第19卷第3期 2017年6月 交通科技与经济 Vo1.19。No.3 Technology&Economy in Areas of Communications Jun,2017 引用著录:赵小强,王思颖,宋瑞涛.基于交通适应度的西安市综合交通发展趋势分析EJ].交通科技与经济,2017,19(3):18— 22,30. DOI:10.19348/j.enki.issn1008-5696.2017.03.005 基于交通适应度的西安市综合交通发展趋势分析 赵小强,王思颖,宋瑞涛 (西安市城市规划设计研究院,陕西西安710082) 摘要:为提高城市综合交通规划水平,分析西安市航空、铁路、公路的客货流需求现状,结合城市交通发展需求和 城市经济发展水平,提出城市交通适应度计算方法。以西安市2005--2013年期间城市交通需求和经济发展数据为 依据,对西安市近年来交通发展适应度进行实证分析。结果表明:西安市航空发展速度适度超前于城市经济发展速 度,铁路和公路的发展速度略微落后于城市经济发展。航空、铁路、公路的交通发展和城市经济发展呈现日益协调 的趋势。 关键词:交通适应度;综合交通;趋势 中图分类号:U121 文献标识码:A 文章编号:1008—5696(2017)o3一O018一O5 The development trend analysis of Xi'an comprehensive transpOrtati0n based on traffic adaptation degree ZHAO Xiaoqiang,WANG Siying,SONG Ruitao (Xi'an City Planning&Design Institute,Xi'an 710082,China) Abstract:In order to enhance the level of the urban comprehensive transportation planning,this paper first analyzes the situation of passenger flow and goods flow in Xi an,and then puts forward the calculation method of the urban traffic adaptation degree by combining with the development of city traffic demand and city economic development leve1.Based on the traffic demand and economic development data during the period of 2005--2013 in Xi'an City,the paper empirically analyzes the traffic adaptation degree in Xi an in recent years.The result shows that the aviation development is in advance of the city economic development,the development of railway and highway is slightly behind the development speed of the city economic,both of which aviation on railway and highway development are more and more coordinated with the city economic. Key words:traffic adaptation degree;comprehensive transportation;trend 城市交通系统的发展与城市发展是一个相互 促进和适应的循环过程。城市交通系统发展一方 交通和城市发展的规划研究、城市交通系统发 展预测等方面,如刘耀斌利用协调论的观点提出了 面带动城市基础设施的建设投资,另一方面城市经 城市化与环境生态的耦合度计算模型,并利用BP 神经网络对耦合度的变化态势进行预测;陈立芳通 过分析衡阳市城市空间演变与交通系统发展之间 关系,提出基于城市空间与交通并行的城市规划理 念。国内对于土地利用与交通协调模型研究主要 体现在数学研究方面,而对于模型的应用研究比较 少,模型的实用性不强-1 ]。国外对于城市交通系统 发展研究起步早,现在已经进入软件运用层面,最 济的发展需要与之相适应的客运和货运系统以满 足城市人流和物流需求。