高速公路引導(dǎo)下中原經(jīng)濟(jì)區(qū)交通可達(dá)性空間格局

孟德友 ， 李小建 ， 樊新生

(河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué) a.中原經(jīng)濟(jì)區(qū)“三化”協(xié)調(diào)發(fā)展河南省協(xié)同創(chuàng)新中心; b.資源與環(huán)境學(xué)院,鄭州 450046)

高速公路引導(dǎo)下中原經(jīng)濟(jì)區(qū)交通可達(dá)性空間格局

孟德友a(bǔ),b， 李小建a,b， 樊新生a,b

(河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué) a.中原經(jīng)濟(jì)區(qū)“三化”協(xié)調(diào)發(fā)展河南省協(xié)同創(chuàng)新中心; b.資源與環(huán)境學(xué)院,鄭州 450046)

以中原經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究區(qū)域，采用網(wǎng)絡(luò)分析和柵格分析相結(jié)合的方法，運(yùn)用加權(quán)平均旅行時(shí)間、相對(duì)可達(dá)性和區(qū)域平均可達(dá)性指標(biāo)在對(duì)各縣市可達(dá)性及改善狀況進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)域可達(dá)性空間格局及演化特征進(jìn)行探討。結(jié)果顯示：各縣市可達(dá)性均獲得了較大的提升，但縣市可達(dá)性在不同地區(qū)和不同時(shí)期還存在較大差距；區(qū)域平均可達(dá)性呈現(xiàn)出以中原城市群為核心向外圍地區(qū)遞減的態(tài)勢(shì)，可達(dá)性中心區(qū)的范圍逐步拓展，交通干線指向性明顯，平原地區(qū)可達(dá)性優(yōu)于山區(qū)、丘陵或盆地；不同發(fā)展階段的可達(dá)性變化幅度也不均勻，可達(dá)性水平較差的地區(qū)改善程度明顯，高速公路建設(shè)有利于推動(dòng)地區(qū)間可達(dá)性的均衡發(fā)展。

高速公路；可達(dá)性；空間格局；中原經(jīng)濟(jì)區(qū)

0 引言

可達(dá)性由W.G.Hansen于1959年提出[1]，雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同的研究背景提出了不少關(guān)于可達(dá)性內(nèi)涵的界定，但目前尚未對(duì)可達(dá)性的定義達(dá)成一致見解。一般認(rèn)為,可達(dá)性是指利用特定的交通系統(tǒng)從某一區(qū)位到達(dá)指定活動(dòng)區(qū)位的便捷程度。在交通地理學(xué)領(lǐng)域，可達(dá)性已成為衡量交通發(fā)展和交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)的重要指標(biāo)之一，對(duì)理解與認(rèn)識(shí)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的空間分布具有重要的意義。國(guó)內(nèi)外關(guān)于交通可達(dá)性的研究主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)方面的趨勢(shì)：(1)研究對(duì)象的多元化，既包括對(duì)公路[2-3]、鐵路及高速鐵路[4-6]、航空[7]等單種交通方式可達(dá)性的評(píng)價(jià)，也包括對(duì)綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的研究[8]；(2)評(píng)價(jià)方法的多樣化，既包括距離法、累積機(jī)會(huì)法、等值線法、重力模型法、平衡系數(shù)法、時(shí)空法、也包括矩陣拓?fù)浞ê涂臻g句法拓?fù)浞ǖ萚9]，國(guó)內(nèi)學(xué)者還設(shè)計(jì)了矢量—柵格集成法[6]等；(3)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的開放性，陸玉麒等認(rèn)為在開放條件下節(jié)點(diǎn)可達(dá)性應(yīng)為區(qū)內(nèi)可達(dá)性與區(qū)外可達(dá)性的綜合[10]，張莉等通過開發(fā)基于時(shí)間最短的區(qū)域可達(dá)性分析信息系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)16個(gè)城市目前和未來的區(qū)內(nèi)可達(dá)性和區(qū)外可達(dá)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[11]；(4)研究尺度的多層次性，既包括國(guó)家層面[12-13]，也包括對(duì)典型區(qū)域[14-15]、省域[16-17]等不同空間尺度不同交通方式的可達(dá)性研究。

