馮廣超 ， 覃成林

(暨南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，廣州510632)

可達(dá)性研究動(dòng)態(tài)及測(cè)算模型修訂

馮廣超 ， 覃成林

(暨南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，廣州510632)

可達(dá)性在地理、交通、經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃等學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，但其概念和測(cè)算方法仍在不斷的探討之中。通過(guò)考察可達(dá)性的概念及其有關(guān)的研究動(dòng)態(tài)，將可達(dá)性定義為空間網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的某種流量借助某種交通方式抵達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的難易程度。對(duì)5種主要的可達(dá)性模型進(jìn)行比較，將交通站點(diǎn)通勤頻次引入基于加權(quán)最短旅行時(shí)間的可達(dá)性模型，提出一個(gè)修訂的可達(dá)性測(cè)算模型。運(yùn)用全國(guó)168個(gè)地級(jí)及以上城市2011年的數(shù)據(jù)，對(duì)未修訂和修訂的可達(dá)性模型的測(cè)算結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比，修訂的可達(dá)性模型更能真實(shí)地反映可達(dá)性信息。

可達(dá)性；交通網(wǎng)絡(luò)；節(jié)點(diǎn)；最短旅行時(shí)間

0 引言

亞當(dāng)·斯密在闡述市場(chǎng)范圍對(duì)分工的限制時(shí)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)淖饔帽磉_(dá)了這樣的思想：交通條件改善可以一定程度上拓寬市場(chǎng)區(qū)范圍并促進(jìn)區(qū)際貿(mào)易，其結(jié)果必然有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。但在交通網(wǎng)絡(luò)中，不同節(jié)點(diǎn)卻呈現(xiàn)出明顯的交通條件差異，進(jìn)而導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)發(fā)展出現(xiàn)差異。因此，如何評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)在交通網(wǎng)絡(luò)中的地位成為學(xué)界關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題。W.G.Hansen在1959年提出了通達(dá)性概念，并從相互作用機(jī)會(huì)大小的角度對(duì)其定義[2]。其后，從通達(dá)性衍生出了可達(dá)性概念，但并未形成公認(rèn)的定義。從國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)來(lái)看，可達(dá)性的新涵義在不斷產(chǎn)生。G.H.Pirie認(rèn)為可達(dá)性概念模糊，只有在研究具體問(wèn)題時(shí)，定義其涵義才有意義。因此，可達(dá)性沒(méi)有唯一的定義[3]。有學(xué)者則認(rèn)為，可達(dá)性反映了經(jīng)濟(jì)主體克服空間阻隔的難易程度，如果經(jīng)濟(jì)主體從一地到另一地的空間阻隔大，那么該地的可達(dá)性差；反之，可達(dá)性好[4-6]。也有一些學(xué)者認(rèn)為，可達(dá)性是某節(jié)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)所能接近的發(fā)展機(jī)會(huì)數(shù)量，若該節(jié)點(diǎn)能接近的發(fā)展機(jī)會(huì)多，則該節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性好；若該節(jié)點(diǎn)能接近的發(fā)展機(jī)會(huì)少，則可達(dá)性差[2,7-8]。還有的學(xué)者認(rèn)為，可達(dá)性反映了節(jié)點(diǎn)間相互作用的潛力，若節(jié)點(diǎn)受其他節(jié)點(diǎn)施加的作用力大，則其可達(dá)性好；反之，其可達(dá)性差[2,9-10]。相應(yīng)地，由于研究問(wèn)題、方法、數(shù)據(jù)等不同，不同學(xué)者在研究可達(dá)性時(shí)采取的定義與模型也不同。

可達(dá)性的模型形式各異，其可檢驗(yàn)程度也大不相同。在已有研究的基礎(chǔ)上，本研究對(duì)可達(dá)性進(jìn)行定義，并指出常用的可達(dá)性模型的缺陷，進(jìn)而對(duì)其修訂。

1 可達(dá)性概念及研究動(dòng)態(tài)

