四川省市域公路交通可达性研究

魏中许，杨成磊

中国民用航空飞行学院航空经济与管理研究所，四川广汉，618307

0 引言

在我国经济建设取得了创造性成就的同时，我国发展不平衡不充分问题仍然突出。党的十九届五中全会指出要坚持实施区域重大战略、区域协调发展战略，逐步实现基本公共服务均等化。交通运输业作为国民经济的基础产业，是国家进步和社会发展的基石[1]。交通运输业将社会活动中的生产、分配、流通以及消费等环节进行有机联系，实现了各个区域和部门间有效交流、联系和合作，良好的交通能够保障社会经济活动持续健康发展，优化空间结构布局，缩小地区差距[2]。可达性是评价交通网络优良状况的一种常用指标，同时也是评价区域发展机会、加强区域间联系和控制市场能力的一项重要指标[3]。

可达性的概念最早是1959年由Hansen提出的，他将可达性定义为交通网络中各节点相互作用机会的大小[4]。之后又有许多学者对可达性的定义进行了解释与发展，可达性可以认为是利用相应交通系统，从某一地点到达另一地点的方便快捷程度。

地理信息系统（GIS）由于其强大的空间分析与可视化分析功能，能够对显性和隐性的要素进行更加宏观的展示[5]，近年来国内关于可达性的研究取得较大进展，王晓薇、奚砚涛、陶季、奇武金借助ArcGIS的分析功能选取多个指标评价体系对江苏省徐州市主城区道路交通网的可达性进行了多角度分析[6]。杨光辉、张冬有通过空间插值对黑龙江省市域交通可达性进行了分析[7]。吕尧基于GIS对长江中游城市群的公路、铁路、水运三种交通方式进行了可达性分析[8]。但是目前研究领域大多集中于中东部较为发达的省份及地区，涉及西部地区的研究则较少，目前还缺乏单独针对四川省的研究，因此本文以四川省为研究对象，借助ArcGIS软件的空间网络分析功能，将加权平均出行时间作为指标对四川省域内各地级市的交通可达性水平及空间格局进行分析评估，以期为四川省合理规划交通网络，缩小地区发展差距，促进区域协调发展提供参考。

1 研究方法

在对可达性的评价过程中通常是将区域抽象为一个点，通过计算起点至终点两点间的交通成本来评价各地的交通可达性。最简单的交通成本是直接计算两地之间的最短距离，但是在不同等级的道路上行驶速度限制也不同，因此一般通过计算从起点至终点所用的最短时间的时间距离法来评价交通可达性。同时各地区之间的交通还会受到地区的经济发展水平、人口数量等的影响，因此需要为各地赋予一定的权重，这便是目前大多采用的加权平均旅行时间法。其计算公式为：

公式中的Ai为i城市节点的加权平均旅行时间，用以表示i城市的交通可达性水平，Ai的值越大，其交通可达性水平越差，相反，其值越小则可达性水平越高。Tij为城市i与城市j之间的最短旅行时间，n为该区域内的城市数量，Mj是城市j的权重，用该城市的GDP总值G和人口总数P来表示。为了更加方便直观地对比各城市的可达性水平，通常会计算出各城市的可达性系数Ai′。可达性系数的计算公式为：

同样Ai′越小可达性水平越高，该区域的可达性平均水平为1，Ai′小于1则表示该城市的可达性高于该区域的平均水平，相反大于1则低于该区域的平均水平。

2 研究区域及数据来源

2.1 研究区域概况

四川省地处我国西南腹地，北边与陕西省、甘肃省、青海省相连，南边衔接云南、贵州两省，东边为直辖市重庆市，西边与西藏自治区相接，东西长1075千米，南北宽921千米，面积48.6万平方公里，居全国第五位。四川省地形高低悬殊西高东低，西部多为海拔3000米以上的高原、山地，东部为盆地、丘陵[9]。全省70%以上的地貌为山地。四川省共辖21个地级市、州，其中18个地级市，3个自治州。截止到2019年全省户籍人口9099.5万，地区生产总值为46615.82亿元，居全国第六位。铁路营运里程5000公里，公路通车里程337000公里。

2.2 数据来源

本文以四川省地级市级行政区域作为基本空间单元，共计18个市3个州，将地级市及自治州的首府看作各研究单元的代表并将其抽象为空间节点。道路数据来自于BIGEMAP软件下载的公路交通图矢量文件，利用ArcGIS软件将地图文件并进行编辑修正，根据《中华人民共和国公路工程技术标准（JTGB01-2014）》中各等级公路设计时速并结合四川省实际情况在属性表中为不同等级的道路赋予不同的速度，设定的速度分别为：高速公路100千米每小时，一级公路80千米每小时，二级公路60千米每小时，三级公路40千米每小时，其他公路30千米每小时。用于确定城市权重所需要的人口以及GDP数据来自于2020年《四川省统计年鉴》。

