中国区域综合交通可达性研究关注点与方法评述

顾秋丽;李亚飞

【摘 要】随着中国综合交通运输网络的不断建设与发展,区域综合交通可达性的研究受到学界和规划界的广泛关注.在研究综合交通发展历程的基础上,从单一交通可达性着手,梳理近20年国内外区域交通可达性的研究进展,进而扩展到陆路综合交通可达性、空铁联运以及包含公路、铁路、港口和航空的区域综合交通可达性的研究,并判断未来国内相关研究方向.研究发现,区域综合交通可达性的空间格局与时空演变仍是现在乃至未来的国内外研究热点问题,区域交通可达性研究正向综合性和微观尺度发展,区域可达性评价方法和指标逐渐完善,GIS成为区域交通可达性的主要研究工具.考虑实际交通以及从需求角度来研究区域可达性将成为可达性新的研究热点.

【期刊名称】《云南地理环境研究》 【年(卷),期】2016(028)004 【总页数】9页(P22-30)

【关键词】交通规划;综合交通;可达性;交通基础设施 【作 者】顾秋丽;李亚飞

【作者单位】中国民航大学计算机科学与技术学院,天津300300;中国民航大学空中交通管理学院,天津300300 【正文语种】中 文 【中图分类】U491.1+22

可达性是人文地理学中的一个重要概念，指从一个地方到另一个地方的容易程度，因此也称通达性。可达性的概念最早是由Hansen[1]提出的，他将其定义为交通网络中各节点相互作用机会的大小。目前，有关地理空间的可达性研究大体上可分为以下四个方面：交通网络空间格局演变对区域发展影响；新建交通基础设施的区域经济效应评价；选址分析与区位评价研究；园林与建筑设计、景观规划研究。从研究地域尺度划分，可达性研究包括城市公共服务设施可达性与区域交通可达性。本研究从区域交通可达性的角度出发，重点对区域综合交通可达性研究进行评述。 20世纪中国交通运输的整体发展水平低下，运输方式比较单一，主要以公路和铁路运输为主，21世纪后，各种运输方式进一步加快完善网络布局、提升网络层次结构。高速公路建设增幅迅猛；港口建设向着大型化、现代化的方向发展；铁路在客运提速、货运重载等方面取得重大进展，高速铁路、客运专线、城际铁路建设全面展开，作为中国客运和货运的主要运输方式，其网络的完善促进了区域空间可达性的变化，造成不同铁路网络范围内区域经济发展环境的变化，推动中国国民经济的快速发展以及空间布局的变化[2]。特别是随着中国高速铁路的大规模建设，形成了覆盖全国的高速铁路网络，大大提升了不同区域间的交通可达性，缩短了区域经济活动的时间和空间距离，促进了地区间的经济联系[3]；民航方面基本完成了大型枢纽机场、主要干线机场的改建、扩建和新建，支线机场也有较大发展。随着中国民航业的快速发展，以及人们出行时间观念的增加，民用机场作为公共基础设施的重要组成部分，其空间布局的合理性和可达性的优劣将直接影响居民出行的机会与便捷程度，机场可达性的研究逐渐成为人们关注的热点。

随着区域交通基础设施的不断建设，区域综合交通网络日益完善。综合交通的发展需求驱动了国内外综合交通可达性研究的发展，使之成为交通地理学研究的热点问题。综合交通运输网络的建设和发展是交通运输发展到一定阶段的必然产物，其重要特征主要表现为“综合性”和“集成性”，因此，当任何一种运输方式都不能满

足区域间快速、高效、经济和安全的运输需求时，构建综合运输网络就成为交通运输发展的必然趋势，也是区域经济发展进程中的客观要求，当前各国已将其确定为发展交通运输业的基本策略[4-6]。

本文主要关注除管道运输外的综合交通运输网络系统。现代化的综合交通网络系统是区域间的铁路、公路、水运和航空等运输方式与城市内的公交、BRT、轨道、小汽车、步行等交通方式的有机组合，并以合理的结构组成、合理的线路班线及规模适当的换乘枢纽共同组成综合交通网络，以适应现代交通通畅、便捷、安全、舒适的服务需求。交通运输网络是实现空间运输联系的必要基础，也是区域联系的重要载体[7]，其发展演化对区域间的联系产生较大的影响。在众多交通网络评价的方法中，可达性被认为综合有效的评价指标[8]。国内外学者对于交通可达性的研究很多，早期主要集中研究单一交通方式的可达性。随着高速公路、高速铁路、航空运输以及港口的等基础设施的不断发展，国内外学者对综合交通可达性的研究逐渐增加，主要研究陆路交通、空铁联运以及包含公路、铁路、港口和航空的区域综合交通运输。

