西宁市道路交通网络通达性研究
王雅丽 李玲琴 王好文
摘要：本文选取2018年西宁市主城区道路交通网络数据为数据源，运用GIS空间分析方法，并选择道路密度、道路服务指数、路网连接度3个指标，构建西宁市主城区道路交通网络通达性模型，对西宁市主城区的道路网络通达性进行分析。结果表明：西宁市主城区的道路交通网络通达性整体发展较为成熟，空间格局反映为单中心多圈层结构。
关键词：通达性;道路交通网络;西宁市主城区
中图分类号：U4-9 文献标识码：A
1 引言
交通网络是现代社会经济发展中的重要一环，也是城市快速发展的前提与支撑。通过分析城市交通网络的通达性，能一定程度地反映出城市与城市之间在空间上的连接性和城市内部地区与地区之间联系的紧密性[1]。所以，科学合理布局城市交通网络，提升交通网络通达性，对于交通网络的规划与发展有着重要作用。
通达性可定义为从一个地方到达另一个地方的便易程度，这个概念是由美国学者Hansen[2]于20世纪50年代末提出。现在，国内外学者将此概念应用到土地利用、城市规划、旅游资源开发等各个领域。研究的内容主要可以分为两个方面：一是对交通网络通达性水平的空间分布和时空演化方面的研究[3-5]，二是基于交通网络通达性的分析，对城市的社会经济、人口分布、城市规划等影响的研究[6-8]。
本文将西宁市主城区的道路网络作为研究主体，选取道路密度、道路服务指数、路网连接度3个指标构建通达性评价模型，从道路、节点、网络这3个角度，研究西宁市主城区道路交通网络的通达性，为今后西宁市主城区道路交通网络的提升与完善提供科学依据。
2 研究方法
2.1 研究区概况
西宁市是青海省的省会，位于青海省的东部，地处湟水以及三条支流的汇合地带，是典型的河谷城市。区域整体呈东西向的条带状分布，地势西南高、东北低，且南有南山、西有西山、北有北山，因此城市发展空间有限。本文选取西宁市的中心城区为研究范围，这部分地区道路网络分布密集，具有可研究性。
2.2 模型构建
2.2.1 道路密度
道路密度是交通网络的属性之一，也是判断某地交通网络好坏的指标之一。具体为研究区中道路的总长度与研究区面积之比，且要对不同级别的道路赋予不同的权重。计算公式为
（1）
式（1）中，li为各条道路的长度数，Wi为各道路的等级权重，S为研究区的总面积，A则是计算所得的道路密度。
2.2.2 道路服务指数
距离一条道路一定距离的区域，就是这条道路所能服務的区域，该地区面积与研究区的面积的比值，即为研究区域交通网络的道路服务指数。计算公式为
（2）
式（2）中，si为各级服务区面积，Wi为赋予各级服务区的权重，S表示研究区的总面积，B则为计算得出的服务指数。
2.2.3 路网连接度
路网连接度是评价路网之中各个节点之间连接好坏的指标之一[9]。一般研究较大范围内地区的道路交通，探讨城市道路交通网络时，可对公式进一步修改为
（3）
式（3）中，N表示路网总的节点个数，M表示路网的边数总量，Mi表示第 i 个节点所相邻接边的数量。路网连接度可以反映出道路交通网络的发展成熟程度，简单来说就是连接度越高，则表示道路网络的断头路数量越少，路网的成环成网程度也就越好[10]。
2.3 数据来源与预处理
2.3.1 基础数据
选择2018年西宁市主城区的交通图为基础底图，如图1所示，在GIS中进行数据矢量化，建立西宁市主城区路网空间数据库，提取西宁市城区的道路长度与区域面积，并运用网络分析方法，结合西宁市主城区实际道路网络情况，得出西宁市主城区路网。
2.3.2 权重分配
李乐乐等（2014）认为，计算道路密度时，可以将道路车道数的比值作为不同等级道路的权重[11]。所以规定在构建道路密度模型时，对于等级不同的道路权重分配结果如表1所示。
计算道路服务指数时，要先在GIS 中依据不同等级，将线状要素转化成面状要素。等级不同的道路，依据已有研究[11]，结合西宁市的实际情况，分为不同等级道路宽度表，如表2所示。
根据西宁市的实际情况，并结合已有研究[11]，认为300m为道路服务区域的最大范围，所以如果超出300m，会对市民的出行意愿和出行产生影响，这就需要增加道路。而在300m以内，服务区域可以分为3个等级，分配情况如表3所示。
3 结果与分析
3.1 道路密度模型
如图2中的道路密度图所示，西宁市道路交通网络密度最高的区域主要集中在西宁市的中心地区，并沿着地势走向呈“十字”型分布，具体为城西区、城中区、城东区、城北区四个区的交汇地区;而道路密度较低的地区分布在西宁市周边。
3.2 道路服务指数模型
与道路密度相比，西宁市的道路服务指数除了西宁市的中心地区，城东区与城中区的指数也较高，这些地区是西宁市早期的重点建设地区，所以道路网络较为完整，布局也相对合理;指数较低的地区仍为周边地区。
3.3 路网连接度模型
通过计算，西宁市主城区道路交通网络的连接度为3.1，这一数值在格状道路网与环状道路网之间，表现出西宁市主城区的道路交通网络呈现复杂的方格网状与环状混合布局形式。从结果可以看出，路网连接度模型的空间结构呈现出单中心的结构形式，四个城区相邻接的区域形成高连接度，沿着地势走向路网连接度逐步变小，如图2中的路网连接度图所示，显示出一中心、四方向的圈层分布结构。
3.4 综合通达性
通过建立道路密度、道路服务指数、路网连接度这3个评价模型，可从道路网络的长度、路网布局、连接程度等方面体现西宁市主城区的道路交通网络通达性水平。但是由于这3个评价指标都存在一定的局限性，每个指标只是从单个角度对西宁市主城区道路交通网络通达性进行分析，所以为了更加全面地表现出西宁市主城区道路交通网络通达性的空间结构布局，可进一步计算其综合数值。将3个指标的数值进行标准化处理，然后给各个指标赋予权重“1”，最后进行相加得出综合数值。计算所得的综合通达性指数越高，表示该地区的通达性水平越好，相反则越差。
如图2中的综合通达性分布图所示，西宁市主城区道路网络的综合通达性空间结构表现为单中心多圈层结构。具体表现为综合通达性由西宁市主城区中心地带的高数值逐渐向周边地区递减，并分别向四个方向延伸，尤其是东西方向幅度较大;数值最低处依旧在整个道路网络的最外圈层。
4 结论与讨论
文章以道路密度、道路服务指数、路网连接度3个评价指标为基础，建立综合评价模型，分析了西宁市主城区道路交通网络的通达性及其空间结构，得出以下结论：（1）从整体上看，西宁市主城区的道路网络发展较为成熟;（2）受历史发展、经济政策及自然条件等因素的影响，其通达性的空间结构表现为单中心多圈层的典型结构。
本文以ArcGIS为技术手段，研讨了西宁市中心城区道路网络通达性的空间结构特征，但这只是从静态角度进行分析，缺乏动态方面（时间尺度）的研究。此外，影响区域交通网络通达性的还有其他未涉及的方面，如出行费用等，并未加以探讨，今后可考虑多重因素，构建更加完善的评价模型并做进一步的探究。
（责任编辑：张 琼）
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