基于公路交通網(wǎng)絡(luò)的中國民用機(jī)場可達(dá)性分析

陸 璐，孫中偉，李晨靜，楊 海，趙 晴

（1.石家莊學(xué)院 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 石家莊 050035；2.山東建筑大學(xué)設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和航空管制的放松，民用機(jī)場作為城市中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，其數(shù)量和規(guī)模都得到了快速增長.此外，航空運(yùn)輸具有快速高效、機(jī)動靈活的特點(diǎn)，居民遠(yuǎn)距離出行越來越趨向于航空出行.民用機(jī)場空間布局的合理性會直接影響到居民出行的便捷程度以及機(jī)場的運(yùn)行效益[1].可達(dá)性指某一地點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)地點(diǎn)的難易程度[2].1959 年Hansen 首次提出可達(dá)性概念，定義它為各節(jié)點(diǎn)在交通網(wǎng)絡(luò)中相互作用的機(jī)會大小[3].此后，國內(nèi)外學(xué)者逐漸將可達(dá)性概念應(yīng)用到交通可達(dá)性、城市公共服務(wù)設(shè)施可達(dá)性、景點(diǎn)可達(dá)性等方面[4-6].機(jī)場可達(dá)性一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題，國外學(xué)者較早對機(jī)場可達(dá)性評價(jià)方法進(jìn)行了深入研究[7，8].國內(nèi)早期王姣娥等（2006）[9]從空間分布和服務(wù)范圍來研究中國航空網(wǎng)絡(luò)的機(jī)場體系和服務(wù)范圍.徐濤等（2008）[10]通過最小旅行時(shí)間法研究得出中國民用機(jī)場的可達(dá)性空間總體呈現(xiàn)東高西低的特征.姜海寧等（2010）[11]選取江蘇省的部分民用機(jī)場進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)民用機(jī)場的可達(dá)性與機(jī)場所在的地區(qū)經(jīng)濟(jì)有著必然的相關(guān)性.潘竟虎等（2015）[12]利用GIS 空間分析方法評價(jià)各機(jī)場和行政單位的服務(wù)水平以及機(jī)場可達(dá)性的空間溢出效應(yīng).李亞飛等（2016）[13]通過定量研究，得到了京津冀地區(qū)的民用機(jī)場可達(dá)性以及其空間的分布特征.張亦漢等（2019）[14]通過改進(jìn)平均旅游時(shí)間來計(jì)算機(jī)場的可達(dá)性，同時(shí)分析了機(jī)場的空間布局及航線相關(guān)分布.也有一些學(xué)者的研究集中在大型樞紐可達(dá)性[15]、區(qū)域性機(jī)場可達(dá)性等方面[16-18].不難發(fā)現(xiàn)，目前已有對機(jī)場可達(dá)性的研究是以機(jī)場的服務(wù)能力、服務(wù)范圍和經(jīng)濟(jì)效益為導(dǎo)向，研究結(jié)論大多集中在對機(jī)場空間特征的分析，少有對未來機(jī)場規(guī)劃的思考.在市場競爭大環(huán)境下，航空網(wǎng)絡(luò)中不同等級樞紐服務(wù)的人口及經(jīng)濟(jì)規(guī)模有所不同，以及未來規(guī)劃走向不能一概而論.本研究將基于不同等級的機(jī)場樞紐以及機(jī)場可達(dá)性分析結(jié)果，得到機(jī)場有效服務(wù)區(qū)的面積、覆蓋的人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模特征，從而進(jìn)行分析，意義在于從可達(dá)性出發(fā)，綜合考慮需求區(qū)的人口、經(jīng)濟(jì)、交通和現(xiàn)有機(jī)場分布等因素，提出對機(jī)場進(jìn)行規(guī)劃、擴(kuò)建、角色優(yōu)化升級以及周邊基礎(chǔ)交通設(shè)施改善等措施.

1 數(shù)據(jù)來源和研究思路及方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)包括：通過采用Python 爬取攜程網(wǎng)2018 年7 月2 日～7 月8 日為期一周的國內(nèi)航班數(shù)據(jù)，經(jīng)過定位和篩選等手段，最后得到222 個(gè)民用機(jī)場和130 169 條國內(nèi)航班數(shù)據(jù)，其中對擁有兩個(gè)機(jī)場的通航城市進(jìn)行了機(jī)場合并；全國道路網(wǎng)交通數(shù)據(jù)取自中國地圖出版社2018 年出版《中國交通地圖全集》的交通地圖，矢量化得到電子數(shù)據(jù)，具體處理情況如下：首先對不同等級的交通賦予不同的速度值：高速公路100 km/h、國道80 km/h、省道60 km/h、縣道40 km/h，非交通路網(wǎng)區(qū)域按照平均步行速度5 km/h 賦值；然后根據(jù)地形對交通速度的影響系數(shù)，對交通速度進(jìn)行修正，修正后計(jì)算單位柵格上的通行時(shí)間；最后建立矢量要素層并賦予時(shí)間成本屬性，將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)，確定其柵格網(wǎng)絡(luò)的精度為1 km×1 km，柵格的取值為時(shí)間成本值；通過地理國情監(jiān)測云平臺得到2018 年全國GDP 柵格數(shù)據(jù)和全國人口柵格數(shù)據(jù)，基于GIS 空間分析生成1 km×1 km 的全國GDP 和人口柵格分布圖.

