基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次的公路網(wǎng)適應(yīng)性研究

1、基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次的公路網(wǎng)適應(yīng)性研究董興武作者簡介：董興武（1976-），男，吉林通化人，碩士，研究方向為交通運輸規(guī)劃與管理. 朱從坤2 李國強(qiáng)1（1.青島市城市規(guī)劃設(shè)計研究院，青島 266071；2.蘇州科技學(xué)院，蘇州 215002）摘要：從公路網(wǎng)適應(yīng)性分析出發(fā)，進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)層次和公路網(wǎng)發(fā)展階段劃分。在這兩項劃分的基礎(chǔ)上，建立了適應(yīng)性評價體系，包括：評價指標(biāo)體系、無量綱化界限值、經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度評價法，為適應(yīng)不同經(jīng)濟(jì)條件下的公路網(wǎng)分析提供一套可靠、準(zhǔn)確的新思路。關(guān)鍵詞：公路網(wǎng)；經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次；適應(yīng)性；評價指標(biāo)體系；無量綱化界限值；適應(yīng)度Study on road network adaptability

2、 based on the grades of economy developmentDong Xing-wu1 Zhu cong-kun2 Li guo-qiang1（1. Qingdao Urban Planning And Design Research Institute，Qingdao 266071；2.Suzhou institute of science of technology, Suzhou 215002）Abstract: First, the paper divides economy and road network into three grades from th

3、e analyses of road network adaptability. Second, the paper sets up a suit of adaptability evaluation system, including evaluation indexes, no dimensional limit value and evaluation method, based on the two plots. Through that, the paper offers a suit of exact and reliant idea for the analyses of roa

4、d network at different economy level.Keywords: Road network; Economy development grades; Adaptability; Evaluation indexes system; No dimensional limit value; Adaptability degree.0引言由于公路網(wǎng)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高起著極其重要的作用，因此它已經(jīng)逐漸成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類文化聯(lián)系的有效載體。從全國來看，由于各地區(qū)公路網(wǎng)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況差異較大，采用固定的評價體系來分析不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下各地區(qū)的公路網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)不能滿足

5、要求。因此，針對不同經(jīng)濟(jì)條件下的公路網(wǎng)適應(yīng)性研究就顯得十分有意義。1經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次及公路網(wǎng)發(fā)展階段劃分1.1經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次定性劃分從各發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)與公路發(fā)展歷程，并結(jié)合我國的狀況來看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重變化與公路網(wǎng)發(fā)展水平有著密切關(guān)系。本文根據(jù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)2的思想，結(jié)合公路網(wǎng)發(fā)展實際，將我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平劃分成三個層次：第一層次，經(jīng)濟(jì)規(guī)模較小，人均國民生產(chǎn)總值低，第一產(chǎn)業(yè)所占比重較高，第三產(chǎn)業(yè)比重很低，經(jīng)濟(jì)活動不夠頻繁；第二層次，經(jīng)濟(jì)規(guī)模及人均國民生產(chǎn)總值都有較大增長，增速較快，第三產(chǎn)業(yè)比重逐漸升高，產(chǎn)業(yè)布局趨向合理，經(jīng)濟(jì)活動頻繁程度逐漸增加；第三層次，經(jīng)濟(jì)總量及人均國內(nèi)生產(chǎn)總值都達(dá)到非常高

6、的水平，第一產(chǎn)業(yè)所占比重很低，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨于成熟，所占比重遠(yuǎn)大于第一、第二產(chǎn)業(yè)比重之和。1.2經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次定量劃分從協(xié)同學(xué)的角度來講，公路網(wǎng)發(fā)展變化取決于兩個因素：一是作為控制參量的“經(jīng)濟(jì)因素”是決定公路網(wǎng)發(fā)展的外因；二是公路網(wǎng)各功能方面的協(xié)調(diào)發(fā)展，是決定公路網(wǎng)發(fā)展的內(nèi)因。公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)關(guān)系實質(zhì)就是通過“經(jīng)濟(jì)因素”產(chǎn)生適應(yīng)性變化。在這里“經(jīng)濟(jì)因素”用經(jīng)濟(jì)指數(shù)表示。表達(dá)式為： （1）式中，經(jīng)濟(jì)指數(shù)；分別為實際人均GDP和公路網(wǎng)飽和狀態(tài)時最大人均GDP，美元；分別為實際的和公路網(wǎng)飽和狀態(tài)最大的第三產(chǎn)業(yè)比重；分別為實際的和公路網(wǎng)飽和狀態(tài)最低的第一產(chǎn)業(yè)比重；為待定系數(shù)，本文認(rèn)為：人均GDP與兩項產(chǎn)業(yè)結(jié)

