西寧市道路交通網(wǎng)絡通達性研究

王雅麗 李玲琴 王好文

摘要：本文選取2018年西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，運用GIS空間分析方法，并選擇道路密度、道路服務指數(shù)、路網(wǎng)連接度3個指標，構(gòu)建西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡通達性模型，對西寧市主城區(qū)的道路網(wǎng)絡通達性進行分析。結(jié)果表明：西寧市主城區(qū)的道路交通網(wǎng)絡通達性整體發(fā)展較為成熟，空間格局反映為單中心多圈層結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：通達性;道路交通網(wǎng)絡;西寧市主城區(qū)

中圖分類號：U4-9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

1? 引言

交通網(wǎng)絡是現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要一環(huán)，也是城市快速發(fā)展的前提與支撐。通過分析城市交通網(wǎng)絡的通達性，能一定程度地反映出城市與城市之間在空間上的連接性和城市內(nèi)部地區(qū)與地區(qū)之間聯(lián)系的緊密性[1]。所以，科學合理布局城市交通網(wǎng)絡，提升交通網(wǎng)絡通達性，對于交通網(wǎng)絡的規(guī)劃與發(fā)展有著重要作用。

通達性可定義為從一個地方到達另一個地方的便易程度，這個概念是由美國學者Hansen[2]于20世紀50年代末提出?，F(xiàn)在，國內(nèi)外學者將此概念應用到土地利用、城市規(guī)劃、旅游資源開發(fā)等各個領(lǐng)域。研究的內(nèi)容主要可以分為兩個方面：一是對交通網(wǎng)絡通達性水平的空間分布和時空演化方面的研究[3-5]，二是基于交通網(wǎng)絡通達性的分析，對城市的社會經(jīng)濟、人口分布、城市規(guī)劃等影響的研究[6-8]。

本文將西寧市主城區(qū)的道路網(wǎng)絡作為研究主體，選取道路密度、道路服務指數(shù)、路網(wǎng)連接度3個指標構(gòu)建通達性評價模型，從道路、節(jié)點、網(wǎng)絡這3個角度，研究西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡的通達性，為今后西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡的提升與完善提供科學依據(jù)。

2? 研究方法

2.1? 研究區(qū)概況

西寧市是青海省的省會，位于青海省的東部，地處湟水以及三條支流的匯合地帶，是典型的河谷城市。區(qū)域整體呈東西向的條帶狀分布，地勢西南高、東北低，且南有南山、西有西山、北有北山，因此城市發(fā)展空間有限。本文選取西寧市的中心城區(qū)為研究范圍，這部分地區(qū)道路網(wǎng)絡分布密集，具有可研究性。

2.2? 模型構(gòu)建

2.2.1? 道路密度

道路密度是交通網(wǎng)絡的屬性之一，也是判斷某地交通網(wǎng)絡好壞的指標之一。具體為研究區(qū)中道路的總長度與研究區(qū)面積之比，且要對不同級別的道路賦予不同的權(quán)重。計算公式為

（1）

式（1）中，li為各條道路的長度數(shù)，Wi為各道路的等級權(quán)重，S為研究區(qū)的總面積，A則是計算所得的道路密度。

2.2.2? 道路服務指數(shù)

距離一條道路一定距離的區(qū)域，就是這條道路所能服務的區(qū)域，該地區(qū)面積與研究區(qū)的面積的比值，即為研究區(qū)域交通網(wǎng)絡的道路服務指數(shù)。計算公式為

（2）

式（2）中，si為各級服務區(qū)面積，Wi為賦予各級服務區(qū)的權(quán)重，S表示研究區(qū)的總面積，B則為計算得出的服務指數(shù)。

2.2.3 路網(wǎng)連接度

路網(wǎng)連接度是評價路網(wǎng)之中各個節(jié)點之間連接好壞的指標之一[9]。一般研究較大范圍內(nèi)地區(qū)的道路交通，探討城市道路交通網(wǎng)絡時，可對公式進一步修改為

（3）

式（3）中，N表示路網(wǎng)總的節(jié)點個數(shù)，M表示路網(wǎng)的邊數(shù)總量，Mi表示第 i 個節(jié)點所相鄰接邊的數(shù)量。路網(wǎng)連接度可以反映出道路交通網(wǎng)絡的發(fā)展成熟程度，簡單來說就是連接度越高，則表示道路網(wǎng)絡的斷頭路數(shù)量越少，路網(wǎng)的成環(huán)成網(wǎng)程度也就越好[10]。

2.3? 數(shù)據(jù)來源與預處理

2.3.1? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

選擇2018年西寧市主城區(qū)的交通圖為基礎(chǔ)底圖，如圖1所示，在GIS中進行數(shù)據(jù)矢量化，建立西寧市主城區(qū)路網(wǎng)空間數(shù)據(jù)庫，提取西寧市城區(qū)的道路長度與區(qū)域面積，并運用網(wǎng)絡分析方法，結(jié)合西寧市主城區(qū)實際道路網(wǎng)絡情況，得出西寧市主城區(qū)路網(wǎng)。

