基于GIS的寧波市道路網(wǎng)絡(luò)綜合通達(dá)性研究

史瀅宜，劉艷芳＊，銀超慧

(1.武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079；2.武漢大學(xué) 教育部地理信息系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079)

0 引 言

交通網(wǎng)絡(luò)作為交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，是承載人類活動(dòng)的基本構(gòu)件之一[1]。城市交通網(wǎng)絡(luò)不僅是城市繁榮、有序和高速發(fā)展的主要支撐條件，也一定程度上決定了城市居民的生活方式，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。加速的城市化進(jìn)程對(duì)改善和優(yōu)化城市交通網(wǎng)絡(luò)的布局提出了新的挑戰(zhàn)。交通網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性可以為城市交通網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)和運(yùn)輸組織提供科學(xué)的理論依據(jù)，對(duì)進(jìn)一步提高城市綜合競爭力和區(qū)域影響力、促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[2]。

1959年Hansen[3]首先提出通達(dá)性的概念，將其定義為交通網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)相互作用機(jī)會(huì)的大小。簡單地說，通達(dá)性即為一個(gè)地方到達(dá)另一個(gè)地方的容易程度[4]。通達(dá)性廣泛用于土地利用開發(fā)、城市總體規(guī)劃、交通規(guī)劃以及旅游資源開發(fā)等各個(gè)領(lǐng)域，成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。國外學(xué)者對(duì)交通通達(dá)性的研究起步較早，如20世紀(jì)70年代Zakaria[5]對(duì)費(fèi)城公共交通通達(dá)性與土地利用增長率之間的關(guān)系進(jìn)行了分析，認(rèn)為通達(dá)性對(duì)土地利用的影響具有區(qū)域差異；Murayama Y[6]研究了日本鐵路發(fā)展對(duì)國內(nèi)城市體系通達(dá)性的影響；Gutierrez[7]和Vickerman[8]分別選擇了不同的通達(dá)性評(píng)價(jià)方法證實(shí)歐洲高速鐵路網(wǎng)的興建有利于提高邊緣區(qū)的通達(dá)性水平；sullivan[9]基于GIS技術(shù)，采用傳統(tǒng)重力公式和時(shí)間地理的研究框架分析了公共交通的通達(dá)性；Michael[10]等以美國俄亥俄州辛辛那提市為例，強(qiáng)調(diào)了公共交通系統(tǒng)中超市通達(dá)性的重要性。

國內(nèi)有關(guān)交通通達(dá)性的應(yīng)用性研究開始于21世紀(jì)，研究內(nèi)容可以分為3個(gè)方面：①對(duì)通達(dá)性的評(píng)價(jià)方法及其空間格局的研究，如金鳳君和王嬌娥[11]總結(jié)了20世紀(jì)中國鐵路交通網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)演化以及由此引起的通達(dá)性空間格局的變化；劉承良等[12]以武漢都市圈為例，通過距離算法、拓?fù)渌惴ê涂臻g句法模型定量分析路網(wǎng)空間通達(dá)性；陳少沛等[13]基于GIS技術(shù)對(duì)廣州市軌道交通網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性進(jìn)行度量和空間特征分析；②對(duì)通達(dá)性的時(shí)空格局及其演化特征的研究，如劉承良等[14]計(jì)量揭示了1989～2010年武漢城市圈道路網(wǎng)通達(dá)性的空間演化規(guī)律；段德忠等[15]以荊州市112個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為例，基于城市腹地范圍建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)通達(dá)性評(píng)價(jià)體系，研究2000～2011年荊州市鄉(xiāng)鎮(zhèn)通達(dá)性的時(shí)空演化格局；梅志雄等[16]等采用空間句法模型與GIS結(jié)合的方法，定量分析1990年以來珠三角公路網(wǎng)通達(dá)性時(shí)空演變，證實(shí)珠三角公路通達(dá)性與城市潛力呈正相關(guān)性并得到增強(qiáng)；③通達(dá)性與土地利用、區(qū)域經(jīng)濟(jì)、城市擴(kuò)張等方面的研究，體現(xiàn)出城市交通網(wǎng)絡(luò)是城市發(fā)展的載體。李志等[17]將南京市地鐵通達(dá)性格局變化與地價(jià)格局變化進(jìn)行空間耦合對(duì)比，探討不同類型用地對(duì)地鐵通達(dá)性的增值響應(yīng)模式；李濤等[18]認(rèn)為1990年以來珠江三角洲地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性與人口變化的關(guān)系逐步增強(qiáng)；周愷[19]探討了長江三角洲地區(qū)高速公路網(wǎng)通達(dá)性和區(qū)域城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

