A.4 – Transport i dostępność

Autor: Dr. Jean-Paul Rodrigue

Dostępność jest kluczowym elementem geografii transportu i geografii w ogóle, ponieważ jest bezpośrednim wyrazem mobilności albo w kategoriach ludzi, ładunków, albo informacji.

Mobilność jest wyborem dokonywanym przez użytkowników i dlatego jest środkiem do oceny wpływu inwestycji infrastrukturalnych i związanej z nimi polityki transportowej na rozwój regionalny. Dobrze rozwinięte i efektywne systemy transportowe oferują wysoki poziom dostępności, podczas gdy słabiej rozwinięte charakteryzują się niższym poziomem dostępności. Dostępność jest więc związana z szeregiem możliwości ekonomicznych i społecznych, ale zatłoczenie może mieć również negatywny wpływ na mobilność.

Dostępność jest miarą zdolności lokalizacji do bycia osiągniętą z różnych lokalizacji lub do bycia osiągniętą przez różne lokalizacje. Dlatego też przepustowość i rozmieszczenie infrastruktury transportowej są kluczowymi elementami w określaniu dostępności.

Wszystkie lokalizacje nie są równe, ponieważ niektóre są bardziej dostępne niż inne, co pociąga za sobą nierówności. Dlatego też dostępność jest wskaźnikiem nierówności przestrzennych. Pojęcie dostępności opiera się zatem na dwóch podstawowych pojęciach:

• Pierwszym z nich jest lokalizacja, gdzie względność przestrzeni jest oceniana w odniesieniu do infrastruktury transportowej, ponieważ oferuje ona środki wspierające mobilność. Każda lokalizacja posiada zestaw atrybutów odniesienia, takich jak liczba ludności lub poziom aktywności gospodarczej.
• Drugim czynnikiem jest odległość, która wynika z fizycznej separacji pomiędzy lokalizacjami. Odległość może istnieć tylko wtedy, gdy istnieje możliwość połączenia dwóch lokalizacji poprzez transport. Wyraża ona tarcie odległości, a lokalizacja z najmniejszym tarciem w stosunku do innych jest prawdopodobnie najbardziej dostępna. Powszechnie tarcie odległości jest wyrażane w jednostkach takich jak kilometry lub czas, ale można również stosować zmienne takie jak koszt lub wydatek energetyczny.

Do problemów dostępności mają zastosowanie dwie kategorie przestrzenne, które są współzależne:

• Pierwszy typ jest znany jako dostępność topologiczna i jest związany z pomiarem dostępności w systemie węzłów i ścieżek (sieć transportowa). Zakłada się, że dostępność jest atrybutem mierzalnym, istotnym tylko dla określonych elementów systemu transportowego, takich jak terminale (lotniska, porty, stacje metra).
• Drugi typ określany jest jako dostępność przyległa i dotyczy pomiaru dostępności na powierzchni. W takich warunkach dostępność jest skumulowaną miarą atrybutów każdej lokalizacji na wcześniej zdefiniowanej odległości, ponieważ przestrzeń jest rozpatrywana w sposób ciągły. Jest ona również określana jako dostępność izochroniczna.

Wreszcie, dostępność jest dobrym wskaźnikiem podstawowej struktury przestrzennej, ponieważ uwzględnia lokalizację, jak również nierówności wynikające z odległości do innych lokalizacji.

• 

• 

• 

• 

Connectivity and Total Accessibility

Najpodstawową miarą dostępności jest łączność sieciowa, gdzie sieć jest reprezentowana jako macierz łączności (C1), która wyraża łączność każdego węzła z sąsiednimi węzłami. Liczba kolumn i wierszy w tej macierzy jest równa liczbie węzłów w sieci, a wartość 1 jest podawana dla każdej komórki, w której znajduje się połączona para, a wartość 0 dla każdej komórki, w której znajduje się niepołączona para. Suma tej macierzy zapewnia bardzo podstawową miarę dostępności, znaną również jako stopień węzła:

• C1 = stopień węzła.
• cij = łączność między węzłem i a węzłem j (albo 1 albo 0).
• n = liczba węzłów.

Macierz łączności nie uwzględnia wszystkich możliwych ścieżek pośrednich między węzłami. W takich okolicznościach dwa węzły mogą mieć ten sam stopień, ale mogą mieć różną dostępność. Aby uwzględnić ten atrybut, stosuje się macierz całkowitej dostępności (T), która oblicza całkowitą liczbę ścieżek w sieci, w tym ścieżki bezpośrednie i pośrednie. Jej obliczenie obejmuje następujące kroki:

• D = średnica sieci.

Tak więc całkowita dostępność byłaby bardziej wszechstronną miarą dostępności niż łączność sieci.