7、構(gòu)比重作用之和相等；第一與第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重在經(jīng)濟(jì)指數(shù)中起相同作用。因此，建議分別采用0.5，0.25，0.25。根據(jù)主要發(fā)達(dá)國家公路網(wǎng)達(dá)到飽和狀態(tài)時的平均數(shù)據(jù)，確定、分別為14500、69%、2%。從我國發(fā)展情況來看，西部地區(qū)總體現(xiàn)狀較符合經(jīng)濟(jì)層次劃分中第一層次的狀態(tài)描述，其中經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況較好的省份既有第一層次的特點：經(jīng)濟(jì)規(guī)模較小，人均國民生產(chǎn)總值低；又有第二層次的特點：經(jīng)濟(jì)規(guī)模及人均國民生產(chǎn)總值增速較快，第三產(chǎn)業(yè)比重逐漸升高，經(jīng)濟(jì)活動頻繁程度逐漸增加。因此，認(rèn)為較發(fā)達(dá)的西部省份處于第一和第二經(jīng)濟(jì)層次的臨界狀態(tài)，以其經(jīng)濟(jì)指數(shù)為第一經(jīng)濟(jì)層次上限值。綜上，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展劃分為以下三個層次：1.3公路網(wǎng)

8、發(fā)展階段劃分經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次決定了公路網(wǎng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，把公路網(wǎng)的不同發(fā)展?fàn)顟B(tài)看作不同發(fā)展階段。因為各經(jīng)濟(jì)層次具有的經(jīng)濟(jì)特點不同，所以公路網(wǎng)各發(fā)展階段的處理思想也不同。由于不同的處理思想將公路網(wǎng)發(fā)展劃分為以下幾個階段3：第一階段：第一經(jīng)濟(jì)層次的經(jīng)濟(jì)水平較低、經(jīng)濟(jì)活動不夠頻繁，因此要求公路網(wǎng)以連通為基本處理思想，公路網(wǎng)的通車?yán)锍獭⒑唵尾季旨案鞯貐^(qū)初步連通情況應(yīng)該是主要考慮因素；第二階段：第二經(jīng)濟(jì)層次的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定規(guī)模，發(fā)展速度較快，形成快速高效的運輸通道網(wǎng)絡(luò)是主要考慮因素；第三階段：第三經(jīng)濟(jì)層次的經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展，要求公路網(wǎng)能夠提供更加方便、靈活、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，因此，其處理思想以質(zhì)量為基本要求，以服務(wù)性和信息

9、化為發(fā)展特征。2適應(yīng)性評價指標(biāo)體系及無量綱化上下限值公路網(wǎng)評價指標(biāo)體系要求：選取評價指標(biāo)類別全、覆蓋廣；體現(xiàn)公路網(wǎng)階段需求基本思想；進(jìn)行相關(guān)性分析，對相關(guān)性大、意義相近的指標(biāo)合理取舍；調(diào)整評價指標(biāo)的適應(yīng)性和可比性?；谏鲜鲆?，從結(jié)構(gòu)性能、運行質(zhì)量、交通信息服務(wù)、經(jīng)濟(jì)聯(lián)系確定的評價指標(biāo)。確定的評價指標(biāo)體系及無量綱化上下限值見表1。具體的評價指標(biāo)的階段劃分及無量綱化上下限值確定（及指標(biāo)單位）參見文獻(xiàn)1。3適應(yīng)性評價方法經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度評價法如下：（1）確定經(jīng)濟(jì)層次發(fā)展度經(jīng)濟(jì)層次發(fā)展度是指經(jīng)濟(jì)發(fā)展在某個層次內(nèi)所達(dá)到的實際水平，表示為：， （2）式中，區(qū)域經(jīng)濟(jì)層次發(fā)展水平；關(guān)于的函數(shù)，代表實際經(jīng)濟(jì)指數(shù)；第