綜上所述，國外的通達(dá)性理論和應(yīng)用研究發(fā)展較早，更為成熟；國內(nèi)通達(dá)性的研究趨勢(shì)從理論到應(yīng)用，從國家尺度到區(qū)域尺度，從單指標(biāo)到多指標(biāo)評(píng)價(jià)，呈現(xiàn)出多方法、多尺度、多時(shí)間段的特征，但是在城市尺度上對(duì)于道路密集的建成區(qū)范圍內(nèi)的交通通達(dá)性研究相對(duì)較少，且現(xiàn)有單個(gè)城市的通達(dá)性研究中幾乎沒有考慮到公共交通在城市交通通達(dá)性中的重要作用。本文以寧波市中心城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)和公交網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象，選擇距離度量模型、道路加權(quán)核密度模型、路網(wǎng)連通度和公交服務(wù)指數(shù)構(gòu)建綜合通達(dá)性，分析寧波市中心城區(qū)綜合通達(dá)性的空間特征，對(duì)未來寧波市城市交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和擴(kuò)張具有借鑒意義。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.1 研究區(qū)

寧波市位于東經(jīng)120°55'～122°16'，北緯28°51'至30°33'。地處我國海岸線中段，長江三角洲南翼。東有舟山群島為天然屏障，北瀕杭州灣，西接紹興市的嵊州、新昌、上虞，南臨三門灣，并與臺(tái)州的三門、天臺(tái)相連。寧波市轄海曙、江東、江北、鎮(zhèn)海、北侖、鄞州6個(gè)區(qū)，寧海、象山2個(gè)縣，慈溪、余姚、奉化3個(gè)縣級(jí)市。全市陸域總面積9816 km2，其中市區(qū)面積為2462 km2。

本文界定寧波市的中心城區(qū)為研究范圍，包括江東區(qū)、海曙區(qū)以及江北區(qū)、北侖區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)、鄞州區(qū)的部分地區(qū)，區(qū)域面積708.49 km2，為城市道路網(wǎng)絡(luò)密集分布區(qū)域，因此具有研究城市道路網(wǎng)絡(luò)的代表性（如圖1所示）。

1.2 數(shù)據(jù)獲取與處理

1.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

以寧波市交通地圖冊(cè)為基礎(chǔ)，運(yùn)用ArcGIS10.2軟件，建立寧波市中心城區(qū)路網(wǎng)空間數(shù)據(jù)庫，城市道路總里程為2305.15 km，其中快速路59.14 km，主干路853.97 km，次干路776.59 km，支路615.45 km。至2014年年底，寧波市中心城區(qū)共通過公交（常規(guī)公交）線路353條，公交站點(diǎn)15 057個(gè)，如圖2所示。

圖1 寧波市中心城區(qū)道路分布Fig.1 Road map of Ningbo city center

圖2 寧波市中心城區(qū)公交線網(wǎng)分布Fig.2 Map of Ningbo downtown pubic traきc network

1.2.2 行車速度

行車速度根據(jù)中華人民共和國城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ37-2012）、寧波市城鄉(xiāng)規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定（2014年）以及訾琨等[20]相關(guān)研究而定，見表1。

表1 不同等級(jí)城市道路行車速度表Tab.1 Traきc speed for diあerent classes of urban road

1.2.3 權(quán)重分配

李樂樂等[21]人認(rèn)為，不同等級(jí)道路的權(quán)重可簡單看作道路車道數(shù)的比值，參考其對(duì)西安市交通網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性的研究，在構(gòu)建道路加權(quán)核密度模型時(shí)，將不同等級(jí)城市道路的權(quán)重分配見表2。

