基于普通國省道的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可達性分析

龍 娟

(廣東粵路勘察設(shè)計有限公司，廣東 廣州 510635)

1 研究背景

普通國省道是公路交通中的兩大主體之一。普通國道是以全國性、區(qū)域性政治經(jīng)濟地區(qū)為主要節(jié)點，服務(wù)范圍覆蓋區(qū)縣級行政中心。普通省道是以全省性、地區(qū)性的政治經(jīng)濟范圍為主要節(jié)點，服務(wù)范圍拓展至鄉(xiāng)鎮(zhèn)。兩者共同打造形成省級層面的干線公路網(wǎng)絡(luò)，并提供普惠民生、非收費的交通出行服務(wù)，是保障經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生產(chǎn)生活的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施，具有覆蓋范圍廣、服務(wù)人口多、公益性強的特點。

2013年，國家發(fā)展改革委印發(fā)了《國家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013—2030年)》[1]，根據(jù)規(guī)劃廣東省既有的5 175 km普通省道升級為普通國道。為全面對接普通國道調(diào)整、適應經(jīng)濟社會發(fā)展、落實普通省道在公路網(wǎng)絡(luò)中的功能定位，2017年廣東省交通運輸廳和廣東省發(fā)展改革委共同印發(fā)了《廣東省普通省道網(wǎng)規(guī)劃》。通過規(guī)劃普通國省道網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了重大調(diào)整，同時，普通國省道網(wǎng)絡(luò)也基本穩(wěn)定。

為全面梳理廣東省普通國省道為鄉(xiāng)鎮(zhèn)服務(wù)的實際情況，分析鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通區(qū)位和出行條件，并以ArcGIS為工具開展本次研究。

2 新編國省道規(guī)劃簡介

根據(jù)《國家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013—2030)》(交規(guī)劃發(fā)〔2013〕369 號)和《廣東省交通運輸廳關(guān)于印發(fā)國家公路網(wǎng)粵境段線位規(guī)劃的通知》(粵交規(guī)〔2015〕1401號)，粵境段普通國道23條，里程10 344 km，粵境段普通國道情況如表1所示[2]。

表1 普通國道粵境段情況一覽表 km

根據(jù)《廣東省交通運輸廳 廣東省發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)廣東省普通省道網(wǎng)規(guī)劃(2016—2030年)》(粵交規(guī)〔2017〕100號)和《廣東省交通運輸廳關(guān)于印發(fā)廣東省普通省道網(wǎng)線位規(guī)劃方案》(粵交規(guī)函〔2018〕546號)的通知，規(guī)劃由11條省會放射線、77條北南縱線、45條東西橫線和51條聯(lián)絡(luò)線組成，共184條路線，總規(guī)模約為2.02萬km[3-4]，如圖1、圖2所示。

圖1 國家公路網(wǎng)粵境段示意圖

圖2 廣東省普通省道網(wǎng)規(guī)劃方案

3 普通國省道網(wǎng)絡(luò)覆蓋分析

以全省1 527個鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政中心為研究對象，運用ArcGIS，從普通國省道不同距離鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點的覆蓋率和鄉(xiāng)鎮(zhèn)與最近普通國省道空間距離兩個維度進行分析。

通過不同空間距離鄉(xiāng)鎮(zhèn)的覆蓋分析，以普通國省道圖層為對象，以0.5 km、1 km、3 km、5 km和10 km為半徑生成普通國省道多環(huán)緩沖區(qū)圖層，通過多環(huán)緩沖區(qū)圖層和鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖層空間疊加情況開展疊加分析，不同空間距離普通國省道覆蓋情況如表2和圖3所示。通過分析可知，普通國省道在1 km范圍內(nèi)覆蓋全省84%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點，3 km范圍內(nèi)覆蓋95%的節(jié)點，5 km范圍內(nèi)覆蓋98%的節(jié)點。對于5 km范圍尚不能覆蓋的23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點開展成因簡析，如表3所示。其中需要指出的是由于擔桿、桂山、萬山3個鎮(zhèn)為珠江口的外海，地理位置特殊，因此，成為廣東省普通國省道距離超過10 km的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

