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摘要:通达性,作为评价交通质量的指标越来越成为关注热点。城市发展离不开基础交通量的积累也离不开交通软性质的输出。从概念提出开始,用时间、距离做测度或者以图论方法解析整个网络结构,研究始终停留在交通线路的物理属性上。近年,部分前沿学者开始反思城市的吸引力对交通建设的反向作用。基于ACQI模型的通达性测评充分考虑了航线的质量,对通达性的理解更深入与客观。以三大经济区域为测评对象,发现京津冀地区严重地发展不均衡,珠三角缺乏基础的机场建设,长三角是综合通达能力最强的地区。
关键词:机场;通达性;ACQI模型;京津冀;长三角;珠三角
一、前言
通达性又称可达性,Hansen(1959)精准定义为交通网络中各个节点相互作用的机会大小。2010年,Matisziw和Grubesic提出一个富有创造性的地理学范畴一“区位可达性”。测量方法是普查个人去最近机场的距离和从每个机场到达一个目的地行得通的路径条数。这个模型合并了距离和其他重要的地理学的考虑因素,并排名美国区县最强和最弱的机场可达性。Jenkins(2011)用实际旅客订票数据计算了美国几年的“路径质量指标”。PQI捕捉了每对O/D的质量,通过赋权给不同比例的直飞、经停一次、经停两次的旅行。然而这个模型只考虑了旅客实际飞行的路径,测量了每条路径的相关运输服务质量,它并没有测量目的地的相关质量,也许错过了一些顾客不飞只是我们以为需求量少的可行旅程(例如有潜力的两个非常小的连接点),仍没有把连接的质量反映出来。ACQI模型测度没有成本偏差的干扰,不涉及旅客出行费用核算,也不需要用普查的手段去探究个体的出行偏好。它先从直观上试图分析影响网路通达状况的因素,再进行建模分析。
二、AcQl模型理论
ACQI(Air connectivity quality ind既)模型是麻省理工学院航空运输国际中心机构于2013年5月发布的小机场连接航空运输服务白皮书中首次提出的理论方法。作者Michael D.wittman和william S.Swelbar是基于美国小社区航卒运输服务的视角来探讨区域间i车接的通达性。模型的发展是从微观层面观察对网络通达件有影响的相关因素.先从简单的空中运输网络(图1)人手。每天有2个航班从A到G点.也有2个航班从A到H点,从H出发又有到1、2、3、4这四个小机场的连接服务。
如何改变机场A点的通达性呢?根据图形卜的微观分析.可总结得出以下方式:1.增加航班频次2.对现有的盲飞目的地增加谇接机会.开辟更多最终目的地3.增加目的地的数量(盲飞或经停)4.目的地的质量增加,特别是开辟对区域枢纽机场的连接。
按照以上理论基础建立通达性测度模型首先要定义一些符号,A代表的是一系列出发地机场,H则是一系列连接机场,包括:特大型机场、大型机场、中型机场、中小型机场、小型机场。
那么,对于a∈A机场的航空通达性质量指标为:
其中:
是a机场(出发地)到h类机场(目的地)一天的平均航班数
是a机场(出发地)直飞h类机场(目的地)的航线数量
wb还是对h类机场的权重因子
a是规模因子,用来衡量直飞目的地和经停目的地的重要性
换句话说,通达性分数也能被描述为:
连接服务质量=中转一次或代码共享连接的目的地*wb权重,根据机场类型分类相乘后汇总所有的连接机场的数据。如果α=1,新增加的直飞目的地将和新增的连接目的地一样的价值。所以要改变ACQI模型公式的分数就是:1.给直飞目的地增加航班;2.增加直飞目的地数;3.给可达到的直飞目的地增加其他路径;4.增加航空网络节点的质量。
wb权重因子是用联邦航空局(Federal Aviation Administration)定义的枢纽机场的平均旅客量来代表每个机场的经济、社会、文化和政治影响程度。wb分数是根据2011年每个机场的平均旅客量来计算的,算出每一类机场平均旅客量对大型枢纽机场平均旅客量的占比。
以大型枢纽机场为基准,则得下表:
式中的规模因子α是质量服务指标,简称QsI(Quality serviceIndex)。QSI模型假定跟直飞航班比起来,经停航班的价值被大打折扣。Emrich and Harris(2008)研究表明:直飞航线的价值大概是衔
本文研究的“数据源”是周计划航班,故对ACQI模型的分数核算进行修正,将引申为,其意义是a机场(出发地)到h类机场(目的地)一周的航班数。对于某些重量级机场的衔接,同天会有不同承运公司甚至同一承运人开辟不同时间段的航线。“一周的平均航班数*开辟航班数”等同于该航线上所有航班量总和,在对69161条原始数据进行加工处理后可得每条航线总的周频次,共计1878条航线数据。将量级都改为一周使数量同倍增大,不改变核算的科学性及合理性。
