重庆市公路交通优势度分析

2014-11-17李溢龙林孝松

绿色科技 2014年7期

李溢龙，林孝松

（重庆交通大学河海学院，重庆400074）

1 引言

交通对区域发展具有支撑、引领和保障作用［1］，是反映区域发展条件优劣和综合发展水平的重要指标。交通优势度是评价区域交通优势高低的一个集成性指标，由区域交通设施网络规模、干线技术等级影响程度和区域通达性状态三方面组成［1］。目前，众多专家学者对于交通优势度的研究大多是以一个区域整体的交通设施作为研究对象，主要集中在区域交通优势度分析评价［2－8］和交通优势度与区域经济发展关系［9，10］两个方面。公路作为交通设施中一个重要的组成部分，通常可利用公路交通优势度来评价一个地区公路整体水平的优劣。

论文以重庆市各个区县为研究对象，基于公路网密度、公路干线影响度和区位优势度3个指标，利用综合指数法，借助ArcGIS空间分析技术，构建公路交通优势度模型，综合分析重庆市县域公路交通优势度，旨在为重庆市的交通规划和社会经济发展提供理论及实践方面的借鉴。

2 研究区概况

重庆市位于我国西南腹地，总面积约8.2万km2，境内山地分布面积较广，多分布在北部、东部、南部，西部及中部多丘陵、平坝。截止到2012年底，该市常住人口2945万人。随着经济的快速发展，公路建设发展迅速，公路总里程达120728km，其中高速公路1909km，国道3157km，省道8153km。目前，已经建成通车的公路有绕城高速、渝昆、包茂、兰海、沪渝、沪蓉、长涪、成渝环线高速，国道210、212、318、319，现已形成了以市区为中心的公路交通网络。

3 研究方法

根据交通优势度数学模型［1］，基于公路网密度、公路干线影响度、区位优势度3个指标，以高速公路、国道、省道以及县道为统计对象，计算重庆市各个区县的公路交通优势度值（渝中区全部为城市道路，不参与计算）。利用ArcGIS软件的空间分析技术，采用自然间隔分类法得出各个指标的格局分布图。

3.1 公路网密度

公路网密度为各个区县的除高速公路以外的各级公路里程的加权和与区县面积的比值，其计算方法为：

式中：Di为公路网密度值，α为不同等级公路的权重值，Li为区县i的除高速公路以外的各级公路里程的加权和；Mi为区县i的面积。

3.2 公路干线影响度

干线影响度一般指大型或十分重要的交通基础设施对区域畅通性的影响程度。高速公路对所在区域的影响程度最大，国道、省道依次减弱，其中高速公路出入口的数量对经济发展起着非常重要的作用，出入口数量越多，交通量越大，经济发展速度也就会随之越快［11］，因此在评价干线影响度时，高速公路出入口的数量也将是一个重要的指标。

首先确定研究区域是否拥有重要或大型交通设施，其次测算研究区域行政中心与高速公路的最短交通距离，同时统计研究区域的高速公路出入口数量，最后根据最短交通距离以及出入口数量的多少来进行不同的赋值（表1、表2），分别计算各区县的干线影响度。其计算公式如下：

式中：Ci为i地区所有的交通干线技术等级影响度；Cim为i地区m种公路子类型的影响度，即赋值。

3.3 区位优势度

区位优势度主要指某地区距离全国或区域关键节点的通达性程度，并表现在物理距离、交通距离与交通时间等方面［1］。把重庆主城区即大渡口、江北、沙坪坝、九龙坡、南岸、北碚、渝北、巴南划为一个整体，来研究其他区县与主城区之间在人口、经济与GDP之间的关系，通过经济引力强度确定区位优势度。

目前众多专家学者对城市间经济强度的研究大多采用经济引力模型［12－15］，本文所采用的经济引力模型如下：

式中：Mij为两个城市间的经济引力强度；pi、pj分别为两个城市的人口；wi、wj分别为pi、pj的权重，主要考虑两个城市人口素质的差异；gi、gj分别两个城市的的发展水平，可以用GDP来表示。Tij、Cij分别为两城市间的运输时间和货币成本。此处用两地间的驾车时间代替运输时间；用两地间客运票价代替货币成本。利用ArcGIS软件的自然间隔分类法对重庆市各个区县的引力强度进行分级，然后在此分级的基础上，对所有区县进行交通优势度赋值，使主城区优势度赋值最高，引力强度最低的一级区县，对其赋值最低（表1、2）。