表2 不同等級(jí)城市道路權(quán)重表Tab.2 Weight for diあerent classes of urban road

2 研究方法

以距離度量模型、道路加權(quán)核密度模型、路網(wǎng)連通度和公交服務(wù)指數(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建綜合通達(dá)度評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析寧波市中心城區(qū)的路網(wǎng)通達(dá)性。

2.1 距離度量模型

道路節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)輸距離是衡量節(jié)點(diǎn)間可達(dá)程度的重要指標(biāo)[22]。由于研究區(qū)域尺度較小，相交道路為四條及以上的路口視為重要交通路口，將滿足該條件的1390個(gè)路口點(diǎn)作為空間節(jié)點(diǎn)，利用距離模型對(duì)空間距離和時(shí)間距離兩個(gè)方面進(jìn)行通達(dá)性度量，距離越短，節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性越高。時(shí)間為路徑長度與行車速度的比值，其中行車速度的確定具體見表1。該模型通過ArcGIS10.2的網(wǎng)絡(luò)分析功能實(shí)現(xiàn)。

式中，Lij和tij分別為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j之間的最短空間距離和最短時(shí)間距離；為方便結(jié)果分析對(duì)比，將Lij和tij分別取倒數(shù)，即Dij表示節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的空間可達(dá)性；Mij是節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的時(shí)間可達(dá)性；Di和Mi為節(jié)點(diǎn)i的空間距離通達(dá)性和時(shí)間距離通達(dá)性，其值越大，則該節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性越好。

2.2 道路加權(quán)核密度模型

道路密度是衡量城市道路建設(shè)水平的重要指標(biāo)。核密度估計(jì)(Kernel Density Estimation，簡稱KDE)[23]是借助一個(gè)移動(dòng)的單元格，利用核函數(shù)來計(jì)算單元格內(nèi)要素的密度估計(jì)方法，其本質(zhì)是通過加權(quán)平均中心點(diǎn)位于采樣值的局部函數(shù)來估計(jì)未知的密度分布[24]，通過該方法獲得的連續(xù)表面能夠表現(xiàn)出區(qū)域內(nèi)各類型要素的密度分布特征。劉銳[25]、劉建軍[26]等學(xué)者近年來將該計(jì)量方法引入到道路網(wǎng)絡(luò)的分析中，本文借鑒前人的研究構(gòu)建道路加權(quán)核密度模型，并考慮到不同等級(jí)道路的不同影響，將各等級(jí)道路進(jìn)行加權(quán)處理。假設(shè)x1、x2…xn是具體的樣本值，獲得某點(diǎn)x處的密度值f(x)，采用Rosenblatt-Parzen核密度估計(jì)法，具體公式如下：

式中，n為樣本數(shù)，xi為獨(dú)立樣本，x-xi為估計(jì)點(diǎn)到樣本點(diǎn)xi的距離，h為帶寬，為核函數(shù)。其中h數(shù)值的大小直接影響著分析結(jié)果，ArcGIS中將自動(dòng)生成默認(rèn)的h值，該默認(rèn)值為輸出空間參考中輸出范圍的寬度或高度的最小值除以30得到。本文結(jié)合自動(dòng)生成的默認(rèn)值，對(duì)不同的h值進(jìn)行試驗(yàn)，選定最佳參數(shù)1000。不同等級(jí)道路的權(quán)重見表2。

2.3 路網(wǎng)連通度

路網(wǎng)連通度定義為區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)之間依靠道路相互連通的強(qiáng)度，能夠從道路網(wǎng)絡(luò)布局方面反映路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[27]。計(jì)算公式[28]為：

式中，C為研究區(qū)域內(nèi)道路網(wǎng)連通度；L表示研究區(qū)域內(nèi)道路總里程(km)；A表示區(qū)域面積(km2)；N為研究區(qū)域內(nèi)應(yīng)連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)，ξ為區(qū)域內(nèi)道路網(wǎng)絡(luò)的變形系數(shù)，也稱非直線系數(shù)，其含義為實(shí)際線路總里程與直線總里程的比值。這項(xiàng)指標(biāo)通常用于大范圍區(qū)域的道路網(wǎng)絡(luò)分析，由于本文只對(duì)中心城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，各節(jié)點(diǎn)為城市道路交點(diǎn)，因此視為理想狀態(tài)，變形系數(shù)ξ等于1。