1.1 可達(dá)性概念

各種經(jīng)濟(jì)社會(huì)組織及各種空間組織都處于不同的空間網(wǎng)絡(luò)中，可達(dá)性在本質(zhì)上反映的是這些組織(可抽象為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn))在空間網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)系便捷性?？臻g聯(lián)系具體表現(xiàn)為某種流量的流動(dòng)，且必須依靠相應(yīng)的交通方式才能實(shí)現(xiàn)。因此，將可達(dá)性定義為：在空間網(wǎng)絡(luò)中，其他節(jié)點(diǎn)的某種流量借助某種交通方式抵達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的難易程度。其大小由該流量的單位旅行成本衡量，該流量的單位旅行成本越大，該點(diǎn)可達(dá)性越差；反之，可達(dá)性越好。

1.2 可達(dá)性研究動(dòng)態(tài)

1.2.1 測(cè)度可達(dá)性的指標(biāo)和方法。由過(guò)去的單一指標(biāo)和方法向多指標(biāo)、多方法發(fā)展。羅鵬飛等采用加權(quán)平均旅行時(shí)間、經(jīng)濟(jì)潛力、日常可達(dá)性3種指標(biāo)研究高速鐵路對(duì)京滬地區(qū)可達(dá)性的影響[11]。李平華等不僅探討了可達(dá)性的涵義及主要特征，還比較了綜合可達(dá)性的3種主要定量評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為潛能模型優(yōu)于交通成本的加權(quán)平均值模型、機(jī)會(huì)可達(dá)性和日可達(dá)性模型[12]。陳潔等從網(wǎng)絡(luò)特性的角度將常用的可達(dá)性模型系統(tǒng)分類，涉及拓?fù)浞ā⒕嚯x法、累積機(jī)會(huì)法、等值線法、重力模型法、平衡系數(shù)法、時(shí)空法、效用法等，并比較了各模型中可達(dá)性的影響因素，認(rèn)為應(yīng)依據(jù)研究需求確定可達(dá)性模型涉及的影響因素[13]。劉賢騰回顧了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)可達(dá)性的含義和模型的論述，認(rèn)為空間可達(dá)性測(cè)算方法總體上有空間阻隔、機(jī)會(huì)累積和空間相互作用3種類型[14]。吳威等在分析中國(guó)鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性空間格局時(shí)采用了空間距離、時(shí)間距離、連接性、可選擇性等多項(xiàng)指標(biāo)[15]。蔣海兵等利用日?？蛇_(dá)性、潛力值與加權(quán)平均時(shí)間，比較有無(wú)高鐵情景下京滬高鐵沿線中心城市可達(dá)性變化，探討了高鐵對(duì)中心城市可達(dá)性的影響[16]。S.P.Chen等使用時(shí)空建模方法對(duì)廣州都市圈的連通性和可達(dá)性進(jìn)行了研究，并使用旅行時(shí)間矩陣模型評(píng)估了節(jié)點(diǎn)可達(dá)性[17]。S.Karou等利用可達(dá)性模型預(yù)測(cè)了規(guī)劃的交通基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)英國(guó)愛(ài)丁堡地區(qū)可達(dá)性層級(jí)的影響，集中在對(duì)規(guī)劃的交通基礎(chǔ)設(shè)施是否提高了可達(dá)性并縮小了城市內(nèi)部的(可達(dá)性)差距方面[18]。S.L.Shaw等通過(guò)基于鐵路列車時(shí)刻表的可達(dá)性評(píng)估方法對(duì)中國(guó)高鐵4個(gè)主要階段的旅行時(shí)間變化、旅行費(fèi)用、距離可達(dá)性進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)算[19]，但其顯然忽略了微觀層面上列車通行頻次將影響城市站點(diǎn)的可達(dá)性這一事實(shí)。Y.Wang等結(jié)合潛力和修訂的可達(dá)性指標(biāo)采用土地利用和交通相互作用模型評(píng)估了馬德里的運(yùn)輸政策對(duì)可達(dá)性的影響[20]。B.Zondag等利用可達(dá)性模型對(duì)荷蘭的TIGRIS XL土地利用和交通相互作用模型進(jìn)行了評(píng)估[21]。G.H.Wang等使用基于流量的可達(dá)性模型對(duì)位序等級(jí)方法進(jìn)行了驗(yàn)證,并在比較了多種指標(biāo)后認(rèn)為流量數(shù)據(jù)可用于位序等級(jí)方法以測(cè)算節(jié)點(diǎn)可達(dá)性[22]。W.Xu等借助考慮時(shí)間維度的擴(kuò)展引力模型，認(rèn)為廈門市公交出行中不同時(shí)間段出行需求和公交車站的載客量之間的波動(dòng)使得城市各處的公交可達(dá)性顯著不同[23]。

