魏中許，楊成磊

中國民用航空飛行學(xué)院航空經(jīng)濟(jì)與管理研究所，四川廣漢，618307

0 引言

在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了創(chuàng)造性成就的同時(shí)，我國發(fā)展不平衡不充分問題仍然突出。黨的十九屆五中全會(huì)指出要堅(jiān)持實(shí)施區(qū)域重大戰(zhàn)略、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，逐步實(shí)現(xiàn)基本公共服務(wù)均等化。交通運(yùn)輸業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國家進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的基石[1]。交通運(yùn)輸業(yè)將社會(huì)活動(dòng)中的生產(chǎn)、分配、流通以及消費(fèi)等環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)區(qū)域和部門間有效交流、聯(lián)系和合作，良好的交通能夠保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)持續(xù)健康發(fā)展，優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)布局，縮小地區(qū)差距[2]?？蛇_(dá)性是評價(jià)交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)良狀況的一種常用指標(biāo)，同時(shí)也是評價(jià)區(qū)域發(fā)展機(jī)會(huì)、加強(qiáng)區(qū)域間聯(lián)系和控制市場能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)[3]。

可達(dá)性的概念最早是1959年由Hansen提出的，他將可達(dá)性定義為交通網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)相互作用機(jī)會(huì)的大小[4]。之后又有許多學(xué)者對可達(dá)性的定義進(jìn)行了解釋與發(fā)展，可達(dá)性可以認(rèn)為是利用相應(yīng)交通系統(tǒng)，從某一地點(diǎn)到達(dá)另一地點(diǎn)的方便快捷程度。

地理信息系統(tǒng)（GIS）由于其強(qiáng)大的空間分析與可視化分析功能，能夠?qū)︼@性和隱性的要素進(jìn)行更加宏觀的展示[5]，近年來國內(nèi)關(guān)于可達(dá)性的研究取得較大進(jìn)展，王曉薇、奚硯濤、陶季、奇武金借助ArcGIS的分析功能選取多個(gè)指標(biāo)評價(jià)體系對江蘇省徐州市主城區(qū)道路交通網(wǎng)的可達(dá)性進(jìn)行了多角度分析[6]。楊光輝、張冬有通過空間插值對黑龍江省市域交通可達(dá)性進(jìn)行了分析[7]。呂堯基于GIS對長江中游城市群的公路、鐵路、水運(yùn)三種交通方式進(jìn)行了可達(dá)性分析[8]。但是目前研究領(lǐng)域大多集中于中東部較為發(fā)達(dá)的省份及地區(qū)，涉及西部地區(qū)的研究則較少，目前還缺乏單獨(dú)針對四川省的研究，因此本文以四川省為研究對象，借助ArcGIS軟件的空間網(wǎng)絡(luò)分析功能，將加權(quán)平均出行時(shí)間作為指標(biāo)對四川省域內(nèi)各地級市的交通可達(dá)性水平及空間格局進(jìn)行分析評估，以期為四川省合理規(guī)劃交通網(wǎng)絡(luò)，縮小地區(qū)發(fā)展差距，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考。

1 研究方法

在對可達(dá)性的評價(jià)過程中通常是將區(qū)域抽象為一個(gè)點(diǎn)，通過計(jì)算起點(diǎn)至終點(diǎn)兩點(diǎn)間的交通成本來評價(jià)各地的交通可達(dá)性。最簡單的交通成本是直接計(jì)算兩地之間的最短距離，但是在不同等級的道路上行駛速度限制也不同，因此一般通過計(jì)算從起點(diǎn)至終點(diǎn)所用的最短時(shí)間的時(shí)間距離法來評價(jià)交通可達(dá)性。同時(shí)各地區(qū)之間的交通還會(huì)受到地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口數(shù)量等的影響，因此需要為各地賦予一定的權(quán)重，這便是目前大多采用的加權(quán)平均旅行時(shí)間法。其計(jì)算公式為：

公式中的Ai為i城市節(jié)點(diǎn)的加權(quán)平均旅行時(shí)間，用以表示i城市的交通可達(dá)性水平，Ai的值越大，其交通可達(dá)性水平越差，相反，其值越小則可達(dá)性水平越高。Tij為城市i與城市j之間的最短旅行時(shí)間，n為該區(qū)域內(nèi)的城市數(shù)量，Mj是城市j的權(quán)重，用該城市的GDP總值G和人口總數(shù)P來表示。為了更加方便直觀地對比各城市的可達(dá)性水平，通常會(huì)計(jì)算出各城市的可達(dá)性系數(shù)Ai′?？蛇_(dá)性系數(shù)的計(jì)算公式為：

