با هدف مشکل کمبود مدل داده برای تجزیه و تحلیل سطح یکپارچگی حمل و نقل، مقاله گروه شهر چانگشا-ژوژو-ژیانگتان چین را به عنوان هدف تحقیق بر اساس مدل اندازه گیری گرانش، مدل فاصله جامع حمل و نقل، مدل تراکم جاده وزن دار در نظر گرفت. ، تجزیه و تحلیل سطح دسترسی و حمل و نقل گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan. روش جدیدی برای اندازهگیری سطح یکپارچگی ترافیک توسط دادههای شبکه جادهای و دادههای اجتماعی-اقتصادی گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan پیشنهاد و تأیید شده است. نتایج نشان میدهد که: دسترسی به ترافیک گروه شهر چانگشا-ژوژو-شیانگتان توزیع شکل «نقطه به سطح» بود، که منطقه مرکزی چانگشا را بهعنوان بهینه میگرفت، شیانگتان، ژوژو، شهرستان چانگشا، در مرحله بعدی، در شهرستان یانلینگ دورافتاده، شهرستان چالینگ. کمترین دسترسی همبستگی بین درجه اتصال شبکه ترافیک و درجه اتصال اقتصادی به 871/0 رسید که نشان میدهد سطح ادغام حمل و نقل مجتمعهای شهری از تناسب بالایی با سطح یکپارچگی اقتصادی برخوردار است. نتایج تحقیق از یک طرف برای وضعیت ترافیک شهری چانگ-ژوژو-شیانگتان برای ایجاد حاشیه نویسی. از سوی دیگر، که مرجعی برای بهینه سازی بیشتر برنامه ریزی ترافیک شهری چانگشا-ژوژو-شیانگتان فراهم می کند. نتایج تحقیق از یک طرف برای وضعیت ترافیک شهری چانگ-ژوژو-شیانگتان برای ایجاد حاشیه نویسی. از سوی دیگر، که مرجعی برای بهینه سازی بیشتر برنامه ریزی ترافیک شهری چانگشا-ژوژو-شیانگتان فراهم می کند. نتایج تحقیق از یک طرف برای وضعیت ترافیک شهری چانگ-ژوژو-شیانگتان برای ایجاد حاشیه نویسی. از سوی دیگر، که مرجعی برای بهینه سازی بیشتر برنامه ریزی ترافیک شهری چانگشا-ژوژو-شیانگتان فراهم می کند.
کلید واژه ها
مدل اندازه گیری گرانش ، دسترسی ، تراکم شبکه جاده ، یکپارچه سازی ترافیک ، گروه شهر چانگشا-ژوژو-ژیانگتان
1. مقدمه
سطح توسعه ترافیک سهمیه مهم توسعه تراکم شهری است. ترافیک نقش مهمی در ارتقای توسعه اقتصادی تراکم شهری دارد. دسترسی به ترافیک و سطح یکپارچگی حمل و نقل تجسم مهم توسعه ترافیک است.
هانسن [ 1 ] اولین بار در سال 1959 مفهوم دسترسی را مطرح کرد و در نظر گرفت که دسترسی، شانس تعامل بین گره ها در شبکه های ترافیکی است. فیلیپ رود و همکاران از طریق مطالعه ترافیک و شکلگیری شهری. [ 2 ] تأثیر مستقیم دسترسی شهری برای مسیر را بر توسعه شهری مورد بحث قرار داد. لی تائو [ 3 ] و سایر محققان داخلی تأثیر راه آهن بین شهری را بر الگوی فضایی گردشگری منطقه ای مطالعه کرده اند و به این نتیجه رسیده اند که دسترسی گردشگری تحت تأثیر راه آهن بین شهری دارای ویژگی های «اثر کریدور» و «تونل» است. اثر”. الگوی فضایی به طور مساوی در صفحه توزیع می شود. لیانگ یو و همکاران [ 4] دسترسی شبکه پکن-تیانجین-هبی را با استفاده از مدل نحوی فضایی مورد مطالعه قرار داد و روند واگرایی بین محورهای توسعه پکن-تیانجین-هبی و پکن-تیانجین-هبی را خلاصه کرد. Meiqing Zhang [ 5 ] از مدل تعامل فضایی تجدید نظر شده برای تجزیه و تحلیل دسترسی به شبکه ریلی و الگوی فضایی آن، ساخت یک مدل هماهنگی جفت برای ارزیابی رابطه هماهنگ بین دسترسی و پیوند اقتصادی در منطقه شهری جینگ-جین-جی استفاده کرد. کئونه کلوبونیه [ 6] از یک رویکرد ساده اما قدرتمند و سیاست دوستانه «فرصتهای قابل دسترس» برای بررسی دسترسی نسبی و برابری فضایی پنج کاربری کلیدی زمین شهری در پرث، استرالیا استفاده میکند. پژوهش حاضر بر دسترسی ترافیکی تراکم شهری و تأثیر ترافیک بر روند توسعه شهری تمرکز دارد و به نتایج خاصی دست یافته است. در عین حال، بسیاری از محققان درجه همبستگی بین ادغام ترافیک و ادغام تراکم شهری را از طریق سطح نظری و عدم وجود روش محاسبه برای تجزیه و تحلیل سطح یکپارچگی ترافیک از طریق مدل داده مورد بحث قرار دادهاند.