根据国内外研究现状来 看,城市交通发展与城市经济发展的研究可以分为 对城市交通与城市空间发展的互动机理研究、城市 收稿日期:20—16—14 作者简介:赵小强(1985一),男,硕士,研究方向:交通规划、城市 经济. 第3期 赵小强,等:基于交通适应度的西安市综合交通发展趋势分析 ・1 9・ 具有代表性的主要有宾夕法尼亚州大学的DRAM/ EMPAL模型[5]、英国的MEPLAN模型、委内瑞拉 的TRANUS、华盛顿大学的Urbanism模型、加利 福尼亚大学伯克利分校的城市未来模型CUFM、美 国柏诚公司的Place3s模型、加拿大卡尔加里大学 的PECAS模型等[6]。 于西安,形成以西安为中心的放射式网络,对外连 通包头、太原、郑州、武汉(合肥)、重庆、成都、兰州、 银川等若干方向。 1.1航空发展现状分析 加 H 目前,西安咸阳国际机场通航城市77个(其中 国际和境外地区8个),航线163条,拥有5家基地 航空公司。以西安咸阳国际机场为始发原点,1h的 航程可覆盖成都、重庆、武汉、郑州、兰州、西宁、银 m 8 6 4 2 O 、删 本文针对国内一级城市的交通和经济发展现 状,以丝绸之路的核心城市西安作为研究对象,对 西安市航空、铁路、公路的客货运交通需求以及城 市经济发展水平进行了横向和纵向对比分析,对西 安市未来的交通发展提出参考建议。 川等中西部的主要城市,2 h的航程可覆盖全国 70 的领土和85 的经济资源,3 h的航程能够覆 盖国内所有省会城市和重要的旅游城市。咸阳机 场二期扩建工程已经投人使用,以2020年为设计目 标年,按照满足年旅客吞吐量3 100万人次,年货邮 吞吐量40万t设计。2012年西安咸阳国际机场旅 1西安市交通发展现状分析 西安位于我国中西部两大经济区域的结合部, 是西北通往西南、中原、华东和华北各地市的门户 和交通枢纽,具有承东启西、连接南北的重要战略 地位。西安的区域交通条件十分发达,是全国连接 南北的“大十字”铁路交通和中西部地区“米字形” 高速公路网络的重要枢纽口],多条国家级通道交汇 客吞吐量达2 342万人次,货邮吞吐量达17.5万t。 西安咸阳国际机场已成为西北和国内的重要航空 枢纽和航空基地,综合排名位居全国民航第8位,如 图1所示。 3 000 2 5000 2 000< 1 500 1 000 500 0 2005 2006 2007 2008 2009 20lO 2Ol l 2o12 20l3 时间/a 图1西安咸阳机场历年客货吞吐量 1.2铁路发展现状分析 进站车辆4 200台,日均发送旅客9.75万人次;区 县有7个二级站,日均发送旅客3.77万人次,如图 3所示。 西安铁路枢纽地处东西方向的“陆桥通道”[8]与 南北方向的“包柳通道”和“宁西通道”的交汇处,是 全国旅客快速运输网络中的客运中心之一,是 西北地区最大的铁路枢纽,主要的客、货集散地和 中转中心,承担着西北各省联系华北、华东、中南、 西南等地区的门户功能,在全国政治、经济、运输和 2交通适应度定义和计算 2.1城市交通适应度指标定义 城市交通系统属于宏观系统变量,从结构方面 国防等方面具有重要的地位,如图2所示。西安铁 路枢纽东起陇海线渭南站,西至兴平站,东西长约 92 km;南至西康线西安南站,北抵包西线(与侯西 共线)钟家村站及咸铜线富平站,南北宽约90 km。 1.3公路发展现状分析 看由道路等基础设施组成;从服务能力方面看是满 足城市交通客货运出行需求的能力[9]。城市发展水 平与城市交通系统一样属于宏观变量,常用城市发 展的经济水平,即城市年生产总值来衡量城市的发 展水平[6 ]。城市交通适应度是指城市交通发展水 平与城市发展的相适应程度[1。。,具体体现在交通需 求与城市经济的发展协调程度。因此,为了更好对 2013年西安市共有19个公路客运枢纽,其中 市区有7个一级站和5个临时站,共有线路661条, 交通科技与经济 第19卷 城市交通系统与城市发展水平进行定量分析,定义 交通适应度指标计算如式(1)所示: 冒 _< 0 ∞ O 舳O 加O ∞O 如O ∞0 O ∞加 O O O 咖 面 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2Ol1 20l2 2013 时间,a 图2西安铁路枢纽历年客货运吞吐量 营 < 删 皿Ⅲ】1 忡 3 3 2 2 1 l 5 O O O∞ 如 O O∞ O如 ∞ O 图3西安公路枢纽历年客货运吞吐量 s一 一,U噪 、rL,r 、n, ,7 i口1 i ‘ a2—1 ‘.・ (… 1) 足,采用信息熵方法确定客运量和货运量之间的权 重,过程如下: 式中: 、a 分别是客运需求权重系数和货运需求权 Step1信息熵计算 重系数, 、 代表标准化处理后客运需求量以及 货运需求量,GDP 代表经济发展水平。 