鄉(xiāng)村振興背景下縣域交通網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性研究
——以成安縣為例

王棟棟,王同文

(河南理工大學(xué) 建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，河南 焦作 454000)

1 引言

2017年黨的“十九大”提出“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”，旨在建立健全城鄉(xiāng)融合發(fā)展，統(tǒng)籌推進(jìn)農(nóng)村建設(shè)[1]。2021年3月11日，十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議表決通過(guò)的《關(guān)于〈國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要〉的決議》中提出“堅(jiān)持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，實(shí)施鄉(xiāng)村建設(shè)行動(dòng)”。鄉(xiāng)村的發(fā)展動(dòng)力由城鄉(xiāng)雙向互動(dòng)[2]，交通網(wǎng)絡(luò)作為城鄉(xiāng)間的互動(dòng)紐帶，直接影響著區(qū)域發(fā)展。

交通路網(wǎng)的可達(dá)性分析在一定程度上可以正確評(píng)價(jià)該區(qū)域路網(wǎng)的合理性，對(duì)于區(qū)域規(guī)劃發(fā)展具有重要意義。1959年Hansen[3]提出交通網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)相互作用機(jī)會(huì)大小的可達(dá)性概念，為交通網(wǎng)絡(luò)相關(guān)學(xué)科的研究提供了新的思路和方法。新的信息技術(shù)發(fā)展為研究人員在多尺度和多對(duì)象上對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的分析提供了支撐。在全國(guó)尺度上，俞路[4]對(duì)2009～2016年期間中國(guó)主要城市的交通可達(dá)性及其區(qū)域差異進(jìn)行了比較分析，嫣慧麗等[5]通過(guò)對(duì)中國(guó)“四縱四橫”高鐵沿線站點(diǎn)城市可達(dá)性及經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的探究，識(shí)別了高鐵網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性空間格局及城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的主導(dǎo)方向,閻福禮等[6]對(duì)中國(guó)不同交通模式的可達(dá)性空間格局進(jìn)行了分析研究；省際、省域及城市群尺度上，對(duì)多種交通方式進(jìn)行研究，如高速鐵路、高速公路、普通公路及綜合交通系統(tǒng)，研究多從可達(dá)性格局及演化進(jìn)行分析[7-10]，研究區(qū)域眾多且研究?jī)?nèi)容與區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)聯(lián)，反映出了理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)之間的差異[11]，羅雨等[12]以山陽(yáng)縣為例充分考慮貧困山區(qū)地形特點(diǎn)研究分析了秦巴山區(qū)農(nóng)村路網(wǎng)通達(dá)性。

交通可達(dá)性是城市之間聯(lián)系的基本條件[13]，對(duì)其研究的尺度和對(duì)象較為廣泛，縣域尺度下的路網(wǎng)可達(dá)性研究對(duì)象相對(duì)單一，多以貧困山區(qū)為例，對(duì)平原地區(qū)的路網(wǎng)現(xiàn)狀分析研究較為少見(jiàn)。交通網(wǎng)絡(luò)作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，直接影響居民生產(chǎn)生活。本文選取地處冀南平原的成安縣路網(wǎng)為研究對(duì)象，基于GIS平臺(tái)，將網(wǎng)絡(luò)分析功能和空間插值法相結(jié)合開(kāi)展可達(dá)性分析，并展開(kāi)綜合評(píng)價(jià)，為后續(xù)路網(wǎng)建設(shè)提供理論參考。

2 研究區(qū)域概況、研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 成安縣概況

成安縣位于河北省邯鄲市東南部，處于晉、冀、魯、豫接壤地帶。地處冀南平原，地勢(shì)平坦，西南略高，東北略低，境域面積475.60 km2,轄5鎮(zhèn)4鄉(xiāng)236個(gè)行政村。第七次人口普查數(shù)據(jù)顯示全縣總?cè)丝谶_(dá)40.11萬(wàn)人。

成安縣臨近交通樞紐，境內(nèi)515國(guó)道呈南北走向延伸至成安縣城區(qū)，呈稀疏網(wǎng)狀分布，東西走向的313、315省道和南北走向的212省道穿境而過(guò)。目前，全縣公路總里程達(dá)888.98 km，公路密度1.87 km/km2，每萬(wàn)人擁有公路里程22.16 km，鄉(xiāng)鎮(zhèn)間主要以省道和市區(qū)級(jí)道路連接。研究區(qū)域及交通路網(wǎng)如圖1、2所示。

