陜西西咸新區交通網絡空間格局通達性研究

馬紅利，許文婧，左飛航

(自然資源部陜西基礎地理信息中心，陜西西安 710054)

1 引 言

交通網絡對城市的發展具有重要的引導、支撐和保障作用，是反映區域經濟發展水平和潛能的重要指標[1]。作為現代化大西安的新中心、絲綢之路經濟帶重要支點和國家創新城市發展方式試驗區，西咸新區交通樞紐發達，具備發展中央商務區的對外交通優勢條件。本文基于現勢性強的地理國情普查成果數據，借助地理信息系統分析及地理空間統計分析技術，構建路網密度和交通通達性模型，定量評估西咸新區交通設施空間格局，為新區交通設施建設的互聯互通及未來規劃提供決策參考和科學引導。

2 研究區概況

陜西西咸新區是首個以創新城市發展方式為主題的國家級新區，由空港新城、秦漢新城、灃西新城、灃東新城和涇河新城五大新城組成。其地理區位優越，位于全國幾何中心，與西安市和咸陽市主城區相接，與西安市高新區、閻良區和臨潼區相鄰，與西安經濟技術開發區、浐灞生態區和國際港務區隔渭河相望，是省市共建大西安的重點區域。新區西起茂陵及澇河入渭河，東至包茂高速，北至西咸北環線，南至京昆高速。新區范圍覆蓋西安市和咸陽市兩市所轄7縣(區)，包括未央區、長安區、鄠邑區、秦都區、渭城區、涇陽縣和興平市。

3 研究數據及方法

3.1 研究數據

3.1.1 2018年基礎性地理國情監測數據

2018年基礎性地理國情監測數據覆蓋西咸新區全域，采用2000國家大地坐標系，1985國家高程基準。數據存儲格式為Geodatabase，包括6個數據集：地表覆蓋數據集、交通網絡數據集、水域網絡數據集、構筑物要素數據集、地理單元數據集和城市地區城鎮綜合功能單元數據集，共63層數據，現勢性為2018年6月30日。該數據作為2018年交通網絡現狀數據提取的主要數據源。

3.1.2 2017年陜西西咸新區監測矢量成果

2017年陜西西咸新區監測矢量成果包括2017年陜西西咸新區現狀監測數據集和2016—2017年陜西西咸新區變化監測數據集兩部分成果。成果采用2000國家大地坐標系，1985國家高程基準，存儲格式為Geodatabase。該數據作為2017―2018年交通網絡變化數據生產和分析的基礎數據。

3.2 研究方法

3.2.1 路網密度

路網密度是衡量一個區域道路網絡便利程度的常用指標，也是衡量城市路網發展規模和表征城市路網發展水平的重要指標[2]。路網密度表示區域內所有道路的總長度與區域總面積之比，其值越大表明道路越密集，通達性越高，區域支撐保障和引領發展的能力越強[3]。本文選取西咸新區內較為主要的公路、城市道路和鄉村道路作為研究對象，根據新區實際情況對各類道路的網絡密度設定權重，權重賦值見表1；再根據權重進行加權計算，得到新區的路網密度，并分析新區的道路網絡便利程度。其計算公式如下：

(1)

式中：D為新區的路網密度，Wi為i類道路權重賦值，Li為i類型道路的長度，Ai為區域面積，m為道路類型數量。

表1 路網密度權重賦值Tab.1 Roadnetworkdensityweightassignment道路類型高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路快速路主干道次干道支路鄉村道路權重0.20.150.10.0750.050.150.10.0750.050.05

3.2.2 交通設施可達性

道路可達性是評價道路交通網絡效率的有效指標，反映了一個地方到另一個地方的便利程度[2]。最短距離指標是指區域內網絡中某一節點到其他所有節點最快運行時間的總和，該指標主要由被評價節點的空間區位決定，指標得分越低，表示該節點通達性越高，與其他節點的聯系越緊密，反之亦然。其計算公式為：

(2)

式中：Ai為i地區的可達性值，m為節點個數，Tij是從i點到j點的最少運行時間。

本文利用最短距離指標計算西咸新區的道路可達性，分別計算新區范圍內任何一點距離最近的火車站、汽車站、機場等地點所需要耗費的時間。計算時間距離時，各級道路的行車時速見表2。

