陜西西咸新區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)空間格局通達(dá)性研究

馬紅利，許文婧，左飛航

(自然資源部陜西基礎(chǔ)地理信息中心，陜西西安 710054)

1 引 言

交通網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市的發(fā)展具有重要的引導(dǎo)、支撐和保障作用，是反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和潛能的重要指標(biāo)[1]。作為現(xiàn)代化大西安的新中心、絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶重要支點(diǎn)和國家創(chuàng)新城市發(fā)展方式試驗(yàn)區(qū)，西咸新區(qū)交通樞紐發(fā)達(dá)，具備發(fā)展中央商務(wù)區(qū)的對(duì)外交通優(yōu)勢(shì)條件。本文基于現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的地理國情普查成果數(shù)據(jù)，借助地理信息系統(tǒng)分析及地理空間統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，構(gòu)建路網(wǎng)密度和交通通達(dá)性模型，定量評(píng)估西咸新區(qū)交通設(shè)施空間格局，為新區(qū)交通設(shè)施建設(shè)的互聯(lián)互通及未來規(guī)劃提供決策參考和科學(xué)引導(dǎo)。

2 研究區(qū)概況

陜西西咸新區(qū)是首個(gè)以創(chuàng)新城市發(fā)展方式為主題的國家級(jí)新區(qū)，由空港新城、秦漢新城、灃西新城、灃東新城和涇河新城五大新城組成。其地理區(qū)位優(yōu)越，位于全國幾何中心，與西安市和咸陽市主城區(qū)相接，與西安市高新區(qū)、閻良區(qū)和臨潼區(qū)相鄰，與西安經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、浐灞生態(tài)區(qū)和國際港務(wù)區(qū)隔渭河相望，是省市共建大西安的重點(diǎn)區(qū)域。新區(qū)西起茂陵及澇河入渭河，東至包茂高速，北至西咸北環(huán)線，南至京昆高速。新區(qū)范圍覆蓋西安市和咸陽市兩市所轄7縣(區(qū))，包括未央?yún)^(qū)、長(zhǎng)安區(qū)、鄠邑區(qū)、秦都區(qū)、渭城區(qū)、涇陽縣和興平市。

3 研究數(shù)據(jù)及方法

3.1 研究數(shù)據(jù)

3.1.1 2018年基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

2018年基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)覆蓋西咸新區(qū)全域，采用2000國家大地坐標(biāo)系，1985國家高程基準(zhǔn)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式為Geodatabase，包括6個(gè)數(shù)據(jù)集：地表覆蓋數(shù)據(jù)集、交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、水域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、構(gòu)筑物要素?cái)?shù)據(jù)集、地理單元數(shù)據(jù)集和城市地區(qū)城鎮(zhèn)綜合功能單元數(shù)據(jù)集，共63層數(shù)據(jù)，現(xiàn)勢(shì)性為2018年6月30日。該數(shù)據(jù)作為2018年交通網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)提取的主要數(shù)據(jù)源。

3.1.2 2017年陜西西咸新區(qū)監(jiān)測(cè)矢量成果

2017年陜西西咸新區(qū)監(jiān)測(cè)矢量成果包括2017年陜西西咸新區(qū)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集和2016—2017年陜西西咸新區(qū)變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集兩部分成果。成果采用2000國家大地坐標(biāo)系，1985國家高程基準(zhǔn)，存儲(chǔ)格式為Geodatabase。該數(shù)據(jù)作為2017―2018年交通網(wǎng)絡(luò)變化數(shù)據(jù)生產(chǎn)和分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.2 研究方法

3.2.1 路網(wǎng)密度

路網(wǎng)密度是衡量一個(gè)區(qū)域道路網(wǎng)絡(luò)便利程度的常用指標(biāo)，也是衡量城市路網(wǎng)發(fā)展規(guī)模和表征城市路網(wǎng)發(fā)展水平的重要指標(biāo)[2]。路網(wǎng)密度表示區(qū)域內(nèi)所有道路的總長(zhǎng)度與區(qū)域總面積之比，其值越大表明道路越密集，通達(dá)性越高，區(qū)域支撐保障和引領(lǐng)發(fā)展的能力越強(qiáng)[3]。本文選取西咸新區(qū)內(nèi)較為主要的公路、城市道路和鄉(xiāng)村道路作為研究對(duì)象，根據(jù)新區(qū)實(shí)際情況對(duì)各類道路的網(wǎng)絡(luò)密度設(shè)定權(quán)重，權(quán)重賦值見表1；再根據(jù)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到新區(qū)的路網(wǎng)密度，并分析新區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)便利程度。其計(jì)算公式如下：