根据ACOI模型对目的地机场权重因子的核算标准,结合我国民
经停航线航段的频次理论上也能影响出发地的通达质量,本文在计算中对模型稍作修正,将航段的频次记为纳入经停航班质量分数计算中。机场通达性的连通级别仍然以表2的通达质量分级为标准。
3.2结果分析
根据以上方法对三个区域的机场做通达性测度,结果表明:京津冀地区是通达性最不平衡的地区,北京首都机场吸收了大部分资源,远远超出天津和石家庄。从直飛航班的原始数据可知,北京南苑机场连接内蒙、黑龙江和一些中型机场居多,其次是南部和东部发达城市,共42个城市。天津直飞连接的城市数目反而低于北京南苑机场,但这32个城市中,绝大部分是特大型枢纽机场,有利于顾客通过中转的方式到达自己预期目的地。天津的航线分布与北京首都机场相似,旺季时期北京机票没有折扣,京津之间快捷的机场大巴来往使得天津很好的为北京首都机场的饱和状态分流。2016年天津完成旅客運输1687万人排名全国第20位。作为京津冀地区的二把交椅,天津的航线资源还有相当大的开发潜力,应该充分开发京津地面交通往来,引流北京旅客从天津出发去往目的地,提升天津航线利用率。
长三角的均值和标准差均是地区对比中最小的,江浙沪地区几个重要的城市整体通达水平都高,发展相对均衡,这可能与当地经济发展水平有关。地方政府自筹自建,从一定程度上稀释了上海在航空运输方面的集中度。广州直飞连通了91个机场而上海浦东只有77个,从数量上看,广州白云机场的辐射范围更广。根据表5可知,广州去往华东和西南两大民航发达区域的航线明显多于上海浦东,大大提升其通达的质量。民航优势在于远程运输,上海去往华东各地属于近程,高铁优于民航,且华东地区节点质量偏高,中南地区铁路强劲,陆路运输强于空中运输,站在民航的角度其节点质量偏低。综合以上,上海浦东机场通达性质量分数低于广州白云机场合情合理。
珠三角地区交通形势如同当地的经济发展。广州、深圳独大,除去香港,珠三角的整体实力不如均衡发展的长三角。以上分析反映直飞航班的机场通达性,加上经停航班核算出的通达度总分(表6),池州、盐城、张家口、舟山四个城市均有细微的排名变化。池州没有经停航班,盐城有目的地为成都、昆明经停南京、长沙的航班,有效的提高了盐城的出行通达度。舟山也有飞往广州经停晋江的航班。由此可见中型机场开辟与大型枢纽的支线借助大型枢纽与超大型枢纽的连接也是提高“弱城市”交通通达性的有效办法。
关键词:机场;通达性;ACQI模型;京津冀;长三角;珠三角
一、前言
通达性又称可达性,Hansen(1959)精准定义为交通网络中各个节点相互作用的机会大小。2010年,Matisziw和Grubesic提出一个富有创造性的地理学范畴一“区位可达性”。测量方法是普查个人去最近机场的距离和从每个机场到达一个目的地行得通的路径条数。这个模型合并了距离和其他重要的地理学的考虑因素,并排名美国区县最强和最弱的机场可达性。Jenkins(2011)用实际旅客订票数据计算了美国几年的“路径质量指标”。PQI捕捉了每对O/D的质量,通过赋权给不同比例的直飞、经停一次、经停两次的旅行。然而这个模型只考虑了旅客实际飞行的路径,测量了每条路径的相关运输服务质量,它并没有测量目的地的相关质量,也许错过了一些顾客不飞只是我们以为需求量少的可行旅程(例如有潜力的两个非常小的连接点),仍没有把连接的质量反映出来。ACQI模型测度没有成本偏差的干扰,不涉及旅客出行费用核算,也不需要用普查的手段去探究个体的出行偏好。它先从直观上试图分析影响网路通达状况的因素,再进行建模分析。
二、AcQl模型理论
ACQI(Air connectivity quality ind既)模型是麻省理工学院航空运输国际中心机构于2013年5月发布的小机场连接航空运输服务白皮书中首次提出的理论方法。作者Michael D.wittman和william S.Swelbar是基于美国小社区航卒运输服务的视角来探讨区域间i车接的通达性。模型的发展是从微观层面观察对网络通达件有影响的相关因素.先从简单的空中运输网络(图1)人手。每天有2个航班从A到G点.也有2个航班从A到H点,从H出发又有到1、2、3、4这四个小机场的连接服务。
如何改变机场A点的通达性呢?根据图形卜的微观分析.可总结得出以下方式:1.增加航班频次2.对现有的盲飞目的地增加谇接机会.开辟更多最终目的地3.增加目的地的数量(盲飞或经停)4.目的地的质量增加,特别是开辟对区域枢纽机场的连接。