表1 交通干线技术水平赋值

表2 高速公路出入口数量赋值

3.4 公路交通优势度

当得到公路网密度，交通干线影响度和区位优势度的数据后，先对这三类数据进行标准化处理，再进行加权求和，得到各区县公路交通优势度值。计算公式如下：

式中：、、分别为公路网密度、交通干线影响度以及区位优势度的无量纲值；α、β、γ为3种指标的权重阈值，Fi值越大，就表示该区域的公路交通优势度越高。

4 结果分析

4.1 公路网密度空间分布格局

利用重庆市各区县公路里程以及区县面积，计算得到各区县的公路网密度值从0.176到0.812km/km2不等，同时，重庆市整体的公路网密度为30.6km/km2，远高于重庆市平均水平。应用ArcGIS软件，采用自然间隔分类法得出公路网密度格局分布图（图1）。自然间隔分类法是在分级数确定的情况下，通过聚类分析将相似性最大的数据分在同一级，差异性最大的数据分在不同级，此处将级数定为5，此法可以较好保持数据的统计特性。从图1中可见：以主城区向外辐射，公路网密度依次递减，最高为南岸区，达到0.812km/km2，酉阳最小，为0.176km/km2。全市处于0.363至0.503km/km2的有11个区县，占重庆市总面积的23%，全市大部份区县的公路网密度在0.278km/km2以上。

把重庆市各个区县路网密度分为5个等级：九龙坡、大渡口、沙坪坝以及南岸为第一等级；主城区周边区县比如长寿、涪陵等为第二等级；与之相邻的区县为第三或第四等级；东北部及东南部的一些区县诸如城口、巫溪、酉阳，处于最后一个等级。总体上，经济发展水平较高的区县，其路网密度也相对较高。

图1 重庆市公路网密度空间格局分布图

4.2 干线影响度空间格局分布

利用重庆市各个区县的高速公路、国道、省道和高速公路出入口数量，应用ArcGIS软件，采用自然间隔分类法得到干线影响度格局分布图。从图2可知：重庆市大部分区县的干线影响度均处于较高的水平。在5个等级的干线影响度的区县中，丰都、城口和巫溪等级最低，因为截至到2012年，上述区县尚未通高速公路；干线影响度最高的区县则主要位于主城区以及主城附近的区县；所有的区县中，等级大于等于6.5的占79%以上，只有8个区县的等级在5.5以下；其次，由于地区经济发展不平衡，重庆市中西部的绝大部分区县的等级要大于东北部和东南部。

图2 重庆市交通干线影响度格局分布

4.3 区位优势度空间格局分布

区域中心城市对各个地区的社会经济发展具有重要意义，决定了各地区的发展潜力［2］。根据经济引力强度，利用ArcGIS软件，采用自然间隔分类法，得到的关于重庆市各区县的区位优势度的六个等级的格局分布图（图3），可知：重庆市东北部及东南部区县优势度最低；以主城区为核心，其周边区县区位优势度最高，都达到了2.0。重庆西部地区普遍要比东部偏高，这与重庆市主城区所处的位置有关。区位优势度从1.5到3.0的地区一共有21个，一半以上的区县都具有较好的区位优势度。区位优势度为0.5的地区，2012年GDP总量仅为630.76亿元，仅占全市GDP总量的6.03%，所以这些区县必须利用地方特色以及国家政策上的扶持来进一步搞活地方经济，加大交通设施建设，提升自己的区位优势度。

图3 重庆市区位优势度空间格局分布

4.4 交通优势度特征分析

从交通优势度空间格局分布图（图4）可以看出，重庆市各个区县的公路交通优势度值从0.009到0.96不等，以主城区为核心向外围扩散，交通优势度值逐渐降低，区域差异十分明显，西部地区的交通优势度要明显高于东部地区，交通优势度最高的南岸区，其值为0.96，最低是巫溪县，其值仅为0.009。将交通优势度的五个等级从高到低依次划为突出、显著、中等、较低、缺乏区域，可知：交通优势度突出区域以及显著区域都集中于重庆市西部地区，是以主城区为中心的周边城市，其交通优势度从0.560到0.96不等，其中沙坪坝区、江北区、南岸区等主城区最高，均在0.738以上。围绕着主城的各个区县为交通优势度显著区域，比如璧山县、长寿区、合川区、永川区等，从0.56到0.606不等。从整体上看，各种类型的区域大部分都呈现出了空间集聚性，并没有太多的分散分布，只有优势度中等的区域分布在重庆市的西部、中东部，优势度较低及缺乏的区域分布在重庆市东北以及中东南部。主城区是重庆市的增长极，是重庆市经济发展的火车头，起着带动经济快速发展以及辐射周边区县的作用，其交通优势度非常突出。