(1)

式中：D為新區(qū)的路網(wǎng)密度，Wi為i類道路權(quán)重賦值，Li為i類型道路的長(zhǎng)度，Ai為區(qū)域面積，m為道路類型數(shù)量。

表1 路網(wǎng)密度權(quán)重賦值Tab.1 Roadnetworkdensityweightassignment道路類型高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路快速路主干道次干道支路鄉(xiāng)村道路權(quán)重0.20.150.10.0750.050.150.10.0750.050.05

3.2.2 交通設(shè)施可達(dá)性

道路可達(dá)性是評(píng)價(jià)道路交通網(wǎng)絡(luò)效率的有效指標(biāo)，反映了一個(gè)地方到另一個(gè)地方的便利程度[2]。最短距離指標(biāo)是指區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)最快運(yùn)行時(shí)間的總和，該指標(biāo)主要由被評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)的空間區(qū)位決定，指標(biāo)得分越低，表示該節(jié)點(diǎn)通達(dá)性越高，與其他節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系越緊密，反之亦然。其計(jì)算公式為：

(2)

式中：Ai為i地區(qū)的可達(dá)性值，m為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，Tij是從i點(diǎn)到j(luò)點(diǎn)的最少運(yùn)行時(shí)間。

本文利用最短距離指標(biāo)計(jì)算西咸新區(qū)的道路可達(dá)性，分別計(jì)算新區(qū)范圍內(nèi)任何一點(diǎn)距離最近的火車站、汽車站、機(jī)場(chǎng)等地點(diǎn)所需要耗費(fèi)的時(shí)間。計(jì)算時(shí)間距離時(shí)，各級(jí)道路的行車時(shí)速見表2。

表2 各級(jí)道路設(shè)計(jì)時(shí)速Tab.2 Speedlimitdesignedforalllevelsofroad道路類型高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路快速路主干道次干道支路鄉(xiāng)村道路設(shè)計(jì)時(shí)速/(km·h-1)12010080604010060504030

4 交通設(shè)施空間格局

4.1 交通路網(wǎng)總體布局

西咸新區(qū)交通樞紐發(fā)達(dá)，囊括航空、城際鐵路、高速公路、快速路、城市軌道等現(xiàn)代交通方式，輻射組團(tuán)內(nèi)外間的高效便捷連接。截至2018年底，空港新城有機(jī)場(chǎng)專用高速、福銀高速等公路與西安咸陽國際機(jī)場(chǎng)快捷連接；新區(qū)東鄰西安北客站和西安站，西鄰咸陽站，高鐵包括西成客運(yùn)專線和徐蘭客運(yùn)專線兩條；普通鐵路包括隴海線、咸銅線、西安樞紐北環(huán)線、西戶線和西平線五條；公路布局合理，覆蓋八條高速公路，國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道貫通整個(gè)新區(qū)，使得五大新城的聯(lián)系更為緊密。新區(qū)各管理等級(jí)公路中，省道及以上道路占新區(qū)道路總長(zhǎng)度的32.23%；各技術(shù)等級(jí)公路中，二級(jí)及以上公路占新區(qū)道路總長(zhǎng)度的37.64%，可見新區(qū)對(duì)外交通貫通良好，為區(qū)域發(fā)展起到重要的連通作用。2017―2018年西咸新區(qū)道路面積由19.39 km2增加到19.96 km2，增加了0.57 km2。2017―2018年西咸新區(qū)道路變化情況如表3和圖1所示，可以看出，2017―2018年西咸新區(qū)道路長(zhǎng)度增加了49.94 km，鐵路長(zhǎng)度未變。其中，公路增加了13.04 km，城市道路增加了84.27 km，鄉(xiāng)村道路減少了47.37 km?？梢?，城市道路和等級(jí)道路長(zhǎng)度增加，鄉(xiāng)村道路長(zhǎng)度減少，反映了新區(qū)正在建設(shè)和發(fā)展中。

表3 2017—2018年西咸新區(qū)道路變化統(tǒng)計(jì)Tab.3 StatisticsofroadchangesinXixianNewAreafrom2017to2018類別鐵路公路城市道路鄉(xiāng)村道路總計(jì)2017年長(zhǎng)度/km115.14798.22522.051161.742597.152018年長(zhǎng)度/km115.14811.26606.321114.372647.092017—2018年長(zhǎng)度變化/km0.0013.0484.27-47.3749.94

