jì)南與周邊城市的主要廊道分布在濟(jì)南老城-章丘-周村-張店、濟(jì)南老城-長清-平陰/肥城、濟(jì)南老城-齊河-禹城通道上。

3 結(jié)語

本文借助大數(shù)據(jù)手段，突破了傳統(tǒng)受數(shù)據(jù)限制的困境，對(duì)濟(jì)南都市圈空間聯(lián)系現(xiàn)狀特征和未來趨勢(shì)進(jìn)行了研究。研究表明濟(jì)南都市圈具有多中心放射性的空間結(jié)構(gòu)特征，人口、資源集聚在濟(jì)南中心城半徑30 km以內(nèi)，輻射能力還有待提升。同時(shí)研究表明，基于改進(jìn)城市引力模型在客流交互研究中具有較強(qiáng)的實(shí)操性和精準(zhǔn)性?；诖髷?shù)據(jù)手段的客流特征分析可用于指導(dǎo)目前高速發(fā)展區(qū)域空間戰(zhàn)略規(guī)劃工作。

參考文獻(xiàn)

[1]陳少杰，沈麗珍.基于騰訊位置大數(shù)據(jù)的三地同城化地區(qū)人口流動(dòng)時(shí)空間特征研究[J].現(xiàn)代城市研究，2019（11）：1-12.

[2]王崑陽，譙博文，張晶.大數(shù)據(jù)視角下的京津冀地區(qū)城市體系現(xiàn)狀——以POI數(shù)據(jù)和手機(jī)數(shù)據(jù)為例[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020（6）：71-79.

[3]董志國，劉紅杏，吳冠中.基于手機(jī)大數(shù)據(jù)的城市群空間特征研究——以珠三角為例[J].交通與運(yùn)輸，2017（5）：32-34.

[4]李劍鋒.基于大數(shù)據(jù)分析的南京都市圈出行特征研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（34）：1-3.