1.2 研究思路

從“空”和“地”兩個(gè)視角出發(fā)，從第一個(gè)視角——“空”，以往的研究中更局限于僅依據(jù)機(jī)場位置來改善機(jī)場的空間布局規(guī)劃，從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角分析得到機(jī)場的地理分區(qū)布局和等級層級結(jié)構(gòu)[19]，同時(shí)結(jié)合第二個(gè)視角——“地”，基于人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模對機(jī)場可達(dá)性進(jìn)行分析，通過以地域?yàn)閱卧?、考量空間權(quán)重、均衡等級規(guī)模等多個(gè)方面，更全面得到對機(jī)場規(guī)劃提出的一系列優(yōu)化措施：一是依據(jù)機(jī)場數(shù)量的空間分布，通過新增機(jī)場來促進(jìn)地區(qū)間的運(yùn)輸能力，以此達(dá)到區(qū)域均衡發(fā)展；二是根據(jù)機(jī)場供需水平和不同等級機(jī)場的數(shù)量，對機(jī)場進(jìn)行擴(kuò)建和等級角色轉(zhuǎn)換.

1.3 研究方法

1.3.1 最短出行時(shí)間

評價(jià)可達(dá)性的重要的指標(biāo)之一是全國道路網(wǎng)中任意點(diǎn)至機(jī)場節(jié)點(diǎn)的最短出行時(shí)間，通過對比某一點(diǎn)到各個(gè)機(jī)場的最短出行時(shí)間來比較可達(dá)性，其中出行所需的時(shí)間與機(jī)場的可達(dá)性水平成負(fù)相關(guān)，即所需時(shí)間值越少，則出行的花費(fèi)成本越低，可達(dá)性越高[18].公式如下：

式中Tij代表任意點(diǎn)i 到達(dá)機(jī)場j 的所需時(shí)間，i 代表出發(fā)點(diǎn)，j 代表目的地，n 代表數(shù)量.

1.3.2 空間服務(wù)范圍的面積

機(jī)場有效的服務(wù)范圍是通過ArcGIS 網(wǎng)絡(luò)分析中的服務(wù)區(qū)分析工具，在一定時(shí)間成本內(nèi)基于全國道路網(wǎng)絡(luò)中不同等級的道路，計(jì)算得到222 個(gè)機(jī)場的服務(wù)區(qū)所能覆蓋的空間服務(wù)范圍，反映以機(jī)場節(jié)點(diǎn)作為出發(fā)點(diǎn)經(jīng)過不同等級的路網(wǎng)可覆蓋到區(qū)域的可達(dá)性程度.公式如下：

式中Sj代表機(jī)機(jī)場節(jié)點(diǎn)j 的空間服務(wù)范圍，m 代表機(jī)場節(jié)點(diǎn)的數(shù)量.

1.3.3 空間服務(wù)范圍的人口

機(jī)場空間服務(wù)范圍內(nèi)所覆蓋的人口數(shù)量是基于全國人口柵格圖和各機(jī)場的空間服務(wù)范圍，通過ArcGIS的分區(qū)統(tǒng)計(jì)功能進(jìn)行計(jì)算，得到全國222 個(gè)機(jī)場服務(wù)區(qū)所能覆蓋的人口數(shù)量，然后從人口角度來反映全國民用機(jī)場的可達(dá)性，機(jī)場服務(wù)區(qū)所覆蓋到的人口數(shù)量越多，則表示該機(jī)場的可達(dá)性越好.公式如下：

式中Pj代表柵格j 的人口數(shù)量，m 代表柵格數(shù)量.

1.3.4 空間服務(wù)范圍的經(jīng)濟(jì)

機(jī)場空間服務(wù)范圍內(nèi)所覆蓋的經(jīng)濟(jì)規(guī)模即GDP 總量，該指標(biāo)基于全國GDP 柵格圖和各機(jī)場的空間服務(wù)范圍，通過ArcGIS 的分區(qū)統(tǒng)計(jì)功能進(jìn)行計(jì)算，得到全國222 個(gè)機(jī)場服務(wù)區(qū)所能覆蓋的GDP 總量，然后從經(jīng)濟(jì)角度來反映全國民用機(jī)場的可達(dá)性，機(jī)場服務(wù)區(qū)所覆蓋的GDP 總量越高，則表示該機(jī)場的可達(dá)性越好.公式如下：

式中Gj代表柵格j 的GDP 總量，m 代表柵格數(shù)量.

1.3.5 機(jī)場可達(dá)性水平

機(jī)場可達(dá)性是利用ArcGIS 網(wǎng)絡(luò)分析中的最近設(shè)施分析工具來計(jì)算機(jī)場的綜合可達(dá)性水平.公式如下：

式中Ki代表機(jī)場i 的可達(dá)性，j 代表服務(wù)范圍內(nèi)的柵格，n 代表服務(wù)范圍內(nèi)柵格的數(shù)量，Hij代表機(jī)場i 到柵格j 的最短時(shí)間距離.

