陕西西咸新区交通网络空间格局通达性研究

马红利，许文婧，左飞航

(自然资源部陕西基础地理信息中心，陕西西安 710054)

1 引 言

交通网络对城市的发展具有重要的引导、支撑和保障作用，是反映区域经济发展水平和潜能的重要指标[1]。作为现代化大西安的新中心、丝绸之路经济带重要支点和国家创新城市发展方式试验区，西咸新区交通枢纽发达，具备发展中央商务区的对外交通优势条件。本文基于现势性强的地理国情普查成果数据，借助地理信息系统分析及地理空间统计分析技术，构建路网密度和交通通达性模型，定量评估西咸新区交通设施空间格局，为新区交通设施建设的互联互通及未来规划提供决策参考和科学引导。

2 研究区概况

陕西西咸新区是首个以创新城市发展方式为主题的国家级新区，由空港新城、秦汉新城、沣西新城、沣东新城和泾河新城五大新城组成。其地理区位优越，位于全国几何中心，与西安市和咸阳市主城区相接，与西安市高新区、阎良区和临潼区相邻，与西安经济技术开发区、浐灞生态区和国际港务区隔渭河相望，是省市共建大西安的重点区域。新区西起茂陵及涝河入渭河，东至包茂高速，北至西咸北环线，南至京昆高速。新区范围覆盖西安市和咸阳市两市所辖7县(区)，包括未央区、长安区、鄠邑区、秦都区、渭城区、泾阳县和兴平市。

3 研究数据及方法

3.1 研究数据

3.1.1 2018年基础性地理国情监测数据

2018年基础性地理国情监测数据覆盖西咸新区全域，采用2000国家大地坐标系，1985国家高程基准。数据存储格式为Geodatabase，包括6个数据集：地表覆盖数据集、交通网络数据集、水域网络数据集、构筑物要素数据集、地理单元数据集和城市地区城镇综合功能单元数据集，共63层数据，现势性为2018年6月30日。该数据作为2018年交通网络现状数据提取的主要数据源。

3.1.2 2017年陕西西咸新区监测矢量成果

2017年陕西西咸新区监测矢量成果包括2017年陕西西咸新区现状监测数据集和2016—2017年陕西西咸新区变化监测数据集两部分成果。成果采用2000国家大地坐标系，1985国家高程基准，存储格式为Geodatabase。该数据作为2017―2018年交通网络变化数据生产和分析的基础数据。

3.2 研究方法

3.2.1 路网密度

路网密度是衡量一个区域道路网络便利程度的常用指标，也是衡量城市路网发展规模和表征城市路网发展水平的重要指标[2]。路网密度表示区域内所有道路的总长度与区域总面积之比，其值越大表明道路越密集，通达性越高，区域支撑保障和引领发展的能力越强[3]。本文选取西咸新区内较为主要的公路、城市道路和乡村道路作为研究对象，根据新区实际情况对各类道路的网络密度设定权重，权重赋值见表1；再根据权重进行加权计算，得到新区的路网密度，并分析新区的道路网络便利程度。其计算公式如下：

(1)

式中：D为新区的路网密度，Wi为i类道路权重赋值，Li为i类型道路的长度，Ai为区域面积，m为道路类型数量。

表1 路网密度权重赋值Tab.1 Roadnetworkdensityweightassignment道路类型高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路快速路主干道次干道支路乡村道路权重0.20.150.10.0750.050.150.10.0750.050.05

3.2.2 交通设施可达性

道路可达性是评价道路交通网络效率的有效指标，反映了一个地方到另一个地方的便利程度[2]。最短距离指标是指区域内网络中某一节点到其他所有节点最快运行时间的总和，该指标主要由被评价节点的空间区位决定，指标得分越低，表示该节点通达性越高，与其他节点的联系越紧密，反之亦然。其计算公式为：

(2)

式中：Ai为i地区的可达性值，m为节点个数，Tij是从i点到j点的最少运行时间。

本文利用最短距离指标计算西咸新区的道路可达性，分别计算新区范围内任何一点距离最近的火车站、汽车站、机场等地点所需要耗费的时间。计算时间距离时，各级道路的行车时速见表2。