3 四川省公路交通可达性分析

3.1 加权平均旅行时间分析

将处理修正后的四川省交通路网数据导入ArcGIS软件，在属性表中为各等级道路赋予行驶速度属性，然后通过软件中的NetworkAnalyst模块建立OD成本矩阵求解得出各市州之间的最短出行时间距离OD矩阵，依据《四川省统计年鉴》中的相关人口及地区生产总值数据为各市州设置权重M值，用以表示该市州对其他市州的吸引力。然后按照上文公式（1）（2）计算得到各市州的加权平均旅行时间，如表1所示。并利用ArcGIS软件依照计算出的各市州加权平均旅行时间值进行数据可视化，得到四川省各市州加权平均旅行时间分级图。

由表1可知：21个市州中加权平均旅行时间在150分钟以内的分别为成都市、资阳市、眉山市、德阳市、遂宁市、内江市、绵阳市、自贡市、乐山市，可达性水平较好。加权平均旅行时间在150分钟以上200分钟以内的分别是雅安市、南充市、宜宾市、泸州市、广安市，可达性水平一般。加权平均旅行时间在200分钟以上的有广元市、巴中市、甘孜州、达州市、阿坝州、凉山州、攀枝花市，可达性水平较低。各市州中加权平均旅行时间最短的是成都市为105分钟，其可达性水平最高，可达性最差的攀枝花市的平均旅行时间为427分钟，极差值为322分钟，由此可见各市州之间的交通发展水平存在较大差距。

表1 四川省各市州加权平均旅行时间表

图1中采用颜色的深浅程度来表示加权平均旅行时间的大小，加权平均旅行时间越长的颜色越深，表明其可达性水平越差。如图所示，四川省中部地区的成都市、资阳市、眉山市、内江市、德阳市、遂宁市可达性水平较好，这些地区均是处于四川盆地区域，地势平坦，水土资源丰富，人口密集经济发展水平较好。四川南部的宜宾市泸州市及北部的绵阳市、南充市、广安市可达性水平较中部地区稍差，东北方向的广元市、巴中市、达州市三市和西部的甘孜州可达性水平比中部和南部更差，这些地区不同以地势平坦的四川盆地，多是丘陵山地受地势起伏影响较大，人口分布和经济发展水平也不及中部地区。可达性水平最差的是西北部的阿坝州及西南方向的凉山州及攀枝花市，该区域地处青藏高原、云贵高原、横断山脉，地势起伏巨大，地形复杂多样，人口分布稀少，交通可达性水平明显低于省内其他地区。

3.2 可达性系数分析

为了更加直观地反映各市州可达性状况处于省内的具体地位，通过公式（3）计算出各市州的可达性系数如下表2所示。并利用ArcGIS软件按照各市州可达性系数的值进行分级显示，如图2所示。

由表2可见在研究的21个市州中，有7个市州的可达性系数大于1，可达性系数小于1的市州数量有14个。说明有14个市州可达性水平处于全省平均可达性水平之上，有7个市州可达性水平低于全省平均水平，占到总数的三分之一，交通可达性的不均衡问题较为突出。其中相对可达性水平最好的是相对可达性系数为0.56的成都市，可达性水平最差的攀枝花市，其相对可达性系数为2.28，差值达到1.72。

表2 四川省各市州可达性系数表

如图2所示，从地区分布来看，可达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、资阳市、眉山市、内江市、德阳市、遂宁市六市的相对可达性系数均小于0.75，其交通可达性在省内处于较高水平。南部的乐山市、自贡市、宜宾市、泸州市以及西部的雅安市及北部绵阳市和东北方向的南充市、广安市八市相对可达性系数位于0.75至1之间，可达性水平较中部地区稍差，但仍然高于全省平均水平。东北方向的广元市、巴中市、达州市以及西部的阿坝州、甘孜州、凉山州和攀枝花市7个市州的相对可达性系数均是大于1，低于全省平均水平。西南方向的攀枝花市和凉山州相对可达性系数明显高于其他地区，可达性水平最差。

4 结语

公路作为一种基础的交通方式，因其方便灵活，可直达门户等优势在国民经济中起到重要作用，通过本文研究发现：四川省域内的公路交通可达性在空间格局上存在很大差异，总体上呈现不规则圈层分布，以成都市为中心向四周辐射，逐渐减弱。以成都为区域中心的中部地区的可达性水平要明显优于周边地区，西部受山地地形地势以及交通基础设施等因素限制，可达性处于较低水平。

结合各市州交通可达性的现状分析，针对四川省各地区的交通情况给出如下建议：四川省西部几市州因山地地形、地势起伏较大、人口分布稀疏等原因，交通基础设施发展缓慢，可达性水平在省内处于较低水平。应将川西作为未来四川省区域交通网络体系建设的重点区域，加快川西地区的交通基础设施建设，尽量缩小与其他地区的差距，实现省内各区域的均衡协调发展。成都市的人口和GDP基数均很大，应充分利用成都市优良的经济条件，进一步提高对周边地区的交通辐射能力，带动周围城市的发展。