但目前，国内外对于综合交通可达性的研究尚处于起步阶段，相关研究正在迅速展开。本研究在评述综合交通发展历程的基础上，先从单一交通可达性入手整理了近20年区域交通可达性的研究进展，进而扩展到陆路综合交通运输可达性、水陆空综合交通可达性、空铁联运可达性的研究，总结了国内外综合交通可达性的发展历程和特点，对比了国内外研究中存在的差异，希望为今后的综合交通发展以及城市基础设施建设提供参考。

关于公路交通可达性，主要是研究公路交通运输网络的便捷程度。而对于铁路、水运和航空运输的交通可达性主要是研究站点的可达性，其站点是区域对外联系的门户，因此研究这3种交通方式的可达性就是这些门户的便捷程度。

在目前的国内外公路可达性的研究中，研究人员主要探讨了全国、跨省区与省区内

的公路网络演化与可达性空间格局及其演变特征，以及对区域经济的影响[9]。 目前国外对于区域公路交通可达性的影响主要在大尺度范围内，通过区域公路交通可达性分析，获得公路发展对区域空间格局及社会发展的相关定量指标，为区域发展服务，但高精度、小尺度的精细化研究较少，较少考虑交通需求方面[10-13]。 国内学者对于中国公路网络交通可达性的研究较为深入，在国家尺度和区域尺度都进行了深入的分析，并分析了区域公路网络可达性的时空格局演变，得到了较为可信的研究结论[14-19]，认为公路可达性一般呈现“核心-外围”环形结构，沿主要干线突出，公路网络的发展提高了区域可达性的均衡程度，推动了区域经济的均衡发展。但尚未考虑交通设施中转时间和拥挤时间对城市交通可达性的影响[5，11，13]。

国外学者对于铁路可达性进行了深入的研究，研究尺度包括国家尺度与区域尺度；研究范围广泛，不仅包括区域可达性的时空演变、区域交通网络的改变，还包括对区域经济、人口分布、房价、办公地点的影响，更有学者研究了交通基础设施的不断扩建所导致的空间溢出效应的研究[20-29]。

国内主要是引用已有的评价模型对不同尺度的区域的可达性空间格局及其时序演变规律进行分析和评价，主要针对全国层面[30-36]、中尺度区域层面和省内层面上[37-41]研究了铁路交通网络的发展及可达性空间格局的演变，总体上中国省际可达性在空间格局上呈中心—外围模式。随着铁路的不断提速和高速铁路的发展，学者们又分析了铁路提速和高速铁路对可达性空间格局的影响，以及在交通网络优化中给不同城市带来的不同收益。中国铁路网络的不断扩展和完善，铁路提速和高铁建设带来了显著的“空间收敛”效应，同时加快形成沿线经济发展走廊，吸引新行业和旅游者进入沿线城市[42]，增加就业机会，形成了重要经济轴带。 国内外研究人员对于铁路交通可达性的研究尺度较为相似，基本集中在国家尺度和区域尺度，特别是区域尺度，国内外学者都进行了大量的实证研究。但国外学者主

要集中在交通机场设施对区域发展的影响和空间溢出效应，国内学者对于空间溢出效应的研究相对较少，可以作为未来研究的重点。

总结目前学者的研究成果，机场可达性主要包含2个方面的含义：(1)机场陆路交通网络可达性，即出行者由出发地利用道路或轨道交通到达机场及航站楼的便利程度，可用距离、时间或金钱成本来表示。(2)机场航线可达性，即出行者经由机场利用航班到达目的地机场的便利程度，可用通航机场数、航班密度和通航里程来表示[44-46]。

国外学者深入探讨机场可达性的研究较少。早期，很多学者主要研究区域内机场选择和机场之间的竞争关系[43-48]。由于国外与国内生活方式的差异，国外学者关于机场可达性方面的研究多基于小汽车出行方式，主要以通达时间或距离来衡量，尚未考虑多种方式的融合以及旅客出行舒适性方面的需求。

随着中国民航运输的不断发展，民航机场的建设与扩建，国内学者对机场可达性研究关注度不断提高。中国学者对于机场可达性的研究比较深入与广泛。从整体上研究了中国民用机场可达性与服务水平，以及溢出情况。从航线可达性角度，建立了区域航空运输可达性指标，研究了机场空间布局；从机场地面交通可达性方面，主要研究了基于通达成本的可达性[49-55]。由于中国机场密度不高，机场与机场之间的竞争较少，然而对于同一机场的地面交通选择却是一个亟待研究的问题。第二，关于如何促进机场可达性水平的研究较多[56-60]，但对可达性与机场发展关联性这一基本问题分析深度较差。