式中Rj代表第j 個(gè)行政區(qū)的整體可達(dá)性，nj代表第j 個(gè)行政區(qū)域范圍內(nèi)的柵格數(shù)量，Ai代表行政區(qū)第i 個(gè)柵格的可達(dá)性.

2 中國民用機(jī)場可達(dá)性的總體特征

2.1 民用機(jī)場不同可達(dá)性的服務(wù)空間特征

基于全國公路交通網(wǎng)的密度、質(zhì)量以及不同等級道路的行駛速度，通過ArcGIS 最短出行時(shí)間法和服務(wù)區(qū)分析功能，得到全國民用機(jī)場不同出行時(shí)間下的可達(dá)性空間服務(wù)范圍以及分布特征.通常結(jié)合出行實(shí)際的交通情況，包括交通堵塞、天氣、路況好壞等，常規(guī)定義的旅行覆蓋的范圍是要小于理想時(shí)間值.因此本研究選擇的交通出行時(shí)間是2.5 h，同時(shí)以30 min 為間隔來劃分出7 個(gè)等級，根據(jù)可達(dá)性評定等級需求，從而得到全國民用機(jī)場不同出行時(shí)間內(nèi)可達(dá)空間服務(wù)范圍，如圖1 所示.機(jī)場的綜合服務(wù)水平是指各機(jī)場不同時(shí)間段內(nèi)的服務(wù)范圍占全國的比例，該水平指標(biāo)可以通過ArcGIS 的篩選和統(tǒng)計(jì)功能進(jìn)行計(jì)算，可以反映機(jī)場不同時(shí)間段內(nèi)可達(dá)性以及機(jī)場整體的服務(wù)水平，如表1 所示.

表1 不同時(shí)段內(nèi)可達(dá)性面積范圍占全國面積范圍的比例

圖1 基于公路網(wǎng)機(jī)場不同出行時(shí)間可達(dá)的服務(wù)空間范圍

全國民用機(jī)場的可達(dá)性服務(wù)空間范圍差異明顯，大體以胡煥庸線（黑河—騰沖線）為界，胡煥庸線以東地區(qū)機(jī)場可達(dá)范圍達(dá)到80%以上，除東北、華南和西南地區(qū)存在零星部分未能覆蓋，其他地區(qū)均在機(jī)場2.5 h服務(wù)空間范圍內(nèi)，其中華北和華東地區(qū)的機(jī)場可達(dá)性等級最高.由于西部的大部分地區(qū)，或處于寒冷及干旱的自然條件，或經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，導(dǎo)致胡煥庸線以西地區(qū)的機(jī)場服務(wù)空間范圍的發(fā)展有所限制，因此胡煥庸線以西地區(qū)，雖然機(jī)場數(shù)量可觀，但是機(jī)場可達(dá)性不高.由上可知，服務(wù)空間范圍較大的機(jī)場趨向分布于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的中東部地區(qū)，例如長三角、京津冀、珠三角、遼中、中原等；服務(wù)空間范圍較小的機(jī)場趨向分布于我國西部，大多沿交通干線分布，具有明顯的交通指向性.

從不同時(shí)間段內(nèi)機(jī)場的服務(wù)空間范圍面積來看，全國民用機(jī)場2.5 h 內(nèi)的可達(dá)服務(wù)面積是634.81 萬km2，占全國總面積的66.13%，以上說明全國機(jī)場可達(dá)性的服務(wù)水平可以達(dá)到60%以上.90～120 min 內(nèi)所占的服務(wù)面積達(dá)到208.03 萬km2，占全國總面積的21.67%，此時(shí)段的服務(wù)面積最為廣泛.其次是60～90 min 內(nèi)可達(dá)服務(wù)面積為158.08 萬km2，占全國總面積的16.47%，與其水平差距較小的是120～150 min 內(nèi)的服務(wù)面積達(dá)到157.49 萬km2，占總面積16.40%.其中30～60 min 時(shí)間段內(nèi)的服務(wù)面積為86.64 萬km2，占總面積的9.03%，30 min 以內(nèi)的可達(dá)區(qū)域占2.56%，服務(wù)面積僅有24.57 萬km2.基于可達(dá)的服務(wù)區(qū)面積，綜合服務(wù)水平最高的可達(dá)時(shí)間段是90～120 min，其次是60～90 min.由此可知，90 min 的機(jī)場出行時(shí)間是航空服務(wù)是否具有良好便捷度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn).

對全國而言，可達(dá)性在90 min 之內(nèi)的通航城市大都集中在105°E 以東區(qū)域，105°E 以西的云南地區(qū)亦有少許分布.其中30 min 以內(nèi)以及30～60 min 的空間服務(wù)范圍基本在機(jī)場周邊，機(jī)場對于通航城市的服務(wù)范圍依賴于機(jī)場周邊的道路網(wǎng)，城市基礎(chǔ)道路網(wǎng)越發(fā)達(dá)，服務(wù)范圍也就越大，此時(shí)間段內(nèi)服務(wù)面積較大的集中分布在長三角地區(qū)、京津冀地區(qū)、山東半島地區(qū)以及珠三角地區(qū).可達(dá)性在60～90 min 的東部地區(qū)基本可以覆蓋通航城市的中心區(qū)域，擁有較高等級機(jī)場的通航城市出行者在90 min 內(nèi)基本可以到達(dá)機(jī)場.90～120 min和120～150 min 的服務(wù)空間范圍布局在可達(dá)性高地區(qū)的外圍區(qū)域，其中大面積集中分布于省份的邊界，呈帶狀分布，或呈分散塊狀布局.超出2.5 h 的空間服務(wù)范圍的地區(qū)大部分聚集分布在甘青川西部、新疆南部、內(nèi)蒙古北部以及青藏高原及其外緣地帶，處于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，存在交通配套基礎(chǔ)設(shè)施不足、路網(wǎng)密度不高和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理問題.