表2 各级道路设计时速Tab.2 Speedlimitdesignedforalllevelsofroad道路类型高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路快速路主干道次干道支路乡村道路设计时速/(km·h-1)12010080604010060504030

4 交通设施空间格局

4.1 交通路网总体布局

西咸新区交通枢纽发达，囊括航空、城际铁路、高速公路、快速路、城市轨道等现代交通方式，辐射组团内外间的高效便捷连接。截至2018年底，空港新城有机场专用高速、福银高速等公路与西安咸阳国际机场快捷连接；新区东邻西安北客站和西安站，西邻咸阳站，高铁包括西成客运专线和徐兰客运专线两条；普通铁路包括陇海线、咸铜线、西安枢纽北环线、西户线和西平线五条；公路布局合理，覆盖八条高速公路，国道、省道、县道、乡道贯通整个新区，使得五大新城的联系更为紧密。新区各管理等级公路中，省道及以上道路占新区道路总长度的32.23%；各技术等级公路中，二级及以上公路占新区道路总长度的37.64%，可见新区对外交通贯通良好，为区域发展起到重要的连通作用。2017―2018年西咸新区道路面积由19.39 km2增加到19.96 km2，增加了0.57 km2。2017―2018年西咸新区道路变化情况如表3和图1所示，可以看出，2017―2018年西咸新区道路长度增加了49.94 km，铁路长度未变。其中，公路增加了13.04 km，城市道路增加了84.27 km，乡村道路减少了47.37 km。可见，城市道路和等级道路长度增加，乡村道路长度减少，反映了新区正在建设和发展中。

表3 2017—2018年西咸新区道路变化统计Tab.3 StatisticsofroadchangesinXixianNewAreafrom2017to2018类别铁路公路城市道路乡村道路总计2017年长度/km115.14798.22522.051161.742597.152018年长度/km115.14811.26606.321114.372647.092017—2018年长度变化/km0.0013.0484.27-47.3749.94

图1 2017―2018年西咸新区道路变化统计Fig.1 Statistics of road changes in Xixian New Area from 2017 to 2018

4.2 城市道路空间布局

西咸新区城市道路按轻轨、地铁、快速路、主干道、次干道和支线六个等级建设发展，由快速路和主干道主通道共同形成“五横五纵”的骨架路网。“五横”包括红光大道、西咸快速干道、兰池大道、沣泾大道北段和高泾大道，“五纵”包括沣渭大道、迎宾大道、沣泾大道南段、秦汉大道和正阳大道。地铁一号线通往沣东新城、沣西新城，与西安地铁交通线网充分衔接，实现“两市一区”和“城市功能区间”的快捷交通连接。

2017―2018年，西咸新区城市道路面积由18.10 km2增加到21.46 km2，占建成区比例由17.99%增加到18.84%。2017―2018年西咸新区各类型城市道路变化统计如表4和图2所示，可以看出，2017年西咸新区城市道路以主干道和支线为主，而2018年则以主干道和次干道为主，新区城市道路长度总计增加了77.82 km，主要是主干道和次干道长度的增加，支线长度变化不大。

图2 2017—2018年西咸新区城市道路变化统计Fig.2 Statistics of urban road changes in Xixian New Area from 2017 to 2018

从空间分布情况来看，新区城市道路长度新增相对较多的区域主要集中在空港新城和沣东新城，沣西新城、泾河新城和秦汉新城新增城市道路长度变化不大。可见，西咸新区城市化速度加快，城市道路逐步增加，主干道基本遍布新区，道路通达程度较高。

表4 2017―2018年西咸新区城市道路变化统计Tab.4 StatisticsofurbanroadchangesinXixianNewAreafrom2017to2018类别快速路主干道次干道支线地铁轻轨总计2017年长度/km40.20184.14125.42166.775.526.45528.502018年长度/km38.58217.29175.86162.625.526.45606.322017—2018年长度变化/km-1.6233.1550.44-4.150.000.0077.82