圖1 研究區(qū)域

圖2 成安縣交通網(wǎng)絡(luò)

2.2 基于最小阻抗的可達(dá)性評(píng)價(jià)方法

Allen最早提出基于最小阻抗的可達(dá)性分析方法，該方法將起始點(diǎn)至所有目標(biāo)點(diǎn)的平均最小阻抗作為中心點(diǎn)的可達(dá)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。利用公路交通網(wǎng)絡(luò)中2個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短時(shí)間或最短空間距離作為阻抗，可達(dá)性的好壞可以通過(guò)計(jì)算結(jié)果的數(shù)值大小來(lái)判斷，所得數(shù)值越小則表明可達(dá)性水平越高。路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及整個(gè)路網(wǎng)可達(dá)性可表示為：

(1)

(2)

式(1)、(2)中，Ai表示網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性；dij為節(jié)點(diǎn)i、j之間的最短時(shí)間距離或最短空間距離；A為整個(gè)路網(wǎng)的可達(dá)性；n為整個(gè)公路網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)總個(gè)數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文以成安縣道路網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀，未將高速公路和鐵路考慮其中，所采用的數(shù)據(jù)包括地理空間數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)兩大類。研究區(qū)域內(nèi)公路網(wǎng)絡(luò)、行政界限等地理空間數(shù)據(jù)均來(lái)自水經(jīng)注萬(wàn)能地圖下載器，部分社會(huì)經(jīng)濟(jì)類數(shù)據(jù)來(lái)自于《中國(guó)縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》2019年鄉(xiāng)鎮(zhèn)卷。上述數(shù)據(jù)均在ArcGIS軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，投影配準(zhǔn)(投影坐標(biāo)為CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_38)、拓?fù)錂z驗(yàn)、糾正拓?fù)溴e(cuò)誤、建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集和設(shè)置要素類屬性，進(jìn)而構(gòu)建道路交通網(wǎng)絡(luò)。

3 結(jié)果分析

分析基于ArcGIS軟件平臺(tái)，選取時(shí)間和距離阻抗建立OD成本矩陣，并基于此來(lái)查找和測(cè)量交通網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)起始節(jié)點(diǎn)和目的地點(diǎn)的最小成本，然后求解作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行各起始節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性統(tǒng)計(jì)，在此基礎(chǔ)上采用反距離權(quán)重法(Inverse Distance Weight)進(jìn)行插值分析，通過(guò)設(shè)置自然間斷點(diǎn)的分類方法將其分為9個(gè)類別，最終得到可視化的可達(dá)性分析圖(圖3)，圖中顏色越深代表可達(dá)性越好。

圖3 可達(dá)性分析

從最短時(shí)間阻抗的角度分析，成安縣路網(wǎng)中任意兩個(gè)地點(diǎn)之間的車行時(shí)間平均為16 min，可達(dá)性分布頻數(shù)最高為10.4 min。中心區(qū)域可達(dá)性最好，主要包括成安鎮(zhèn)、道東堡鄉(xiāng)的西南部、柏寺?tīng)I(yíng)鄉(xiāng)的西北部及辛義鄉(xiāng)的北部。如圖3a所示，可達(dá)性呈波狀往外擴(kuò)散，沿313和315省道東西方向顯著遞減，沿著主干道向外遞減的可達(dá)性圈層與沿著其他道路往外分布的可達(dá)性圈層相比，其時(shí)間成本低。主干道能有效降低區(qū)域出行的時(shí)間成本，提升其可達(dá)性。成安縣縣域面積達(dá)475.60 km2，僅三條省道貫通，省級(jí)交通設(shè)施仍需完善，以提高便捷度。