2.2 民用機(jī)場服務(wù)范圍的經(jīng)濟(jì)與人口特征

全國民用機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋GDP 及人口規(guī)模曲線圖如圖2 所示，可以發(fā)現(xiàn)全國機(jī)場服務(wù)區(qū)所覆蓋的GDP 和人口數(shù)量的增長大體呈正相關(guān).全國機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋的人口數(shù)量和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增長具有相似性，不同層級機(jī)場的服務(wù)水平與人口、GDP 兩個(gè)指標(biāo)也息息相關(guān).

圖2 全國民用機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋的GDP 及人口曲線圖

將全國范圍內(nèi)222 個(gè)機(jī)場作為始發(fā)點(diǎn)，分別計(jì)算各機(jī)場沿不同等級公路在2.5 h 之內(nèi)可到達(dá)的服務(wù)范圍，以及各機(jī)場服務(wù)范圍下的人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的空間特征（圖3）.可發(fā)現(xiàn)，全國民用機(jī)場的空間服務(wù)范圍東部和中部地區(qū)大多連片、重疊分布，西部地區(qū)呈分散、零碎的特征，服務(wù)面積由東部沿海向東北及中西部地區(qū)逐漸減小，機(jī)場服務(wù)區(qū)面積在地域上整體表現(xiàn)出東大西小、南大北小的規(guī)律，從東部沿海向東北地區(qū)和中西部地區(qū)逐漸減小，形成以上的空間格局與機(jī)場分布的地理位置、腹地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及覆蓋的人口數(shù)量等因素相關(guān).機(jī)場的服務(wù)區(qū)范圍雖與其所在通航城市的管轄范圍不一致，但總體還是為其所在城市及周邊的人口服務(wù)[20]，這與以往文獻(xiàn)的研究結(jié)論一致.機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋人口數(shù)量多、服務(wù)能力相對較強(qiáng)的地區(qū)位于我國的華北、華東地區(qū)，空間上呈成片集聚發(fā)展，其次是華南的珠三角地區(qū)，以上地區(qū)機(jī)場可達(dá)性較高的原因在于大多數(shù)機(jī)場可服務(wù)的人口數(shù)量較多，同時(shí)道路網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施相對完善；機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋人口數(shù)量較少、服務(wù)能力相對較弱的地區(qū)位于我國西北、東北以及西藏地區(qū)，呈小面積分散布局，而以上地區(qū)機(jī)場服務(wù)能力不高的根本原因在于通航城市的居住人口數(shù)量較少以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對較低.

圖3 中國民用機(jī)場服務(wù)范圍的面積、經(jīng)濟(jì)與人口空間特征

就機(jī)場經(jīng)濟(jì)服務(wù)能力來說，東部沿海地區(qū)各機(jī)場顯然更勝一籌，包括杭州、上海、南京、揚(yáng)州、天津、北京、廣州、深圳、惠州等城市，以上機(jī)場均分布在我國的京津冀、長三角以及珠三角地區(qū)，基本與機(jī)場可服務(wù)人口數(shù)量的空間分布相一致.從整體來看，服務(wù)區(qū)覆蓋經(jīng)濟(jì)規(guī)模較高、服務(wù)能力較強(qiáng)的機(jī)場位于我國華北、華東和華南地區(qū)，以上地區(qū)的機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋的經(jīng)濟(jì)規(guī)模較為突出，原因在于機(jī)場可服務(wù)人口數(shù)量較多、整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高、道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施相對完善；遼中、川渝以及中南的部分地區(qū)由經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的城市帶動，如沈陽、重慶、長沙和武漢等城市的GDP 發(fā)展和機(jī)場覆蓋的經(jīng)濟(jì)規(guī)模也小有提升，服務(wù)能力在全國范圍迅速提高.服務(wù)區(qū)覆蓋經(jīng)濟(jì)規(guī)模較小、服務(wù)能力相對較弱的機(jī)場位于我國西北、東北以及西藏地區(qū).