當(dāng)C值近似1.0時(shí)，路網(wǎng)布局為樹狀，路網(wǎng)連通性較差；當(dāng)C值為2.0時(shí)，路網(wǎng)布局為方格網(wǎng)狀，路網(wǎng)連通性較好；當(dāng)C值大于3.0時(shí)，路網(wǎng)布局為三角網(wǎng)狀，路網(wǎng)連通性更好，路網(wǎng)更為完善。汽車專用公路網(wǎng)的C值介于1.6～2.0之間表示成熟狀態(tài)(或基本完善)，干線公路網(wǎng)達(dá)到2.5以上表示成熟狀態(tài)，不同層次路網(wǎng)要求的性能及結(jié)點(diǎn)選取條件不同[29]。

2.4 公交服務(wù)指數(shù)

城市公共交通系統(tǒng)作為人們?nèi)粘３鲂械闹饕绞剑浅鞘械缆方煌ǖ闹匾M成部分，是聯(lián)系國民生活、社會(huì)生產(chǎn)和流通領(lǐng)域的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文以城市公共客運(yùn)交通（常規(guī)公交）網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象。在前人對(duì)城市交通網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性的研究[21]中，提出了“道路服務(wù)指數(shù)”的概念，以距道路一定距離的緩沖區(qū)作為道路所能服務(wù)的區(qū)域，計(jì)算此區(qū)域所占的面積占區(qū)域總面積的比重?？紤]到城市公共交通在城市交通網(wǎng)絡(luò)中擔(dān)當(dāng)了重要角色，本文提出“公交服務(wù)指數(shù)”這一概念，將其定義為距公交站點(diǎn)一定范圍內(nèi)的房屋建筑（區(qū)）面積占城市房屋建筑（區(qū)）總面積的百分比，可以反映城市居民接近公共交通的程度，而公交站點(diǎn)作為人們出行換乘的樞紐，其分布的合理性將直接影響公交線路網(wǎng)的通達(dá)水平。根據(jù)有關(guān)公交站點(diǎn)服務(wù)面積的文獻(xiàn)研究[29-32]以及城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50220-95），確定300m為服務(wù)半徑。

式中，n為公交站點(diǎn)的數(shù)量；Si為公交站點(diǎn)的服務(wù)面積；A為房屋建筑（區(qū)）面積；F為公交服務(wù)指數(shù)，F(xiàn)越大，表明區(qū)域公交網(wǎng)絡(luò)的通達(dá)性越好。

3 結(jié)果與分析

3.1 距離度量模型

3.1.1 最短空間距離

在所研究的1 390個(gè)節(jié)點(diǎn)中，基于最短空間距離倒數(shù)的通達(dá)性最優(yōu)節(jié)點(diǎn)位于江東區(qū)江東北路與百丈路交叉口，與寧波市市中心的地理位置相接近。通達(dá)性最差節(jié)點(diǎn)位于新一路與橫江路交叉口附近，為北侖區(qū)的最東端。前90個(gè)通達(dá)性最優(yōu)節(jié)點(diǎn)均位于江東區(qū)和海曙區(qū)，后50個(gè)最差節(jié)點(diǎn)除2個(gè)位于鎮(zhèn)海區(qū)以外，其余均分布在北侖區(qū)。

如圖3所示，通過對(duì)節(jié)點(diǎn)空間距離通達(dá)性進(jìn)行克里金插值分析，寧波市的空間距離通達(dá)性在空間上具有雙中心結(jié)構(gòu)，均呈現(xiàn)同心環(huán)狀態(tài)，其中位于海曙區(qū)和江東區(qū)的中心影響范圍較大，逐漸向周圍遞減，其輻射范圍包括鄞州區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)和江北區(qū)。位于北侖區(qū)中心的空間通達(dá)性影響范圍較小，其強(qiáng)度不及寧波市市中心，同樣呈現(xiàn)由區(qū)中心向周圍遞減的分布狀態(tài)，但是輻射范圍僅限于北侖區(qū)內(nèi)。