1.2.2 對(duì)可達(dá)性進(jìn)行宏觀和微觀的區(qū)分。金鳳君等在可達(dá)性的基礎(chǔ)上提出了區(qū)域交通優(yōu)勢(shì)度的基本表述結(jié)構(gòu)，即交通網(wǎng)絡(luò)密度、交通干線影響度和區(qū)位優(yōu)勢(shì)度[24]。但該方法僅適用于宏觀樣本的研究，刻畫(huà)微觀層面的可達(dá)性還需要對(duì)傳統(tǒng)可達(dá)性指標(biāo)體系進(jìn)行發(fā)展和完善。馬林兵等對(duì)此進(jìn)行了有益的嘗試，提出了適用于研究城市內(nèi)部的個(gè)體或商業(yè)區(qū)位的微觀可達(dá)性計(jì)算方法，通過(guò)引入啟發(fā)式A*空間搜索算法計(jì)算網(wǎng)格間路徑的交通成本，進(jìn)而利用網(wǎng)格內(nèi)的道路密度和土地利用狀態(tài)來(lái)模擬計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的交通成本，再通過(guò)計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的可達(dá)性指標(biāo)，研究整個(gè)區(qū)域的可達(dá)性的空間特點(diǎn)[25]。

1.2.3 研究綜合可達(dá)性問(wèn)題。聶偉等建立了區(qū)域節(jié)點(diǎn)城市和區(qū)域整體可達(dá)性模型，用于測(cè)算北京都市圈的可達(dá)性[26]。這種方法拓寬了可達(dá)性的應(yīng)用范疇，但需要相應(yīng)的指標(biāo)支撐，存在一定的局限。張莉等認(rèn)為，對(duì)于給定的區(qū)域，區(qū)內(nèi)節(jié)點(diǎn)可達(dá)性應(yīng)該是區(qū)內(nèi)可達(dá)性與區(qū)外可達(dá)性的綜合評(píng)價(jià)[27]。這時(shí)，可達(dá)性已經(jīng)成了點(diǎn)的獨(dú)立屬性。孟德友等以省會(huì)城市為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，采用加權(quán)平均旅行時(shí)間指標(biāo)對(duì)中國(guó)“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng)及長(zhǎng)三角、珠三角和環(huán)渤海地區(qū)城際客運(yùn)系統(tǒng)建成前后省際可達(dá)性及演變態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析[28]。加權(quán)平均旅行時(shí)間是常用的可達(dá)性指標(biāo)之一。劉傳明等通過(guò)對(duì)湖北省79個(gè)縣域綜合交通可達(dá)性的定量分析完善了不受分析空間尺度大小影響的綜合交通可達(dá)性賦值測(cè)度法，尤其強(qiáng)調(diào)了火車站的節(jié)點(diǎn)屬性及其等級(jí)對(duì)可達(dá)性的影響[29]。火車站的通勤頻次是反映火車站等級(jí)最直接的指標(biāo)，因此，火車站的通勤頻次將對(duì)站點(diǎn)的可達(dá)性造成影響。沈驚宏等從時(shí)間指標(biāo)、費(fèi)用指標(biāo)和吸引機(jī)會(huì)指數(shù)三大層面及全域時(shí)間可達(dá)性、局域時(shí)間可達(dá)性和鄰域(開(kāi)放性)時(shí)間影響區(qū)、基于最短路徑的費(fèi)用指數(shù)、不計(jì)時(shí)間及路程的最小費(fèi)用指數(shù)、基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的吸引機(jī)會(huì)指數(shù)6個(gè)指標(biāo)剖析了安徽省城鎮(zhèn)可達(dá)性空間分異規(guī)律，建立了一個(gè)多指標(biāo)的綜合可達(dá)性指數(shù)模型[30]。但該方法采用指標(biāo)眾多，將本質(zhì)上屬于同一類型的時(shí)間、費(fèi)用指標(biāo)分離開(kāi)來(lái)，容易造成可達(dá)性要義理解的復(fù)雜化。J.J.Jiao等通過(guò)3種常用的可達(dá)性指標(biāo)對(duì)中國(guó)高鐵現(xiàn)在和未來(lái)的可達(dá)性效應(yīng)進(jìn)行了測(cè)算，結(jié)果顯示隨著時(shí)間的推移，規(guī)劃的高鐵網(wǎng)絡(luò)將導(dǎo)致更多的均衡發(fā)展，但可達(dá)性的區(qū)域差距仍將大于高鐵建設(shè)前[31]。H.Kim等使用加權(quán)平均旅行時(shí)間和可達(dá)性潛力指標(biāo)對(duì)韓國(guó)2004—2018年高鐵擴(kuò)展對(duì)可達(dá)性及空間均衡變化的影響進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在缺少省際高鐵線路的情況下，可達(dá)性提高并不足以增進(jìn)可達(dá)性的空間均衡[32]。趙云等以京滬高速鐵路為例，分析了高速鐵路站點(diǎn)對(duì)沿線各個(gè)區(qū)域可達(dá)性的影響，并以可達(dá)性與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)性為基礎(chǔ)，建立了高速鐵路站點(diǎn)影響力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型，并對(duì)京滬沿線高速鐵路站點(diǎn)的影響力進(jìn)行了預(yù)測(cè)[33]。