با در نظر گرفتن شبکه جادهای از گروه شهر چانگشا-ژوژو-شیانگتان به عنوان هدف پژوهشی، با استفاده از مدل متریک گرانش و مدل تراکم وزنی جاده برای ساخت مدل دسترسی، این مقاله ویژگیهای فضایی دسترسی در منطقه مرکزی چانگشا-ژوژو- را تحلیل میکند. گروه شهر شیانگتان [ 7 ]. یک روش محاسبه جدید سطح یکپارچه سازی ترافیک با در نظر گرفتن حالت اتصال شبکه ترافیک و مدل گرانشی ارائه شده است. همبستگی بین ادغام تراکم شهری و سطح یکپارچگی ترافیک با روش تحلیل مؤلفه اصلی مورد بررسی قرار گرفته است. درجه توسعه ترافیک گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan تجزیه و تحلیل شده و وضعیت کنونی ادغام تراکم شهری نشان داده شده است [ 8 ]]. نتیجهگیری برای برنامهریزی و طرحبندی شبکه ترافیک گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan اهمیت زیادی دارد.
2. روش تحقیق
2.1. مدل جاذبه
نمونه اولیه مدل گرانش، مدل جهانی جاذبه است که توسط فیزیکدان نیوتن [ 9 ] ارائه شده است. از طریق توزیع موجودیتهای جغرافیایی مختلف در منطقه و ویژگیهای خاص خود برای اندازهگیری دسترسی شهرها، منعکسکننده بهتر میزان پیوندهای بین شهری، متداولترین مدل مورد استفاده از میزان پیوندهای اقتصادی بین شهرها است. معادله این است:
آرمن ج=پمنVمن√پjVj√دی2من جآرمنj=پمنVمنپjVjدیمنj2(1)
که در آن R ij درجه اتصال شبکه ترافیک بین شهرهای i و j است، P i و P j شاخص های جمعیت منطقه ای دو شهر هستند و معمولاً با کل جمعیت بیان می شوند، V i و V j شاخص های اقتصادی شهر هستند. دو شهر است و معمولاً برای بیان تولید ناخالص داخلی منطقه استفاده می شود و دی2من جدیمنj2نشان دهنده فاصله شهرهای i تا j است.
2.2. مدل جامع فاصله
فاصله جامع بین شهرها می تواند حالت حمل و نقل، هزینه زمانی و هزینه حمل و نقل دو شهر را به طور همزمان در نظر بگیرد. این شاخص جامعتر از شاخص جامع است و میتواند به خوبی مزایا و معایب دسترسی ترافیکی بین دو شهر را منعکس کند [ 10 ]. معادله این است:
دی2من ج=∑nm = 1جi j − mتیi j − mپi j − mدیمنj2=∑متر=1nجمنj-مترتیمنj-مترپمنj-متر(2)
جایی که دی2من جدیمنj2نشان دهنده فاصله جامع شهرها از i تا j است و c ij -m وزن حالت ترافیک m بین شهرهای i تا j را انتخاب می کند. t ij -m هزینه زمانی است که حالت حمل و نقل m بین شهرهای i تا j انتخاب می شود. p ij -m هزینه ترافیکی است که حالت ترافیک m بین شهرهای i تا j انتخاب می شود.