圖3 寧波市空間距離通達(dá)性插值分布Fig.3 Map of Ningbo spatial distance accessibility interpolation

3.1.2 最短時(shí)間距離

基于最短時(shí)間距離倒數(shù)的通達(dá)性最優(yōu)節(jié)點(diǎn)位于江東區(qū)甬港北路和寧穿路的交叉口，這與市中心的地理位置稍有偏差，時(shí)間距離通達(dá)性不僅依靠區(qū)域中心性，也與道路的路寬和通行速度相關(guān)；通達(dá)性最差節(jié)點(diǎn)同樣出現(xiàn)在北侖區(qū)的最東端。前50個(gè)時(shí)間距離通達(dá)性最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)分布在江東區(qū)、海曙區(qū)和鄞州區(qū)，后50個(gè)最差節(jié)點(diǎn)除6個(gè)位于鎮(zhèn)海區(qū)以外，其余均分布在北侖區(qū)。

在空間格局上，與空間距離通達(dá)性的分布相比，位于海曙區(qū)和江東區(qū)的中心范圍向東北方向擴(kuò)充至鎮(zhèn)海區(qū)的南部和鄞州區(qū)的東北部。江北區(qū)開元路與長興路交叉口呈現(xiàn)出較優(yōu)的時(shí)間距離通達(dá)性，此處附近區(qū)域成為高值的聚集區(qū)。北侖區(qū)的時(shí)間距離通達(dá)性仍為獨(dú)立的空間格局，出現(xiàn)雙中心圈層結(jié)構(gòu)，以南海路、錢塘江中路與黃山西路的交叉路口地帶為第一中心，北侖區(qū)政府附近為第二中心。

3.2 道路加權(quán)核密度模型

寧波市中心城區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)中，道路加權(quán)核密度值最高的區(qū)域主要集中在海曙區(qū)和江東區(qū)的政府所在地之間，形成帶狀分布。該處位于三江交匯處，天一廣場、鼓樓和城隍廟等在該處周邊分布，為寧波市的中心商業(yè)區(qū)。此外，高密度地區(qū)還包括北侖區(qū)政府一帶，作為距離市中心最遠(yuǎn)的市轄區(qū)，北侖區(qū)擁有不同于其他區(qū)的發(fā)展模式，借助北侖港的優(yōu)勢(shì)和工業(yè)發(fā)展，其道路交通的發(fā)達(dá)也反映出北侖區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。道路加權(quán)核密度值較低的區(qū)域主要分布在中心城區(qū)區(qū)劃的邊界地帶，以郊野、風(fēng)景區(qū)為主，城市道路較少或沒有建立，如圖4所示。

圖4 寧波市時(shí)間距離通達(dá)性插值分布Fig.4 Map of Ningbo temporal distance accessibility interpolation

從空間結(jié)構(gòu)上來看，寧波市中心城區(qū)道路加權(quán)核密度呈現(xiàn)以市中心三江口地帶為中心度圈層分布狀態(tài)，北侖區(qū)成為僅次該區(qū)域的高值分布地區(qū)，如圖5所示。

圖5 寧波市道路加權(quán)核密度分布Fig.5 Map of Ningbo road network weighted kernel density

3.3 路網(wǎng)連通度

寧波市整體路網(wǎng)連通度C為1.33，各區(qū)的路網(wǎng)連通度均大于1，表明寧波市中心城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)整體接近方格網(wǎng)狀，連通情況較好。各區(qū)中江東區(qū)的路網(wǎng)連通度最高，為1.74，其次為海曙區(qū)和北侖區(qū)，分別達(dá)到1.49和1.34，均高出寧波市整體水平。江東區(qū)是寧波市重點(diǎn)建設(shè)的核心城區(qū)和重點(diǎn)區(qū)，滬杭甬高速公路和沿海大通道在區(qū)內(nèi)交會(huì)，是中心城區(qū)通往北侖港、寧波經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、保稅區(qū)、大榭開發(fā)區(qū)的主要通道。作為樞紐性區(qū)域和未來的行政服務(wù)中心，江東區(qū)的交通地位不容小覷。