10、經(jīng)濟(jì)層次經(jīng)濟(jì)指數(shù)上限值，；第經(jīng)濟(jì)層次經(jīng)濟(jì)指數(shù)下限值，。表1 評價指標(biāo)體系及無量綱化上下限值指標(biāo)功能階段上限值下限值指標(biāo)功能階段上限值下限值人口面積密度結(jié)構(gòu)性能一1.20智能系統(tǒng)覆蓋率信息服務(wù)三80%0二101.2信息可靠度三10.5技術(shù)等級水平一3.355.0預(yù)測事故率三01二2.63.35用戶滿意度三10.2鋪裝水平一2.74.0時間節(jié)省率三13%45%0二1.22.7公路網(wǎng)投資比重經(jīng)濟(jì)聯(lián)系一1.5%2.0%0高速公路比重二30二2.0%2.5%0公路網(wǎng)覆蓋度二1.551.21三1.5%2.0%0地區(qū)差異度二0.30.50，0.8路網(wǎng)與GDP彈性系數(shù)一0.9510.87密連指數(shù)二3.00.8

11、二節(jié)點連通次數(shù)一3.21效益投資乘數(shù)一1.50行政村通達(dá)率一95%0二1.50相對可達(dá)性二0.833.33三1.70負(fù)荷度運行質(zhì)量二0.30.70，1.0車速利用度運行質(zhì)量二0.920.5三三里程擁擠率二1%20%平均交通密度二867三5%30%三（2）確定綜合成熟度綜合成熟度是公路網(wǎng)某類指標(biāo)在所處的階段內(nèi)各項指標(biāo)無量綱化的綜合結(jié)果，它反映路網(wǎng)各類指標(biāo)總體發(fā)展情況，模型如下： （3）式中，綜合成熟度；第項指標(biāo)的權(quán)重；第項指標(biāo)無量綱化值。（3）確定經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度的模型如下： （4）式中，公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度；待定系數(shù)，當(dāng)經(jīng)濟(jì)層次為第一、二、三經(jīng)濟(jì)層次時，分別建議采用1.2、2.0、1。（4）確

12、定評價結(jié)論在得到公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度后，需要結(jié)合等級劃分確定評價結(jié)論。本文將評價等級分為五級：優(yōu)、良、中、次、差。評價等級劃分以模糊分布函數(shù)為基礎(chǔ)，確定各等級區(qū)間。在確定各等級區(qū)間時，模糊分布函數(shù)應(yīng)滿足兩個條件：一，每兩個相鄰等級之間存在一定的過渡性，在過渡區(qū)間內(nèi)，每個適應(yīng)度對應(yīng)的隸屬度均為兩值，僅在交點處隸屬度為單值。為了保證交點處總的隸屬度值為1，交點處的每條曲線的隸屬度為0.5；二，對于每個劃分階段，當(dāng)隸屬度為1時，與之相連的過渡曲線斜率從0開始以較平緩的曲線逐漸變化到斜率絕對值較大的曲線，而后從某一點開始，曲線斜率的絕對值又再度逐漸變小。正態(tài)分布曲線能較好的滿足這兩個條件，其模糊分布函數(shù)存

13、在偏小型、中間型和偏大型三種型式6。經(jīng)過統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn)，最佳公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度在1.2，1.4之間；最差適應(yīng)度在0，0.2之間。將0.2，1.2區(qū)間分成5等分0.2，0.4、0.4，0.6、0.6，0.8、0.8，1.0、.1.0，1.2。1，1.4采用偏大型分布函數(shù)，0，0.4之間采用偏小型分布函數(shù)，其他各區(qū)間采用中間型分布函數(shù)。當(dāng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度大于1.4時，其隸屬度取值以1.3的經(jīng)濟(jì)層次適應(yīng)度為中軸對稱取得。根據(jù)三種模糊分布函數(shù)及約束條件，得出各分布函數(shù)。 0，0.4代表評價等級差的分布區(qū)間，其分布函數(shù)為： （5）四個中間型分布函數(shù)為： （6）等于0.4，0.6，0.8，1.0時，分別代表區(qū)間0.