4.3 交通附属设施布局

2018年，西咸新区交通设施中，机场分布在新区北部的空港新城；高速公路出入口主要分布在新区南部的沣东新城和沣西新城、新区北部秦汉新城和空港新城；加油(气)站和停车场最密集区集中在沣东新城东部；充电站都集中分布在沣东新城。

2017—2018年，西咸新区交通设施的变化中，停车场数量的变化最大，增加了17个，主要分布在沣东新城、沣西新城北部；桥梁增加了2座，分别分布于沣东新城与沣西新城交界处、秦汉新城的机场高速上；其他交通设施的数量未变。可见，随着新区产业的快速发展，车流增加的同时对停车场的需求加大。当前，新区正在加快基础设施建设，完善和提升新区的服务功能，为新区营造良好的人居环境和投资环境。

5 交通网络配置密度

本文将西咸新区范围按照0.5 km×0.5 km网格划分，对每个网格内公路、城市道路和乡村道路进行加权计算，得出新区每个网格的综合路网密度，该指标可反映整个新区区域交通水平的便利程度。西咸新区路网密度按照格网划分为五个等级(不包括0 km/km2的路网密度)：一级(0～0.2 km/km2)区域占新区总面积的42.32%，主要分布在秦汉新城；二级(0.2～0.4 km/km2)区域占新区总面积的26.74%，主要分布在沣东新城和秦汉新城；三级(0.4～0.6 km/km2)区域占新区总面积的8.95%，主要分布在沣东新城和秦汉新城；四级(0.6～0.8 km/km2)区域占新区总面积的2.83%，主要分布在沣东新城；五级(0.8 km/km2以上)区域占新区总面积的0.67%，主要分布在沣东新城。可见，各新城路网密度中，沣东新城的路网密度最高，说明沣东新城交通更为便利；沣西新城和泾河新城路网密度与新区整体路网密度相当；秦汉新城和空港新城的路网密度低于新区整体的路网密度。新区北部路网密度较稀疏区域主要集中在泾河两岸周边、秦汉新城西部和空港新城；新区南部路网的便利程度较高，秦汉新城西部路网的便利程度较低。

西咸新区2018年整体路网密度为0.20 km/km2，从各类道路路网密度图(如图3所示)来看，公路的路网密度为0.14 km/km2，城市道路的路网密度为0.15 km/km2，乡村道路的路网密度为1.26 km/km2。

图3 2018年西咸新区各类道路路网密度统计Fig.3 Statistics of road network density in Xixian New Area in 2018

6 交通设施通达程度

通达性是一种评价道路网发育水平及其伺服功效的有效综合性指标[4]。根据各级道路设计时速表，利用可达性分析，分别计算西咸新区内任一点到距离最近的火车站、汽车站、机场所耗费的时间。根据新区实际情况，以10分钟为时间间隔对其进行等级划分，分别计算10分钟内、20分钟内、30分钟内和30分钟以上交通设施的可达区域。

2018年，火车站、汽车站和机场10分钟可达区域分别占新区总面积的19.26%、19.90%、9.94%；火车站、汽车站和机场20分钟可达区域分别占新区总面积的52.43%、64.44%、43.76%；火车站、汽车站和机场30分钟可达区域分别占新区总面积的70.87%、84.09%和70.79%。可见，西咸新区交通出行便利，形成了以航空、铁路、公路为主的交通网络，交通站点能够覆盖新区的主要区域。

7 结束语

本文基于路网密度和交通设施可达性方法，对西咸新区的交通网络空间布局、配置密度和通达程度进行分析。西咸新区交通体系架构布局良好，受地理位置和经济发展差异的影响，整体呈现区位差异，南北部路网发展不均衡、交通服务不均匀。主要表现为南部交通体系成熟，路网发达，交通设施配置完善，而北部交通体系不理想，路网密度较稀疏，交通设施不完善。该研究结果在一定程度上对西咸新区交通网络的优化发展具有理论参考意义，建议新区重视南北部发展的不平衡，加强北部和西部道路规划与建设，提升交通设施的便利程度，缩小与新区南部的差距。