鄞州區(qū)的路網(wǎng)連通度與整體水平相當(dāng)，而鎮(zhèn)海區(qū)和江北區(qū)分別為1.30和1.24，略低于寧波市整體水平。江北區(qū)的路網(wǎng)連通度最低，主要由于其轄內(nèi)莊橋街道的北部和甬江街道的中部地區(qū)以村莊為主，幾乎無城市道路分布，影響整個(gè)區(qū)的道路連通狀態(tài)。

從路網(wǎng)的連通度空間格局上來看，寧波市中心城區(qū)的路網(wǎng)連通度呈現(xiàn)中部最高，東南高于西北的變化趨勢(shì)，如圖6所示。

圖6 寧波市路網(wǎng)連通度分布Fig.6 Map of Ningbo road network connectivity

3.4 公交服務(wù)指數(shù)

寧波市公交服務(wù)指數(shù)為24.61%，代表了中心城區(qū)的整體水平。各區(qū)中江東區(qū)和海曙區(qū)的公交服務(wù)指數(shù)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)，均超出整體水平，分別為58.35%和57.61%，表明這兩個(gè)區(qū)距公交站點(diǎn)300 m以內(nèi)的房屋建筑（區(qū)）面積超出區(qū)域房屋建筑（區(qū)）面積的一半。江東區(qū)和海曙區(qū)均為寧波市區(qū)的中心區(qū)域，公交線網(wǎng)全面覆蓋并向外輻射到其他地區(qū)，且兩區(qū)的房屋建筑（區(qū)）面積均占區(qū)域總面積的65%左右，因此公交服務(wù)指數(shù)位居前列。

鄞州區(qū)和江北區(qū)的公交服務(wù)指數(shù)接近中心城區(qū)的整體水平，分別為26.4%和26.24%。而北侖區(qū)和鎮(zhèn)海區(qū)低于整體水平，分別為18.37%和16.97%。北侖區(qū)和鎮(zhèn)海區(qū)的公交線路和站點(diǎn)數(shù)相對(duì)其他區(qū)較少，且部分房屋建筑（區(qū)）的分布距離公交站點(diǎn)較遠(yuǎn)。

從公交服務(wù)指數(shù)的空間格局上看，寧波市中心城區(qū)的公交服務(wù)指數(shù)呈現(xiàn)西南高，東北部較低的空間布局，如圖7所示。

圖7 寧波市公交服務(wù)指數(shù)分布Fig.7 Map of Ningbo public transport service index

3.5 綜合通達(dá)性

距離度量模型、道路加權(quán)核密度、路網(wǎng)連通度和公交服務(wù)指數(shù)分別從路網(wǎng)的連接結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)密度、路網(wǎng)發(fā)育程度、公交便捷性等不同方面反映了寧波市城市道路網(wǎng)絡(luò)的通達(dá)性。然而單一模型并不能充分反映路網(wǎng)通達(dá)性的整體格局，為了綜合描述寧波市路網(wǎng)通達(dá)性的整體空間格局，本文采用計(jì)算綜合分值的方法進(jìn)行分析。首先對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行0～100的線性標(biāo)準(zhǔn)化，使指標(biāo)之間具有可比性；然后將各指標(biāo)值等權(quán)相加，得到綜合通達(dá)性指數(shù)值，其值越高，表明該區(qū)域通達(dá)性水平越高，反之則越低。

運(yùn)用SPSS將各項(xiàng)模型指標(biāo)值與綜合通達(dá)性進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示公交服務(wù)指數(shù)與綜合通達(dá)性的相關(guān)性最高，相關(guān)度為0.988（在0.01水平上），表明公交服務(wù)指數(shù)對(duì)綜合通達(dá)性具有顯著影響。公共交通的便捷程度對(duì)于提高城市道路網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性意義重大。