1 研究區(qū)域、方法與數(shù)據(jù)

1.1 中原經(jīng)濟(jì)區(qū)概況

中原經(jīng)濟(jì)區(qū)以河南為主體，涵蓋周邊省份相鄰地市。從中心城市影響力和中原城市群區(qū)域影響力界定的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)范圍為河南省全域及周邊的邯鄲、長(zhǎng)治、晉城、運(yùn)城、菏澤、聊城、淮北、阜陽、宿州和亳州[18]，包括27個(gè)地級(jí)市市區(qū)、28個(gè)縣級(jí)市、152個(gè)縣共計(jì)207個(gè)縣市單元。2014年，中原經(jīng)濟(jì)區(qū)人口16 756.1萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值51 035.4億元，是中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿^大和發(fā)展較快的地區(qū)。1994年河南第一條高速公路鄭州至開封段建成通車，2004年河南境內(nèi)打通國(guó)家級(jí)主干線京港澳高速和連霍高速，標(biāo)志著河南進(jìn)入高速公路建設(shè)的快速發(fā)展階段，2006年河南高速公路里程首次居全國(guó)第一，2014年底以河南為主體的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)高速公路通車?yán)锍踢_(dá)9 262 km。本研究以中原經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究區(qū)域，在綜合考慮高速公路發(fā)展的階段性和數(shù)據(jù)可獲得性的基礎(chǔ)上選取1998，2005，2014年3個(gè)時(shí)段，以加權(quán)平均旅行時(shí)間和區(qū)域平均可達(dá)性為指標(biāo)，探討中原經(jīng)濟(jì)區(qū)各縣市節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性水平及變化，揭示高速公路建設(shè)對(duì)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)交通可達(dá)性的影響。

1.2 研究方法

1.2.1 加權(quán)平均旅行時(shí)間。加權(quán)平均旅行時(shí)間是評(píng)價(jià)一個(gè)節(jié)點(diǎn)到區(qū)域各節(jié)點(diǎn)的時(shí)間度量，偏重于從時(shí)間節(jié)約角度來衡量節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性水平，能夠直觀地表現(xiàn)可達(dá)性水平及變化，其表達(dá)式為：

式中：Ai為i縣市的可達(dá)性，值越小表示節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性越優(yōu)，反之則越差；Tij為i縣市通過交通網(wǎng)絡(luò)中時(shí)間最短的路徑到達(dá)j地市的最短旅行時(shí)間；Mj為j地市的質(zhì)量，用城市經(jīng)濟(jì)總量與年末人口總量的幾何平均值表示。

1.2.2 相對(duì)可達(dá)性系數(shù)。為使可達(dá)性值在各節(jié)點(diǎn)間更具可比性，并進(jìn)一步反映各節(jié)點(diǎn)可達(dá)性在整個(gè)區(qū)域中所處的地位，采用相對(duì)可達(dá)性系數(shù)來反映各節(jié)點(diǎn)相對(duì)可達(dá)性水平，并將其定義為節(jié)點(diǎn)可達(dá)性與節(jié)點(diǎn)平均可達(dá)性的比值，表達(dá)式為：

1.2.3 區(qū)域平均可達(dá)性。為區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)到達(dá)區(qū)內(nèi)各地市可達(dá)性的平均值，表達(dá)式為：

