甘肃省城市交通发展水平聚类分析

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1、甘肃省城市交通发展水平聚类分析摘要：选取客运量、货运量、民用汽车拥有量等6项指标，运用SPSS软件对甘肃省14个市州的交通发展水平进行聚类分析。结果表明：甘肃省14个市州的交通发展水平有显著差异且可分为三大类，第一类包括武威市、酒泉市，第二类包括兰州市、嘉峪关市，其余10个市州为第三类关键词：城市交通发展水平；聚类分析；甘肃省1引言随着国民经济的快速发展，城市的规模逐渐扩大，随之人口数量也不断增长，人们对机动车的需求也越来越大。因此，城市中的机动车保有量迅速增加，其中私家车的数量增加的速度最快。但

2、是，随着城市人口数量的增加、私家车的数量过快增长，现有的道路便满足不了人们的出行需求，这就导致了道路堵塞、交通安全事故和空气污染等城市问题的出现。这些问题会阻碍城市的发展，并对居民的出行带来不便。城市的发展与交通水平的发展密不可分，交通发展水平的高低影响着城市的发展。运用聚类分析方法研究甘肃省14个市州的交通发展水平，有利于解决各种交通问题，并对甘肃省今后的交通建设有重要意义。2研究区及数据来源2.1研究区概况甘肃省，简称甘或陇，省会兰州。介于北纬32°11′~42°57′、东经92°13′~10

3、8°46′之间，连接黄土高原、青藏高原、内蒙古高原，东接陕西，南邻四川，西通新疆、青海，北扼宁夏、内蒙古。甘肃省位于我国西北地区中部，是向西开放的战略要道，同时具有承东启西、南拓北展的优势。2.2数据来源与指标选取本文把甘肃省14个市州作为研究对象，选取2018年为研究时间截面。采用的指标一部分来源于各市州的统计公报，一部分是计算所得。参考大量的相关研究，在遵循科学性、可比性、合理性和可操作性的原则下[1]-[3]，结合甘肃省14各市州实际的交通发展现状，选取以下6项指标进行分析：客运量、货运量，

4、反映运输行业为国民经济与人民生活服务的数目指标；民用汽车拥有量、私人汽车拥有量，反映各用途各类型机动车的数目情况；人均城市道路面积、道路密度，反映城市道路供给水平。3研究方法聚类分析（ClusterAnalysis）或称群分析，是依据“物以类聚”的原理，对指标或样品进行分类，它是一种多元统计分析方法。聚类是将指标或样本分类到不同的类或者簇这样的一个过程，所以同一个类中的样本有很大的相似性，而不同类之间的样本有很大的相异性。聚类分析的目的其实就是在相似的前提下，收集数据进行分类。3.1数据标准化为使

5、搜集的数据具有可用性，让其可以在相同的情况下进行比较，所以要先将数据做标准化处理。本文利用标准差标准化的方法对数据预处理，公式[4]如下：x=xij-xjSj（1）3.2距离的计算常见的距离计算方法有：绝对值距离、明可夫斯基距离、欧氏距离、切比雪夫距离等[5]，本文选择欧式距离进行距离的计算，公式：dij=k=1nxik-xjk2（2）3.3类与类之间的距离定义类的定义为由1个以上对象组成的集合。类和类之间的距离，可以由类的“代表点”之间的长短表示：d2S,T=1nsnti∈s,j∈tdij2（3

6、）3.4聚类此过程把每个点作为一类。找出距离最小的dij，进而得到距离最近的两类i和j，将他们合并为类别更高的一类。重复此过程，直到所有的点都归入一类。3.4.1K-均值聚类分析K-均值聚类算法（K-meansClusteringAlgorithm），也称快速聚类分析，是JamesMacQueen在1967年提出的，此算法把数据看作为K维空间中的点，并将距离作为测量样本之间亲疏程度的尺度。进行快速聚类分析后，得出以下结果：表1聚类结果案例号城市聚类距离1兰州市2575.6912嘉峪关市2575.6

7、913金昌市32978.2204白银市35076.8145天水市31356.4646武威市12825.3807张掖市31129.9298平凉市31591.7429酒泉市12825.38010庆阳市31301.70811定西市3741.61412陇南市31578.55413临夏州32209.33014甘南州33205.829通过快速聚类分析的最终结果列表（表1）可以看出甘肃省的14个市州被分成了三大类。第一类包括酒泉市、武威市；第二类有兰州市、嘉峪关市；其余城市为第三类。4结论与讨论4.1结论通过对

8、甘肃省14个市州的6项指标运用聚类分析进行研究，可以得出：（1）甘肃省14个市州的交通发展水平有显著差异；（2）依据分类结果，甘肃省14个市州的交通发展水平可分为三大类，第一类城市有武威市、酒泉市，第二类城市有兰州市、嘉峪关市，第三类包括白银市、金昌市、天水市、平凉市、张掖市、定西市、庆阳市、陇南市、临夏州、甘南州等10个市州。4.2讨论通过对分类结果的分析，可知甘肃省的交通发展水平还有很大的提升空间。具体有以下三点建议：（1）优化路网布局，合理进行交通基础设施建设；（2）加快发展