3 民用機(jī)場的空間布局優(yōu)化

3.1 新增機(jī)場的空間布局規(guī)劃

根據(jù)當(dāng)前機(jī)場的空間格局分布現(xiàn)狀以及機(jī)場等級層次結(jié)構(gòu)[19]，新建機(jī)場需要注重公共服務(wù)均等化和縮減東中西部機(jī)場的發(fā)展差距，重點(diǎn)向西部和偏遠(yuǎn)地方傾斜.機(jī)場場址的選擇需要考慮以下幾點(diǎn)：一是新增機(jī)場的區(qū)域位置，其受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)發(fā)展、旅游發(fā)展以及人口流動格局等諸多因素的影響，現(xiàn)有的航空客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展格局可能經(jīng)歷重大的變革，由此不同的區(qū)域位置代表了更深層次的戰(zhàn)略意義.二是尋找真正的機(jī)場服務(wù)需求區(qū)，綜合考慮機(jī)場服務(wù)能服務(wù)的人口數(shù)量以及經(jīng)濟(jì)規(guī)模等因素，趨向選擇需求潛力大的地區(qū)布局新機(jī)場，同時(shí)促進(jìn)我國航空資源的優(yōu)化配置.三是需要重視地級機(jī)場的空間溢出效應(yīng)，加強(qiáng)各通航城市間的協(xié)調(diào)性，減少各地政府因?yàn)闄C(jī)場空間溢出效應(yīng)帶來的航空資源流失.

目前我國機(jī)場服務(wù)區(qū)無法覆蓋的地區(qū)是服務(wù)需求區(qū)，選擇出滿足條件的柵格，進(jìn)行疊加分析，與此同時(shí)，結(jié)合既有機(jī)場的位置，綜合判斷得出最應(yīng)優(yōu)先建設(shè)新機(jī)場49 處，如圖4 所示.在東北機(jī)場群的區(qū)域內(nèi)優(yōu)先新建4 個(gè)，包括黑龍江綏化，吉林四平、吉林，遼寧丹東.在華北機(jī)場群的區(qū)域內(nèi)優(yōu)先新建5 個(gè)，包括河北滄州，山西朔州，內(nèi)蒙古克什克騰旗、正藍(lán)旗、扎魯特旗.在華東機(jī)場群的區(qū)域內(nèi)優(yōu)先新建6 個(gè)，包括浙江嘉興、麗水，安徽蚌埠、滁州，江西瑞金，福建寧德.在中南機(jī)場群的區(qū)域內(nèi)優(yōu)先新建15 個(gè)，包括河南信陽、周口、商丘，湖北荊州、咸寧，湖南婁底、湘潭、郴州，廣東韶關(guān)、陽江、茂名、云浮，廣西梧州、玉林、防城港.在西南機(jī)場群的區(qū)域內(nèi)優(yōu)先新建8 個(gè)，包括四川樂山、巴中、雅安、甘孜，云南玉溪、個(gè)舊、楚雄，西藏那曲.在西北機(jī)場群的區(qū)域內(nèi)優(yōu)先新建11 個(gè)，包括陜西寶雞、安康，甘肅定西，青海平?jīng)?、武威，寧夏石嘴山，新疆皮山、奇臺、賚屯、和靜、和布克賽爾.新機(jī)場的規(guī)劃區(qū)位多數(shù)側(cè)重于我國的中西部地區(qū)、東北地區(qū)、老少邊窮和旅游地區(qū)，綜合考慮其機(jī)場區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、服務(wù)面積和交通因素，縮小全國機(jī)場的空間分布的差距.總體來看，優(yōu)先新建的49 個(gè)民用機(jī)場大多分布在中南機(jī)場群、西北機(jī)場群和西南機(jī)場群的服務(wù)區(qū)內(nèi)，空間分布以中西部地區(qū)為主.

圖4 全國優(yōu)先新建規(guī)劃的民用機(jī)場空間分布

3.2 擴(kuò)建機(jī)場的空間布局規(guī)劃

機(jī)場規(guī)模的擴(kuò)建可以為機(jī)場所在的地區(qū)帶來更高的可達(dá)性，增加自身機(jī)場的服務(wù)區(qū)范圍，提高機(jī)場整體的服務(wù)水平.但是調(diào)整既有機(jī)場的規(guī)模，需要根據(jù)機(jī)場自身特征、吞吐量、服務(wù)區(qū)規(guī)模和負(fù)載力水平等多種因素，促使區(qū)域內(nèi)各機(jī)場的服務(wù)功能形成合適的等級結(jié)構(gòu)體系.同時(shí)又可以優(yōu)化機(jī)場服務(wù)區(qū)的空間分布，提高其覆蓋范圍，兼顧公平與效率原則，促進(jìn)人口和經(jīng)濟(jì)在空間上的集聚.未來機(jī)場的便利程度、服務(wù)區(qū)面積以及機(jī)場對所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)的帶動作用，是選擇機(jī)場是否擴(kuò)建的標(biāo)準(zhǔn)，由于個(gè)別機(jī)場存在虧損或可達(dá)性溢出，因此擴(kuò)建機(jī)場的選擇同時(shí)也要注重機(jī)場的空間溢出效應(yīng).

機(jī)場負(fù)載力水平是衡量機(jī)場服務(wù)實(shí)際服務(wù)能力與潛在需求之間的關(guān)系，機(jī)場負(fù)載力小于1（L＜1）時(shí)表示機(jī)場實(shí)際服務(wù)能力小于潛在服務(wù)能力，機(jī)場缺乏客源承載力.因此依據(jù)計(jì)算得到各機(jī)場的負(fù)載力指數(shù)，當(dāng)機(jī)場負(fù)載指數(shù)極?。↙＜0.05）時(shí)，該機(jī)場可以優(yōu)先擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模來提高機(jī)場的服務(wù)水平，最后有資格成為優(yōu)先擴(kuò)建的機(jī)場共有55 個(gè)，如圖5 所示.

