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        公路網(wǎng)密度等級比在公路網(wǎng)分析中的應(yīng)用研究

        2023-12-07 01:35:08
        山西交通科技 2023年4期
        關(guān)鍵詞:公路網(wǎng)里程山西省

        薛 勇

        (山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司,山西太原 030032)

        0 引言

        作為交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成,公路在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展過程中一直扮演著至關(guān)重要的作用[1]。公路在方便生活出行的同時(shí),促進(jìn)沿線產(chǎn)業(yè)發(fā)展,帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速增長。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類活動(dòng)覆蓋范圍不斷擴(kuò)大,公路網(wǎng)密度不斷提升,公路技術(shù)等級也根據(jù)交通量的變化不斷調(diào)整,公路網(wǎng)發(fā)展水平由量的增長逐步向質(zhì)的飛躍轉(zhuǎn)變。

        區(qū)域公路網(wǎng)發(fā)展水平常用的指標(biāo)有公路網(wǎng)密度和公路技術(shù)等級,當(dāng)只采用公路網(wǎng)密度指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)低等級公路占比較高地區(qū)的指標(biāo)過大,當(dāng)只采用公路技術(shù)等級指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)路網(wǎng)密度小但高等級公路占比較大地區(qū)的指標(biāo)過大。為克服單一指標(biāo)評價(jià)的不足,采用公路網(wǎng)密度等級比對區(qū)域公路網(wǎng)發(fā)展水平進(jìn)行分析。

        1 公路網(wǎng)密度等級比概念

        公路網(wǎng)密度等級比是公路網(wǎng)面積密度與公路網(wǎng)技術(shù)等級值之比,公路網(wǎng)密度等級比見式(1)~式(3):

        式中:M為公路網(wǎng)密度等級比;?為公路網(wǎng)面積密度;G為公路網(wǎng)技術(shù)等級系數(shù);LN為區(qū)域公路總里程長度;A為區(qū)域面積;Gi為第i個(gè)路段的公路技術(shù)等級水平系數(shù),高速值為0、一級公路值為1、二級公路值為2、三級公路值為3、四級公路值為4、等外公路值為5,其值越高,區(qū)域公路網(wǎng)技術(shù)等級越低[2];Li為第i個(gè)路段的里程長度。

        2 公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)分析

        2.1 研究區(qū)域基本情況

        研究區(qū)域?yàn)樯轿魇∪》秶鷥?nèi)的11 個(gè)地市,根據(jù)2020年統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),按照地區(qū)生產(chǎn)總值由大到小的排列順序,將各地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)至表1。

        表1 2020年各地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)基本情況

        各地區(qū)2020年公路通車?yán)锍碳安煌燃壒防锍痰幕厩闆r見表2。山西全省公路通車?yán)锍?44 323 km,其中高速公路通車?yán)锍? 745 km,占比3.98%;一級公路通車?yán)锍? 877 km,占比1.99%;二級公路通車?yán)锍?6 011 km,占比11.09%;三級公路通車?yán)锍?0 624 km,占比14.29%;四級公路通車?yán)锍?7 968 km,占比67.88%;等外公路通車?yán)锍? 097 km,占比0.76%。

        表2 2020年各地區(qū)公路通車?yán)锍?單位:km

        2.2 現(xiàn)狀評價(jià)指標(biāo)分析

        2.2.1 公路網(wǎng)面積密度分析

        各地區(qū)的公路網(wǎng)面積密度見表3,山西省各地區(qū)公路網(wǎng)面積密度在69.29~128.44 范圍內(nèi),全省平均指標(biāo)為92.06 km∕100 km2。太原、運(yùn)城、臨汾、晉中、晉城、朔州、陽泉7 個(gè)地市的公路網(wǎng)面積密度大于全省平均水平,長治、呂梁、大同、忻州4 個(gè)地市的公路網(wǎng)面積密度小于全省平均水平。

        表3 各地區(qū)公路網(wǎng)面積密度

        2.2.2 公路網(wǎng)技術(shù)等級分析

        各地區(qū)的公路網(wǎng)技術(shù)等級見表4,山西省各地區(qū)公路網(wǎng)技術(shù)等級在3.30~3.48 范圍內(nèi),全省平均指標(biāo)為3.42,公路網(wǎng)中三、四級公路所占比重較大。太原、運(yùn)城、晉中、大同、朔州5 個(gè)地市的公路網(wǎng)技術(shù)等級大于全省平均水平,長治、呂梁、臨汾、晉城、忻州、陽泉6 個(gè)地市的公路網(wǎng)技術(shù)等級小于全省平均水平。公路網(wǎng)技術(shù)等級水平地區(qū)分布與公路網(wǎng)面積密度地區(qū)分布存在差別,部分公路網(wǎng)密度大的地區(qū)技術(shù)等級水平低。

        表4 各地區(qū)公路網(wǎng)技術(shù)等級

        2.2.3 公路網(wǎng)密度等級比分析

        各地區(qū)的公路網(wǎng)密度等級比見表5,山西省各地區(qū)公路網(wǎng)密度等級比在20.04~36.19,全省平均指標(biāo)為26.92。太原、運(yùn)城、臨汾、晉中、晉城、朔州、陽泉7 個(gè)地市的公路網(wǎng)密度等級比大于全省平均水平,長治、呂梁、大同、忻州4 個(gè)地市的公路網(wǎng)密度等級比小于全省平均水平。公路網(wǎng)密度等級比地區(qū)分布與公路網(wǎng)面積密度地區(qū)分布一致,兩者存在相似性。