E一 (署)1。g Z万i. (2) 根据交通适应度指标的计算方法,当交通适应 其中:E是指标信息熵,A是数据序列的标准化值累 度>1,代表城市交通系统发展水平超过城市经济 加之和,A一∑.‘发展水平,需要合理的调整交通发展的步伐和节 i。。=。——1 Tg 。 奏;当交通适应度<1,代表城市交通系统发展水平 Step2指标权重标定 落后城市经济发展水平,需要合理的加大交通系统 由信息熵函数可知,指标熵值越高,表示指标特征 的发展力度;当交通适应度一1,代表城市交通系统 变化越显著 ],意味着指标在系统中影响的程度越大, 发展水平与城市经济发展水平同等,交通系统和城 假设系统有 个指标,指标权重标定公式如下: — 市发展处于最协调的阶段。 d —Ei/ E. (3) Z一1 2.2客运量和货运量权重系数判定 式中:a。为第i个指标的权重系数,E为第个指标 权重系数是衡量不同的指标之间的相对重要 的信息熵。 性差别,权重系数的判别方法目前有专家打分法、 层次分析法等。其中,专家打分法主观性强,只用 3西安市综合交通适应度分析 在无法进行定量分析的指标权重判别方面,层次分 3.1数据来源及标准化 析方法适用于具有多级指标体系的权重确定[1¨。 为了对各个城市的交通发展现状和经济发展 鉴于本文中指标数量较少、指标时间序列数据充 水平做进一步分析,通过采集西安市近10年的统计 第3期 赵小强,等:基于交通适应度的西安市综合交通发展趋势分析 ・21・ m a , X 1 2 , ● , z 、j 2005 6.4 389.5 4 241 2 640 11 505 一 8 249 1 270.14 2006 16 937 497 2 288 7 933 ●lm 8 128 1538.94 ,{n 2007 11.2O 1 137 548 2 525 11 276 z 1 8 466 1 856.63 , 2008 11.70 1 192.20 605 2 680 12 702 Z 8 820 2 318.14 2 2009 12.69 1 529 614 2 585 29 986 25 271 2 724.08 ● ● 2010 15.81 1 801.O3 705.87 2 781.35 33 610 , 26 536 3 241.69 z 2011 17.26 2116.3O 823.00 2 860.9O 38 399.0O 、,29 358.00 / 3 862.58 4 、, 2O12 17.48 2 342.09 824.85 2 918.7 44 082.00 30 893.O0 4 366.10 2013 17.89 2 604.49 857.93 3 070.50 49 243 32 614 4 884.13 注:数据来源于2004--2013年西安市统计年鉴,货运量的单位为万t,客运量单位为万人次,GDP单位为亿元 交通需求量与城市经济GDP属于不同的统计 式中:z:为标准化之后 的取值,五为原始数据, 口径 ],具有不同的量纲,为了消除由不同量纲带 min{ ,z。,…,z )为数据集合中的极小值, 来的影响,需要对原始数据采取标准化处理。采用 max{x , 。,…,x )为数据集合中的极大值。 极值方法 进行0~1归一化处理,计算如式(4): 根据上式(4),将2004--2013年西安市交通需 X —min{x1,z2,…,X") .Z 求与城市经济发展标准化之后取值如表2所示。 表2 2004--2013年西安市交通需求与城市经济发展标准化之后取值 3.2西安市客运量和货运量权重系数判定 得到各种交通方式中的客、货运量指标的权重系数 将西安市2004—2013年期间航空需求、铁路需 如表3所示。 求、公路需求的客货运量分别带人上式(2)、式(3), 表3西安市不同交通出行方式信息熵和权重系数 ・22・ 交通科技与经济 第19卷 3.3西安市城市交通适应度计算与分析 应度趋向于1,说明西安市的交通系统和经济发展 根据表3中不同交通方式客运量和货运量的权 协调程度较高;2)西安市近年来航空的客运和货运发展速度 重系数,结合交通适应度计算式(1),可以得到 超前于社会经济的发展速度,属于三种交通方式中 2004--2013年期间西安市城市交通适应度[1 ]如图 蜊赠 发展最快的出行方式; 4所示。 3)西安市铁路和公路近年来的发展速度要略 据图4可知: 1)从历年变化趋势来看,西安市的城市交通适 低于经济的发展速度。 图4西安市2006--2013不同交通方式交通适应度变化趋势 4结论 作为丝绸之路起点的西安,应当加快推进综合 [3] 张群,张雯,李飞雪,等.