基于可达性分析的甘肃省公路网发展研究

徐 亮

(甘肃省兰州公路局中川公路段，甘肃 兰州 730300)

公路交通网能够为区域提供运输支持，促进地区内部人员、货物的交流沟通，加快了经济的发展。蒋晓威研究了安徽省城镇节点的公路网络可达性，分析了公路建设对地区可达性的提升作用[1]。谢翠容利用GIS及其空间分析定量测算了武汉市旅游景点可达性及其空间分布，对旅游空间结构提出了相关的优化策略[2]。张开广研究了4个时间节点上河南省高速公路的交通可达性[3]。高玉祥分析了甘肃省铁路网建设与人口、经济的关系，并给出了路网规模测算的模型[4]。于丽敏以内蒙古的高速、国道、省道等为研究对象，定性研究了自治区经济发展对公路建设的需求[5]。

甘肃省是“一带一路”的重要节点省份，公路建设对经济发展尤为重要，但公路建设仍存在一定的差异，不利于经济社会的良好发展。交通可达性是反映路网建设的最直观指标，本文利用GIS计算2018年甘肃省的县级节点可达性，通过分析其空间分布规律来研究路网建设的优势与不足，为今后全省的公路建设提供一定的决策支持。

1 研究区概况

甘肃省位于中国西北地区，周边与内蒙、宁夏、陕西、四川、青海、新疆等省区接壤，地理位置极其重要，总面积42.58万km2。目前甘肃省主要形成了以高速公路为主骨架、普通国道省道为一般干线的公路网络体系，主要公路空间分布如图1所示。

甘肃省人口分布呈现“东南密西北疏”的空间格局，人口比较密集的地区有陇南北部、陇东及河西走廊东南部，人口密度低的地区为陇南山地南部、甘南及河西走廊西部，如图2所示。

甘肃省公路总里程由2010年的118 879 km增加到2018年的143 228 km，增加了24 349 km。等级公路的比重由72.1%提升为89.4%，2014年的提升幅度最大，等级公路占比逐渐增大表明甘肃省公路运输体系的质量得到改善，公路运输能力明显增强，公路里程变化如图3所示。

2 研究方法

2.1 可达性

平均可达性是指所研究的区域内部某点到其他所有点需要花费时间的平均值，计算得到的可达性值越小则该节点的交通优势越明显，其计算公式如下[6，7]：

(1)

式中：Ai——节点i的可达性；

Tij——i节点到区域内j节点的公路交通成本的最小值；

n——研究区内除选中节点外的其他节点数总数。

2.2 网络分析

网络分析就是利用建立的交通网中各矢量要素的拓扑关系及其属性信息来计算节点间的通行成本。利用最新的甘肃省交通地区，通过地图矢量化的方法获取各等级的公路要素，按表1内容并添加相应的字段赋值，作为分析的依据[8]。

表1 速度赋值

OD矩阵是将区域内的节点按照起点、终点的顺序排列[9]，多被用来计算网络中多个起点和目的地点之间通行所需要花费的成本，以任意两个节点之间的OD量为元素的矩阵，如式(2)所示。

(2)

3 可达性分析

3.1 2013年公路网可达性

利用GIS计算2013年甘肃省县级节点的公路网可达性，并通过IDW法将其空间化，如图4所示。

由图4可知，可达性等值区主要是以兰州为中心向周围扩散，高速公路沿线的县区可达性都比较好，主要为兰州市、武威市、定西市、白银市等区域，可达性均小于10 h。庆阳市东北部、酒泉市西南部的可达性最差，均大于14 h。可达性较差的还有陇南、甘南南部，这些区域市际、县际联络通道偏少，普通省道的乡镇覆盖率不高，城市相互间的通达时间较长。地级市及其附近的城市可达性相对于其他地区较好，环县、华池县由于远离公路干线，可达性是最差的。

河西地区的公路建设较好，主要是由于地形平坦、经济发展快，也是甘肃省重要的商品粮产区，公路是其经济发展的重要支撑。由于地形地质等因素的限制，甘南、陇南、庆阳等地区的公路建设比较薄弱，市州间、县区间的运输通道单一，高等级公路止步不前，严重制约了社会经济的发展。

3.2 2018年公路网可达性

经过5年的公路建设，全省各县区间的通达时间都有了大幅缩短，县区平均可达性由2013年的9.85 h缩短为2018年的6.92 h，提升幅度为29.7%。由于公路网的不断建设，陇南南部、临夏南部的可达性提升较为明显。由于定武高速公路的建设，武威市北部、金昌市的可达性都有了显著改善，计算的可达性空间分布如图5所示。

兰州市及其州地区的可达性始终是全省最优的，这与其地理位置有密切的关系，作为重要的交通枢纽，其始终都是多条高速公路的交汇地，高速公路的修建对可达性有很大的提升。不同地区的可达性的提升幅度不一样。可达性提升与公路建设有密切的关系，公路建设较快的区域可达性提升最明显。可达性提升最大的为环县、华池县、肃北县和阿克塞县，提升幅度均超过4 h，为经济社会的发展提供了运输支撑。

3.3 甘肃省公路网的发展建议

甘肃省由于狭长的地形特征，城市位置相对分散，虽然公路网建设取得了一定的成绩，但由于地域辽阔，全省的公路网密度仍然比较低，与周围省区2018年的公路网建设比较[10]如表2所示。

表2 甘肃省公路里程与周围省区比较

甘肃省公路网密度仅是全国平均值的2/3，与周围省区相比，其仅高于新疆自治区、内蒙古自治区和青海省，经济发展好的陕西省、四川省公路网密度均为甘肃的2倍多。由于狭长的地形，全省各市州在独立的区域内各自为战，分割现象明显，公路网建设没有形成整体布局、协同建设的模式，造成了社会资源的浪费。

甘肃省应该首先加密东部地区的公路网，围绕能源开发、装备制造、城镇化建设等形成网格状路网，加快陕甘宁革命老区、关天经济区、陇东陇南城市带的路网发展。中部以兰白、兰州新区为中心建设“圈层+辐射状”的路网，促使其成为丝绸之路经济带重要的交通网络支撑。逐步实现县县通高速、与周边省区连接顺畅、乡镇连省道的目标。

4 结语

1)甘肃省公路网的主骨架已初步形成，高等级公路通达的范围和覆盖率不断提升，高速公路沿线地区的路网建设较好。可达性具有明显的空间差异，路网建设完善的地区可达性较好。

2)甘肃省应该紧跟“一带一路”建设的步伐，以县县通高速为目标，加快省内高速公路的建设来提升全省的整体可达性，为地区经济社会发展提供运输支撑。