總的來(lái)看，在可達(dá)性的測(cè)度指標(biāo)與方法方面，以空間阻隔、經(jīng)濟(jì)潛力、交通成本為內(nèi)涵的可達(dá)性模型最為常見(jiàn)，其他模型多側(cè)重于考察可達(dá)性的某個(gè)方面，尚未有統(tǒng)一的測(cè)度指標(biāo)。對(duì)可達(dá)性進(jìn)行宏觀、微觀的區(qū)分，需要注意其應(yīng)用的條件，如果不加辨析地使用，則容易得出不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。綜合可達(dá)性的研究雖然力圖全面考察可達(dá)性，但由于其所采用的指標(biāo)眾多，在實(shí)際使用時(shí)，其適用性和可比性都有一定的局限。

2 可達(dá)性主要測(cè)算模型評(píng)述

大多數(shù)可達(dá)性模型從空間阻隔、經(jīng)濟(jì)潛力、交通成本、就業(yè)機(jī)會(huì)等角度對(duì)可達(dá)性進(jìn)行測(cè)算。其中，代表性的可達(dá)性模型有5種，各有其特點(diǎn)及不足(表1)。在Hansen勢(shì)能模型中，表示區(qū)與區(qū)之間出行時(shí)間效果的指數(shù)x在實(shí)際應(yīng)用時(shí)難以確定，因此，適用性帶有局限。在供給需求模型中，空間阻隔衰減函數(shù)是關(guān)鍵，但是，表征空間阻隔程度大小的空間阻隔衰減函數(shù)卻只是理論上的參數(shù)，具體操作起來(lái)十分不便，影響了該模型的適用性?？臻g阻隔模型沒(méi)有從定義上對(duì)可達(dá)性剖析，采用空間阻隔來(lái)解釋可達(dá)性的內(nèi)涵過(guò)于簡(jiǎn)單，因?yàn)殡S著現(xiàn)代交通方式的發(fā)展，節(jié)點(diǎn)間的通達(dá)情況已經(jīng)不再主要地受制于空間阻隔，而是更多地受制于時(shí)間距離等交通成本的大小。區(qū)位經(jīng)濟(jì)潛力模型雖遵從了W.G.Hansen對(duì)通達(dá)性的定義，但將經(jīng)濟(jì)流量類比為質(zhì)量忽略了經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的復(fù)雜性，經(jīng)濟(jì)潛能通過(guò)制度、政策、交通等通道實(shí)現(xiàn)，因此造成了距離摩擦系數(shù)往往不能量化，從而使該模型的應(yīng)用有限。交通成本模型中節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性定義為交通網(wǎng)絡(luò)中其他各點(diǎn)通過(guò)某種交通方式抵達(dá)該點(diǎn)的加權(quán)最短旅行時(shí)間。由于超越了上述空間阻隔法的局限，該模型被多數(shù)學(xué)者所采用。但需注意的是，該模型將經(jīng)濟(jì)流量對(duì)2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短旅行時(shí)間予以加權(quán)，其意義在于將各節(jié)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模納入到模型中，以反映節(jié)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模不同造成的可達(dá)性差異程度。然而，加權(quán)最短旅行時(shí)間只能作為節(jié)點(diǎn)可達(dá)性潛力的一種近似描繪。