基于信息熵和数据包络分析的 区域土地利用结构评价一以常州市武进区为例口].长 江流域资源与环境,2013(9):1149—1155. E4]陆化普,王继峰,张永波.城市交通规划中交通可达性 模型及其应用口].清华大学学报(自然科学版),2009 (6):781—785. 交通枢纽建设,充分发挥西安的“顶端优势”。应做 好以下方面的规划: 1)在航空方面,以咸阳机场为核心,以国际客 货运业务为发展重点,以中亚国家为重点区域,开 通直达航班,打造“丝路航线”[1 ]航空通道;同时,提 [53习江鹏,郑娟,尹义尚.西安城市交通与运输需求管理 策略分析I-J].交通科技与经济,2007,9(5):92—94. [6]VERBURG P H,OVERMARS KP.Combining Top- Down and Bottom-Up Dynamics in Land Use Model— 升咸阳机场在服务、集散和运行等方面的竞争力, 吸引更多的国内旅客在丝绸之路经济带始发港消 费航空产品。 ing:Exploring the Future of Abandoned Farmlands in Europe with the Dyna-Clue ModelEJ].Landscape Eeol— ogy,2009,24(9):1167—1181. 2)铁路方面,以国际港务区为核心,发挥已开 通的西安至阿拉木图“长安号”国际货运班列转关、 直转、通关模式的优势,积极筹备开通西安至莫斯 科和鹿特丹国际货运班列。 [7]陈园,吴丽娜,李奇龙.基于满意度的高速公路投资效 益评估方法研究[J].交通科技与经济,2016,18(4): 4-8. [83古龙高,古璇,赵巍.“一带一路”交汇点的理论阐释与 路径探索一基于连云港丝绸之路经济带陆桥通道视角 3)公路枢纽方面,加快城市内部公路客运枢纽 外迁步伐,提高城市内外交通转换效率,增加西安 枢纽的中转换乘能力。 参考文献: [1]陈立芳,郑卫民.城市交通与城市空间互动影响探索 [J].中外建筑,2007(10):64—66. [2]王春才.城市交通与城市空间演化相互作用机制研究 ED].北京:北京交通大学,2007. 的研究[J].城市观察,2015(1):48—56. [9]贾俊芳,杨珂,游艳雯.铁路货运需求及延伸服务设计 [J].北京交通大学学报,2015(3):10—16. [10]姜伟,杨亚璨,张伟勇,等.区域交通枢纽与经济发展适 应度研究[J].交通运输研究,2o16(4):9-13. [11]陈超,孙有信.层次分析法在铁路货运目标市场评价中 的应用[J].交通科技与经济,2010,12(4):18—20. (下转第3O页) ・3O・ 交通科技与经济 第19卷 结果引入检测系数和截面折减系数,对有限元模型 参数进行修正,计算出该石拱桥承载能力不满足 “公路--II级”的荷载等级要求。结合相关规范和养 护标准,提出以下处置方法及养护建议: [53 中华人民共和国行业标准.公路桥涵养护技术规范 JTG Hll-2004[S].北京:人民交通出版社,2004. E6]帅培建,杨洁.基于Midas Civil分析的桥梁承载力及 维修加固处理EJ].交通科技与经济,2015,17(3): 72-75. 1)对通行车辆进行限速、限载的交通管制; 2)重新铺装桥面; [73原国华.在役石拱桥技术状况及承载力评价[J].山东 交通科技,2014(5):90-93. 3)修理或重新修建护栏; 4)清理拱上侧墙及桥台侧墙的杂草,修补砌缝 裂缝; E83罗声,康小兵.石拱桥承载能力分析及试验检测评定 [J].公路工程,2o15,40(3):21o一213. [9]牛东强.石拱桥检测及承载能力修正EJ].水利与建筑 工程学报,2016,14(3):232—236. 5)/JU强桥梁养护管理。 值得注意的是由于本桥竣工图纸不全,该桥计 算参数是根据现场量测以及参考同时期、同类型、 同跨度的桥梁得出,因此,存在一定的不确定性。 参考文献: [13 白先梅,李治学.某双曲拱桥承载能力检测与评估[j]. 交通科技与经济,2016,18(2):71—76. -[10]徐彝.桥梁检测与维修加固百问[M].北京:人民交通 出版社,2002. -[11]赵芳.旧石拱桥病害与加固分析i-J].山东交通科技, 2014(6):94—96. [123孙宇,施洲.石拱桥的检测试验及验算评定EJ].铁道标 准设计通讯,2009(3):76-80. -[13]金杰.实腹式单跨石拱桥空间受力性能分析EJ].四川 建筑科学研究,2010,36(6):57—59. 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