1.3 技術(shù)說明

構(gòu)建中原經(jīng)濟(jì)區(qū)選定年份的交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行拓?fù)涮幚斫⒕W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，將各縣市抽象為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，利用ArcGIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能獲取節(jié)點(diǎn)間的最短旅行時(shí)間，由于要獲取的是節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間距離，需對(duì)不同等級(jí)公路的行車速度進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)《中華人民共和國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01—2003)對(duì)不同等級(jí)公路行車速度的規(guī)定并結(jié)合不同時(shí)期各級(jí)道路的實(shí)際行車狀況設(shè)定高速、國(guó)道、省道、縣道和橋梁的行車速度在1998年分別為80，50，40，30，50km/h，2005年分別為100，60，50，30，60km/h，2014年分別為100，60，50，40，60km/h。采用500m×500m的柵格將數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格化，將具有阻隔效應(yīng)的區(qū)域(河流、湖泊等無法通行的區(qū)域)設(shè)為阻隔柵格，將其設(shè)為空值不參與計(jì)算，只有橋梁才參與可達(dá)性運(yùn)算；根據(jù)各等級(jí)公路設(shè)定的速度，將柵格賦以不同的時(shí)間成本，對(duì)無道路通過的區(qū)域賦以5km/h的默認(rèn)速度。由于高速公路并非是完全開放的，只有在互通口才能與周邊通行，采用靳誠(chéng)等的方法對(duì)高速公路做封閉處理[19]，對(duì)高速公路的互通口打通4個(gè)點(diǎn)并賦值可以通過，當(dāng)?shù)偷燃?jí)公路與高速公路相交時(shí)，交點(diǎn)賦高值，由此設(shè)定高速公路只能通過互通口和國(guó)道、省道相連；進(jìn)而利用ArcGIS10.0空間分析功能計(jì)算各點(diǎn)到中心城市的時(shí)間，獲得中原經(jīng)濟(jì)區(qū)整個(gè)區(qū)域的平均可達(dá)性。

1.4 數(shù)據(jù)來源

鐵路在營(yíng)運(yùn)時(shí)間和班次方面有嚴(yán)格限制且站點(diǎn)較少，鐵路網(wǎng)與公路網(wǎng)的換乘僅在特定地點(diǎn)才能展開，鐵路網(wǎng)難以融入公路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一體化的網(wǎng)絡(luò)分析，并且在鐵路交通沿線附近一般都有主干公路通過。因此，本研究未包括鐵路網(wǎng)絡(luò)。公路交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)主要來源于相關(guān)年份的交通地圖冊(cè);基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)來源于1∶25萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫；社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來源于1999，2006，2015年的《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》《河北統(tǒng)計(jì)年鑒》《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》《山西統(tǒng)計(jì)年鑒》《安徽統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》及《邯鄲60年統(tǒng)計(jì)資料匯編》等。

2 節(jié)點(diǎn)可達(dá)性比較分析

隨著高速公路的大規(guī)模建設(shè)，縣市間公路交通旅行時(shí)間大幅度縮短。207個(gè)縣市到達(dá)地級(jí)城市的最短旅行時(shí)間總和從1998年的35 209.8h縮短為2014年的18 543.6h，節(jié)省16 666.2h；各節(jié)點(diǎn)加權(quán)平均旅行時(shí)間的均值從1998年的6.28h減小到2014年的3.22h，減小了48.7%。這充分彰顯了中原經(jīng)濟(jì)區(qū)公路可達(dá)性在這期間獲得了全面提升。但是，受路網(wǎng)密度、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)區(qū)位及中心城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人口規(guī)模的影響，不同地區(qū)的可達(dá)性水平及提升幅度還存在較大差距。