对于水路交通，特别是港口的可达性研究，国内外研究较为相似，主要集中在普通港口和集装箱港口体系空间结构转型及其形成机制[61-65]。由于港口地理位置的特殊性，以及它在交通运输中主要承担着货运功能，因此国内外学者很少单一对港口可达性进行研究，主要针对以港口为中心的区域综合交通可达性的研究，研究内容主要是港口的可达性及空间格局以及对区域发展和经济的影响[66-69]。

经典的可达性评价方法主要有进入经济中心的时间、交通成本的平均值、交通成本的加权评价值、机会可达性和日可达性等[70-76]。这些模型计算的结果比较易于解释，但存在考虑因素较少、受区域范围等缺点。为了克服上述缺点，潜能模型[4]被发展起来，它考虑的由于吸引力是节点自身潜能的影响，具体如表1所示。 目前综合交通可达性研究通常将经典的可达性评价方法中的几种可达性方法相结合，并采用GIS技术为基础的网络分析法和成本加权栅格法[77-83](表2)。

随着中国经济的飞速发展，基础设施不断的完善，各类交通运输的高速发展，综合交通可达性的研究受到广泛关注，主要包括研究陆路交通可达性、空铁联运可达性以及综合公路、铁路、航空、水运4种交通方式的可达性。空铁联运是指铁路网络与航空网络之间协作的一种联动运输方式，主要的参与者包括铁路公司、航空公司和民航机场等。它可以充分整合铁路和航空资源，有效衔接现有的铁路网络和航空运输网络，为旅客提供更加便利报销的综合运输服务，从而实现综合交通运输系统的共赢发展，高铁与航空运输的联合，对区域交通的可达性及其区域格局产生了重要影响。

陆路交通综合可达性主要考虑区域内的高速公路网络和铁路网络来研究区域内外的交通可达性[84-91]。在已有的研究中，大多研究人员在不同区域描述已有各类交通基础设施的可达性空间特征，分析新建交通基础设施对区域空间可达性的影响，通过比较不同时期或时间段的可达性空间变化情况，研究该区域可达性空间演变趋势和变化规律。可达性格局演变的时间尺度从几年、几十年到几百年不等。还有些学者利用区域交通规划方案，预测未来区域交通网络的可达性格局；从空间尺度看，研究者更多关注不同空间范围内整体的交通网络发展模式对区域交通可达性的空间格局影响。

水陆空综合交通可达性研究的交通方式通常包括公路、铁路、水运以及航空四种运输方式，通过综合考虑以上四种交通方式来研究区域内外的交通可达性[92-100]，

已有综合交通可达性的研究方法多采用加权平均旅行时间为指标；研究尺度多元化，包括省级尺度，如研究长江三角洲区域、江苏省、福建省、安徽省、湖北省、山东省；也包括地级市尺度和县级市尺度研究，如武汉市和淮安市；研究的时间跨度广，从几十年到几百年；研究内容由区域系统内可达性评价转向区域系统内、外的可达性的系统评价，主要包括综合交通可达性的评价以及对所研究区域经济发展等的影响。

总结目前国内外学者对于空铁联运的研究，多集中在竞争区间分析、市场份额计算、硬件软件分析和成功范例的总结，还没有学者研究空铁联运下区域交通的可达性，但是空铁联运的运输模式，无论在理论上，还是实践上都促进了区域交通的可达性。通过提供更加便捷的换乘方式、更好地一站式服务，使乘客能够节省换乘时间；通过高铁代替部分中远距离航空运输，缓解空中交通拥挤。

从上述研究进展综述可知，目前可达性的研究内容已从单一交通方式可达性研究向综合交通可达性研究转变，综合交通可达性研究将成为未来研究的热点，同时研究范围不断细化，从国家、省级区域向微观尺度深入；在研究方法上，从简单评价指标模型向综合模型方法转变。

国内外学者研究交通可达性的交通方式上，由单一公路、铁路、水运、航空交通方式的可达性逐渐研究陆路综合交通可达性、空铁联运交通可达性以及综合以上四种方式的交通可达性。张莉等[85]采用时间最短的路径选择的算法，基于长江三角洲的陆路交通网，从时间距离的角度对长江三角洲内 16 个地级市目前和未来的区内可达性和区外可达性进行了评价；蒋海兵等[86]利用日常可达性、潜力值与加权平均时间，比较有无京沪高铁两种情景下京沪地区中心城市陆路可达性空间格局变化，探讨高铁对中心城市可达性的影响；Hou et al[87]采用平均旅行时间、经济潜能指数和日常可达性指数探讨了高速公路和城市内的轨道交通对泛珠三角地区陆路交通可达性的影响；吴威等[92，93]基于区域经济系统的开放性，以县域为研究单