寧波市綜合通達(dá)性在空間上呈現(xiàn)出西南高東北低的整體格局，綜合通達(dá)性指數(shù)值由大到小排列依次為江東區(qū)、海曙區(qū)、鄞州區(qū)、江北區(qū)、北侖區(qū)和鎮(zhèn)海區(qū)。綜合通達(dá)性從市中心向東北方向產(chǎn)生遞減趨勢(shì)，北侖區(qū)雖然距離較遠(yuǎn)，但是具有較為完善的路網(wǎng)布局和結(jié)構(gòu)，鎮(zhèn)海區(qū)成為綜合通達(dá)性最差的區(qū)域，如圖8所示。

圖8 寧波市道路網(wǎng)絡(luò)綜合通達(dá)性分布Fig.8 Map of Ningbo road network comprehensive accessibility

4 結(jié)束語

本文以距離度量模型、道路加權(quán)核密度、路網(wǎng)連通度和公交服務(wù)指數(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析了寧波市中心城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)的通達(dá)性及其空間特征。整體來說，寧波市城市道路網(wǎng)絡(luò)發(fā)育良好，路網(wǎng)建設(shè)基本完善，其通達(dá)性空間格局呈現(xiàn)出以江東區(qū)為首，西南高、東北低的分布狀態(tài)。

道路加權(quán)核密度和路網(wǎng)連通度主要反映路網(wǎng)的發(fā)育程度，距離度量模型和公交服務(wù)指數(shù)更多的是反映路網(wǎng)的布局狀態(tài)。寧波市最短空間距離和最短時(shí)間距離指數(shù)值最高的均為江東區(qū)，空間格局較為相似；道路加權(quán)核密度最高值為海曙區(qū)，其空間結(jié)構(gòu)呈大小雙中心分布，較大中心區(qū)的輻射范圍較廣，包括海曙區(qū)、江東區(qū)等五區(qū)，較小中心區(qū)以北侖區(qū)為范圍，較為獨(dú)立；路網(wǎng)連通度指數(shù)值最高為江東區(qū)，最低為江北區(qū)；公交服務(wù)指數(shù)以江東區(qū)和海曙區(qū)最高，其空間格局分布與綜合通達(dá)性最為相似。

江東區(qū)和海曙區(qū)作為中心商業(yè)區(qū)，道路體系基本成熟，交通優(yōu)勢(shì)較為突出，綜合通達(dá)程度最優(yōu)；鄞州區(qū)和江北區(qū)具有較為完善的道路體系，綜合通達(dá)程度次之；北侖區(qū)雖然具有較為良好的道路結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，但是和鎮(zhèn)海區(qū)受地理區(qū)位等因素的影響，綜合通達(dá)性較差。應(yīng)從整體布局出發(fā)，進(jìn)一步加強(qiáng)除中心商業(yè)區(qū)以外的區(qū)域道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，促進(jìn)各區(qū)之間相互聯(lián)系，有效進(jìn)行交通分流，完善城市道路體系。

對(duì)各指標(biāo)與綜合通達(dá)性進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示公交服務(wù)指數(shù)與綜合通達(dá)性的相關(guān)度最高，其次分別為最短空間距離和最短時(shí)間距離。寧波市道路網(wǎng)絡(luò)空間布局對(duì)綜合通達(dá)性產(chǎn)生的影響更為顯著，這可能是中心城區(qū)東西跨度較大的緣故，而道路結(jié)構(gòu)的影響不及空間布局。

本文以GIS為技術(shù)支撐，探討了寧波市中心城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性及其空間特征，但只是在靜態(tài)層面方面進(jìn)行分析，缺乏動(dòng)態(tài)層面（時(shí)間尺度）的研究。由于軌道交通線路較少，沒有考慮其對(duì)寧波市通達(dá)性的影響。另外，區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)綜合通達(dá)性需要考慮更多因素，如費(fèi)用因素和人的因素，在此文中未提及?？梢栽谶@些方面做進(jìn)一步的研究，考慮用戶出行動(dòng)機(jī)、路徑選擇等，綜合評(píng)價(jià)路網(wǎng)通達(dá)性，促進(jìn)城市道路體系合理化建設(shè)。