• 

• 

• 

• 

The Shimbel Index and the Valued Graph

Głównym celem pomiaru dostępności nie musi być mierzenie całkowitej liczby ścieżek pomiędzy lokalizacjami, ale raczej jakie są najkrótsze ścieżki między nimi. Nawet jeśli istnieje kilka ścieżek między dwoma lokalizacjami, najkrótsza z nich zostanie prawdopodobnie wybrana. W zatłoczonych sieciach, najkrótsza ścieżka może się zmieniać w zależności od aktualnego poziomu ruchu na każdym segmencie. W związku z tym wskaźnik Shimbela oblicza minimalną liczbę ścieżek potrzebnych do połączenia jednego węzła ze wszystkimi węzłami w określonej sieci. Macierz dostępności Shimbela, znana również jako macierz D, obejmuje każdą możliwą parę węzłów najkrótszą ścieżką.

Indeks Shimbela i jego macierz D nie biorą pod uwagę, że topologiczne połączenie między dwoma węzłami może obejmować zmienne odległości. Dlatego można go rozszerzyć o pojęcie odległości, gdzie wartość jest przypisana do każdego łącza w sieci. Taką próbę reprezentuje macierz grafu wartościowanego, czyli L-Matrix. Wykazuje ona bardzo duże podobieństwo do macierzy dostępności Shimbla. Jedyna różnica polega na tym, że zamiast pokazywać minimalną ścieżkę w każdej komórce, podaje minimalną odległość pomiędzy każdym węzłem sieci.

• 

• 

Dostępność geograficzna i potencjalna

Z opracowanych do tej pory miar dostępności, możliwe jest wyprowadzenie dwóch prostych i bardzo praktycznych miar, określanych jako dostępność geograficzna i potencjalna. Dostępność geograficzna zakłada, że dostępność danej lokalizacji jest sumą wszystkich odległości pomiędzy innymi lokalizacjami podzieloną przez liczbę lokalizacji. Im niższa jej wartość, tym bardziej dana lokalizacja jest dostępna.

• A(G) = macierz dostępności geograficznej.
• dij = odległość najkrótszej ścieżki między lokalizacją i a j.
• n = liczba lokalizacji.
• L = macierz grafu wartościowanego.

Miara ta (A(G)) jest adaptacją indeksu Shimbela i grafu wartościowanego, gdzie najbardziej dostępne miejsce ma najmniejszą sumę odległości. Lokalizacje mogą być węzłami w sieci lub komórkami w macierzy przestrzennej.

Aczkolwiek dostępność geograficzna może być rozwiązana przy użyciu arkusza kalkulacyjnego (lub ręcznie dla prostszych problemów), Systemy Informacji Geograficznej okazały się bardzo użytecznym i elastycznym narzędziem do pomiaru dostępności, zwłaszcza na powierzchni uproszczonej jako macierz (reprezentacja rastrowa). Można to zrobić poprzez wygenerowanie siatki odległości dla każdego miejsca, a następnie zsumowanie wszystkich siatek w celu utworzenia całkowitej sumy odległości (siatka Shimbela). Komórka o najniższej wartości jest zatem najbardziej dostępną lokalizacją.

Dostępność potencjalna jest bardziej złożoną miarą niż dostępność geograficzna, ponieważ jednocześnie zawiera pojęcie odległości ważonej atrybutami lokalizacji. Wszystkie lokalizacje nie są sobie równe, a zatem niektóre są ważniejsze od innych. Dostępność potencjalna może być mierzona w następujący sposób:

• A(P) = macierz dostępności potencjalnej.
• dij = odległość pomiędzy miejscem i oraz j (uzyskana z macierzy grafu wartościowanego).
• Pj = atrybuty miejsca j, takie jak jego populacja, powierzchnia handlowa, miejsce parkingowe, itp.
• n = liczba lokalizacji.

Macierz potencjalnej dostępności nie jest transponowalna, ponieważ lokalizacje nie mają tych samych atrybutów, co sprowadza leżące u podstaw pojęcia emisyjności i atrakcyjności:

• Emisyjność to zdolność do opuszczenia lokalizacji, suma wartości wiersza w macierzy A(P).
• Atrakcyjność to zdolność do dotarcia do lokalizacji, suma wartości kolumny w macierzy A(P).

Podobnie, System Informacji Geograficznej może być wykorzystany do pomiaru potencjalnej dostępności, zwłaszcza na powierzchni.

• 

• 

Powiązane tematy

.

• Transport i lokalizacja
• Transport i przestrzeń
• Transport i organizacja przestrzenna
• Geograficzne systemy informacyjne dla transportu (GIS-T)
• Spatial Interactions and the Gravity Model

Bibliografia

• BTS (2001) Special Issue on Methodological Issues in Accessibility, Journal of Transportation and Statistics, Vol. 4, No. 2/3, Bureau of Transportation Statistics, Sept/Dec.
• Burns, L.D. (1979) Transportation, Temporal, and Spatial Components of Accessibility. Lexington, MA: Lexington Books.

.