李 晉

（平頂山市公路事業(yè)發(fā)展中心,河南 平頂山 467000）

0 引言

在國家交通基礎(chǔ)設(shè)施中，公路交通承擔(dān)著硬件平臺的職能，公路相較鐵路，有著更大的縱貫深度和輻射廣度?；趯I(yè)分工的空間維度而言，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行這一巨量空間中，公路交通運(yùn)輸因其便利的出行條件，聯(lián)結(jié)地區(qū)形成大市場的功能，形成人流、物流、空間流動、空間匯集，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。其中公路網(wǎng)規(guī)模是衡量公路發(fā)展水平的一項主要指標(biāo)，區(qū)域公路網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展遵循一定的生長曲線規(guī)律[1-2]?？v觀西方發(fā)達(dá)國家的發(fā)展進(jìn)程，區(qū)域公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的關(guān)系極為密切，對區(qū)域投資環(huán)境的改善、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的拓展及合作發(fā)展等發(fā)揮著促進(jìn)作用，進(jìn)而促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的顯著發(fā)展。區(qū)域公路網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間發(fā)揮著積極的影響作用，能夠為區(qū)域公路網(wǎng)建設(shè)及規(guī)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的拓展等提供相應(yīng)的決策依據(jù)。

不可否認(rèn)公路網(wǎng)的建設(shè)需要投入巨額資金，而公路網(wǎng)的合理規(guī)劃及建設(shè)可以以最小的成本發(fā)揮公路的最大效用。規(guī)劃區(qū)域公路網(wǎng)是公路建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和前期工作，更是確保公路網(wǎng)布局合理性、有序性、協(xié)調(diào)性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有效而合理科學(xué)的公路網(wǎng)規(guī)劃能夠有效規(guī)避艱難決策、規(guī)避經(jīng)濟(jì)布局的盲目性與隨意性[3-7]。眾所周知，公路路網(wǎng)規(guī)劃就是要把眾多的出行意愿經(jīng)過梳理、集束到合理、有效率的路網(wǎng)中。其合理性，通指滿足基本暢通、易達(dá)要求。其效率性，指的是投資建設(shè)道路的實際車流量與通過能力之比基本相同。同時，基于公路兼具骨干性和基礎(chǔ)性的雙重功能，如何用足存量，又做優(yōu)增量，實現(xiàn)區(qū)域公路網(wǎng)資源得到最大有效利用[8]，可謂仁者見仁，智者見智。當(dāng)前，公路網(wǎng)建設(shè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的影響研究已備受關(guān)注。鑒于此，該文以河南省的公路網(wǎng)為研究對象，對其近5年內(nèi)的路網(wǎng)擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的作用關(guān)系進(jìn)行研究，以為構(gòu)建路網(wǎng)建設(shè)的決策提供參考，科學(xué)推動路網(wǎng)同經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效增值。

1 研究對象及內(nèi)容

1.1 研究對象

以河南省公路網(wǎng)展開研究，該省積極構(gòu)建貫通南北、連接?xùn)|西的立體交通網(wǎng)絡(luò)，通過交通樞紐牽引和區(qū)位優(yōu)勢集聚，推動客流、物流、資金流同時提速。至2022年底，全省高速公路的通車總里程超過8 000 km，公路總里程267 000 km，公路網(wǎng)絡(luò)日益密集，輻射中、東、西部，構(gòu)成了現(xiàn)代立體的物流通道樞紐和交通體系。但其公路網(wǎng)絡(luò)空間布局仍存在不平衡和區(qū)域差異，公路網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)需求空間仍較大。

1.2 數(shù)據(jù)處理及分析

公路網(wǎng)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)均選取2015—2019年的公路網(wǎng)矢量數(shù)據(jù)，包括旅游總收入、常住人口、GDP等。矢量數(shù)據(jù)源自O(shè)SM網(wǎng)站，經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)源自國家統(tǒng)計局網(wǎng)站。公路的矢量數(shù)據(jù)通過ArcGIS實現(xiàn)投影變換，依據(jù)當(dāng)量換算系數(shù)匯總?cè)「鞯燃壒返拈L度，計算全省區(qū)域公路的密度、分析行政區(qū)劃的矢量圖、進(jìn)行加權(quán)距離的插值分析等。同時匯總?cè)〗?jīng)濟(jì)發(fā)展各項指標(biāo)數(shù)據(jù)，在ArcGIS中建構(gòu)并連接與公路的矢量數(shù)據(jù)，計算相應(yīng)的密度值[9]，且進(jìn)行插值分析和疊加分析。

表1顯示了該省近10年的旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，并對2015年的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及公路網(wǎng)進(jìn)行空間相關(guān)性分析。由于公路等級的不同，以及車道使用的可靠性、車道數(shù)量的不同，按照公路使用要求、設(shè)計速度、功能、設(shè)計的交通量等換算當(dāng)量里程。計算公路網(wǎng)密度要考慮到等級差異，按照當(dāng)量換算系數(shù)計算道路的換算長度。按照公路網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及要求，以設(shè)計交通量的換算方法把二級公路的換算系數(shù)定為1，各等級公路的當(dāng)量換算系數(shù)值見表2。