同樣Ai′越小可達(dá)性水平越高，該區(qū)域的可達(dá)性平均水平為1，Ai′小于1則表示該城市的可達(dá)性高于該區(qū)域的平均水平，相反大于1則低于該區(qū)域的平均水平。

2 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

2.1 研究區(qū)域概況

四川省地處我國西南腹地，北邊與陜西省、甘肅省、青海省相連，南邊銜接云南、貴州兩省，東邊為直轄市重慶市，西邊與西藏自治區(qū)相接，東西長1075千米，南北寬921千米，面積48.6萬平方公里，居全國第五位。四川省地形高低懸殊西高東低，西部多為海拔3000米以上的高原、山地，東部為盆地、丘陵[9]。全省70%以上的地貌為山地。四川省共轄21個(gè)地級市、州，其中18個(gè)地級市，3個(gè)自治州。截止到2019年全省戶籍人口9099.5萬，地區(qū)生產(chǎn)總值為46615.82億元，居全國第六位。鐵路營運(yùn)里程5000公里，公路通車?yán)锍?37000公里。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文以四川省地級市級行政區(qū)域作為基本空間單元，共計(jì)18個(gè)市3個(gè)州，將地級市及自治州的首府看作各研究單元的代表并將其抽象為空間節(jié)點(diǎn)。道路數(shù)據(jù)來自于BIGEMAP軟件下載的公路交通圖矢量文件，利用ArcGIS軟件將地圖文件并進(jìn)行編輯修正，根據(jù)《中華人民共和國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2014）》中各等級公路設(shè)計(jì)時(shí)速并結(jié)合四川省實(shí)際情況在屬性表中為不同等級的道路賦予不同的速度，設(shè)定的速度分別為：高速公路100千米每小時(shí)，一級公路80千米每小時(shí)，二級公路60千米每小時(shí)，三級公路40千米每小時(shí)，其他公路30千米每小時(shí)。用于確定城市權(quán)重所需要的人口以及GDP數(shù)據(jù)來自于2020年《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

3 四川省公路交通可達(dá)性分析

3.1 加權(quán)平均旅行時(shí)間分析

將處理修正后的四川省交通路網(wǎng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS軟件，在屬性表中為各等級道路賦予行駛速度屬性，然后通過軟件中的NetworkAnalyst模塊建立OD成本矩陣求解得出各市州之間的最短出行時(shí)間距離OD矩陣，依據(jù)《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒》中的相關(guān)人口及地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)為各市州設(shè)置權(quán)重M值，用以表示該市州對其他市州的吸引力。然后按照上文公式（1）（2）計(jì)算得到各市州的加權(quán)平均旅行時(shí)間，如表1所示。并利用ArcGIS軟件依照計(jì)算出的各市州加權(quán)平均旅行時(shí)間值進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，得到四川省各市州加權(quán)平均旅行時(shí)間分級圖。

由表1可知：21個(gè)市州中加權(quán)平均旅行時(shí)間在150分鐘以內(nèi)的分別為成都市、資陽市、眉山市、德陽市、遂寧市、內(nèi)江市、綿陽市、自貢市、樂山市，可達(dá)性水平較好。加權(quán)平均旅行時(shí)間在150分鐘以上200分鐘以內(nèi)的分別是雅安市、南充市、宜賓市、瀘州市、廣安市，可達(dá)性水平一般。加權(quán)平均旅行時(shí)間在200分鐘以上的有廣元市、巴中市、甘孜州、達(dá)州市、阿壩州、涼山州、攀枝花市，可達(dá)性水平較低。各市州中加權(quán)平均旅行時(shí)間最短的是成都市為105分鐘，其可達(dá)性水平最高，可達(dá)性最差的攀枝花市的平均旅行時(shí)間為427分鐘，極差值為322分鐘，由此可見各市州之間的交通發(fā)展水平存在較大差距。