表2 各級道路設計時速Tab.2 Speedlimitdesignedforalllevelsofroad道路類型高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路快速路主干道次干道支路鄉村道路設計時速/(km·h-1)12010080604010060504030

4 交通設施空間格局

4.1 交通路網總體布局

西咸新區交通樞紐發達，囊括航空、城際鐵路、高速公路、快速路、城市軌道等現代交通方式，輻射組團內外間的高效便捷連接。截至2018年底，空港新城有機場專用高速、福銀高速等公路與西安咸陽國際機場快捷連接；新區東鄰西安北客站和西安站，西鄰咸陽站，高鐵包括西成客運專線和徐蘭客運專線兩條；普通鐵路包括隴海線、咸銅線、西安樞紐北環線、西戶線和西平線五條；公路布局合理，覆蓋八條高速公路，國道、省道、縣道、鄉道貫通整個新區，使得五大新城的聯系更為緊密。新區各管理等級公路中，省道及以上道路占新區道路總長度的32.23%；各技術等級公路中，二級及以上公路占新區道路總長度的37.64%，可見新區對外交通貫通良好，為區域發展起到重要的連通作用。2017―2018年西咸新區道路面積由19.39 km2增加到19.96 km2，增加了0.57 km2。2017―2018年西咸新區道路變化情況如表3和圖1所示，可以看出，2017―2018年西咸新區道路長度增加了49.94 km，鐵路長度未變。其中，公路增加了13.04 km，城市道路增加了84.27 km，鄉村道路減少了47.37 km?？梢?，城市道路和等級道路長度增加，鄉村道路長度減少，反映了新區正在建設和發展中。

表3 2017—2018年西咸新區道路變化統計Tab.3 StatisticsofroadchangesinXixianNewAreafrom2017to2018類別鐵路公路城市道路鄉村道路總計2017年長度/km115.14798.22522.051161.742597.152018年長度/km115.14811.26606.321114.372647.092017—2018年長度變化/km0.0013.0484.27-47.3749.94

圖1 2017―2018年西咸新區道路變化統計Fig.1 Statistics of road changes in Xixian New Area from 2017 to 2018

4.2 城市道路空間布局

西咸新區城市道路按輕軌、地鐵、快速路、主干道、次干道和支線六個等級建設發展，由快速路和主干道主通道共同形成“五橫五縱”的骨架路網?！拔鍣M”包括紅光大道、西咸快速干道、蘭池大道、灃涇大道北段和高涇大道，“五縱”包括灃渭大道、迎賓大道、灃涇大道南段、秦漢大道和正陽大道。地鐵一號線通往灃東新城、灃西新城，與西安地鐵交通線網充分銜接，實現“兩市一區”和“城市功能區間”的快捷交通連接。

2017―2018年，西咸新區城市道路面積由18.10 km2增加到21.46 km2，占建成區比例由17.99%增加到18.84%。2017―2018年西咸新區各類型城市道路變化統計如表4和圖2所示，可以看出，2017年西咸新區城市道路以主干道和支線為主，而2018年則以主干道和次干道為主，新區城市道路長度總計增加了77.82 km，主要是主干道和次干道長度的增加，支線長度變化不大。

圖2 2017—2018年西咸新區城市道路變化統計Fig.2 Statistics of urban road changes in Xixian New Area from 2017 to 2018

從空間分布情況來看，新區城市道路長度新增相對較多的區域主要集中在空港新城和灃東新城，灃西新城、涇河新城和秦漢新城新增城市道路長度變化不大?？梢?，西咸新區城市化速度加快，城市道路逐步增加，主干道基本遍布新區，道路通達程度較高。

表4 2017―2018年西咸新區城市道路變化統計Tab.4 StatisticsofurbanroadchangesinXixianNewAreafrom2017to2018類別快速路主干道次干道支線地鐵輕軌總計2017年長度/km40.20184.14125.42166.775.526.45528.502018年長度/km38.58217.29175.86162.625.526.45606.322017—2018年長度變化/km-1.6233.1550.44-4.150.000.0077.82

