河南省高速交通网通达性时空特征及演化规律

Original 2017-06-22 张开广，巴明廷 测绘科学

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摘要

针对河南省高速公路建设对城市通达性影响问题，该文通过定义时间阈值，设计了基于人口加权时间距离倒数的通达性指数，在4个时间断面上，研究河南省高速交通网络中通达性时空特征及演化规律，时间距离倒数有效减小了多路径时间距离对分析结果的数字影响。结果表明，随着河南高速交通网络的拓展，城市通达性水平得到了显著的提升，空间收敛显著，边缘城市的提升始终高于中心区域城市；高速公路通车里程增长率与通达性水平的改善存在非协调现象；城市通达性的空间聚集现象震荡走弱，聚集区域减少；城市通达性空间分布变化规律和城市化人口变化规律逐渐趋于协调。

引用格式

引用格式：张开广，巴明廷，孟红玲.河南省高速交通网通达性时空特征及演化规律 [J].测绘科学,2017,42(6):87-92.

正文

高速交通系统是交通运输现代化的重要标志，构成了区域的血管和生命线，完善的高速交通网络布局不仅可以有效提高区域物流水平，缩短城市间的距离，还可为区域均衡发展，促进区域经济一体化，提供根本的保障^[1,2]。因此，区域高速交通系统的发展状况与完善程度的评价，对把握区域经济发展状况和发展方向具有重要意义。通达性指数是现代区位理论评价交通网络的完善度的重要指标，主要描述交通网络中各节点相互作用机会的大小，节点间交通的便利程度^[3,4]。

目前，国内对通达性的研究主要集中在特定区域内简单交通网络中通达性的分布现状、交通网络的空间布局及演变特征，对区域发展的影响等方面，同时将分形理论、网络理论、空间句法、最短路径、空间拓扑等空间分析方法引入到研究中，构造反映不同网络特征的通达性因子，取得了一些很有价值的研究结果^[5-17]，但研究对象主要针对简单的交通网络，采用欧氏测度，度量值的变化严重影响了分析结果的可靠性。随着区域经济的快速发展，区域高速交通逐渐多元化，对城市通达性水平时空演化特征及发展规律进行的研究，可以有效的评价高速交通网络的发育状况，为建立区域性完善的高速交通系统，促进区域经济发展提供科学的参考。

河南省是中原经济区的主体，是中国重要的交通枢纽之一。到2015年底基本形成了9纵12横、6条省会放射线和若干联络线为基础的高速交通网络，为区域经济发展提供了基本保障^[18]。本文基于河南省交通网络系统，以河南省普通交通网络为基础，在高速交通网络系统中，利用人口加权时间距离倒数构造通达性指数，通过定义时间阈值，评价河南省城市通达性的时空演化特征及发展规律，探索城市通达性与城市人口变化的空间关系。在考虑高速公路通行特征的同时，有效地减少了度量数据对分析结果的数值影响，使得分析结果更能反映现实基本情况^[19]。

（1）基于时间距离倒数的人口加权平均值来研究区域内城市的通达性，通过定义时间阈值，充分考虑高速公路的通行特征，有效地减少了度量数据对分析结果的数值影响，使得分析结果更能反映现实的基本情况。

（2）河南省自2004年以来，不断加大高速交通网络的拓展与完善，有效提高了城市的通达性水平，产生了明显的空间收敛效应。整体上，通达性空间分布格局随时间演进变化趋势比较明显，形成沿北-南逐渐较弱，东西方向相对均衡的特征。

（3）由于高速交通网络的建设具有阶段性特点，不同阶段通达性演化特征不同，第1阶段通达性水平优化程度明显高于第2、3阶段。随时间演进，边缘城市通达性水平的提升始终比中心区域城市显著，整体标准差逐渐变大，通达性空间分布离差有放大趋势。高速公路通车里程增长率与通达性水平的改善存在非协调现象，但差异逐渐趋于均衡。

（4）伴随着高速交通网络系统的形成，城市通达性的空间聚集现象有震荡走弱的趋势，聚集区域逐渐减少。城市通达性空间分布变化规律和城市化人口变化规律逐渐趋于协调。

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