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中不可能出現(xiàn)所有經(jīng)濟(jì)流量從一節(jié)點(diǎn)全部流向另一節(jié)點(diǎn)的情況，節(jié)點(diǎn)間流動(dòng)的往往是一些可觀測(cè)到的流量，如客運(yùn)量或貨運(yùn)量等。此外，旅行時(shí)間反映了節(jié)點(diǎn)間運(yùn)輸?shù)臅r(shí)效性，而未反映節(jié)點(diǎn)的運(yùn)能大小。

表1 可達(dá)性主要測(cè)算模型Tab.1 Main calculating models of accessibility

3 可達(dá)性模型修訂

萬(wàn)有引力公式本身就隱含了引力、勢(shì)能、阻抗等涵義，因此，其引申出的交通成本模型較全面地反映了可達(dá)性的諸多屬性?；谝延锌蛇_(dá)性模型的不足，對(duì)交通成本模型進(jìn)行修訂，將節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸能力納入交通成本模型中，以增強(qiáng)交通成本模型研究可達(dá)性的適用性。

3.1 納入多種交通方式的可達(dá)性模型

現(xiàn)實(shí)中，城際相互作用強(qiáng)度無(wú)法由彼此間最短旅行時(shí)間全面衡量。最短旅行時(shí)間僅反映了城際相互作用的時(shí)效性，城際旅行時(shí)間短但通勤頻次低而造成客運(yùn)流量稀少的現(xiàn)象不乏其例。因此，在交通成本模型中引入站點(diǎn)的日通勤頻次(日發(fā)送及到達(dá)頻次)進(jìn)行修訂，并假定不同交通方式的旅客上座率為不同固定值。站點(diǎn)的通勤頻次可以反映該站點(diǎn)在整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)中的地位以及站點(diǎn)間相互作用強(qiáng)度的大小，具體模型如下：

式中：Ai表示節(jié)點(diǎn)i的可達(dá)性；Tij，k表示節(jié)點(diǎn)i通過(guò)交通方式k到達(dá)節(jié)點(diǎn)j的最短時(shí)間；Mj為節(jié)點(diǎn)j的經(jīng)濟(jì)要素流量，反映其對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的吸引力，用GDP、人口或社會(huì)商品零售額等描述，也可用多指標(biāo)綜合性描述；λi,k指交通方式k在節(jié)點(diǎn)i的綜合交通網(wǎng)絡(luò)中所占比重，可使用各交通方式的年客運(yùn)量或貨運(yùn)量在交通網(wǎng)絡(luò)中所占比重確定；n為除節(jié)點(diǎn)i以外的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；ni,k指節(jié)點(diǎn)i的交通方式k的日通勤頻次；N指節(jié)點(diǎn)i的交通方式的種類數(shù)，如普通鐵路、公路、高鐵、航空等。

3.2 對(duì)修訂的可達(dá)性模型的解釋

修訂的可達(dá)性模型完善了交通成本模型僅關(guān)注最短旅行時(shí)間和城市規(guī)模的缺陷，從交通成本的角度闡釋了節(jié)點(diǎn)可達(dá)性的大小不僅取決于最短旅行時(shí)間和城市規(guī)模，而且受制于站點(diǎn)的交通方式和日通勤頻次。