圖1 2017―2018年西咸新區(qū)道路變化統(tǒng)計(jì)Fig.1 Statistics of road changes in Xixian New Area from 2017 to 2018

4.2 城市道路空間布局

西咸新區(qū)城市道路按輕軌、地鐵、快速路、主干道、次干道和支線六個(gè)等級(jí)建設(shè)發(fā)展，由快速路和主干道主通道共同形成“五橫五縱”的骨架路網(wǎng)?！拔鍣M”包括紅光大道、西咸快速干道、蘭池大道、灃涇大道北段和高涇大道，“五縱”包括灃渭大道、迎賓大道、灃涇大道南段、秦漢大道和正陽大道。地鐵一號(hào)線通往灃東新城、灃西新城，與西安地鐵交通線網(wǎng)充分銜接，實(shí)現(xiàn)“兩市一區(qū)”和“城市功能區(qū)間”的快捷交通連接。

2017―2018年，西咸新區(qū)城市道路面積由18.10 km2增加到21.46 km2，占建成區(qū)比例由17.99%增加到18.84%。2017―2018年西咸新區(qū)各類型城市道路變化統(tǒng)計(jì)如表4和圖2所示，可以看出，2017年西咸新區(qū)城市道路以主干道和支線為主，而2018年則以主干道和次干道為主，新區(qū)城市道路長(zhǎng)度總計(jì)增加了77.82 km，主要是主干道和次干道長(zhǎng)度的增加，支線長(zhǎng)度變化不大。

圖2 2017—2018年西咸新區(qū)城市道路變化統(tǒng)計(jì)Fig.2 Statistics of urban road changes in Xixian New Area from 2017 to 2018

從空間分布情況來看，新區(qū)城市道路長(zhǎng)度新增相對(duì)較多的區(qū)域主要集中在空港新城和灃東新城，灃西新城、涇河新城和秦漢新城新增城市道路長(zhǎng)度變化不大?？梢姡飨绦聟^(qū)城市化速度加快，城市道路逐步增加，主干道基本遍布新區(qū)，道路通達(dá)程度較高。

表4 2017―2018年西咸新區(qū)城市道路變化統(tǒng)計(jì)Tab.4 StatisticsofurbanroadchangesinXixianNewAreafrom2017to2018類別快速路主干道次干道支線地鐵輕軌總計(jì)2017年長(zhǎng)度/km40.20184.14125.42166.775.526.45528.502018年長(zhǎng)度/km38.58217.29175.86162.625.526.45606.322017—2018年長(zhǎng)度變化/km-1.6233.1550.44-4.150.000.0077.82

4.3 交通附屬設(shè)施布局

2018年，西咸新區(qū)交通設(shè)施中，機(jī)場(chǎng)分布在新區(qū)北部的空港新城；高速公路出入口主要分布在新區(qū)南部的灃東新城和灃西新城、新區(qū)北部秦漢新城和空港新城；加油(氣)站和停車場(chǎng)最密集區(qū)集中在灃東新城東部；充電站都集中分布在灃東新城。

2017—2018年，西咸新區(qū)交通設(shè)施的變化中，停車場(chǎng)數(shù)量的變化最大，增加了17個(gè)，主要分布在灃東新城、灃西新城北部；橋梁增加了2座，分別分布于灃東新城與灃西新城交界處、秦漢新城的機(jī)場(chǎng)高速上；其他交通設(shè)施的數(shù)量未變?？梢?，隨著新區(qū)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，車流增加的同時(shí)對(duì)停車場(chǎng)的需求加大。當(dāng)前，新區(qū)正在加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善和提升新區(qū)的服務(wù)功能，為新區(qū)營(yíng)造良好的人居環(huán)境和投資環(huán)境。