進一步分析鄉(xiāng)鎮(zhèn)與相鄰最近普通國省道的空間距離，距離分布情況如圖4所示。在全省1 527個鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政中心中，相鄰最近普通國省道平均距離為0.68 km(剔除擔桿、桂山、萬山3個海島鎮(zhèn)后的平均距離為0.61 km)，上4分位數(shù)為0.06 km，中位數(shù)為0.18 km，下4分位數(shù)為0.60 km。總體而言，除3個海島鎮(zhèn)以外，其它普通國省道都能較好地通達全省鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政中心節(jié)點。

表2 普通國省道不同范圍對鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋情況表

圖3 普通國省道不同距離的節(jié)點覆蓋情況

成因分析數(shù)量明細海島鎮(zhèn)3擔桿、桂山、萬山林場11羅浮山、雞籠山、密溪、豐溪、萬峰、河排、鎮(zhèn)海、東山、大沙、青坑、云勇農(nóng)場1紅星農(nóng)場水庫1錦江水庫城市建成區(qū)2洪梅、乾務(wù)東西北偏遠地區(qū)5保安、大源、康禾、藍鐘、烏塘

圖4 鄉(xiāng)鎮(zhèn)與相鄰國省道距離分布

4 鄉(xiāng)鎮(zhèn)可達性分析

4.1 研究思路

分析運用Allen在1995年提出的以最小阻抗為指標的可達性分析方法[5～11]，其核心思想是計算評價范圍內(nèi)每一個節(jié)點至任意節(jié)點最小阻抗的平均值來表征和測度節(jié)點的可達性，并以此對路網(wǎng)和節(jié)點做一般性評價。在分析中最小阻抗主要考慮距離和時間兩大部分，其主要流程如下：

1)構(gòu)建標準普通國省道網(wǎng)絡(luò)。運用拓撲工具，檢查路網(wǎng)中線的重疊情況和線的連接情況，填寫完善里程、設(shè)計速度、運行時間等字段，保證構(gòu)建冗余少、連接好、信息全的路網(wǎng)。

2)運用ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析模塊(Network Analyst)中的新建OD成本矩陣功能，測度鄉(xiāng)鎮(zhèn)任意節(jié)點至所有節(jié)點的最小成本(最短路徑和最小時間兩部分)。

3)統(tǒng)計匯總節(jié)點OD成本，計算節(jié)點至其他節(jié)點成本的平均值，并將計算指標鏈接至鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點，進一步根據(jù)統(tǒng)計匯總情況，分析區(qū)域中節(jié)點的可達性。

通過整理，形成11 325條普通國省道路段的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)?？紤]到全省3個海島鎮(zhèn)的特殊位置，分析時不將其納入到范圍。因此，鄉(xiāng)鎮(zhèn)可達性分析是以11 325條路段的普通國省道作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，進一步研究1 524個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的可達性情況。

4.2 距離可達性

鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離可達性分布情況如圖5所示。距離可達性的分布圖表明：距離可達性總體呈現(xiàn)出以廣佛為中心、向外距離可達性依次遞增的態(tài)勢，即廣佛向外的可達性距離增大，普通國省道可達性逐步減弱，這與廣東省東西寬、南北窄的空間布局基本吻合。全省1 524個鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離的可達性平均值為394 km，標準差為83 km。根據(jù)統(tǒng)計學經(jīng)驗法則[12-15]，99.7%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)位于[144，643]范圍內(nèi)，平均距離超過643 km的鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點共15個，均位于湛江市，其中徐聞13個、雷州2個。

圖5 鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離可達性分布

按地市對鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離可達性進行匯總(見圖6)。超過全省平均值的有7個，均位于粵東西北，而珠三角9市均較平均值低。其中，全省最西側(cè)的湛江市所轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離可達性平均值最大(572 km)，最東側(cè)的潮州次之(481 km)，距離可達性最小的有3個，依次為廣州、佛山和東莞。

總體來說，廣東省所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間最短路徑的平均值約為400 km。受區(qū)位條件限制，珠三角地區(qū)較粵東西北地區(qū)的可達性要好。