14、2，0.6、0.4，0.8、0.6，1.0、0.8，1.2的分布函數(shù)，這四個區(qū)間分別代表的評價等級為次、中、良、優(yōu)。區(qū)間1.0，1.4的分布函數(shù)為 （7）在每個過渡區(qū)間內(nèi)，隸屬度取大值，即兩相鄰曲線重疊部分取上面曲線的隸屬度值。最后確定的模糊評價結(jié)論可以通過公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度所在區(qū)間進(jìn)行描述。經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度評價法較適合于結(jié)構(gòu)性能、交通信息服務(wù)方面的評價。而運行質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和經(jīng)濟(jì)之間不具有簡單的一致性變化，隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)較為復(fù)雜的變化。因此，運行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)聯(lián)系評價可略去適應(yīng)性評價方法中的步驟（3），將綜合成熟度值直接對照模糊分布函數(shù)確定評價結(jié)論。4應(yīng)用以2003年黑龍江省公路網(wǎng)為例，介紹基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展

15、層次的公路網(wǎng)適應(yīng)性研究理論與方法的應(yīng)用。首先確定出黑龍江的經(jīng)濟(jì)層次及公路網(wǎng)發(fā)展階段；其次計算各指標(biāo)值及對應(yīng)的無量綱化值；再次，確定經(jīng)濟(jì)層次發(fā)展度、綜合成熟度及經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度；最后通過模糊正態(tài)函數(shù)分布圖確定評價結(jié)論。表2 2003年黑龍江經(jīng)濟(jì)指數(shù)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次項目數(shù)值所屬層次經(jīng)濟(jì)層次發(fā)展度經(jīng)濟(jì)指數(shù)0.19二0.012表3 2003年黑龍江公路網(wǎng)評價情況類別指標(biāo)數(shù)值權(quán)重綜合成熟度經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度評價結(jié)論結(jié)構(gòu)性能人口面積密度1.250.370.0371.54結(jié)構(gòu)性能處于第二階段，在優(yōu)、良之間，偏優(yōu)。技術(shù)等級水平3.30.07鋪裝水平3.090.07高速公路比重0.64%0.07密連指數(shù)0.140.07地區(qū)差異

16、度0.0620.07覆蓋度1.1950.07相對可達(dá)性2.340.21運行質(zhì)量車速利用度0.850.3650.74運行質(zhì)量處于中、次之間，偏中。負(fù)荷度0.430.135里程擁擠率8.6%0.365平均交通密度300.135經(jīng)濟(jì)聯(lián)系公路網(wǎng)投資比重2.36%0.250.63經(jīng)濟(jì)聯(lián)系處于中次之間，偏次。與GDP彈性系數(shù)0.9050.25效益投資乘數(shù)1.1320.5黑龍江公路網(wǎng)處于第二階段需求，在結(jié)構(gòu)性能上人口面積密度、技術(shù)等級水平還很低，造成結(jié)構(gòu)性能綜合成熟度很低，但黑龍江的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還不高，結(jié)構(gòu)性能方面能與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)。但隨著振興東北老工業(yè)基地步伐的加快，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，結(jié)構(gòu)性能應(yīng)需穩(wěn)步提高：增

17、加路網(wǎng)里程、加強(qiáng)高等級公路比重、改善路面狀況、提高公路等級。運行質(zhì)量適中，但由于有一定的擁擠路段等問題的存在，應(yīng)注意對相應(yīng)路段的交通狀況進(jìn)行改善，合理進(jìn)行交通管理及交通組織。盡管黑龍江近年的公路網(wǎng)投資比重保持良好的比率，并且公路網(wǎng)與GDP之間也保持較合理的關(guān)系，但由于黑龍江經(jīng)濟(jì)水平較低，重工業(yè)比重較高，第三產(chǎn)業(yè)較為落后，造成投資效益較低，公路網(wǎng)所具有的潛力還沒有得到充分地發(fā)揮。這也是黑龍江公路網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)注意的問題，需增強(qiáng)其為第三產(chǎn)業(yè)服務(wù)的功能，增長效益?zhèn)鬟f鏈及波及效果，帶動第三產(chǎn)業(yè)及地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。5結(jié)語公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在密切的關(guān)系。從不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平應(yīng)有不同的適應(yīng)性分析體系思想出發(fā)，在經(jīng)濟(jì)層次劃分的基礎(chǔ)上，建立了市硬性評價指標(biāo)體系、確定了無量綱化界限值、引入了合理的適應(yīng)性評價方法經(jīng)濟(jì)適應(yīng)度評價法，該方法結(jié)合模糊分析方法，較好地解決了實際問題，在理論分析和實際應(yīng)用中具有較高的價值。參考文獻(xiàn)：1 董興武. 公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次適應(yīng)性研究D. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2005年3月.3 唐熱