表1 河南省2010—2019年的旅游經(jīng)濟(jì)總匯

表2 當(dāng)量換算值

2 公路發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)間的關(guān)系

2.1 公路網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)要素的空間分布情況

對OSM中獲取的公路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和整合分析，以插值法和ArcGIS11.0軟件獲得河南省GDP區(qū)域分布圖、人口密度、旅游收入、路網(wǎng)密度等的區(qū)域分布特征。從公路網(wǎng)絡(luò)的空間分布情況看，圍繞政府行政區(qū)通過距離加權(quán)遞減擴(kuò)散到相鄰的同級行政區(qū)域。省會的路網(wǎng)分布密度最大，中北部次之，2019年度鄭州道路網(wǎng)密度值為6.36 km/km2。圍繞旅游景點(diǎn)路網(wǎng)呈環(huán)繞式和放射式的擴(kuò)散狀分布，路網(wǎng)規(guī)劃密度集中在著名景區(qū)周圍。

同時，省會鄭州是河南人口較為密集的城市，2019年度，鄭州人口密度1.15萬人/km2。從GDP層面看，鄭州市的GDP密度最高，2019年度人均GDP超11萬元，為河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度最高的地區(qū)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度越高，其GDP分布的空間密度就越大。從旅游總收入分布特征看，旅游收入主要集中在河南省南部和省城周邊，這些區(qū)域的自然人文景觀資源豐富，旅游收入最高，其次是西部山區(qū)。從空間分布看，河南省的旅游業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人口等發(fā)展水平與公路網(wǎng)的密度較為一致，雙方緊密相連，依賴性程度較高。特別是人口密度和公路網(wǎng)的密度，其依賴程度最高。其次是旅游收入，而GDP對公路網(wǎng)密度的依賴程度最低，且二者間具有一定的相近性?？梢?，在評價經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上，可依旅游收入、GDP密度和人口密度為指標(biāo)，并以此探討公路網(wǎng)的需求。

2.2 公路網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)要素間的關(guān)系

采用皮爾遜的相關(guān)系數(shù)法分析公路網(wǎng)同經(jīng)濟(jì)各要素間的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)越接近1，二者的關(guān)系就越緊密。路網(wǎng)密度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)的關(guān)系分析采用SPSS20.0軟件進(jìn)行分析，對公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)要素間的皮爾遜關(guān)系數(shù)進(jìn)行計算，結(jié)果如表3所示。

表3 公路網(wǎng)與各經(jīng)濟(jì)要素間的關(guān)系系數(shù)

當(dāng)河南省公路網(wǎng)的密度同經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素關(guān)系在顯著水平（0.01）以下時，其相關(guān)系數(shù)都超過0.7，這說明公路網(wǎng)的密度同所選經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間呈顯著相關(guān)性。

從空間分布狀況及量化分析結(jié)果看，公路網(wǎng)的密度均同所選經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)間存在顯著相關(guān)性，二者的依賴性較強(qiáng)[10]。用數(shù)值擬合去構(gòu)建公路密度同經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間相關(guān)性關(guān)系的規(guī)律模型，在區(qū)域公路的擴(kuò)建中預(yù)研具有較強(qiáng)的可行性。

3 公路網(wǎng)密度同經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的關(guān)系模型

對區(qū)域工業(yè)系統(tǒng)、企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展進(jìn)行預(yù)測，通常采用柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)。文獻(xiàn)[11-12]研究了擴(kuò)張公路網(wǎng)時的時空依賴關(guān)系，應(yīng)用柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)擬合其擴(kuò)展規(guī)律。按照公路密度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的依賴關(guān)系，參考相關(guān)文獻(xiàn)[12-13]研究成果，擬合分析公路網(wǎng)的密度同經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的相互影響作用。

公路密度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間影響作用。通過公路建設(shè)指標(biāo)的面積密度、GDP指標(biāo)的密度、人口密度、旅游產(chǎn)業(yè)、社會發(fā)展程度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、人口與旅游產(chǎn)業(yè)間的彈性指數(shù)等均在統(tǒng)計分析中計算獲得。并以2015—2019年河南省公路網(wǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指標(biāo)數(shù)據(jù)為依據(jù)，借鑒相關(guān)文獻(xiàn)資料劃分公路網(wǎng)的規(guī)劃階段，把每年各地級市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)擴(kuò)容為45個樣本量，經(jīng)濟(jì)影響的指標(biāo)是4，其自由度即為4，計算構(gòu)建的河南省市公路網(wǎng)絡(luò)密度對經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的關(guān)系模型，據(jù)此對河南省89%的公路網(wǎng)變化進(jìn)行解釋。

