基于可達性分析的甘肅省公路網發展研究

徐 亮

(甘肅省蘭州公路局中川公路段，甘肅 蘭州 730300)

公路交通網能夠為區域提供運輸支持，促進地區內部人員、貨物的交流溝通，加快了經濟的發展。蔣曉威研究了安徽省城鎮節點的公路網絡可達性，分析了公路建設對地區可達性的提升作用[1]。謝翠容利用GIS及其空間分析定量測算了武漢市旅游景點可達性及其空間分布，對旅游空間結構提出了相關的優化策略[2]。張開廣研究了4個時間節點上河南省高速公路的交通可達性[3]。高玉祥分析了甘肅省鐵路網建設與人口、經濟的關系，并給出了路網規模測算的模型[4]。于麗敏以內蒙古的高速、國道、省道等為研究對象，定性研究了自治區經濟發展對公路建設的需求[5]。

甘肅省是“一帶一路”的重要節點省份，公路建設對經濟發展尤為重要，但公路建設仍存在一定的差異，不利于經濟社會的良好發展。交通可達性是反映路網建設的最直觀指標，本文利用GIS計算2018年甘肅省的縣級節點可達性，通過分析其空間分布規律來研究路網建設的優勢與不足，為今后全省的公路建設提供一定的決策支持。

1 研究區概況

甘肅省位于中國西北地區，周邊與內蒙、寧夏、陜西、四川、青海、新疆等省區接壤，地理位置極其重要，總面積42.58萬km2。目前甘肅省主要形成了以高速公路為主骨架、普通國道省道為一般干線的公路網絡體系，主要公路空間分布如圖1所示。

甘肅省人口分布呈現“東南密西北疏”的空間格局，人口比較密集的地區有隴南北部、隴東及河西走廊東南部，人口密度低的地區為隴南山地南部、甘南及河西走廊西部，如圖2所示。

甘肅省公路總里程由2010年的118 879 km增加到2018年的143 228 km，增加了24 349 km。等級公路的比重由72.1%提升為89.4%，2014年的提升幅度最大，等級公路占比逐漸增大表明甘肅省公路運輸體系的質量得到改善，公路運輸能力明顯增強，公路里程變化如圖3所示。

2 研究方法

2.1 可達性

平均可達性是指所研究的區域內部某點到其他所有點需要花費時間的平均值，計算得到的可達性值越小則該節點的交通優勢越明顯，其計算公式如下[6，7]：

(1)

式中：Ai——節點i的可達性；

Tij——i節點到區域內j節點的公路交通成本的最小值；

n——研究區內除選中節點外的其他節點數總數。

2.2 網絡分析

網絡分析就是利用建立的交通網中各矢量要素的拓撲關系及其屬性信息來計算節點間的通行成本。利用最新的甘肅省交通地區，通過地圖矢量化的方法獲取各等級的公路要素，按表1內容并添加相應的字段賦值，作為分析的依據[8]。

表1 速度賦值

OD矩陣是將區域內的節點按照起點、終點的順序排列[9]，多被用來計算網絡中多個起點和目的地點之間通行所需要花費的成本，以任意兩個節點之間的OD量為元素的矩陣，如式(2)所示。

(2)

3 可達性分析

3.1 2013年公路網可達性

利用GIS計算2013年甘肅省縣級節點的公路網可達性，并通過IDW法將其空間化，如圖4所示。

由圖4可知，可達性等值區主要是以蘭州為中心向周圍擴散，高速公路沿線的縣區可達性都比較好，主要為蘭州市、武威市、定西市、白銀市等區域，可達性均小于10 h。慶陽市東北部、酒泉市西南部的可達性最差，均大于14 h。可達性較差的還有隴南、甘南南部，這些區域市際、縣際聯絡通道偏少，普通省道的鄉鎮覆蓋率不高，城市相互間的通達時間較長。地級市及其附近的城市可達性相對于其他地區較好，環縣、華池縣由于遠離公路干線，可達性是最差的。

河西地區的公路建設較好，主要是由于地形平坦、經濟發展快，也是甘肅省重要的商品糧產區，公路是其經濟發展的重要支撐。由于地形地質等因素的限制，甘南、隴南、慶陽等地區的公路建設比較薄弱，市州間、縣區間的運輸通道單一，高等級公路止步不前，嚴重制約了社會經濟的發展。

3.2 2018年公路網可達性

經過5年的公路建設，全省各縣區間的通達時間都有了大幅縮短，縣區平均可達性由2013年的9.85 h縮短為2018年的6.92 h，提升幅度為29.7%。由于公路網的不斷建設，隴南南部、臨夏南部的可達性提升較為明顯。由于定武高速公路的建設，武威市北部、金昌市的可達性都有了顯著改善，計算的可達性空間分布如圖5所示。

蘭州市及其州地區的可達性始終是全省最優的，這與其地理位置有密切的關系，作為重要的交通樞紐，其始終都是多條高速公路的交匯地，高速公路的修建對可達性有很大的提升。不同地區的可達性的提升幅度不一樣。可達性提升與公路建設有密切的關系，公路建設較快的區域可達性提升最明顯。可達性提升最大的為環縣、華池縣、肅北縣和阿克塞縣，提升幅度均超過4 h，為經濟社會的發展提供了運輸支撐。

3.3 甘肅省公路網的發展建議

甘肅省由于狹長的地形特征，城市位置相對分散，雖然公路網建設取得了一定的成績，但由于地域遼闊，全省的公路網密度仍然比較低，與周圍省區2018年的公路網建設比較[10]如表2所示。

表2 甘肅省公路里程與周圍省區比較

甘肅省公路網密度僅是全國平均值的2/3，與周圍省區相比，其僅高于新疆自治區、內蒙古自治區和青海省，經濟發展好的陜西省、四川省公路網密度均為甘肅的2倍多。由于狹長的地形，全省各市州在獨立的區域內各自為戰，分割現象明顯，公路網建設沒有形成整體布局、協同建設的模式，造成了社會資源的浪費。

甘肅省應該首先加密東部地區的公路網，圍繞能源開發、裝備制造、城鎮化建設等形成網格狀路網，加快陜甘寧革命老區、關天經濟區、隴東隴南城市帶的路網發展。中部以蘭白、蘭州新區為中心建設“圈層+輻射狀”的路網，促使其成為絲綢之路經濟帶重要的交通網絡支撐。逐步實現縣縣通高速、與周邊省區連接順暢、鄉鎮連省道的目標。

4 結語

1)甘肅省公路網的主骨架已初步形成，高等級公路通達的范圍和覆蓋率不斷提升，高速公路沿線地區的路網建設較好。可達性具有明顯的空間差異，路網建設完善的地區可達性較好。

2)甘肅省應該緊跟“一帶一路”建設的步伐，以縣縣通高速為目標，加快省內高速公路的建設來提升全省的整體可達性，為地區經濟社會發展提供運輸支撐。