四川省市域公路交通可達性研究

魏中許，楊成磊

中國民用航空飛行學院航空經濟與管理研究所，四川廣漢，618307

0 引言

在我國經濟建設取得了創造性成就的同時，我國發展不平衡不充分問題仍然突出。黨的十九屆五中全會指出要堅持實施區域重大戰略、區域協調發展戰略，逐步實現基本公共服務均等化。交通運輸業作為國民經濟的基礎產業，是國家進步和社會發展的基石[1]。交通運輸業將社會活動中的生產、分配、流通以及消費等環節進行有機聯系，實現了各個區域和部門間有效交流、聯系和合作，良好的交通能夠保障社會經濟活動持續健康發展，優化空間結構布局，縮小地區差距[2]。可達性是評價交通網絡優良狀況的一種常用指標，同時也是評價區域發展機會、加強區域間聯系和控制市場能力的一項重要指標[3]。

可達性的概念最早是1959年由Hansen提出的，他將可達性定義為交通網絡中各節點相互作用機會的大小[4]。之后又有許多學者對可達性的定義進行了解釋與發展，可達性可以認為是利用相應交通系統，從某一地點到達另一地點的方便快捷程度。

地理信息系統（GIS）由于其強大的空間分析與可視化分析功能，能夠對顯性和隱性的要素進行更加宏觀的展示[5]，近年來國內關于可達性的研究取得較大進展，王曉薇、奚硯濤、陶季、奇武金借助ArcGIS的分析功能選取多個指標評價體系對江蘇省徐州市主城區道路交通網的可達性進行了多角度分析[6]。楊光輝、張冬有通過空間插值對黑龍江省市域交通可達性進行了分析[7]。呂堯基于GIS對長江中游城市群的公路、鐵路、水運三種交通方式進行了可達性分析[8]。但是目前研究領域大多集中于中東部較為發達的省份及地區，涉及西部地區的研究則較少，目前還缺乏單獨針對四川省的研究，因此本文以四川省為研究對象，借助ArcGIS軟件的空間網絡分析功能，將加權平均出行時間作為指標對四川省域內各地級市的交通可達性水平及空間格局進行分析評估，以期為四川省合理規劃交通網絡，縮小地區發展差距，促進區域協調發展提供參考。

1 研究方法

在對可達性的評價過程中通常是將區域抽象為一個點，通過計算起點至終點兩點間的交通成本來評價各地的交通可達性。最簡單的交通成本是直接計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，因此一般通過計算從起點至終點所用的最短時間的時間距離法來評價交通可達性。同時各地區之間的交通還會受到地區的經濟發展水平、人口數量等的影響，因此需要為各地賦予一定的權重，這便是目前大多采用的加權平均旅行時間法。其計算公式為：

公式中的Ai為i城市節點的加權平均旅行時間，用以表示i城市的交通可達性水平，Ai的值越大，其交通可達性水平越差，相反，其值越小則可達性水平越高。Tij為城市i與城市j之間的最短旅行時間，n為該區域內的城市數量，Mj是城市j的權重，用該城市的GDP總值G和人口總數P來表示。為了更加方便直觀地對比各城市的可達性水平，通常會計算出各城市的可達性系數Ai′。可達性系數的計算公式為：

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

2 研究區域及數據來源

2.1 研究區域概況

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個地級市、州，其中18個地級市，3個自治州。截止到2019年全省戶籍人口9099.5萬，地區生產總值為46615.82億元，居全國第六位。鐵路營運里程5000公里，公路通車里程337000公里。

2.2 數據來源

本文以四川省地級市級行政區域作為基本空間單元，共計18個市3個州，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點。道路數據來自于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行編輯修正，根據《中華人民共和國公路工程技術標準（JTGB01-2014）》中各等級公路設計時速并結合四川省實際情況在屬性表中為不同等級的道路賦予不同的速度，設定的速度分別為：高速公路100千米每小時，一級公路80千米每小時，二級公路60千米每小時，三級公路40千米每小時，其他公路30千米每小時。用于確定城市權重所需要的人口以及GDP數據來自于2020年《四川省統計年鑒》。

3 四川省公路交通可達性分析

3.1 加權平均旅行時間分析

將處理修正后的四川省交通路網數據導入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間距離OD矩陣，依據《四川省統計年鑒》中的相關人口及地區生產總值數據為各市州設置權重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）計算得到各市州的加權平均旅行時間，如表1所示。并利用ArcGIS軟件依照計算出的各市州加權平均旅行時間值進行數據可視化，得到四川省各市州加權平均旅行時間分級圖。

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

表1 四川省各市州加權平均旅行時間表

圖1中采用顏色的深淺程度來表示加權平均旅行時間的大小，加權平均旅行時間越長的顏色越深，表明其可達性水平越差。如圖所示，四川省中部地區的成都市、資陽市、眉山市、內江市、德陽市、遂寧市可達性水平較好，這些地區均是處于四川盆地區域，地勢平坦，水土資源豐富，人口密集經濟發展水平較好。四川南部的宜賓市瀘州市及北部的綿陽市、南充市、廣安市可達性水平較中部地區稍差，東北方向的廣元市、巴中市、達州市三市和西部的甘孜州可達性水平比中部和南部更差，這些地區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，人口分布和經濟發展水平也不及中部地區。可達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，該區域地處青藏高原、云貴高原、橫斷山脈，地勢起伏巨大，地形復雜多樣，人口分布稀少，交通可達性水平明顯低于省內其他地區。

3.2 可達性系數分析

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

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

表2 四川省各市州可達性系數表

如圖2所示，從地區分布來看，可達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、內江市、德陽市、遂寧市六市的相對可達性系數均小于0.75，其交通可達性在省內處于較高水平。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性系數位于0.75至1之間，可達性水平較中部地區稍差，但仍然高于全省平均水平。東北方向的廣元市、巴中市、達州市以及西部的阿壩州、甘孜州、涼山州和攀枝花市7個市州的相對可達性系數均是大于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性系數明顯高于其他地區，可達性水平最差。

4 結語

公路作為一種基礎的交通方式，因其方便靈活，可直達門戶等優勢在國民經濟中起到重要作用，通過本文研究發現：四川省域內的公路交通可達性在空間格局上存在很大差異，總體上呈現不規則圈層分布，以成都市為中心向四周輻射，逐漸減弱。以成都為區域中心的中部地區的可達性水平要明顯優于周邊地區，西部受山地地形地勢以及交通基礎設施等因素限制，可達性處于較低水平。

結合各市州交通可達性的現狀分析，針對四川省各地區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，交通基礎設施發展緩慢，可達性水平在省內處于較低水平。應將川西作為未來四川省區域交通網絡體系建設的重點區域，加快川西地區的交通基礎設施建設，盡量縮小與其他地區的差距，實現省內各區域的均衡協調發展。成都市的人口和GDP基數均很大，應充分利用成都市優良的經濟條件，進一步提高對周邊地區的交通輻射能力，帶動周圍城市的發展。