2.1 縣市加權(quán)平均旅行時(shí)間

1998年中原經(jīng)濟(jì)區(qū)建成通車的高速公路較少，公路網(wǎng)絡(luò)主要以國(guó)道、省道和縣鄉(xiāng)道為主，各縣市的可達(dá)性水平較低?？h市加權(quán)平均旅行時(shí)間主要集中在8 h以內(nèi)，85%的縣市加權(quán)平均旅行時(shí)間在4～8 h之間(表1)，優(yōu)于全區(qū)平均水平6.28 h的縣市117個(gè)，位居前10位的有中牟、許昌市區(qū)、滎陽、封丘、新鄉(xiāng)縣、新鄭、開封縣、長(zhǎng)葛、蘭考和開封市區(qū)，可達(dá)性值在4.25 h以內(nèi)，這與其地理位置和優(yōu)越的交通區(qū)位密切相關(guān)?？蛇_(dá)性排在后10位的縣市依次為新縣、商城、新絳、芮城、淮濱、河津、稷山、光山、平陸和泗縣，加權(quán)平均旅行時(shí)間在9.0 h以上。2005年中原經(jīng)濟(jì)區(qū)公路網(wǎng)絡(luò)基本形成了由高速、國(guó)道、省道、縣鄉(xiāng)道為主的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，全區(qū)各節(jié)點(diǎn)可達(dá)性獲得了較大幅度的提升。各縣市可達(dá)性值主要集中在5 h以內(nèi)，85%的縣市加權(quán)平均旅行時(shí)間在2～5 h之間(表1)，優(yōu)于平均水平3.95 h的有113個(gè)，位居前10位的依次為原陽、新鄭、中牟、長(zhǎng)葛、許昌市區(qū)、滎陽、衛(wèi)輝、鄭州市區(qū)、武陟和開封市區(qū)，加權(quán)平均旅行時(shí)間介于2.35～2.51 h之間。位居后10位的依次為商城、固始、新縣、泗縣、高唐、淅川、西峽、河津、稷山和垣曲，這些縣市的加權(quán)平均旅行時(shí)間還都在5.6 h以上。2014年中原經(jīng)濟(jì)區(qū)高速公路已覆蓋92%以上的縣市，各節(jié)點(diǎn)可達(dá)性再次得到提升。各縣市可達(dá)性值主要集中在4 h以內(nèi)，80%以上的縣市加權(quán)平均旅行時(shí)間在2～4 h之間(表1)，高于全區(qū)平均水平3.31 h的有109個(gè)，位居前10位的依次為中牟、原陽、尉氏、長(zhǎng)葛、封丘、許昌市區(qū)、開封縣、新鄭、蘭考和新鄉(xiāng)縣，加權(quán)平均旅行時(shí)間介于2～2.25 h之間。位居后10位的縣市依次為高唐、靈璧、河津、固始、新縣、永濟(jì)、淅川、泗縣、沁源和商城，這些縣市的加權(quán)平均旅行時(shí)間還在4.45 h以上。

表1 1998，2005，2014年節(jié)點(diǎn)可達(dá)性分布比例

2.2 縣市相對(duì)可達(dá)性比較

通過對(duì)各縣市相對(duì)可達(dá)性進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)相對(duì)可達(dá)性系數(shù)的范圍0.6≤Ci<0.75,0.75≤Ci<1.0,1.0≤Ci<1.2,Ci≥1.2，將各縣市的可達(dá)性水平劃分為優(yōu)、較優(yōu)、一般和差4個(gè)等級(jí)(表2)?？蛇_(dá)性水平較優(yōu)的節(jié)點(diǎn)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，1998年相對(duì)可達(dá)性系數(shù)在[0.75,1.0)的節(jié)點(diǎn)數(shù)86個(gè)，占全部節(jié)點(diǎn)的41.55%，其后雖有所減少，但2014年較優(yōu)的節(jié)點(diǎn)數(shù)仍高達(dá)78個(gè)，占全部節(jié)點(diǎn)的37.68%。可達(dá)性差的節(jié)點(diǎn)數(shù)在1998年為45個(gè)，占全部節(jié)點(diǎn)的21.74%，而至2014年為44個(gè)，占全部節(jié)點(diǎn)的21.26%；可達(dá)性為優(yōu)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量在所有等級(jí)中最少，1998年相對(duì)可達(dá)性系數(shù)在[0.60,0.75)的節(jié)點(diǎn)數(shù)32個(gè)，占全部節(jié)點(diǎn)的15.46%，2014年為30個(gè)，占全部節(jié)點(diǎn)的14.49%。

