基于ArcGIS的济南都市圈轨道交通与城市发展耦合协调性研究

作     者：郭以朋 

作者单位：山东交通学院 

学位级别：硕士

导师姓名：侯恩广;冯丽萍;彭福来

授予年度：2024年

学科分类：12[管理学] 081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 1204[管理学-公共管理] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：轨道交通 城市发展 熵值法 ArcGIS 耦合协调度 

摘      要：随着城市人口不断增加、城市规模不断扩大,城市交通系统的压力日益增加,交通拥堵已成为一种常态。这不仅影响了人们的出行效率和生活质量,还对环境产生了负面影响。轨道交通作为一种大运量、快速、安全、环保、准时的公共交通出行工具,成为缓解道路交通拥堵的关键措施之一。同时,轨道交通还将临近城市和地区紧密联系在一起,有助于促进经济、文化和人才的流动,推动都市圈的一体化发展。通过科学方法分析和评估轨道交通与城市发展之间的耦合协调关系,对于明确轨道交通在推动城市发展中的作用机制、合理规划轨道交通网络,以及推动两者的协同发展和高质量进步,具有极其重要的意义。 本研究立足于系统耦合理论,深入探讨了轨道交通与城市发展的相互影响关系,并对城市发展综合水平以及轨道交通可达性进行综合评价,通过构建二者之间的耦合协调模型,来定量分析城市发展与轨道交通两个系统之间的耦合关系。本研究的具体研究路径和内容包括:(1)探讨城市发展与轨道交通的概念特性,并分析它们之间的互动关系;(2)从创新性、协调性、绿色发展、开放性和共享性这五个方面来构建评估城市发展水平的评价指标体系;(3)采用熵值法对城市发展评价体系中的各项指标权重进行量化分析,以此来综合评定城市发展的整体水平;(4)使用ArcGIS软件的OD成本矩阵对轨道交通可达性进行定量分析;(5)使用灰色预测GM(1,1)模型对预期时间节点城市发展指标进行预测,并对预期轨道交通线网规划的可达性进行定量分析;(6)引入耦合协调度模型并构建耦合协调度分类体系,提出判别标准,得到两个子系统的现状和预期耦合协调度,通过2022年和2027年的结果比较轨道交通规划的实施对济南都市圈轨道交通和城市发展耦合情况的影响程度。 研究结果表明,2022年,济南作为核心城市处于济南都市圈的最高层级,其耦合协调度高达0.833,属于良好协调状态,淄博次之为初级耦合状态,相比之下,其余城市在耦合协调性方面表现较弱,其耦合协调度普遍低于0.5,滨州(0.38)更是处于初级失调状态。到2027年,随着轨道交通线路的建设运营,各城市的协调性普遍提升了13.9%以上,两系统的耦合协调性表现出向更佳状态发展的趋势。其中,聊城和滨州由于济滨高速铁路和济郑高速铁路规划方案的实施,其改善幅度较大,滨州从初级耦合失调提升至初级耦合协调。同时,济南都市圈的整体差异性得到了显著改善,轨道交通可达性标准差从0.553降低至0.331,耦合协调度的标准差从0.148降低至0.126,城市发展质量也有较大幅度改善,这表明交通一体化有效促进了济南都市圈地区的整体发展,并缩小了各城市间的发展差距。后又以假定线路缺失情况下得出轨道交通可达性并求出缺失的耦合协调度,找到影响程度最大的线路,为济南都市圈的轨道交通规划和城市发展提出了具体的建议。