2.3.2? 權(quán)重分配

李樂樂等（2014）認為，計算道路密度時，可以將道路車道數(shù)的比值作為不同等級道路的權(quán)重[11]。所以規(guī)定在構(gòu)建道路密度模型時，對于等級不同的道路權(quán)重分配結(jié)果如表1所示。

計算道路服務指數(shù)時，要先在GIS 中依據(jù)不同等級，將線狀要素轉(zhuǎn)化成面狀要素。等級不同的道路，依據(jù)已有研究[11]，結(jié)合西寧市的實際情況，分為不同等級道路寬度表，如表2所示。

根據(jù)西寧市的實際情況，并結(jié)合已有研究[11]，認為300m為道路服務區(qū)域的最大范圍，所以如果超出300m，會對市民的出行意愿和出行產(chǎn)生影響，這就需要增加道路。而在300m以內(nèi)，服務區(qū)域可以分為3個等級，分配情況如表3所示。

3? 結(jié)果與分析

3.1? 道路密度模型

如圖2中的道路密度圖所示，西寧市道路交通網(wǎng)絡密度最高的區(qū)域主要集中在西寧市的中心地區(qū)，并沿著地勢走向呈“十字”型分布，具體為城西區(qū)、城中區(qū)、城東區(qū)、城北區(qū)四個區(qū)的交匯地區(qū);而道路密度較低的地區(qū)分布在西寧市周邊。

3.2? 道路服務指數(shù)模型

與道路密度相比，西寧市的道路服務指數(shù)除了西寧市的中心地區(qū)，城東區(qū)與城中區(qū)的指數(shù)也較高，這些地區(qū)是西寧市早期的重點建設(shè)地區(qū)，所以道路網(wǎng)絡較為完整，布局也相對合理;指數(shù)較低的地區(qū)仍為周邊地區(qū)。

3.3? 路網(wǎng)連接度模型

通過計算，西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡的連接度為3.1，這一數(shù)值在格狀道路網(wǎng)與環(huán)狀道路網(wǎng)之間，表現(xiàn)出西寧市主城區(qū)的道路交通網(wǎng)絡呈現(xiàn)復雜的方格網(wǎng)狀與環(huán)狀混合布局形式。從結(jié)果可以看出，路網(wǎng)連接度模型的空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出單中心的結(jié)構(gòu)形式，四個城區(qū)相鄰接的區(qū)域形成高連接度，沿著地勢走向路網(wǎng)連接度逐步變小，如圖2中的路網(wǎng)連接度圖所示，顯示出一中心、四方向的圈層分布結(jié)構(gòu)。

3.4? 綜合通達性

通過建立道路密度、道路服務指數(shù)、路網(wǎng)連接度這3個評價模型，可從道路網(wǎng)絡的長度、路網(wǎng)布局、連接程度等方面體現(xiàn)西寧市主城區(qū)的道路交通網(wǎng)絡通達性水平。但是由于這3個評價指標都存在一定的局限性，每個指標只是從單個角度對西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡通達性進行分析，所以為了更加全面地表現(xiàn)出西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡通達性的空間結(jié)構(gòu)布局，可進一步計算其綜合數(shù)值。將3個指標的數(shù)值進行標準化處理，然后給各個指標賦予權(quán)重“1”，最后進行相加得出綜合數(shù)值。計算所得的綜合通達性指數(shù)越高，表示該地區(qū)的通達性水平越好，相反則越差。

如圖2中的綜合通達性分布圖所示，西寧市主城區(qū)道路網(wǎng)絡的綜合通達性空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為單中心多圈層結(jié)構(gòu)。具體表現(xiàn)為綜合通達性由西寧市主城區(qū)中心地帶的高數(shù)值逐漸向周邊地區(qū)遞減，并分別向四個方向延伸，尤其是東西方向幅度較大;數(shù)值最低處依舊在整個道路網(wǎng)絡的最外圈層。

4? 結(jié)論與討論

文章以道路密度、道路服務指數(shù)、路網(wǎng)連接度3個評價指標為基礎(chǔ)，建立綜合評價模型，分析了西寧市主城區(qū)道路交通網(wǎng)絡的通達性及其空間結(jié)構(gòu)，得出以下結(jié)論：（1）從整體上看，西寧市主城區(qū)的道路網(wǎng)絡發(fā)展較為成熟;（2）受歷史發(fā)展、經(jīng)濟政策及自然條件等因素的影響，其通達性的空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為單中心多圈層的典型結(jié)構(gòu)。

本文以ArcGIS為技術(shù)手段，研討了西寧市中心城區(qū)道路網(wǎng)絡通達性的空間結(jié)構(gòu)特征，但這只是從靜態(tài)角度進行分析，缺乏動態(tài)方面（時間尺度）的研究。此外，影響區(qū)域交通網(wǎng)絡通達性的還有其他未涉及的方面，如出行費用等，并未加以探討，今后可考慮多重因素，構(gòu)建更加完善的評價模型并做進一步的探究。

（責任編輯：張? 瓊）

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