4.3 交通附屬設施布局

2018年，西咸新區交通設施中，機場分布在新區北部的空港新城；高速公路出入口主要分布在新區南部的灃東新城和灃西新城、新區北部秦漢新城和空港新城；加油(氣)站和停車場最密集區集中在灃東新城東部；充電站都集中分布在灃東新城。

2017—2018年，西咸新區交通設施的變化中，停車場數量的變化最大，增加了17個，主要分布在灃東新城、灃西新城北部；橋梁增加了2座，分別分布于灃東新城與灃西新城交界處、秦漢新城的機場高速上；其他交通設施的數量未變?？梢?，隨著新區產業的快速發展，車流增加的同時對停車場的需求加大。當前，新區正在加快基礎設施建設，完善和提升新區的服務功能，為新區營造良好的人居環境和投資環境。

5 交通網絡配置密度

本文將西咸新區范圍按照0.5 km×0.5 km網格劃分，對每個網格內公路、城市道路和鄉村道路進行加權計算，得出新區每個網格的綜合路網密度，該指標可反映整個新區區域交通水平的便利程度。西咸新區路網密度按照格網劃分為五個等級(不包括0 km/km2的路網密度)：一級(0～0.2 km/km2)區域占新區總面積的42.32%，主要分布在秦漢新城；二級(0.2～0.4 km/km2)區域占新區總面積的26.74%，主要分布在灃東新城和秦漢新城；三級(0.4～0.6 km/km2)區域占新區總面積的8.95%，主要分布在灃東新城和秦漢新城；四級(0.6～0.8 km/km2)區域占新區總面積的2.83%，主要分布在灃東新城；五級(0.8 km/km2以上)區域占新區總面積的0.67%，主要分布在灃東新城?？梢?，各新城路網密度中，灃東新城的路網密度最高，說明灃東新城交通更為便利；灃西新城和涇河新城路網密度與新區整體路網密度相當；秦漢新城和空港新城的路網密度低于新區整體的路網密度。新區北部路網密度較稀疏區域主要集中在涇河兩岸周邊、秦漢新城西部和空港新城；新區南部路網的便利程度較高，秦漢新城西部路網的便利程度較低。

西咸新區2018年整體路網密度為0.20 km/km2，從各類道路路網密度圖(如圖3所示)來看，公路的路網密度為0.14 km/km2，城市道路的路網密度為0.15 km/km2，鄉村道路的路網密度為1.26 km/km2。

圖3 2018年西咸新區各類道路路網密度統計Fig.3 Statistics of road network density in Xixian New Area in 2018

6 交通設施通達程度

通達性是一種評價道路網發育水平及其伺服功效的有效綜合性指標[4]。根據各級道路設計時速表，利用可達性分析，分別計算西咸新區內任一點到距離最近的火車站、汽車站、機場所耗費的時間。根據新區實際情況，以10分鐘為時間間隔對其進行等級劃分，分別計算10分鐘內、20分鐘內、30分鐘內和30分鐘以上交通設施的可達區域。

2018年，火車站、汽車站和機場10分鐘可達區域分別占新區總面積的19.26%、19.90%、9.94%；火車站、汽車站和機場20分鐘可達區域分別占新區總面積的52.43%、64.44%、43.76%；火車站、汽車站和機場30分鐘可達區域分別占新區總面積的70.87%、84.09%和70.79%?？梢?，西咸新區交通出行便利，形成了以航空、鐵路、公路為主的交通網絡，交通站點能夠覆蓋新區的主要區域。

7 結束語

本文基于路網密度和交通設施可達性方法，對西咸新區的交通網絡空間布局、配置密度和通達程度進行分析。西咸新區交通體系架構布局良好，受地理位置和經濟發展差異的影響，整體呈現區位差異，南北部路網發展不均衡、交通服務不均勻。主要表現為南部交通體系成熟，路網發達，交通設施配置完善，而北部交通體系不理想，路網密度較稀疏，交通設施不完善。該研究結果在一定程度上對西咸新區交通網絡的優化發展具有理論參考意義，建議新區重視南北部發展的不平衡，加強北部和西部道路規劃與建設，提升交通設施的便利程度，縮小與新區南部的差距。