圖6 各地市鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離可達性匯總

4.3 時間可達性

鄉(xiāng)鎮(zhèn)時間可達性的分布情況如圖7所示。與距離可達性相類似，時間可達性總體為珠三角時間可達性小于粵東西北，但時間可達性分布環(huán)狀對外擴散的態(tài)勢有所減弱，不規(guī)則性增強。1 524個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的時間可達性平均值為6 h，標準差為1.30 h，99.7%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)位于[2.13，9.93]范圍內(nèi)。平均時間超過9.93 h的鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點僅1個，為韶關(guān)樂昌的黃圃鎮(zhèn)。

圖7 鄉(xiāng)鎮(zhèn)時間可達性分布

按地市對鄉(xiāng)鎮(zhèn)時間可達性匯總(見圖8)。超過全省平均值的有7個，均位于粵東西北，而珠三角的9市均較平均值低。其中，全省最西側(cè)的湛江市時間可達性平均值最大(8.17 h)，最東側(cè)的潮州市次之(7.38 h)，距離可達性最小的有3個，依次為佛山、廣州和東莞。

圖8 各地市鄉(xiāng)鎮(zhèn)時間可達性匯總

總的來看，廣東省所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間最短出行時間的平均值約為6 h。與距離可達性類似，時間可達性總體呈現(xiàn)出珠三角小、粵東西北大的態(tài)勢，但與距離可達性不盡一致的是，以珠三角為核心的對外擴散態(tài)勢規(guī)律性減弱、不規(guī)則性加強。

4.4 平均速度分析

考慮到距離可達性和時間可達性受鄉(xiāng)鎮(zhèn)所處區(qū)位影響明顯，為更全面地了解普通國省道運行條件，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均出行距離和鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均行駛時間為基礎(chǔ)，分析鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均運行速度。需要說明的是，由于出行距離和出行時間是以阻抗最小為基礎(chǔ)，分析計算平均運行時間是該鄉(xiāng)鎮(zhèn)對外最大運行速度的平均值，與鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)普通國省道設(shè)計速度平均值不完全相同。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均速度分布情況如圖9所示。與鄉(xiāng)鎮(zhèn)可達性和時間可達性明顯不同的是，平均速度分布總體呈現(xiàn)出從沿海向北逐步降低的態(tài)勢。這一方面與國省道分布相關(guān)，同時也與廣東省北高南低的地形關(guān)系緊密。全省鄉(xiāng)鎮(zhèn)速度的平均值為65 km/h，標準差為3.58 km/h，99.7%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)位于[54.8，76.3]范圍內(nèi)。平均速度小于54.8 km/h的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有6個，其中韶關(guān)樂昌4個(黃圃、秀水、白石和慶云)、梅州興寧1個(羅浮)、河源東源1個(藍口)。

圖9 廣東省鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)點平均速度分布

按地市對平均速度進行匯總(見圖10)。平均速度低于全省平均值的有7個，除肇慶外，其余6市位于粵東西北，平均值明顯低于全省平均水平的為韶關(guān)、河源和梅州3市。速度平均值最高的是湛江，達69.98 km/h；速度平均值最低的是梅州，為59.60 km/h。

圖10 各地市鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均速度匯總

5 結(jié)論

研究以廣東省新編普通國省道規(guī)劃和廣東省鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政中心為研究對象，以ArcGIS為主要分析手段，在全面分析廣東省新編普通國省道網(wǎng)絡(luò)對鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋情況影響的基礎(chǔ)上，研究廣東省鄉(xiāng)鎮(zhèn)可達性。分析表明：除特殊海島鎮(zhèn)外，廣東省新編普通國省道網(wǎng)絡(luò)能較好地通達全省鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政中心節(jié)點。鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離可達性和時間可達性基本呈現(xiàn)出以珠江三角洲為核心，往東西兩翼和粵北山區(qū)數(shù)值增加、可達性減弱的態(tài)勢，而平均速度則呈現(xiàn)出由沿海向北遞減的特點。研究以廣東省新編普通國省道為基礎(chǔ)，對廣東省鄉(xiāng)鎮(zhèn)可達性做初步分析，但存在兩個問題：

1)研究方法上，分析采用Allen基于最小阻抗的可達性分析方法存在未考慮節(jié)點差異性的缺陷，可結(jié)合人口經(jīng)濟情況開展綜合分析。

2)交通網(wǎng)絡(luò)上，本次分析以新編普通國省道為對象，可結(jié)合正在編制的廣東省高速公路網(wǎng)和廣東省縣道網(wǎng)做更加全面的分析。

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