2.3. مدل تراکم وزنی جاده
تراکم جاده به نسبت طول وزنی درجات مختلف جاده ها به مساحت منطقه اشاره دارد و شاخصی است که معمولاً برای ارزیابی وضعیت ترافیک استفاده می شود [ 11 ]. معادله این است:
پمن=∑a = 1بLمن – aρآآمن, i ∈ ( 1 , 2 , 3 , ⋯ , n )پمن=∑آ=1بLمن-آρآآمن،من∈(1،2،3،⋯،n)(3)
که در آن P i تراکم شبکه راه (km/km 2 ) منطقه i است، و L i-a طول جاده نوع a منطقه i، ρ a وزن نوع جاده و A i مساحت زمین منطقه است. من.
معمولاً هر چه تراکم شبکه منطقه ای بیشتر باشد، ترافیک توسعه یافته تر و درجه دسترسی بیشتر می شود. اما اگر تراکم بیش از حد زیاد باشد، منجر به بهرهبرداری کم از جادهها، استفاده غیرمنطقی از اراضی شهری و سرمایهگذاری بیش از حد در ساخت و ساز ترافیک شهری میشود. برعکس، تراکم شبکه جادهای بسیار کم است، هرچه ترافیک عقبتر باشد، دسترسی کمتری دارد، که به راحتی منجر به تراکم ترافیک میشود و بر راندمان سفر ساکنان تأثیر میگذارد [ 12 ].
2.4. روش جدید اندازه گیری سطح یکپارچه سازی حمل و نقل
ادغام حمل و نقل به مدیریت یکپارچه حمل و نقل و برنامه ریزی در میان چندین شهر با مجاورت جغرافیایی، تحت انگیزه توسعه اجتماعی و اقتصادی، برای عبور از مرزهای اداری شهرها، ایجاد زیرساخت های حمل و نقل بین منطقه ای و ترویج توسعه منطقه ای اشاره دارد. اقتصاد [ 13]. با کمک مدل اندازهگیری گرانش، پتانسیل انتشار، مقیاس جامع و سایر نظریهها برای بررسی میزان ارتباط اقتصادی بین شهرها، بر خلاف ویژگیهای شبکه ترافیک و تأثیر کلی ترافیک بر ادغام تراکم شهری هدایت میشود. بر اساس مدل محاسبه درجه ارتباط اقتصادی که با فرمول (1) مدل جدیدی از سطح یکپارچگی حمل و نقل ارائه شده است. معادله این است:
Y= ∑تیمن جY=∑تیمنj(4)
تیمن ج=Lمن/اسمن√Lj/اسj√دی2من جتیمنj=Lمن/اسمنLj/اسjدیمنj2(5)
که در آن Y سطح یکپارچه سازی ترافیک است. T ij پیوند شبکه ترافیک بین شهر i و j است. L i , L j شاخص جاده دو شهر است که معمولاً با طول کلی جاده در بخش اداری شهری نشان داده می شود. S i , S j شاخص اندازه مساحت دو شهر است که معمولاً در منطقه برنامه ریزی اداری بیان می شود. دی2من جدیمنj2نشان دهنده فاصله جامع شهر i و j است.
3. نتایج و بحث
3.1. حوزه تحقیقاتی
منطقه تحقیقاتی این مقاله منطقه اصلی گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan است. طبق برنامه ریزی گروه شهر چانگشا-ژوژو-شیانگتان، دایره شهری “3 + 5” مطرح می شود. مناطق اصلی آن عبارتند از چانگشا، ژوژو، شیانگتان، و شهرها و شهرستان های تابع آن: شهرستان چانگشا، شهرستان وانگ چنگ، شهر لیو یانگ، شهر نینگشیانگ، شهرستان شیانگتان، شهر شاوشان، شهرستان شیانگ شیانگ، شهر لیلینگ، شهرستان ژوژو، شهرستان شما، شهرستان چالینگ، شهرستان یانلینگ ( شکل 1 ).