明顯地，交通成本模型將節(jié)點(diǎn)置于單一交通網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行建模，可達(dá)性涵義為單一交通網(wǎng)絡(luò)中除i以外所有節(jié)點(diǎn)的某種經(jīng)濟(jì)流量通過(guò)某種交通方式以2個(gè)節(jié)點(diǎn)間最短旅行時(shí)間抵達(dá)節(jié)點(diǎn)i所耗費(fèi)的平均時(shí)間成本。交通成本模型的缺陷在于忽略了決定2個(gè)站點(diǎn)間實(shí)際流量大小的并非只有2個(gè)站點(diǎn)間的最短旅行時(shí)間，也取決于2個(gè)站點(diǎn)間交通方式和通勤頻次。

修訂的可達(dá)性模型將多種交通方式容納到一個(gè)模型中，對(duì)節(jié)點(diǎn)可達(dá)性的測(cè)算將更為全面；同時(shí)，也不失對(duì)某種交通方式測(cè)量可達(dá)性的可行性，即某種交通方式的可達(dá)性模型是修訂的可達(dá)性模型的特殊情況(即交通方式N=1的情況)。顯然，交通方式不同，各節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中所處地位不同，與本研究觀察到的現(xiàn)象一致。例如，拉薩的航空運(yùn)輸可能比其鐵路運(yùn)輸要發(fā)達(dá)，在航空網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)出較高的可達(dá)性，但這并不意味著其綜合可達(dá)性更好，因?yàn)樾抻喌目蛇_(dá)性模型會(huì)考慮各種交通方式的權(quán)重進(jìn)行測(cè)算。這就打破了局限于某種交通方式來(lái)測(cè)算可達(dá)性的片面性，同時(shí)研究處于某種交通網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的可達(dá)性也同樣適用。

此外，當(dāng)N=1時(shí)，這個(gè)模型就可簡(jiǎn)化為測(cè)算一種交通方式的可達(dá)性模型。

4 實(shí)例分析

4.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

所用數(shù)據(jù)為2011年全國(guó)168個(gè)城市間鐵路最短旅行時(shí)間[34]；城市GDP數(shù)據(jù)來(lái)自2011年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》；列車頻次指標(biāo)采用2011年鐵路列車日通勤頻次，通過(guò)2011年全國(guó)最新列車時(shí)刻表在線查詢*查詢網(wǎng)址為http://www.zhineikaixin.com/shikebiao/。獲得。

4.2 測(cè)算結(jié)果及可視化處理

分別應(yīng)用未修訂的交通成本模型和修訂的交通成本模型計(jì)算2011年國(guó)內(nèi)168個(gè)城市的可達(dá)性，由于篇幅所限，僅列出京滬線、京廣線、京哈線、哈大線、隴海線五大主要鐵路干線城市的可達(dá)性(表2)。為便于使用ArcGIS 10.2對(duì)城市可達(dá)性測(cè)算結(jié)果可視化處理，視城市可達(dá)性為地級(jí)以上行政區(qū)域的面可達(dá)性。利用ArcGIS技術(shù)將測(cè)算后的2011年168個(gè)城市的可達(dá)性繪制分位圖(圖1)。

表2 修訂前后的模型測(cè)算的2011年主要鐵路干線沿線城市可達(dá)性Tab.2 Railway city’s accessibility calculated by revised and unrevised model in 2011