表2 1998,2005,2014年節(jié)點(diǎn)相對(duì)可達(dá)性分布比例

從相對(duì)可達(dá)性節(jié)點(diǎn)分布看，可達(dá)性優(yōu)的主要集中分布在鄭州、開封、許昌、新鄉(xiāng)和焦作，洛陽、漯河、周口和商丘的個(gè)別縣市也屬此類；可達(dá)性較優(yōu)的縣市主要集中在河南省內(nèi)除了南陽、信陽、三門峽和洛陽等地外的絕大多數(shù)縣市，邯鄲、菏澤和晉城的大多數(shù)縣市也屬此等；可達(dá)性一般的縣市主要集中在三門峽、南陽、信陽、駐馬店、阜陽、亳州、宿州、長(zhǎng)治和菏澤等地所轄縣市；可達(dá)性差的縣市主要集中在中原經(jīng)濟(jì)區(qū)邊緣地區(qū)，包括長(zhǎng)治、運(yùn)城、三門峽、南陽、信陽、阜陽、宿州和菏澤等地所轄縣市。

從相對(duì)可達(dá)性變化看，絕大多數(shù)節(jié)點(diǎn)的相對(duì)可達(dá)性保持穩(wěn)定，部分縣市隨著區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的改善其可達(dá)性水平在1998—2014年間也發(fā)生了不同等級(jí)間的轉(zhuǎn)換。杞縣、偃師、漯河市區(qū)、新鄉(xiāng)市區(qū)、孟州和太康等地的可達(dá)性由優(yōu)降為較優(yōu)；禹州、登封、修武、溫縣、沁陽等地由較優(yōu)提升為優(yōu)；磁縣、臨漳、宜陽、成安、肥鄉(xiāng)、魏縣、單縣、巨野、永年、武安、邯鄲市區(qū)、邯鄲縣等地相對(duì)可達(dá)性由較優(yōu)降為一般；嵩縣、定陶、長(zhǎng)治縣、鹿邑和方城等由一般提升為較優(yōu)；而臨清、屯留、唐河、臨猗、光山和平陸等地則由差提升為一般水平。

2.3 縣市可達(dá)性變化分析

隨著高速公路的建設(shè),各縣市的可達(dá)性都獲得了不同程度的改善(表3)。1998—2014年各縣市可達(dá)性的平均減小幅度為3.06 h，但不同縣市在不同時(shí)期的變化幅度存在較大差異。1998—2005年各縣市加權(quán)平均旅行時(shí)間平均降低了2.34 h，高于平均變化幅度的縣市85個(gè)，變化幅度高于3 h的節(jié)點(diǎn)36個(gè)，占節(jié)點(diǎn)總數(shù)的17.4%，尤其是平陸、孟津、芮城、光山、武鄉(xiāng)、新絳、稷山、淮濱、萬榮、聞喜、泗縣和潁上等地的改善幅度都在3.5 h以上。2005—2014年各縣市加權(quán)平均旅行時(shí)間平均降低了0.72 h，高于平均改善幅度的縣市87個(gè)，變化幅度在1 h以上的41個(gè)，垣曲、屯留、固始、新縣、莘縣、商城、陽谷、高唐、西峽、臨清、欒川、泗縣和泌陽等的改善幅度在1.5 h以上。

表3 1998—2005，2005—2014年節(jié)點(diǎn)可達(dá)性變化幅度分布比例

對(duì)比不同階段各節(jié)點(diǎn)可達(dá)性值的變化幅度，各縣市第一階段的變化幅度明顯高于第二階段，這與不同時(shí)期公路網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演化有關(guān)。第一階段是中原經(jīng)濟(jì)區(qū)高速公路大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，路網(wǎng)等級(jí)的提升和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改善使各縣市可達(dá)性獲得了大幅度的提升；第二階段雖然仍以高速公路的大規(guī)模建設(shè)為主，但受高速公路建設(shè)邊際效應(yīng)遞減規(guī)律制約，可達(dá)性不可能隨著路網(wǎng)的建設(shè)無限度地提升，可達(dá)性雖有進(jìn)一步提升，但變化幅度減小。各縣市可達(dá)性的變化幅度與其初始值有關(guān)，可達(dá)性水平較差的縣市，可達(dá)性的改善幅度較大，可達(dá)性的變化幅度與可達(dá)性值呈現(xiàn)較為顯著的空間耦合特征。