圖5 全國優(yōu)先擴(kuò)建規(guī)劃的民用機(jī)場空間分布

這55 個(gè)機(jī)場包括東北機(jī)場群的8 個(gè)機(jī)場（五大連池、白城、松原、通化、朝陽、營口、鞍山和錦州灣）；華北機(jī)場群的10 個(gè)機(jī)場（承德、唐山、秦皇島、張家口、邯鄲、五臺山、呂梁、喬李、長冶和烏蘭察布）；華東機(jī)場群的18 個(gè)機(jī)場（濰坊、曲阜、連云港、日照、安慶、池州、揚(yáng)州、義烏等）；中南機(jī)場群的12 個(gè)機(jī)場（北郊、姜營、井岡山、邵陽、梅縣、百色等）；西南機(jī)場群的4 個(gè)機(jī)場（黃果樹、廣元、河市、南充）；西北機(jī)場群的3 個(gè)機(jī)場（天水、石河子和那拉提）.從整體來看，我國需要擴(kuò)建的55 個(gè)民用機(jī)場大多分布在華北機(jī)場群、華東機(jī)場群和中南機(jī)場群的服務(wù)區(qū)內(nèi)，空間分布以中東部地區(qū)為主.同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，我國目前需要擴(kuò)建的機(jī)場規(guī)模等級較低，基本都是中型或中型以下的機(jī)場樞紐.對于擁有全國性樞紐的城市，為舒緩機(jī)場壓力，其任務(wù)不再是擴(kuò)建機(jī)場的規(guī)模，而是盡快發(fā)展第二機(jī)場，提高整個(gè)通航城市的機(jī)場運(yùn)輸?shù)姆?wù)水平，例如北京大興機(jī)場的落成.

3.3 民用機(jī)場的角色升級優(yōu)化

現(xiàn)有民用機(jī)場等級角色的升級，一可平衡機(jī)場的整體層級結(jié)構(gòu)，二可促進(jìn)地區(qū)間的資源公平.全國民用機(jī)場被劃分的5 個(gè)層級分別為全國性樞紐、區(qū)域性樞紐、中型樞紐、中小型樞紐、小型樞紐，等級從高到低機(jī)場數(shù)量比例為10∶15∶21∶44∶132，層級結(jié)構(gòu)不均衡，其中全國性樞紐的數(shù)量偏低，小型樞紐的數(shù)量比例過高，出現(xiàn)“兩極化”的現(xiàn)象[19].

全國性樞紐東部地區(qū)擁有6 個(gè)，西部地區(qū)擁有4 個(gè)，目前中部地區(qū)還缺少高服務(wù)水平的全國性樞紐，對于區(qū)域樞紐中的河南鄭州、湖北武漢、湖南長沙、黑龍江哈爾濱機(jī)場，需要優(yōu)化且增強(qiáng)其區(qū)域性的樞紐作用，完成未來向全國性樞紐轉(zhuǎn)換升級的任務(wù)，提升中部地區(qū)的航空運(yùn)輸能力.其中位于西部地區(qū)的烏魯木齊機(jī)場，從航空企業(yè)角度出發(fā)，該樞紐的規(guī)模屬于區(qū)域性樞紐，但是從區(qū)域公平角度出發(fā)，該樞紐角色需要發(fā)揮更大的作用，促進(jìn)我國西部地區(qū)的建設(shè)和發(fā)展.東部地區(qū)福建廈門和山東青島兩個(gè)城市的機(jī)場可培育成為全國性樞紐，以上兩個(gè)城市是各自省域內(nèi)除省會城市外的第二大城市，近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境較好，因此可升級為全國性樞紐.

我國區(qū)域性樞紐東部地區(qū)擁有8 個(gè)，中部地區(qū)擁有4 個(gè)，西部地區(qū)擁有3 個(gè)，隨著未來航空運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，為提高各行政單位的整體可達(dá)性，全國各省份都需要至少1 個(gè)區(qū)域性以上的樞紐，對于中型樞紐向區(qū)域性樞紐的升級，西部地區(qū)需要更多航空資源的傾斜，例如西藏、青海、甘肅、寧夏、廣西等5 個(gè)西部省份，省域內(nèi)最高等級的機(jī)場僅為中型樞紐，為提高以上省份的機(jī)場可達(dá)性，平衡西部地區(qū)的航空實(shí)力，需要培育拉薩、西寧、蘭州、銀川和南寧機(jī)場的區(qū)域功能.中部地區(qū)的吉林長春、山西太原、江西南昌、安徽合肥的4 個(gè)機(jī)場，全部位于各自省份行政等級最高的城市，但根據(jù)當(dāng)前航空等級的劃分，以上4 個(gè)機(jī)場作為中型樞紐，與自身的行政等級和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平并不相符，需要盡快推進(jìn)以上4 個(gè)機(jī)場的角色升級，成為中部地區(qū)可以獨(dú)當(dāng)一面的區(qū)域性樞紐.東部地區(qū)中型樞紐中加緊培育福建福州、廣東珠海、海南三亞、浙江寧波等機(jī)場的區(qū)域樞紐功能，增加?xùn)|部地區(qū)區(qū)域性樞紐的密度，提高機(jī)場的可達(dá)性.