4.3 結(jié)果分析

根據(jù)交通成本模型測(cè)算的2011年的可達(dá)性空間格局(圖1a)與修訂的可達(dá)性模型測(cè)算的可達(dá)性空間格局(圖1b)顯示出了較大的差異，具體表現(xiàn)出4個(gè)特征。第一，考慮站點(diǎn)日通勤頻次后，全國(guó)可達(dá)性空間呈現(xiàn)出不連續(xù)的特點(diǎn)。從測(cè)算結(jié)果看，未考慮日通勤頻次時(shí)，全國(guó)可達(dá)性空間呈現(xiàn)出了明顯的區(qū)域?qū)蛹?jí)特征，即可達(dá)性最好、較好、一般、極差區(qū)域連片出現(xiàn)，其中華北、華東、華中等區(qū)域顯示出了最好的可達(dá)性，西南、東北中南部、華南西部等較好，西北、西南一般，東北偏北地區(qū)顯示出極差的可達(dá)性。模型修訂后，全國(guó)可達(dá)性空間明顯不同，東北成為可達(dá)性最好的地區(qū)之一，部分地區(qū)雖處在可達(dá)性最好的區(qū)域內(nèi)部，卻是可達(dá)性最差的，如福建、廣西、四川、黑龍江的部分地區(qū)。明顯地，在可達(dá)性較好的干線上或者區(qū)域內(nèi)，由于站點(diǎn)的停靠車次少及當(dāng)?shù)嘏涮捉煌ㄔO(shè)施差等問(wèn)題，本應(yīng)是可達(dá)性較好的區(qū)域卻淪為了可達(dá)性較差的區(qū)域。第二，可達(dá)性較好區(qū)域集中在鐵路干線周邊。根據(jù)交通成本模型測(cè)算的可達(dá)性，除了山東煙臺(tái)和福建西部的可達(dá)性出現(xiàn)了與周邊區(qū)域較大的差距，其余地區(qū)的可達(dá)性格局均呈現(xiàn)出明顯的連續(xù)片狀分布。這是由于交通成本模型忽略了全國(guó)可達(dá)性格局的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，邏輯上包含總體呈現(xiàn)出良好可達(dá)性的區(qū)域其內(nèi)部每一地區(qū)均具有良好的可達(dá)性這一結(jié)論，顯然這是有悖現(xiàn)實(shí)的。從修訂后模型繪制的可達(dá)性分位圖來(lái)看，可達(dá)性較好區(qū)域內(nèi)的部分地區(qū)處于極差的可達(dá)性狀況。沿京滬、京廣、京哈、哈大、隴海等國(guó)家鐵路干線的沿線城市顯示出了較好的可達(dá)性，可達(dá)性較差地區(qū)集中在東北最北部、福建、云南、貴州、廣西等交通較差地區(qū)。第三，個(gè)別城市可達(dá)性極差。從修訂的模型繪制的可達(dá)性分位圖來(lái)看,全國(guó)可達(dá)性格局更具規(guī)律性。總體上全國(guó)可達(dá)性較好，但個(gè)別地區(qū)的可達(dá)性較差，如黑龍江北部、廣西南部、四川一部、山東與河北的一部分。造成這種情況的原因，一是由于國(guó)家偏遠(yuǎn)地區(qū)如黑龍江、廣西、四川等鐵路線路較少；二是東中部雖然總體上可達(dá)性較好，但是那些處在鐵路干線周邊同時(shí)所經(jīng)鐵路不設(shè)站的地區(qū)也顯示出了極差的可達(dá)性。第四，模型修訂后，城市可達(dá)性排序中重要交通樞紐占據(jù)主要地位。將修訂前后2個(gè)模型測(cè)算的結(jié)果排序，發(fā)現(xiàn)修訂后城市可達(dá)性排序中重要交通樞紐占據(jù)了主要地位。由于樣本數(shù)量較多，僅列出全國(guó)可達(dá)性排名前20位的地級(jí)及以上城市排序變化信息(表3)。

圖1 2011年全國(guó)城市鐵路可達(dá)性空間格局Fig.1 Railway city’s accessibility pattern in China in 2011

表3 全國(guó)可達(dá)性排名前20個(gè)地級(jí)及以上城市Tab.3 The top 20 cities based on the level of accessibility

修訂后排名有較大變化，但徐州、武漢、鎮(zhèn)江、北京、鄭州、合肥、南京、常州、無(wú)錫9個(gè)城市仍居前20位，其余11個(gè)則不同。這說(shuō)明，隨著國(guó)家鐵路網(wǎng)絡(luò)的逐步完善，那些重要的交通樞紐城市在鐵路網(wǎng)絡(luò)中的重要地位將變得越來(lái)越穩(wěn)定。