3 區(qū)域可達(dá)性空間格局

以500 m×500 m的柵格對(duì)各等級(jí)道路進(jìn)行柵格化獲得柵格成本圖，以各中心城市為擴(kuò)散源點(diǎn)通過柵格計(jì)算得到中心城市到任意一點(diǎn)的時(shí)間，該時(shí)間也是任意點(diǎn)到達(dá)中心城市的最短旅行時(shí)間，進(jìn)而通過圖層疊加求平均值得到區(qū)域各點(diǎn)的平均可達(dá)性，并據(jù)此對(duì)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域可達(dá)性及其空間格局進(jìn)行分析(圖1，圖2，圖3)。

3.1 區(qū)域可達(dá)性空間格局

中原城市群地區(qū)的可達(dá)性高于外圍地區(qū)(圖1)。中原城市群地區(qū)9個(gè)地市位居河南中部，是河南省城市最密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高、高速公路建設(shè)起步最早和交通最發(fā)達(dá)的地區(qū)，1998年中原城市群地區(qū)平均可達(dá)性主要集中在4 h以內(nèi)，僅小部分地區(qū)在4～5 h之間；周邊地區(qū)平均可達(dá)性值較大，尤其是西南部和西北部南陽、運(yùn)城、長(zhǎng)治等邊界地區(qū)，東部和東南部宿州、亳州、阜陽和信陽的邊界地區(qū)可達(dá)性還都在5～8 h之間。至2014年隨著中原經(jīng)濟(jì)區(qū)初步建成了縱橫交錯(cuò)的高速公路網(wǎng)絡(luò)，各地區(qū)平均可達(dá)性均獲得了大幅度提升，可達(dá)性值在2 h以內(nèi)的區(qū)域已由中原城市群地區(qū)向外拓展至鶴壁、濮陽、菏澤、商丘、周口和駐馬店的部分地區(qū)；絕大部分地區(qū)的區(qū)域可達(dá)性都降至4 h以內(nèi)，僅南陽、三門峽、運(yùn)城、長(zhǎng)治和信陽的部分地區(qū)在4～5 h之間。交通干線沿線地區(qū)可達(dá)性較優(yōu)。1998年區(qū)域平均可達(dá)性在3 h以內(nèi)的區(qū)域呈軸帶狀沿106，107，310，311國(guó)道等向外拓展。2005年區(qū)域平均可達(dá)性在2 h以內(nèi)的地區(qū)沿京港澳高速向南北延伸至安陽和駐馬店等地，沿連霍高速公路向東西方向延伸至商丘和三門峽等地。2014年隨著大廣、二廣、濟(jì)廣、寧洛、鄭堯、蘭南、商周、永登、漯界等高速公路以及部分路段高速公路連接線的建成全區(qū)高速公路網(wǎng)絡(luò)基本形成，區(qū)域平均可達(dá)性較優(yōu)的區(qū)域由線狀向面狀拓展，絕大部分地區(qū)的平均可達(dá)性降至3 h以內(nèi)，尤其是中原城市群地區(qū)及商丘、周口、鶴壁和安陽的部分地區(qū)的可達(dá)性也都降至2 h以內(nèi)。