我國中型樞紐東部地區(qū)擁有9 個(gè)，中部地區(qū)擁有4 個(gè)，西部地區(qū)擁有8 個(gè)，該等級的機(jī)場樞紐位于東部地區(qū)的數(shù)量最多.中部地區(qū)現(xiàn)有的4 個(gè)機(jī)場都需要升級為區(qū)域性樞紐，這樣一來該區(qū)域?qū)鄙僦行蜆屑~，對于中小型樞紐中的河南洛陽、湖南張家界、湖北宜昌、山西運(yùn)城機(jī)場更利于升級為中型樞紐，以上4 個(gè)城市當(dāng)中具有豐富的自然或人文旅游資源，作為具有發(fā)展前景的旅游城市，擴(kuò)大機(jī)場規(guī)模，增加機(jī)場可服務(wù)的范圍和人口，會降低機(jī)場轉(zhuǎn)型升級的難度.西部地區(qū)的5 個(gè)中型樞紐全部要升級為區(qū)域性樞紐，因此此后要增加西部地區(qū)的中型樞紐，在中小型樞紐當(dāng)中，選擇內(nèi)蒙古呼倫貝爾、云南西雙版納、新疆庫爾勒、廣西北海等機(jī)場升級為中型樞紐，以上機(jī)場的通航城市為近年來熱門的旅游城市，同中部地區(qū)一樣，具有豐富的旅游資源，經(jīng)濟(jì)發(fā)展更有潛力.東部地區(qū)的中型樞紐數(shù)量較多，同時(shí)近些年其經(jīng)濟(jì)發(fā)展來發(fā)展速度較快，角色升級的潛力比較大，所以在中小型樞紐當(dāng)中選擇相對成熟的機(jī)場，替代原來中型樞紐的地位，江蘇南通、山東威海、江蘇揚(yáng)州、浙江義烏、廣東湛江、浙江舟山等機(jī)場可以升級為中型樞紐.

我國中小型樞紐東部地區(qū)擁有16 個(gè)，中部地區(qū)擁有9 個(gè)，西部地區(qū)擁有19 個(gè)，該等級的機(jī)場樞紐位于西部地區(qū)的數(shù)量最多，中部地區(qū)的數(shù)量最少.在小型樞紐中屬于中部地區(qū)的有37 個(gè)，占其層級總量的28%，其中宜賓、恩施、大同、延吉、池州、佳木斯、景德鎮(zhèn)、伊春、黑河、上饒等機(jī)場可適當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模，升級到上一層級樞紐.東部地區(qū)的小型樞紐有15 個(gè)，占總量的11.4%，由于東部地區(qū)的機(jī)場樞紐相對于中西部地區(qū)來說交通基礎(chǔ)設(shè)施比較完善，因此余下東部地區(qū)的小型樞紐均可升級到上一層等級.西部地區(qū)的小型樞紐達(dá)到80個(gè)，其中陜西、四川、內(nèi)蒙古、廣西和貴州省域內(nèi)的小樞紐應(yīng)當(dāng)加以培育，這樣利于西部地區(qū)整體可達(dá)性的提升，對于西北和藏南地區(qū)應(yīng)該適當(dāng)增加新的機(jī)場.

4 結(jié)論、建議與討論

4.1 結(jié)論

通過分析中國民用機(jī)場的可達(dá)性的空間特征，從機(jī)場空間服務(wù)面積、機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模探究機(jī)場的服務(wù)水平以及中國航空網(wǎng)絡(luò)中民用機(jī)場規(guī)劃的合理性，提出優(yōu)化機(jī)場格局分布的策略和方法，主要得到以下結(jié)論：

1）全國范圍內(nèi)的機(jī)場可達(dá)性空間分布差異較為明顯，其中可達(dá)性較高的區(qū)域集中在東部的遼中、京津冀、山東半島、長三角和珠三角地區(qū)，中部的安徽省以及河南省覆蓋下的部分地區(qū)以及西部的隴海、蘭新和成渝等交通干線.機(jī)場綜合服務(wù)水平最高的時(shí)間段為90～120 min，其次是60～90 min，由此可見，90 min 的機(jī)場出行時(shí)間是航空服務(wù)是否具有良好便捷度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn).

2）東中部地區(qū)的機(jī)場服務(wù)區(qū)空間上呈連片、重疊分布，西部地區(qū)的機(jī)場服務(wù)區(qū)呈分散、零星分布，機(jī)場服務(wù)區(qū)面積呈現(xiàn)出東大西小、南大北小的規(guī)律，分布格局與機(jī)場的地理位置、腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及覆蓋的人口數(shù)量等因素息息相關(guān).服務(wù)區(qū)內(nèi)覆蓋人口數(shù)量多、服務(wù)水平相對最高的是華北和華東地區(qū)，相反的情況則，集中在我國西北、東北以及西藏地區(qū).機(jī)場服務(wù)區(qū)內(nèi)覆蓋經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口數(shù)量的空間分布格局有所相似，均呈現(xiàn)東高西低的態(tài)勢.因此，各機(jī)場服務(wù)區(qū)覆蓋的人口數(shù)量和經(jīng)濟(jì)規(guī)模決定了機(jī)場可達(dá)性的高低，且機(jī)場整體的服務(wù)水平與以上兩個(gè)指標(biāo)的增長呈正相關(guān).