图4 重庆市公路交通优势度空间格局分布

4.5 交通优势度成因分析

重庆市交通优势度的基本格局与空间特征，是由国家在本地区基础设施上的投入与扶持、经济发展、此区域的地形地貌等因素造成的，是一种综合作用的结果（表3）。

首先，政策上，中央和地方十分重视公路交通建设，努力把重庆变成大西南地区综合交通枢纽以及长江上游地区交通枢纽，截至到2012年，实现高速公路市内4h通达，周边省会城市8h通达。2012年底，由国家主持规划的高速公路网络建设全部完工。重庆已经形成了以市区为中心的公路交通运输网络，全市的高速公路网面积密度为2.36km/km2，整个重庆市已经建立起来了一张非常发达的高速公路交通网络，而这个交通网络的建设，对于改善国民经济，促进区域经济均衡发展都起到了举足轻重的作用。

表3 交通优势度统计

其次，在经济发展上可以看出：凡是优势度等级高的地区，其交通建设也就越发达，经济发展水平也越高。而反过来，发达的交通网络、快速的经济发展水平也极大地促进了此区域的整体的发展。根据各个区县的交通优势度大小，以及其面积、人口、GDP，得到了交通优势度统计表，即表3，从表4中可以看出，显著区域的面积只占全市总面积的16.08%，但是其GDP却占到了重庆的36.24%，而突出区域和显著区域总面积占全市的17.53%，而GDP却占到了全市的55.62%。可以说，交通优势度的空间分布与经济发展有十分紧密的联系。

最后，交通优势度的等级分布与重庆市的地形地貌息息相关。地形地貌是塑造交通基础设施基本格局的自然地理背景。重庆市地形地貌复杂多样，特征主要是以下几个方面：一是地势起伏大。东部和东南部和南部地势较高，多在海拔1500m以上，而重庆市西部地势多为丘陵，海拔在300m到400m之间，这就意味着，在公路交通建设方面，重庆市东部以及东南部的建设要远比西部复杂，因此，在交通优势度方面，西部地区也就远大于东部地区；二是地貌复杂多样，但主要是山地与丘陵，其中山地面积占75.8%，并且大多分布在重庆市的南部和北部，而丘陵面积占18.2%，多分布在西部和中部。丘陵地势没有山地地势复杂，因此，对于在各种地势上进行公路交通建设的难易程度来看，前者要远低于后者，所以西部地区的交通优势度要高于东部。以上几种因素综合，便导致了当前的重庆市交通优势度的分布情形。

5 结论

利用重庆各个区县的道路里程数据、面积数据以及高速公路出入口数量数据，利用ArcGIS的空间分析功能，得到重庆市公路网密度、干线影响度、区位优势度以及交通优势度情况。重庆市各个区县的公路网密度值从0.176～0.812km/km2，以主城区向外辐射，公路网密度依次递减，南岸最高，酉阳最小，全市大部分区县公路网密度在0.278km/km2以上；重庆市大部分区县的干线影响度均处于较高水平，由于经济发展不平衡，重庆市中西部的绝大部分区县的干线影响度要大于东北部及南部的；重庆市东北部及东南部区县的区位优势度最低，以主城区为核心，周边区县的区位优势度较高；重庆市各个区县的公路交通优势度从0.009至0.96不等，以主城区为核心，交通优势度逐渐降低，各类型的区域大部分都呈现出了空间集聚性，并没有太多的分散分布。交通优势的成因是由国家在本地区基础设施上的投入与扶持、本地区经济发展以及此地区的地形地貌等因素造成的。对于交通优势度较低的区域，须利用自身特色、优势来促进经济发展，也要充分利用交通优势度高的区县的辐射影响来促使自身得到长足的发展。

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