5 交通網(wǎng)絡(luò)配置密度

本文將西咸新區(qū)范圍按照0.5 km×0.5 km網(wǎng)格劃分，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)公路、城市道路和鄉(xiāng)村道路進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得出新區(qū)每個(gè)網(wǎng)格的綜合路網(wǎng)密度，該指標(biāo)可反映整個(gè)新區(qū)區(qū)域交通水平的便利程度。西咸新區(qū)路網(wǎng)密度按照格網(wǎng)劃分為五個(gè)等級(jí)(不包括0 km/km2的路網(wǎng)密度)：一級(jí)(0～0.2 km/km2)區(qū)域占新區(qū)總面積的42.32%，主要分布在秦漢新城；二級(jí)(0.2～0.4 km/km2)區(qū)域占新區(qū)總面積的26.74%，主要分布在灃東新城和秦漢新城；三級(jí)(0.4～0.6 km/km2)區(qū)域占新區(qū)總面積的8.95%，主要分布在灃東新城和秦漢新城；四級(jí)(0.6～0.8 km/km2)區(qū)域占新區(qū)總面積的2.83%，主要分布在灃東新城；五級(jí)(0.8 km/km2以上)區(qū)域占新區(qū)總面積的0.67%，主要分布在灃東新城?？梢姡餍鲁锹肪W(wǎng)密度中，灃東新城的路網(wǎng)密度最高，說明灃東新城交通更為便利；灃西新城和涇河新城路網(wǎng)密度與新區(qū)整體路網(wǎng)密度相當(dāng)；秦漢新城和空港新城的路網(wǎng)密度低于新區(qū)整體的路網(wǎng)密度。新區(qū)北部路網(wǎng)密度較稀疏區(qū)域主要集中在涇河兩岸周邊、秦漢新城西部和空港新城；新區(qū)南部路網(wǎng)的便利程度較高，秦漢新城西部路網(wǎng)的便利程度較低。

西咸新區(qū)2018年整體路網(wǎng)密度為0.20 km/km2，從各類道路路網(wǎng)密度圖(如圖3所示)來看，公路的路網(wǎng)密度為0.14 km/km2，城市道路的路網(wǎng)密度為0.15 km/km2，鄉(xiāng)村道路的路網(wǎng)密度為1.26 km/km2。

圖3 2018年西咸新區(qū)各類道路路網(wǎng)密度統(tǒng)計(jì)Fig.3 Statistics of road network density in Xixian New Area in 2018

6 交通設(shè)施通達(dá)程度

通達(dá)性是一種評(píng)價(jià)道路網(wǎng)發(fā)育水平及其伺服功效的有效綜合性指標(biāo)[4]。根據(jù)各級(jí)道路設(shè)計(jì)時(shí)速表，利用可達(dá)性分析，分別計(jì)算西咸新區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)到距離最近的火車站、汽車站、機(jī)場(chǎng)所耗費(fèi)的時(shí)間。根據(jù)新區(qū)實(shí)際情況，以10分鐘為時(shí)間間隔對(duì)其進(jìn)行等級(jí)劃分，分別計(jì)算10分鐘內(nèi)、20分鐘內(nèi)、30分鐘內(nèi)和30分鐘以上交通設(shè)施的可達(dá)區(qū)域。

2018年，火車站、汽車站和機(jī)場(chǎng)10分鐘可達(dá)區(qū)域分別占新區(qū)總面積的19.26%、19.90%、9.94%；火車站、汽車站和機(jī)場(chǎng)20分鐘可達(dá)區(qū)域分別占新區(qū)總面積的52.43%、64.44%、43.76%；火車站、汽車站和機(jī)場(chǎng)30分鐘可達(dá)區(qū)域分別占新區(qū)總面積的70.87%、84.09%和70.79%?？梢?，西咸新區(qū)交通出行便利，形成了以航空、鐵路、公路為主的交通網(wǎng)絡(luò)，交通站點(diǎn)能夠覆蓋新區(qū)的主要區(qū)域。

7 結(jié)束語

本文基于路網(wǎng)密度和交通設(shè)施可達(dá)性方法，對(duì)西咸新區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò)空間布局、配置密度和通達(dá)程度進(jìn)行分析。西咸新區(qū)交通體系架構(gòu)布局良好，受地理位置和經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異的影響，整體呈現(xiàn)區(qū)位差異，南北部路網(wǎng)發(fā)展不均衡、交通服務(wù)不均勻。主要表現(xiàn)為南部交通體系成熟，路網(wǎng)發(fā)達(dá)，交通設(shè)施配置完善，而北部交通體系不理想，路網(wǎng)密度較稀疏，交通設(shè)施不完善。該研究結(jié)果在一定程度上對(duì)西咸新區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化發(fā)展具有理論參考意義，建議新區(qū)重視南北部發(fā)展的不平衡，加強(qiáng)北部和西部道路規(guī)劃與建設(shè)，提升交通設(shè)施的便利程度，縮小與新區(qū)南部的差距。