3）新機(jī)場的規(guī)劃區(qū)位多數(shù)側(cè)重于我國中西部地區(qū)、東北地區(qū)、老少邊窮和旅游地區(qū)，綜合考慮其機(jī)場區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、服務(wù)面積和交通因素，縮小全國機(jī)場空間分布的差距，東北機(jī)場群優(yōu)先新建4 個(gè)，華北機(jī)場群優(yōu)先新建5 個(gè)，華東機(jī)場群優(yōu)先新建6 個(gè)，中南機(jī)場群優(yōu)先新建15 個(gè)，西北機(jī)場群優(yōu)先新建11 個(gè).需擴(kuò)建的機(jī)場大多分布在華北機(jī)場群、華東機(jī)場群和中南機(jī)場群的服務(wù)區(qū)內(nèi)，空間分布以中東部地區(qū)為主.

4）從區(qū)域公平角度出發(fā)，鄭州、武漢、長沙、哈爾濱、廈門以及青島未來可向全國性樞紐轉(zhuǎn)換升級，提升所在地區(qū)的航空運(yùn)輸能力；全國各省份至少有一個(gè)區(qū)域性以上的樞紐，對于中型樞紐向區(qū)域性樞紐的升級，西部地區(qū)需要更多航空資源的傾斜；對于升級為中等樞紐的城市，更傾向于具有豐富自然或人文旅游資源的旅游城市，更易擴(kuò)大機(jī)場規(guī)模，增加機(jī)場可服務(wù)的范圍和人口；東部地區(qū)的機(jī)場樞紐相對于中西部地區(qū)來說交通基礎(chǔ)設(shè)施比較完善，東部地區(qū)的小型樞紐均可升級到上一層等級.

4.2 建議

1）新建機(jī)場的區(qū)位選擇關(guān)系到全國機(jī)場的空間格局，但是機(jī)場區(qū)位會受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城鎮(zhèn)規(guī)劃發(fā)展、旅游發(fā)展需求等諸多因素的影響.在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，新機(jī)場的區(qū)位選擇趨于當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，但是自身還未擁有機(jī)場的城市.基于當(dāng)前機(jī)場的空間分異格局，新建機(jī)場的區(qū)位選擇要注重公共服務(wù)均等化和縮減東部和中西部機(jī)場的發(fā)展差距，重點(diǎn)向西部和偏遠(yuǎn)地方傾斜.

2）民用機(jī)場作為綜合交通運(yùn)輸體系之一，從整個(gè)交通體系出發(fā)，不斷優(yōu)化機(jī)場空間格局的同時(shí)，陸上綜合交通網(wǎng)絡(luò)需要不斷完善和優(yōu)化，使得機(jī)場可以有效銜接到公路或鐵路等運(yùn)輸方，構(gòu)建以樞紐機(jī)場為核心節(jié)點(diǎn)的綜合交通體系.對于全國綜合交通道路網(wǎng)的規(guī)劃，未來地方政府需要更加側(cè)重于中西部地區(qū)的小型樞紐，尤其是西南和西北機(jī)場群區(qū)域，不斷完善機(jī)場周邊基礎(chǔ)交通設(shè)施，利于機(jī)場擴(kuò)大其服務(wù)輻射范圍，增加服務(wù)區(qū)的面積，提高機(jī)場整體的服務(wù)水平.

3）交通基礎(chǔ)設(shè)施的可達(dá)性溢出雖然可以為周邊地區(qū)交通提供便利，同時(shí)也可能會帶來進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是區(qū)域間要達(dá)到互利共贏，需要區(qū)域間存在有一定的協(xié)調(diào)機(jī)制.地方政府需要盡力建立區(qū)域協(xié)調(diào)平衡的機(jī)制，發(fā)揮機(jī)場空間溢出效應(yīng)的優(yōu)勢，由此更加利于新機(jī)場確定適當(dāng)?shù)膮^(qū)位，擴(kuò)大機(jī)場可服務(wù)的范圍、人口數(shù)量以及經(jīng)濟(jì)規(guī)模，提高機(jī)場負(fù)載能力和整體的服務(wù)水平.

4.3 討論

民用機(jī)場作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施之一，是聯(lián)系區(qū)域內(nèi)部地理空間以及一系列社會經(jīng)濟(jì)活動的紐帶，區(qū)域內(nèi)機(jī)場服務(wù)水平的高低通常與該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度相匹配.目前我國機(jī)場的空間布局存在“東密西疏”的問題.國內(nèi)的機(jī)場可達(dá)性具有一定的研究價(jià)值，但本研究基礎(chǔ)僅限于全國公路道路網(wǎng)這一方面，而在多數(shù)大城市的出行者還可以選擇城際鐵路或市郊鐵路、城市軌道交通、高速鐵路等，從出發(fā)地前往飛機(jī)場.本研究選擇單一的汽車出行因素，會影響機(jī)場可達(dá)性分析的準(zhǔn)確性，在未來的研究當(dāng)中，需要增加基于綜合交通對機(jī)場可達(dá)性的分析.