值得注意的是，從排名來(lái)看，使用未修訂的交通成本模型測(cè)算的可達(dá)性排名前20位的城市中，包含了現(xiàn)實(shí)中可達(dá)性較差的城市，如山東的德州、棗莊、濟(jì)寧，河南的開(kāi)封、許昌、安陽(yáng)、鶴壁、漯河，河北的衡水，安徽的淮北等。而使用修訂的模型測(cè)算的可達(dá)性排名前20位的城市中，北京、上海、廣州位列前3位，同時(shí)重要的交通樞紐占據(jù)多數(shù)。而且，隨著交通網(wǎng)絡(luò)的完善，可達(dá)性空間更具規(guī)律性，可達(dá)性最好的城市無(wú)一例外均是現(xiàn)實(shí)中交通網(wǎng)絡(luò)的重要樞紐，并且全部集中在中東部地區(qū)。這個(gè)結(jié)果明顯地與現(xiàn)實(shí)情況高度契合，說(shuō)明了修訂的模型測(cè)算的可達(dá)性結(jié)果更加可靠，更接近現(xiàn)實(shí)。

5 結(jié)論與討論

由于可達(dá)性日漸受到重視，研究成果層出不窮，特別是GIS等地理信息技術(shù)促使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,但卻未形成公認(rèn)的可達(dá)性定義。5種主要的可達(dá)性模型在應(yīng)用時(shí)忽略了決定可達(dá)性的站點(diǎn)因素或考慮到站點(diǎn)的規(guī)模但未能將其納入模型中，故將站點(diǎn)的日通勤頻次代替站點(diǎn)規(guī)模納入交通成本模型，獲得了一個(gè)修訂的可達(dá)性模型。運(yùn)用未修訂和修訂的模型對(duì)2011年全國(guó)168個(gè)地級(jí)及以上城市的可達(dá)性進(jìn)行分析，修訂的模型較好地反映了城市可達(dá)性與站點(diǎn)規(guī)模的相關(guān)關(guān)系。

本研究重點(diǎn)是修訂交通成本模型，在站點(diǎn)規(guī)模納入交通成本模型的方式上仍然存在多種可能。此外，由于缺少其他交通方式的數(shù)據(jù)，暫未進(jìn)行多種交通方式的實(shí)證研究。運(yùn)用修訂的模型對(duì)各種交通方式的綜合可達(dá)性進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)證分析將是未來(lái)的研究方向。

致謝：本研究獲得暨南大學(xué)經(jīng)緯粵港澳經(jīng)濟(jì)研究中心和廣東產(chǎn)業(yè)發(fā)展與粵港澳臺(tái)區(qū)域合作研究中心資助，在此表示感謝！

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Dynamics of Accessibility Research and A Revised Calculation Model

Feng Guangchao , Qin Chenglin

(College of Economics, Jinan University, Guangzhou 510632, China)

The accessibility is applied in traffic, geographical, economic and other fields more and more widely, but its concept and calculation method is still in constant discussion. This paper examines the concept of accessibility and its research dynamic, and defines accessibility as the difficult-easy degree of some other points’ flow arrive at the target point by some way in a network. By comparing the main 5 kinds of accessibility calculating models, this paper introduces an revised accessibility model with commuting frequency, which is based on the weighted shortest travel time model. Using the 168 prefecture-level cities’ data in 2011, this paper compared the results of the unrevised model and the revised model, and the results show that the revised model can more truly reflect the accessibility information in the real world.

accessibility; transportation network; node; the shortest travel time

2015-07-28；

2016-01-29

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重大項(xiàng)目(11&ZD159)

馮廣超(1990-)，男，山東濟(jì)寧市人，碩士研究生，主要從事區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究，(E-mail)jnu_fgc@163.com。

覃成林(1962-)，男，土家族，湖北來(lái)鳳縣人，教授，博士生導(dǎo)師，博士，主要從事區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究，(E-mail)qinchlin@vip.sina.com。

F530

A

1003-2363(2016)02-0006-06