平原地區(qū)可達(dá)性優(yōu)于丘陵或山區(qū)(圖1)。1998年中原經(jīng)濟(jì)區(qū)西部、西北部和南部山區(qū)的洛陽、三門峽、運(yùn)城、信陽、南陽等地的區(qū)域平均可達(dá)性都在4 h以上，而黃淮平原地區(qū)開封、商丘、周口和駐馬店等地的區(qū)域平均可達(dá)性多介于3～4 h之間。2005年中原經(jīng)濟(jì)區(qū)西部、西南部和東南部山區(qū)的區(qū)域可達(dá)性值降至4 h以內(nèi)，黃淮平原地區(qū)的區(qū)域可達(dá)性降至3 h以內(nèi)，部分地區(qū)在2 h以內(nèi)。2014年中原經(jīng)濟(jì)區(qū)西部和南部山區(qū)的可達(dá)性降至3 h以內(nèi)，部分地區(qū)在3～4 h之間，而黃淮平原地區(qū)的區(qū)域可達(dá)性已降至2 h以內(nèi)，顯示了自然地形對(duì)交通發(fā)展及交通可達(dá)性的影響。

圖1 中原經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域可達(dá)性空間格局

3.2 可達(dá)性變化空間格局

可達(dá)性較優(yōu)地區(qū)的變化幅度相對(duì)較小(圖2)。1998—2005年間全區(qū)可達(dá)性的變化幅度介于0～4 h之間，并且總體呈現(xiàn)出以中原城市群為中心向外圍地區(qū)逐漸增大的趨勢(shì)。中原城市群地區(qū)主要交通干線沿線地區(qū)可達(dá)性變化幅度相對(duì)較小，在0～1 h之間；商丘、周口、駐馬店、南陽、運(yùn)城、晉城、邯鄲、菏澤和聊城等地的大部分地區(qū)可達(dá)性變化在1～2 h之間。2005—2014年全區(qū)可達(dá)性提升幅度均有所減緩，變化幅度在0～1 h之間的區(qū)域主要集中在京港澳、二廣、寧洛和連霍高速公路沿線地區(qū)。

邊緣地區(qū)的可達(dá)性變化幅度相對(duì)較高(圖2)。1998—2005年間中原經(jīng)濟(jì)區(qū)西部、西北部、東部、東南部和南部的邊緣地區(qū)可達(dá)性變化幅度較高在2 h以上，尤其是宿州、亳州、阜陽、南陽運(yùn)城和長(zhǎng)治等的部分地區(qū)變化幅度在3 h以上。2005—2014年間，大部分地區(qū)的可達(dá)性提升幅度在1～2 h之間，僅南部、西南部和東北部的小部分地區(qū)可達(dá)性變化幅度在2 h以上，反映了高速公路的建設(shè)對(duì)可達(dá)性較差地區(qū)的影響較大。隨著高速公路的大規(guī)模建設(shè)，其對(duì)各地可達(dá)性的改善幅度也在逐步減弱，這主要受高速公路建設(shè)邊際效應(yīng)遞減作用的影響，區(qū)域可達(dá)性不可能隨著路網(wǎng)的建設(shè)而無限地提升。

圖2 中原經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域可達(dá)性變化空間格局

可達(dá)性變化率在不同階段和不同地區(qū)間差距較大，具有明顯的沿交通軸線的分布特征(圖3)。1998—2005年，變化率較高的地區(qū)集中在京港澳、連霍、漯界、鄭少和二廣高速山西段，都在40%以上，西部、南部和東北部包括南陽、洛陽、信陽、周口、菏澤、聊城和邯鄲等地尚未有高速公路的地區(qū)可達(dá)性變化率多在30%以內(nèi)，這在一定程度上加劇了地區(qū)間的不均衡性。2005—2014年，絕大部分地區(qū)的可達(dá)性變化率都在50%以上，尤其是京港澳、大廣、二廣、焦桐、濟(jì)廣、蘭南、寧洛和永登高速公路沿線地區(qū)的可達(dá)性變化率在60%以上，西部和西北部地區(qū)包括南陽、三門峽、洛陽、運(yùn)城、晉城和長(zhǎng)治的部分地區(qū)可達(dá)性變化率雖稍低，但也都在40%以上。