同時，對河南省內(nèi)的旅游沿線公路與旅游經(jīng)濟(jì)分析研究[14-16]。選取4A、5A級旅游景區(qū)相對集中的鄭州、洛陽、平頂山、信陽、南陽、安陽等地市景區(qū)作為研究對象，分析旅游線路與公路網(wǎng)布局等關(guān)系。河南4A級以上旅游景區(qū)148個，在10 km的高速公路半徑緩沖區(qū)內(nèi)分布著76個景區(qū)，占比4A級以上旅游景區(qū)51%；在30 km高速公路半徑緩沖區(qū)內(nèi)分布著118個景區(qū)，占比4A級以上旅游景區(qū)80%。這表明旅客進(jìn)入旅游景區(qū)交通通行性方面良好，公路設(shè)計與旅游景區(qū)較為契合，兩者關(guān)系密切，現(xiàn)有公路對旅游資源運(yùn)營起到正向促進(jìn)作用。此外，旅游交通除受線路設(shè)計、道路完好狀況、車速等影響外，還與旅游交通網(wǎng)結(jié)點(diǎn)數(shù)量、路徑數(shù)量等因素有著密切的相互關(guān)系，如結(jié)點(diǎn)與路徑構(gòu)成環(huán)路數(shù)量等也會影響與制約旅游交通網(wǎng)的通達(dá)。由河南旅游交通網(wǎng)可知，平均路徑長度方面：鄭州、許昌兩市位列第一梯隊，洛陽、開封、平頂山位列第二梯隊，新鄉(xiāng)、焦作、周口位列第三梯隊。據(jù)此，從整體上看，河南省內(nèi)旅游交通網(wǎng)絡(luò)連接通暢。游客可在各地市景區(qū)間快捷流轉(zhuǎn)，河南科學(xué)合理的公路交通網(wǎng)是實現(xiàn)省內(nèi)旅游迅猛發(fā)展的出行保障。

4 驗證分析

4.1 預(yù)測公路網(wǎng)的規(guī)模

為驗證公路網(wǎng)密度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的作用關(guān)系模型，采用2019年12月底的指標(biāo)，預(yù)測河南省各地市2020年的公路網(wǎng)密度需求，且與實際狀況進(jìn)行比對分析，分析結(jié)果見圖1。

圖1 2020年公路網(wǎng)模型預(yù)測與實際建設(shè)密度比對圖

從圖1比對分析可以發(fā)現(xiàn)，2020年公路網(wǎng)密度模型預(yù)測值與實際密度值的契合度較高，這說明2020年河南公路建設(shè)總體規(guī)模同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較為一致。省城鄭州市的公路規(guī)劃建設(shè)水平比較高，其他地市的公路建設(shè)密度相對小。可見，此模型能夠按照現(xiàn)有數(shù)據(jù)預(yù)測未來的公路網(wǎng)規(guī)劃，且提出相應(yīng)的規(guī)劃意見。

4.2 公路網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間聯(lián)系的偏好性

評價空間依賴性的模型是利用空間依賴模型和實際數(shù)據(jù)值的比對值構(gòu)建的，利用此模型對其依賴指數(shù)進(jìn)行計算，對公路網(wǎng)的空間依賴偏好性進(jìn)行描述，描述公式如下：

式中，DS——區(qū)域公路的實際密度；DE——區(qū)域公路網(wǎng)模型預(yù)測密度；W——路網(wǎng)的空間依賴偏好性指數(shù)，并分成五級，即當(dāng)W＞150%時為超強(qiáng)偏好，W＞110%且不超過150%時為強(qiáng)偏好，W不超過110%且＞70%時為中等偏好，W不超過70%且＞50%時偏好較弱，W低于50%時為弱偏好。

如2015年，河南省各地級市中，省城鄭州市的路網(wǎng)依賴偏好性相對弱，偏好值0.641，這表明省城的公路建設(shè)尚不健全，尚無法充分支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而平頂山市的路網(wǎng)依賴偏好值均在0.729~1.072 2間，依賴偏好為中等。從空間層面看，2015年河南省公路發(fā)展存在巨大的空間差異，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度高的區(qū)域，公路建設(shè)的需求更大，經(jīng)濟(jì)薄弱或發(fā)展水平低的區(qū)域其公路建設(shè)需求僅能滿足發(fā)展需求。

2019年，河南省區(qū)域公路規(guī)劃建設(shè)中，省城鄭州市的依賴指數(shù)在0.721~0.955間，為依賴偏好為中等；平頂山市的路網(wǎng)依賴偏好為0.955~2.537間，屬于超強(qiáng)性依賴偏好。這說明，自2015—2019年，依賴偏好為中等的區(qū)域有多個地市，公路建設(shè)不斷滿足了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。但依賴偏好為弱的區(qū)域則要強(qiáng)化公路網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。

5 結(jié)語

在一定時期內(nèi)，公路網(wǎng)的數(shù)據(jù)與旅游總收入、人口、GDP等經(jīng)濟(jì)要素間的關(guān)系緊密，依據(jù)雙方作用及影響關(guān)系構(gòu)建了公路網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間的關(guān)系模型，并進(jìn)行驗證分析，結(jié)果顯示此模型具有一定的科學(xué)性、合理性、可靠性和可行性，能夠為公路規(guī)劃建設(shè)需求提供預(yù)測技術(shù)支撐。實證分析顯示，河南省公路網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)雖然基本適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，但存在不平衡性問題，多數(shù)地市的公路網(wǎng)能夠滿足其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，部分地市的公路網(wǎng)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不適應(yīng)，需要強(qiáng)化路網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)。