        表5 各地區(qū)公路網(wǎng)密度等級比

        2.3 評價(jià)指標(biāo)綜合分析

        表6 為各地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),在采用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)中選取了GDP、人均GDP 和地均GDP,經(jīng)過對比,地均GDP 與相關(guān)公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性更顯著。地均GDP 是每平方公里土地創(chuàng)造的GDP,能夠更好地反映土地的使用效率、產(chǎn)值密度及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平,比人均GDP 更能反映一個(gè)區(qū)域的發(fā)展程度和經(jīng)濟(jì)集中程度[3]。作為山西省政治、經(jīng)濟(jì)、文化和國際交流中心,太原市的地均GDP 遠(yuǎn)大于其他地區(qū),其余10 個(gè)地區(qū)中長治、運(yùn)城、晉城、陽泉的地均GDP 大于全省平均水平,呂梁、臨汾、晉中、大同、朔州、忻州低于全省平均水平。

        表6 2020年各地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)

        利用上述3 項(xiàng)公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)對地均GDP 進(jìn)行分析,相關(guān)對比圖見圖1~圖3??梢钥闯龉肪W(wǎng)密度和密度等級比與地均GDP 指標(biāo)存在一定的相關(guān)性,技術(shù)等級與地均GDP 指標(biāo)的相關(guān)性較低。公路網(wǎng)密度與密度等級比變化趨勢一致,公路網(wǎng)密度等級比近似于公路網(wǎng)面積密度經(jīng)過技術(shù)等級修正后的一種公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)。

        圖1 地均GDP和公路網(wǎng)密度對比圖

        圖2 地均GDP和技術(shù)等級對比圖

        圖3 地均GDP和密度等級比對比圖

        3 公路網(wǎng)密度等級比預(yù)測

        3.1 預(yù)測模型建立

        利用歷年數(shù)據(jù)得出公路網(wǎng)評價(jià)相應(yīng)指標(biāo),指標(biāo)值見表7。隨著地均GDP 的不斷增長,公路網(wǎng)密度、密度等級比不斷增長,技術(shù)等級整體不斷提升。

        表7 山西省歷年公路網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)

        3.1.1 S曲線模型

        根據(jù)歷年的數(shù)據(jù)建立公路網(wǎng)密度等級比預(yù)測模型,經(jīng)過比選,選取擬合程度較高的S 曲線模型。公路網(wǎng)密度等級比預(yù)測模型為:

        式中:Dt為地均GDP 預(yù)測值;t為預(yù)測年份。

        表8 和表9 為模型的檢驗(yàn)結(jié)果,模型顯著性結(jié)果小于0.05,該模型具有統(tǒng)計(jì)意義。

        表8 S曲線模型方差分析

        表9 S曲線模型系數(shù)

        3.1.2 對數(shù)模型

        根據(jù)歷年經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)建立地均GDP 預(yù)測模型,經(jīng)過比選,選取擬合程度較高的對數(shù)模型,地均GDP 對數(shù)模型為:

        表10 和表11 為模型的檢驗(yàn)結(jié)果,模型顯著性結(jié)果小于0.05,該模型具有統(tǒng)計(jì)意義。

        表10 對數(shù)模型方差分析

        表11 對數(shù)模型系數(shù)

        將式(5)帶入式(4)中得到公路網(wǎng)密度等級比預(yù)測模型:

        3.2 預(yù)測分析

        通過預(yù)測模型預(yù)測2021年至2030年山西省的地均GDP 和公路網(wǎng)密度等級比,預(yù)測結(jié)果見表12。

        表12 模型預(yù)測值

        到2030年山西省公路網(wǎng)密度等級比為28.02,密度等級比隨地均GDP 的增長而增長。隨著公路網(wǎng)密度不斷增加,道路技術(shù)等級結(jié)構(gòu)顯著改善,區(qū)域公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐步完善,公路網(wǎng)密度等級比增長速度明顯降低。

        4 結(jié)語

        本文旨在探索公路網(wǎng)密度等級比指標(biāo)在公路網(wǎng)分析中的應(yīng)用,針對公路網(wǎng)面積密度和技術(shù)等級指標(biāo)存在的不足,提出一種基于密度等級比的公路網(wǎng)分析指標(biāo)。通過對不同地區(qū)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析,公路網(wǎng)密度等級比與公路網(wǎng)面積密度地區(qū)分布一致,是利用公路網(wǎng)技術(shù)等級對公路網(wǎng)面積密度修正后的一種公路網(wǎng)發(fā)展水平評價(jià)指標(biāo)。由于地均GDP 對公路網(wǎng)密度等級比影響較大,故利用山西省歷年地均GDP 數(shù)據(jù)建立模型,并對未來山西省公路網(wǎng)密度等級比進(jìn)行預(yù)測,從指標(biāo)的預(yù)測值可以得出公路網(wǎng)密度等級比隨地均GDP的增長而增長,但是增長速率不斷降低。

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