3.2. اکتساب و پردازش داده ها
داده های این مقاله عمدتاً شامل داده های توسعه اقتصادی گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan و داده های شبکه جاده است. داده های شبکه جاده عمدتاً از داده های بارگیری OpenStreetMap مشتق شده است.
شکل 1 . نقشه اداری گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan.
3.2.1. داده های پایه
بر اساس نقشه الکترونیکی گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan، پایگاه داده جغرافیایی شبکه جاده ای گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan با استفاده از نرم افزار ArcGIS [ 14 ] ایجاد شد ( شکل 2 ). مسافت پیموده شده کل جاده 6333.59 کیلومتر است که راه آهن سریع السیر 336.69 کیلومتر، راه آهن 774.39 کیلومتر، بزرگراه 984.30 کیلومتر، بزرگراه سراسری 1067.30 کیلومتر، جاده استانی 1625.90 کیلومتر راه سریع السیر 1625.90 کیلومتر است. ( جدول 1 ).
3.2.2. تخصیص وزن جاده
در شبکه ترافیک گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Tan، حمل و نقل ریلی و ترافیک جاده ای عمدتاً گنجانده شده است. کدام راه آهن شامل راه آهن سریع السیر و راه آهن معمولی است. ترافیک جاده ای شامل بزرگراه، بزرگراه سراسری، جاده استانی و شهری است. با توجه به درجه راه های مختلف، تفاوت بین توانایی نفوذ نیروی انسانی و گردش لجستیک در بین شهرها، با ترکیب امتیاز توسط کارشناسان، تجزیه و تحلیل می شود، وزن جاده با روش ارزیابی جامع به جاده داده می شود و ارزش وزنی متفاوت است. درجه بندی جاده ها [ 15 ] به دست می آید ( جدول 2 ).
3.3. تجزیه و تحلیل نتایج
3.3.1. تحلیل دسترسی به ترافیک تراکم شهری
در شبکه ترافیک گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Tan، نقشه درونیابی دسترسی جامع فاصله یک شکل “نقطه-چهره” را ارائه می دهد ( شکل 3 ). مانند
شکل 2 . نقشه توزیع ترافیک گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan.
یک منطقه مرکزی، چانگشا همچنین منطقه اصلی حمل و نقل منطقه ای است. از نظر فاصله فضا، شهر چانگشا نزدیک به تبدیل شدن به مرکز منطقه ای توده و نسبتا نزدیک به شهرهای اطراف است [ 16 ]. از نظر حالت حمل و نقل، راه آهن سریع السیر، بزرگراه، بزرگراه سراسری و گزینه های دیگر ارائه شده است. از نظر فاصله زمانی، به دلیل نزدیکی، گزینه های زیادی وجود دارد. زمان نیز یک برتری را نشان داد. در عین حال، شهرستان چانگشا، شهر ژوژو و شهر شیانگتان، که نزدیک به شهر چانگشا هستند، نیز دسترسی بالاتری دارند، در حالی که نینگ شیانگ، لیو یانگ، یوشیان، چالینگ و یانلینگ دسترسی به ترافیک نسبتاً کمی دارند.
3.3.2. تحلیل تراکم وزنی جاده تراکم شهری
در شبکه ترافیکی تراکم شهری Changzhou-Zhuzhou-Xiangtan، منطقه ای با بیشترین تراکم وزن جاده ها Changsha، Xiangtan و Zhuzhou است که به نظر می رسد توزیع منطقه ای عمودی را به عنوان یک کل تشکیل می دهند ( شکل 4 ).
شکل 3 . نمودار درونیابی دسترسی جامع از راه دور گروه شهر چانگشا-ژوژو-شیانگتان.
در منطقه ای با بیشترین تراکم وزنی، جاده های اصلی مانند بزرگراه جینگژو، بزرگراه شانگهای-کونمینگ، G107، G319، G320 و غیره وجود دارد. در عین حال، بزرگراه های زیادی بین شهرها وجود دارد. به دلیل برتری حمل و نقل ریلی با سرعت بالا، نسبت وزنی بیشتر است، در شهر چانگشا، شهرستان شیانگتان، شهر ژوژو، شهر شاوشان، شهر لیلینگ که دارای مسیرهای راه آهن با سرعت بالا است، چگالی وزن جاده نیز نسبتاً بالا است. در شهرستان یوکسیان، شهرستان چالینگ و شهرستان یانلینگ، تراکم وزنی شبکه جاده ای به دلیل انحراف نسبی موقعیت و نبود جاده های اصلی ترافیکی نسبتاً کم است ( جدول 3 ).
