基于时间阻抗函数的路网可达性研究

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1、第27卷第4期地理科学进展Vol.27,No.42008年07月PROGRESSINGEOGRAPHYJuly,2008基于时间阻抗函数的路网可达性研究张生瑞，王超深，徐景翠(长安大学公路学院，西安710064)摘要：阐述了可达性的概念和在不同学科的应用范围，分析了可达性的影响因素，总结了现阶段在几何拓扑学上常用的可达性量化方法，指出重力模型法、距离法、累计机会法的使用条件和不足。在这一基础上，发现现存的问题主要是局限于空间尺度的量化不能准确地反应空间网络的联系程度，针对此问题，提出了基于时间阻抗函数的量化模型，以实际交通量作为主变量，能间接地反应空间需求强度。随后引入了节

2、点重要度的概念，能更加直接地反映路网节点上社会、经济、交通等因素对可达性的影响，能很好地弥补时空法和效用法的不足。关键词：可达性；度量方法；几何拓扑学；时间阻抗函数；节点重要度1引言2研究现状可达性又称通达性，是地理科学、区域与城市2.1可达性的概念规划、交通运输规划等众多学科研究的一个重要概可达性是众多学科交汇研究的一个基本概念，念。可达性由于受到不同研究领域学者的广泛关由于研究层面的不同，使其具有了不同的基本含注，导致了对可达性概念的不同理解。其应用性无义。中国科学院地理科学与资源研究所的陈洁等非主要包括以下几点：①以网络中节点为理论基（2007）将其分为两个层次[6]

3、：一为客观层面的可达点，研究空间网络格局演变对区域发展的影响。以性（交通运输或通讯可达性），二为主观层面的可达地理学者研究为主，例如区位势、增长极、点——轴性（心理可达性）。由于第一层次的概念在量化函数系统等空间经济结构演化理论。②选址分析与区位上受人为因素影响较小，且是可达性的直接物质体评价，如张文忠就居住环境的区位和评价指标体系现形式，对于加强地域之间的联系有直接关系，因进行了研究[2]。园林与建筑设计、景观规划研究，如此，现阶段我国学者主要研究第一层次上的概念。江斌等就伦敦Tate艺术馆的空间布局进行了研究。周一星教授[12]（1999）、陆玉麟教授[4]（2005）

4、也曾对③城市空间公共场所设计等，Chen&Lu就北京故通达性的概念展开过专门的研究。在参阅众多文献宫的内部空间构型进行了研究[3]。我国学者对于中以后，可以简单地认为可达性是指从一个地方到达小比例尺度的区域通达性研究还比较薄弱，特别是另一个地方的容易程度，可以用旅行距离、旅行时对于潜在的通达性研究更加薄弱。在度量方法上存间或感知距离来衡量。在的共同缺陷是分别以出行时间或距离作为唯一标准，进行结点可达性和网络可达性的计算，没有2.2可达性的影响因素考虑结点的交通需求情况和结点层次。可达性是一个时空的概念，交通基础设施作为本文借鉴公路网规划理论，将潜在的通达性需实现人和物空间移

5、动的物质载体，是实现通达的最求和节点层次，以节点重要度的概念融合到度量模重要因素。现代技术革命，使得交通设施和承载工型当中，为可达性研究提出了一种新的方法。具发生了巨大改变，原有的以空间几何距离为主要收稿日期：2008-06；修订日期：2008-07.基金项目：作者简介：张生瑞（1963-），男，长安大学教授，工学博士、博士后，现为长安大学工程设计研究院院长。主要研究领域：交通规划、交通运输可持续发展、交通安全与环保、综合交通运输等。E-mail：zhangsr@chd.edu.cn通讯作者：王超深(1985-)，男，主要研究方向为城市及区域规划。E-mail：pacifi

6、c5241@126.com117~121页118地理科学进展27卷影响因素的区位势理论，已不能很好解释许多现交通方式，对于沿海城市还应包含海运和水运。对象。笔者认为在研究其影响因素时，应首先确定研于中小尺度的城乡、区域及城市内部可达性研究，究范围。对于大尺度的都市圈、城市群，在研究通达影响因素应更加细化。本文主要从交通角度进行可性时，除常规交通方式外，应着重研究航空、轨道等达性影响因素的分析，具体如表1所示。表1可达性主要影响因素Tab.1Themaininfluencingfactorsofaccessibility对于上述遴选指标的过程，可以综合考虑定性的一些相关的变量

7、来衡量。其基本表达式如下：和定量两种方法。例如：可以首先利用定性分析中n的头脑风暴法等，通过专家讨论得出主要影响因Ai=!f(Cij)(1)i=1i≠j素，然后利用因子分析、聚类分析等方法确定各因式中：A为i区域的综合可达性；f(C)为i和j两iij素的相关关系和对可达性的贡献率，确定权重，建地之间的空间阻抗函数，其自变量可以为空间距立度量函数。离、运输成本等。空间阻抗函数一般有幂函数、指数函数、高斯函数等形式。利用距离度量法计算可达2.3度量方法简介性，关键是确定空间阻抗函数，为了尽量反映可达由于网络特性的多样化