表1 四川省各市州加權(quán)平均旅行時(shí)間表

圖1中采用顏色的深淺程度來表示加權(quán)平均旅行時(shí)間的大小，加權(quán)平均旅行時(shí)間越長的顏色越深，表明其可達(dá)性水平越差。如圖所示，四川省中部地區(qū)的成都市、資陽市、眉山市、內(nèi)江市、德陽市、遂寧市可達(dá)性水平較好，這些地區(qū)均是處于四川盆地區(qū)域，地勢平坦，水土資源豐富，人口密集經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較好。四川南部的宜賓市瀘州市及北部的綿陽市、南充市、廣安市可達(dá)性水平較中部地區(qū)稍差，東北方向的廣元市、巴中市、達(dá)州市三市和西部的甘孜州可達(dá)性水平比中部和南部更差，這些地區(qū)不同以地勢平坦的四川盆地，多是丘陵山地受地勢起伏影響較大，人口分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也不及中部地區(qū)?？蛇_(dá)性水平最差的是西北部的阿壩州及西南方向的涼山州及攀枝花市，該區(qū)域地處青藏高原、云貴高原、橫斷山脈，地勢起伏巨大，地形復(fù)雜多樣，人口分布稀少，交通可達(dá)性水平明顯低于省內(nèi)其他地區(qū)。

3.2 可達(dá)性系數(shù)分析

為了更加直觀地反映各市州可達(dá)性狀況處于省內(nèi)的具體地位，通過公式（3）計(jì)算出各市州的可達(dá)性系數(shù)如下表2所示。并利用ArcGIS軟件按照各市州可達(dá)性系數(shù)的值進(jìn)行分級顯示，如圖2所示。

由表2可見在研究的21個(gè)市州中，有7個(gè)市州的可達(dá)性系數(shù)大于1，可達(dá)性系數(shù)小于1的市州數(shù)量有14個(gè)。說明有14個(gè)市州可達(dá)性水平處于全省平均可達(dá)性水平之上，有7個(gè)市州可達(dá)性水平低于全省平均水平，占到總數(shù)的三分之一，交通可達(dá)性的不均衡問題較為突出。其中相對可達(dá)性水平最好的是相對可達(dá)性系數(shù)為0.56的成都市，可達(dá)性水平最差的攀枝花市，其相對可達(dá)性系數(shù)為2.28，差值達(dá)到1.72。

表2 四川省各市州可達(dá)性系數(shù)表

如圖2所示，從地區(qū)分布來看，可達(dá)性水平高于全省平均水平的市州均位于四川省的中部及南部，其中中部成都市、資陽市、眉山市、內(nèi)江市、德陽市、遂寧市六市的相對可達(dá)性系數(shù)均小于0.75，其交通可達(dá)性在省內(nèi)處于較高水平。南部的樂山市、自貢市、宜賓市、瀘州市以及西部的雅安市及北部綿陽市和東北方向的南充市、廣安市八市相對可達(dá)性系數(shù)位于0.75至1之間，可達(dá)性水平較中部地區(qū)稍差，但仍然高于全省平均水平。東北方向的廣元市、巴中市、達(dá)州市以及西部的阿壩州、甘孜州、涼山州和攀枝花市7個(gè)市州的相對可達(dá)性系數(shù)均是大于1，低于全省平均水平。西南方向的攀枝花市和涼山州相對可達(dá)性系數(shù)明顯高于其他地區(qū)，可達(dá)性水平最差。

4 結(jié)語

公路作為一種基礎(chǔ)的交通方式，因其方便靈活，可直達(dá)門戶等優(yōu)勢在國民經(jīng)濟(jì)中起到重要作用，通過本文研究發(fā)現(xiàn)：四川省域內(nèi)的公路交通可達(dá)性在空間格局上存在很大差異，總體上呈現(xiàn)不規(guī)則圈層分布，以成都市為中心向四周輻射，逐漸減弱。以成都為區(qū)域中心的中部地區(qū)的可達(dá)性水平要明顯優(yōu)于周邊地區(qū)，西部受山地地形地勢以及交通基礎(chǔ)設(shè)施等因素限制，可達(dá)性處于較低水平。

結(jié)合各市州交通可達(dá)性的現(xiàn)狀分析，針對四川省各地區(qū)的交通情況給出如下建議：四川省西部幾市州因山地地形、地勢起伏較大、人口分布稀疏等原因，交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展緩慢，可達(dá)性水平在省內(nèi)處于較低水平。應(yīng)將川西作為未來四川省區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域，加快川西地區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，盡量縮小與其他地區(qū)的差距，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)各區(qū)域的均衡協(xié)調(diào)發(fā)展。成都市的人口和GDP基數(shù)均很大，應(yīng)充分利用成都市優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)條件，進(jìn)一步提高對周邊地區(qū)的交通輻射能力，帶動(dòng)周圍城市的發(fā)展。