可達性在城市群交通規劃中的應用研究

余輝

（重慶市規劃設計研究院重慶市渝北區　401147）

可達性在城市群交通規劃中的應用研究

余輝

（重慶市規劃設計研究院重慶市渝北區401147）

在城市群的交通規劃過程中，模型建立和應用是比較關鍵的步驟，但是人們常用的“四階段”模型存在一定的問題，因此需要尋求更為可靠的計算方法。本文就對可達性在城市群交通規劃中的應用進行分析，為相關人士提供參考。

城市群；交通規劃；可達性

1　引言

目前我國各大城市群交通規劃中，基本都是采用的“四階段”模型，但是由于該方法不能客觀地反映出各個城市之間的差異以及聯系，因此，引入可達性指標，作為衡量空間聯系的變量，對于指導城市群規劃以及交通建設有著十分關鍵的作用。本文在城市群交通特性的基礎上對交通規劃中節點重要度的概念進行分析，并提出了適宜城市群的可達性度量方法。

2　可達性概述

在交通層面來說，“可達性”是從一個地區到另一個地區的便利程度，可以借助旅行距離、旅行時間等進行量化。影響可達性主要因素包括用地性質，交通供給、時空因素、個性特征等。城市群是一個大型的城市系統，對其可達性的影響因素較多，會隨著外部交通條件的改變而改變，例如城際鐵路、軌道交通的建設將使得城市群內部以及城市群與外部聯系的時空距離縮小。具體的影響因素如表1所示。

傳統的可達性計算比較簡單，就是以出行時間和出行距離判斷路網的聯系程度。在城市群的交通規劃過程中，不同的城市階段交通需求也有所差異，城市群可達性的設計也就更為復雜，本文從節點層次的可達性度量入手，探討可達性在城市群交通規劃中的應用。

表1　可達性主要影響因素

3　基于時間阻抗函數的可達性度量方法

城市群之間的可達性是一個動態變量，且隨著城市化發展而不斷變化，因此可達性度量需要考慮到節點層次在城市發展過程中的變化。下面以一種模型為例進行分析，該模型對節點之間的距離、路段的通行能力和節點的吸引力變量進行了綜合考量，將實際的交通出行量和出行時間作為變量，并將節點的潛在勢能和重要程度融入到度量模型中，反映真實的出行情況，最終設計出動態可變的可達性：

3.1節點可達性

假設現在的城市群內部的的交通網絡沒有發生比較明顯的改變（每個路算的交通量不變），節點i以及節點j之間有的路徑數量為n，lij是兩點之間的距離，節點i的可達性ki為：

由上述公式可知，若lij（shortest），ki則為最小值，這時節點i的可達性最大。但是在實際生活中，可達性會以最小時間為衡量標準，這時的路徑距離最小，但是因為行為人均選擇的最短路徑會使得交通比較擁擠，使得車速緩慢，行車時間延長，可達性降低。為此，需要引入道路阻抗函數完善上述缺陷。

3.2道路阻抗函數

交通阻抗就是指交通網絡中路段之前的行車距離、時間、費用和舒適程度單一或者是綜合起來表現出行難度的函數，其數值的大小可以反映出交通往來的難易程度，若數值越大，那么交通便利性越低，空間聯系也會越難，可達性就會越低。行走時間和交通流量之間的關系可表達為以下公式：

式中：ta-路段a的行走時間；qa-路段a上的通過交通流量。

公路阻抗函數，又稱之為BPR函數，其形式為：

式中：ea-路段a的實際通行能力，也就是單位時間內通過的最大車輛數；ta（0）=道路a上的平均車輛自由走行時間；a、茁-待標定的參數，BPR建議取值a=0.15、茁=4，也就是依據實際數據用回歸分析法求得。

上述參數中的參數ea、ta（0）可以根據道路a的實測數據分析得出。

綜上所述，為了在計量模型中體現出時間概念，將上述公式整理為：

式中：kit——時間阻抗函數的可達性。

假設在某一個局域網絡中有p個節點，那么整個網絡中的可達性可以表示為以下公式：

上述模型中是以“網絡中的各個節點吸引程度是一致”作為基本假定，也就是交通需求相同，但是這與實際情況有些不符。為了能夠準確描述城市群中的各個節點的層次，下面引入節點重要度概念。

3.3基于節點重要度的城市群可達性

在城市群網絡中，不同功能、地位的節點城市對于交通需求有著不同的影響，可以反映出路網中節點功能、地位高低的指標就被稱之為節點重要度。節點重要度因為受到各類因素的影響，其和區域內的政治、經濟、文化和商業等有著緊密的關聯，可以采用主成分分析法，選擇能夠反映出節點功能強度和地位高低的指標對節點的重要度進行計算。通常情況下，可以根據上述原則選擇總人口、工農業總產值、國內生產總值或者是消費品零總額中的若干個作為節點重要度的相關指標，其計算公式如下：

式中：Ii-節點i的重要度；Pi-節點i的人口數（萬人）；Gi-節點i的工農業總產值（萬元）；Si-節點的國內生產總值（萬元）-所有節點的人口的平均數（萬人）-所有節點工農業總產值的平均值（萬元）-所有節點的國內生產總值的平均值（萬元）；琢1、琢2、琢3-各項指標的權重，可以通過主成分分析法確定其數值。經節點重要度修訂后的城市群路網通達性表達式如下：

4　可達性導向的交通規劃思路

當前我國城市群中存在城市人均建設用地少、人均道路交通設施少、人口密度大，人地矛盾突出，交通供給的有限性與日益增長的機動車保有量之間的矛盾也越發尖銳，所以應大力發展面向公眾的、大、中運量的公共交通為主的交通模式，提高人們出行的可達性。使得城市群之間經濟、產業發展聯系的更加緊密，物資流動、人才交流更加順暢，實現資源配置的優化。

5　結束語

綜上所述，由于傳統的可達性度量方法不能夠客觀、準確地反映出現代城市群交通的聯系的緊密程度，因此，有必要在城市群交通規劃中引入節點重要度來修正可達性指標，對城市群內部重大功能性設施，重大公共服務設施，重大交通基礎設施的可達性進行綜合考量，針對不同發展階段的城市群，對路網布局，路網等級進行合理規劃，這對于指導城市交通集約發展有著重要的意義。

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U491.12

A

1673-0038（2015）49-0108-02

2015-11-21

余輝（1978-），男，高級工程師，注冊城市規劃師，研究生，主要從事城市規劃和交通規劃設計工作。