元，采用加权平均旅行时间指标，分析了长江三角洲区域剖析了区域综合交通可达性格局及其时空演化。这些研究都是考虑多种交通运输方式来评价区域的交通可达性及其演化规律，从综合交通的角度，能够更加全面的认识区域交通可达性及其发展策略，是未来可达性的主要研究方向。

国外学者在研究交通可达性的尺度上更加关注微观尺度，重视区域内部可达性的变化，国内学者对于可达性的研究尺度也在不断细化，已有很多学者研究县域尺度，重视研究区域内外可达性的变化。陈松林等[95]以福建省为研究区域，县(市)为研究单元，采用加权平均旅行时间指标，分析综合交通方式及区域综合交通网络的可达性空间格局，并探讨各交通网络空间分布的均衡性；沈惊宏等[96]从安徽省省域、县域、省域内地区间的开放性、两种费用成本以及考虑区域社会经济因素的吸引机会六种角度评价安徽省城镇可达性，得到了安徽省城镇的综合可达性空间格局；刘传明等[97]完善了不受分析空间尺度大小影响的综合交通可达性赋值测度法，并以此测算湖北省79个县域的综合交通可达性，结合系统聚类分析法揭示其空间差异规律。微观尺度的交通可达性研究能够挖掘区域内部交通状况的空间异质性，对于区域交通规划具有重要意义，也是未来可达性的一个研究方向。

国外学者对于可达性的研究方法和评价指标更加丰富，国内学者在借鉴国外学者的研究理论、模型、技术方法及研究思路基础上，也在不断创新研究方法、完善评价指标，也取得了一定的发展。如，旅行时间、经济潜力、日常可达性、经济潜力、加权平均最短旅行时间和可达性指数等可达性评测指标。罗鹏飞等采用有效评价旅行时间、经济潜力、日常可达性3类分析指标分析了沪宁高铁建设将导致的沿线地区可达性变化[37]，孟德友还采用加权平均最短旅行时间为度量指标探讨了高铁对河南省内和省际间的可达性和空间经济联系的变化状况[40]，蒋海兵等应用可达性指数与标准交通经济成本参数，测度2020 年规划高铁通车前后全国陆路可达性的空间格局与变化，探究高速铁路与出行成本影响下陆路可达性的特征[36]。

同时可达性是一个反映空间技术的影响指标，地理信息系统(Geography Information System)具有强大的空间数据处理能力，随着GIS技术的普及和众多数理方法的引入，为可达性研究提供了简便、精确和有效的工具。例如采用神经网络、贝叶斯估计方法、空间相互作用模型对空间网络、流数据、网络自相关等进行研究，以及引入矩阵方法，构造网络中的加权最短距离来衡量可达性的变化[76]。但由于目前交通数据网络数据所限，有些研究中数据处理量有限[36-38]、可达性精度较低、空间测算模型有待完善、公平性评价指标较为单一、传统统计分析在地域效应研究中未排除空间自相关因素等[2，9]。

通过归纳与总结国内外相关研究进展，判断未来国内对于交通可达性的研究方向如下：

(1)基于可达性分析的交通基础设施投资的空间溢出效应研究。随着地方开始成为交通基础设施投资和运营的承担主体，中国交通投资的空间溢出效应将会显著。因此，科学地评估溢出效应将是我国交通基础设施研究的重点。

(2)城市交通可达性的基于时间序列的动态演变规律，交通基础设施可达性变化对城市空间结构的影响研究。城市交通基础设施可达性变化对城市经济、社会的影响研究。

(3)交通设施中转时间和拥挤时间对城市交通可达性的影响研究，随着可达性研究尺度的精细化，可以更加精细化的模拟城市基础设施的可达性特征，为区域交通可达性提供更加规范的参考。

(4)交通干预与交通需求等关键因素影响下的经济成本可达性的研究。目前国内交通可达性研究大多从交通供给的角度来研究各地的时间可达性，很少有学者在研究中考虑实际的交通的干预以及从需求角度来研究费用可达性，交通是区域交通可达性的重要组成部分，理清交通在区域交通可达性的作用是未来研究的重点[101-103]。因此，在今后的研究中，需综合考虑不同社会群体的消

费水平、各地经济发展的实际情况以及各地的交通管理，从供需两个方面研究区域可达性的时空格局与演变。

交通可达性是区域发展的重要驱动力，区域交通可达性研究发展迅速。国外研究人员基于综合交通网络体系，从微观尺度出发，结合更为有效的评价因子，对区域交通可达性的时空变化趋势进行了深入分析，并分析交通可达性对区域经济社会发展的影响和对周边区域的溢出效应，取得了丰硕的成功。中国交通可达性研究，起步较晚，在各个研究领域与国际存在一定的差距，特别在交通可达性的溢出效应和交通干预对于区域可达性的影响研究方面，今后应加强对交通可达性的各领域研究。