由圖3b可知，區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)以成安縣縣城為中心呈環(huán)形放射式分布，由中部高可達(dá)性向外圍遞減的“核心—外圍”多圈層結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)單中心多圈層的特征。成安縣路網(wǎng)中任意2個(gè)路口之間的距離最大值為23.78 km，最小值為8.84 km。由于縣城主干道較為密集，次干道及其他類別路網(wǎng)相對(duì)稀疏，縣城中心至各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的空間距離增加，導(dǎo)致可達(dá)性總體特征呈環(huán)狀向四周遞減，形成一個(gè)高值核心區(qū)。位于縣域中心的成安鎮(zhèn)、道東堡鄉(xiāng)和柏寺?tīng)I(yíng)鄉(xiāng)路網(wǎng)分布較其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)密集，可達(dá)性較高，交通便利；位于西部的長(zhǎng)巷鄉(xiāng)、東南部的李家疃鎮(zhèn)和東北部的北鄉(xiāng)義鄉(xiāng)可達(dá)性較差，可達(dá)性指數(shù)衰減較快，表明鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間距離縣城中心的距離和公路網(wǎng)路建設(shè)之間的差異及不同等級(jí)的公路對(duì)交通可達(dá)性影響較大。

從最短時(shí)間阻抗和最短距離阻抗的可達(dá)性視角綜合分析，成安縣可達(dá)性較高區(qū)域分布在以縣城為核心的區(qū)域，分布規(guī)律相對(duì)一致。從最短距離阻抗的分析圖可以看出其可達(dá)性最低的區(qū)域比基于最短時(shí)間阻抗的可達(dá)性最低區(qū)域大，其空間分布特征顯著，可達(dá)性最差的區(qū)域分布在成安縣東部和西部?jī)蓚?cè)，受空間距離及路網(wǎng)規(guī)模影響較大。由上可知，可達(dá)性好及可達(dá)性差的地區(qū)往往會(huì)對(duì)臨近區(qū)域產(chǎn)生輻射影響，且可達(dá)性好的區(qū)域作用強(qiáng)于可達(dá)性差的區(qū)域。

4 結(jié)論與討論

本文以成安縣縣域路網(wǎng)為研究對(duì)象，分析了其公路網(wǎng)的可達(dá)性。從整體來(lái)看，成安縣縣域內(nèi)路網(wǎng)可達(dá)性水平受主干道影響較大，呈現(xiàn)出單核心多圈層的空間分布結(jié)構(gòu)，布局有待完善，且各鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)部路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)聯(lián)系不夠緊密；主要表現(xiàn)為路網(wǎng)成熟性和對(duì)外聯(lián)系便捷性較差[11]，不利于縣域物流的發(fā)展，影響對(duì)外交流；成安縣轄區(qū)呈現(xiàn)東西長(zhǎng)南北窄的特點(diǎn)，高可達(dá)性區(qū)域主要集中在以縣城為中心的附近區(qū)域，并沿著主干道呈波狀向外分布，東西部區(qū)域可達(dá)性最低。從局部看，成安縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)間路網(wǎng)可達(dá)性存在著明顯差異，其中成安鎮(zhèn)路網(wǎng)可達(dá)性最好，商城鎮(zhèn)和長(zhǎng)巷鄉(xiāng)西部以及北鄉(xiāng)義鄉(xiāng)和漳河店鎮(zhèn)的東部可達(dá)性最差，這種格局的形成與區(qū)位條件、經(jīng)濟(jì)狀況以及公路建設(shè)情況等因素有關(guān)。

在此分析基礎(chǔ)上提出建議：由于成安縣縣域東西較長(zhǎng)空間距離較遠(yuǎn)，發(fā)展采用多核心多圈層模式利于縮短核心區(qū)域到其他區(qū)域的距離；改善公路級(jí)配，提高支路與主干道的銜接，充分發(fā)揮主干道的功能，帶動(dòng)鄉(xiāng)村路網(wǎng)的發(fā)展。

鄉(xiāng)村振興，交通是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈[14]，可以促進(jìn)鄉(xiāng)村要素的流通，推動(dòng)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。公路網(wǎng)作為交通的重要組成部分，其建設(shè)發(fā)展具有先導(dǎo)性作用，能促進(jìn)對(duì)外交流，提高當(dāng)?shù)鼐用裢獬龅谋憬荻?，?duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)具有促進(jìn)作用。本文僅以成安縣路網(wǎng)為研究對(duì)象進(jìn)行靜態(tài)分析，未考慮周邊區(qū)域路網(wǎng)對(duì)成安縣路網(wǎng)可達(dá)性的影響。對(duì)于縣域尺度下的諸多領(lǐng)域的可達(dá)性研究有賴于諸多研究人員采取更完善的研究方法和更加全面的內(nèi)容，以切實(shí)有效地推動(dòng)鄉(xiāng)村發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興，實(shí)施鄉(xiāng)村建設(shè)行動(dòng)。