圖3 中原經(jīng)濟(jì)區(qū)可達(dá)性變化率空間格局

4 結(jié)論

高速公路使中原經(jīng)濟(jì)區(qū)縣市可達(dá)性獲得了不同程度的提升，但不同縣市在不同發(fā)展階段的可達(dá)性變化幅度還存在較大差距；優(yōu)勢(shì)區(qū)位縣市的可達(dá)性較優(yōu)，邊緣縣市的可達(dá)性水平較差；高速公路建設(shè)早期可達(dá)性提升效益明顯，而隨著高速公路密度的提升，縣市可達(dá)性提升幅度逐漸趨緩。

區(qū)域可達(dá)性呈現(xiàn)出以中原城市群為中心向周邊地區(qū)遞減的圈層空間格局，交通干線沿線地區(qū)可達(dá)性較優(yōu)，平原地區(qū)優(yōu)于山區(qū)、丘陵或盆地。區(qū)域平均可達(dá)性變化幅度在不同發(fā)展階段和不同地區(qū)也存在較大差異，可達(dá)性變化幅度與可達(dá)性初始值在空間上呈現(xiàn)出較顯著的耦合分布特征，可達(dá)性較優(yōu)的地區(qū)變化幅度相對(duì)較小，而初始可達(dá)性值較高的地區(qū)提升幅度則較大。

隨著高速鐵路和城際軌道交通的建設(shè)，其對(duì)地區(qū)間可達(dá)性的影響也日益凸顯，關(guān)于高鐵建設(shè)的可達(dá)性效益有待進(jìn)一步刻畫。另外，區(qū)域是一個(gè)開放的系統(tǒng)，研究忽略了區(qū)外交通對(duì)區(qū)內(nèi)可達(dá)性的影響，其分析結(jié)果難免與實(shí)際情況存在一定的偏差，而這些問題可作為后續(xù)探討的主要方向。

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Evolution of Spatial Pattern of Traffic Accessibility under the Expressway Construction in Central Plain Economic Region

Meng Deyoua,b, Li Xiaojiana,b, Fan Xinshenga,b

(a.Collaborative Innovation Center of Three-aspect Coordination of Central Plain Economic Region; b.College of Resources and Environment, Henan University of Economics and Law, Zhengzhou 450046, China)

Taking Central Plain Economic Region as a sdudy case, selecting weighted mean travel time and accessibility coefficient as indicators, the counties’ accessibility level, relative accessibility and their variation are calculated by the network analysis, the evolution pattern of the counties’ accessibility and accessibility variation are discussed. The spatial pattern and evolutionary characteristics of regional average accessibility are probed by the method of grid analysis. Following the construction of expressway, each county’s accessibility has gained a significant upgrade, but the disparity of counties’ accessibility level is remarkable in different stages and among different regions. The spatial pattern of regional average accessibility level reduces gradually from Central Plain Urban Agglomeration to the periphery, the scope of superior accessibility area is expanding gradually, especially along the transportation corridors of primary expressway. In addition, the spatial difference is remarkable between plain and mountain areas. The accessibility variation is also disequilibrium in different stages and among different regions, the accessibility variation is more significant in periphery zones where the accessibility is poor, so it is proved that the construction of expressway network is propitious to the equally development of regional average accessibility.

expressway; accessibility; spatial pattern; Central Plain Economic Zone

2014-09-30；

2015-12-09

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41501178，41471117)；河南省高等學(xué)校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)農(nóng)戶活動(dòng)與農(nóng)區(qū)發(fā)展創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃項(xiàng)目(2014-CXTD-07)；河南省軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(152400410098)

孟德友(1982-)，男，河南周口市人，講師，博士，主要從事城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)、空間結(jié)構(gòu)與區(qū)域發(fā)展研究，(E-mail)mengdeyou01@163.com。

F129.9

A

1003-2363(2016)02-0036-05