3.3.3. تحلیل درجه یکپارچگی حمل و نقل در تراکم شهری
در توسعه تراکم شهری تا یک سطح معین، شبکه حمل و نقل و کل حجم اقتصادی تراکم شهری، جمعیت ارتباط نزدیکی با هم دارند [ 17 ]. در این مقاله از فرمول (4)-(5) برای محاسبه معیارهای سطح یکپارچگی ترافیک استفاده شده است. بر اساس داده های تولید ناخالص داخلی جمعیت و شبکه جاده ای شهر چانگشا و گروه شهر چانگشا ژوژو-شیانگتان، میزان ارتباط اقتصادی و ترافیکی بین شهر چانگشا و مناطق شهری اطراف محاسبه می شود. با کمک نرم افزار SPSS، تحلیل همبستگی نتایج محاسباتی میزان اتصال اقتصادی و میزان اتصال ترافیک انجام شده است ( جدول 4).). نتایج نشان می دهد که همبستگی بین شهر چانگشا و منطقه شهری اطراف آن 0.871 است. همبستگی بین شهر چانگشا و منطقه شهری اطراف آن بسیار زیاد است. این نشان دهنده تأثیر مستقیم شبکه ترافیک بر اقتصاد در تراکم شهری است.
4. نتیجه گیری
با کمک مدل اندازه گیری گرانش، فاصله جامع ترافیک
شکل 4 . توزیع تراکم وزنی جاده گروه شهر چانگشا-ژوژو-شیانگتان.
مدل، مدل تراکم وزنی جاده و مدل ادغام ترافیک، دسترسی ترافیک و سطح یکپارچگی ترافیک گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan به طور جامع مورد مطالعه قرار گرفته است. روش جدیدی را برای اندازه گیری سطح یکپارچه سازی ترافیک ارائه می دهد. دادههای شبکه جادهای و دادههای اجتماعی-اقتصادی گروه شهر Chang-Zhuzhou-Xiangtan برای تأیید روش استفاده میشود و دسترسی ترافیک و درجه ارتباط اقتصادی بین شهرهای منطقه به طور جامع ارزیابی میشود. نتایج نشان می دهد که:
1) در دسترس ترین منطقه در گروه شهر Changsha-Zhuzhou-Xiangtan منطقه اصلی شهر Changsha، شهر Xiangtan و شهر Zhuzhou دومین است، توسعه اقتصادی منطقه ای خوب است، تراکم شبکه ترافیک بالا است. اما منطقه دور به دلیل شرایط طبیعی و توسعه اقتصادی و غیره است دسترسی بسیار کم است مانند شهرستان یانلینگ شهرستان چالینگ.
2) در محاسبه فاصله جامع تردد و تراکم وزنی راه ها، شهر به عنوان واحد پایه در نظر گرفته شده و عوامل تأثیرگذار مانند تقاطع های اصلی بین شهرها در نظر گرفته نمی شود. در عین حال، توانایی تأثیرگذاری بر اتصال بین شهری بسیار کمتر از راهآهن پرسرعت است که در این مقاله به آن توجهی نشده است.
3) با توجه به رابطه بین ادغام ترافیک و ادغام تراکم شهری، یک الگوریتم اندازهشناسی برای درجه اتصال شبکه ترافیک بین شهری ارائه شده است. از طریق تجزیه و تحلیل همبستگی بین درجه اتصال شبکه حمل و نقل و درجه اتصال اقتصادی، نتیجه تأثیر ترافیک بر اقتصاد تراکم شهری را منعکس می کند.
4) فاکتورهای تأثیر بیشتری برای اندازه گیری میزان اتصال ترافیک در مطالعات آینده در نظر گرفته خواهد شد تا دقت نتایج تجزیه و تحلیل بهبود یابد.
بدون دیدگاه