按照以上理论基础建立通达性测度模型首先要定义一些符号,A代表的是一系列出发地机场,H则是一系列连接机场,包括:特大型机场、大型机场、中型机场、中小型机场、小型机场。
那么,对于a∈A机场的航空通达性质量指标为:
其中:
是a机场(出发地)到h类机场(目的地)一天的平均航班数
是a机场(出发地)直飞h类机场(目的地)的航线数量
wb还是对h类机场的权重因子
a是规模因子,用来衡量直飞目的地和经停目的地的重要性
换句话说,通达性分数也能被描述为:
连接服务质量=中转一次或代码共享连接的目的地*wb权重,根据机场类型分类相乘后汇总所有的连接机场的数据。如果α=1,新增加的直飞目的地将和新增的连接目的地一样的价值。所以要改变ACQI模型公式的分数就是:1.给直飞目的地增加航班;2.增加直飞目的地数;3.给可达到的直飞目的地增加其他路径;4.增加航空网络节点的质量。
wb权重因子是用联邦航空局(Federal Aviation Administration)定义的枢纽机场的平均旅客量来代表每个机场的经济、社会、文化和政治影响程度。wb分数是根据2011年每个机场的平均旅客量来计算的,算出每一类机场平均旅客量对大型枢纽机场平均旅客量的占比。
以大型枢纽机场为基准,则得下表:
式中的规模因子α是质量服务指标,简称QsI(Quality serviceIndex)。QSI模型假定跟直飞航班比起来,经停航班的价值被大打折扣。Emrich and Harris(2008)研究表明:直飞航线的价值大概是衔
本文研究的“数据源”是周计划航班,故对ACQI模型的分数核算进行修正,将引申为,其意义是a机场(出发地)到h类机场(目的地)一周的航班数。对于某些重量级机场的衔接,同天会有不同承运公司甚至同一承运人开辟不同时间段的航线。“一周的平均航班数*开辟航班数”等同于该航线上所有航班量总和,在对69161条原始数据进行加工处理后可得每条航线总的周频次,共计1878条航线数据。将量级都改为一周使数量同倍增大,不改变核算的科学性及合理性。
根据ACOI模型对目的地机场权重因子的核算标准,结合我国民
经停航线航段的频次理论上也能影响出发地的通达质量,本文在计算中对模型稍作修正,将航段的频次记为纳入经停航班质量分数计算中。机场通达性的连通级别仍然以表2的通达质量分级为标准。
3.2结果分析
根据以上方法对三个区域的机场做通达性测度,结果表明:京津冀地区是通达性最不平衡的地区,北京首都机场吸收了大部分资源,远远超出天津和石家庄。从直飛航班的原始数据可知,北京南苑机场连接内蒙、黑龙江和一些中型机场居多,其次是南部和东部发达城市,共42个城市。天津直飞连接的城市数目反而低于北京南苑机场,但这32个城市中,绝大部分是特大型枢纽机场,有利于顾客通过中转的方式到达自己预期目的地。天津的航线分布与北京首都机场相似,旺季时期北京机票没有折扣,京津之间快捷的机场大巴来往使得天津很好的为北京首都机场的饱和状态分流。2016年天津完成旅客運输1687万人排名全国第20位。作为京津冀地区的二把交椅,天津的航线资源还有相当大的开发潜力,应该充分开发京津地面交通往来,引流北京旅客从天津出发去往目的地,提升天津航线利用率。
长三角的均值和标准差均是地区对比中最小的,江浙沪地区几个重要的城市整体通达水平都高,发展相对均衡,这可能与当地经济发展水平有关。地方政府自筹自建,从一定程度上稀释了上海在航空运输方面的集中度。广州直飞连通了91个机场而上海浦东只有77个,从数量上看,广州白云机场的辐射范围更广。根据表5可知,广州去往华东和西南两大民航发达区域的航线明显多于上海浦东,大大提升其通达的质量。民航优势在于远程运输,上海去往华东各地属于近程,高铁优于民航,且华东地区节点质量偏高,中南地区铁路强劲,陆路运输强于空中运输,站在民航的角度其节点质量偏低。综合以上,上海浦东机场通达性质量分数低于广州白云机场合情合理。
珠三角地区交通形势如同当地的经济发展。广州、深圳独大,除去香港,珠三角的整体实力不如均衡发展的长三角。以上分析反映直飞航班的机场通达性,加上经停航班核算出的通达度总分(表6),池州、盐城、张家口、舟山四个城市均有细微的排名变化。池州没有经停航班,盐城有目的地为成都、昆明经停南京、长沙的航班,有效的提高了盐城的出行通达度。舟山也有飞往广州经停晋江的航班。由此可见中型机场开辟与大型枢纽的支线借助大型枢纽与超大型枢纽的连接也是提高“弱城市”交通通达性的有效办法。