基于铁路客运网络的省际可达性及经济联系格局

基于铁路客运交通网络把各省会城市抽象为铁路网络中的节点,以2003和2008年省会城市间铁路客运网络的最短旅行时间为度量指标,对我国铁路客运网络的空间可达性及空间格局进行分析,测算各省区间的省际经济联系强度,进而探讨省际间经济联系的空间指向。研究表明:(1)经过第五、六次铁路客运提速,省际可达性获得了显著提升,尤其西部地区提升幅度更大,省际可达性表现出自东部沿海向西北内陆逐渐降低的圈层式空间格局,高于全国平均水平的地区范围在扩展,干线指向性越来越强;(2)各省区对外经济联系总量地域差异突出,东部地带省区的经济联系总量远高于中西部地带省区;(3)地区间经济联系依托京沪、京广以及京哈等主要铁路干线形成了省际联系的主导轴线,并且随着地区经济的发展和铁路网络的大幅度提速,地区经济联系的空间网络格局逐步形成。     

铁路客运提速前后省际可达性及空间格局分析

作为我国省际间最为重要的交通运输方式,铁路交通的便捷度提升对于改善省际社会经济联系有着重要的支撑作用.基于铁路交通网络把各省区省会城市抽象为网络中的节点,以2003、2007年省会城市间铁路客运加权平均最短旅行时间为度量指标,探讨我国第五、六次铁路客运提速前后省际可达性的时空变化及空间格局.研究发现,经过第五、六次铁路客运提速,全国各省区的省际可达性整体上获得了较高的提升,尤其是西部地区省区的可达性提升幅度更高;省际可达性水平表现出自东部沿海省区向西北内陆逐渐降低的圈层式阶梯状空间格局,可达性中心区的范围在逐步扩展,干线指向性越来越强;而省际可达性变动幅度则呈现出由东部沿海向西北内陆增大的圈层式阶梯状地域格局,兰新沿线地区构成全国省际可达性变动的极值区.经过对2003、2007年省际可达性时空变化及空间格局的深入探讨,从客观上论证了铁路客运提速对提升全国各地区省际可达性、加强地区经济联系的重要作用和现实意义.     

长江经济带铁路客运通达能力空间格局及第三产业发展效应分析

铁路作为长江经济带综合立体交通走廊的基础组成部分,是构建运输大通道、实现要素快速无障碍流动、推动带域经济发展的重要支撑。以经济带内129个城市为研究对象,分析2000~2015年铁路快速化和高速化过程中客运通达能力演化特征,并利用市域面板数据模型分析其对城市第三产业发展的影响,结果表明：铁路客运通达能力随既有线提速增能和高等级新线开通大幅提升,但城市间旅行时间因铁路网建设空间密度和时间梯度差异产生“时空收敛”非均衡性;低旅行时间网络在主要都市区不断强化,向外持续扩张中沿区际联系主通道出现地带间高可达网络融合,铁路走廊以区域中心城市为节点重构经济带交通区位格局,实现城市群整合、地带间网络化交流;铁路客运发展促进第三产业能力提升和要素集聚,空间上表现为东中部高、西部低,铁路枢纽节点城市、传统干线通道沿线城市和新建铁路沿线城市受到较强的正向作用。     

中国城市空间关联网络结构的时空演变

使用复杂网络的分析方法,研究了1983-2006 年中国城际航空网络的空间结构特征和格局变迁。主要结论有：① 城际航空网络作为典型的小世界网络,网络的稠密化趋势显著;②“轴-辐”空间组织模式已成为我国城际航空网络发展的基本模式。已形成以北京、上海、广州和深圳为轴心,以其他城市与轴心的空间联系为“辐网”的多轴心网络。同时,以乌鲁木齐和昆明为单轴心的两个相对独立的局部“轴-辐”网络日益完善;③ 城际航空网络演进效果具有明显的区域差异性,呈现出“鞍型”模式。东部比中西部地区航空的网络结构更加完善;④ 城际航空网络城市之间的空间关联表现出社群结构特征。枢纽性城市、地域邻近的城市以及城市职能相近的城市之间具有相似的空间关联特征;⑤ 随着城际航空网络的演进,35个大中城市在网络中的枢纽性地位表现出差异化趋势。此外,黄山、丽江等旅游城市、大连、青岛等沿海城市以及拉萨等西部城市航空联系的空间指向性特征明显。     

武汉都市圈城际联系通达性的测度与分析

空间- 距离- 通达性已经成为城市区域一体化联系与发展的先决条件。当前都市圈城际联 系发展与交通网络建设存在明显的不同步现象, 矛盾解决的关键是优化其路网通达性空间格局。 以武汉都市圈为实证对象, 构建最短距离矩阵, 引入时间、空间通达性模型, 建立高等级路网发育 评价指标体系, 从节点体系与网络体系两个角度, 定量分析武汉都市圈城际通达性变化及其空间 格局, 揭示出: 圈域城镇( 节点) 体系通达性空间差异明显, 与城市自身交通区位、经济发展水平密 切相关, 其空间格局与城镇等级规模呈共轭协同关系, 不同空间等级节点形成以武汉为中心的同 心圈层与“轴—辐”网络空间格局; 快速交通干道网络( 高速公路、铁路等) 是城市通达性空间演变 的重要推动力, 使其空间收敛减速, 形成显著的带状分异格局, 初步形成沪蓉东西向、京珠南北向 的两大城市经济联系交通走廊; 圈域城际交通干网发育程度偏低, 处于回路网络水平, 高等级路 网扩展潜力巨大。     

东北地区城市网络层级演变特征分析——基于铁路客运流视角

基于2005、2010及2015年东北地区城市间铁路客运班次数据,从网络密度、节点层级、网络层级等3个视角对东北地区城市网络演变进行分析,借助社会经济因子、信息网络进行相关性探讨。结果表明：① 区域网络密度得到明显提升但网络空间拓展相对缓慢、城市联系在地域空间内呈“核心-边缘”格局,网络类型由普列主导逐步向高铁主导转变。② 度数中心度视角下的城市等级体系处于稳定状态、区域核心及次级核心集中分布在哈大沿线;而中介中心度视角下的城市等级体系变动较大、核心城市控制力弱化明显、高位序城市出现空间“跃迁”现象;城市中心度基本反映城市在区域发展中的角色与地位。③ 铁路客运视角下的多层级网络演变分别透视出区域核心组织结构拓展、省域关联格局的孕育与发展、区域网络完善程度;客运与信息核心联系网络均凸显了哈大轴线的主导地位,但二者在城市联系尺度上具有差异性：客运网络的跨区域性特征显著、而信息网络则倾向省域尺度。     

北京城市办公空间的行业分布及集聚特征

以北京城区6 个行政区内的594 个抽样写字楼内公司数量、规模和行业隶属为研究样本和数据,运用缓冲区分析和Ripley's K(d) 函数等空间分析方法,探讨在城市经济转型过程中, 逐渐替代制造业的办公活动行业分布与空间集聚特征。即：① 从总体来看,北京城市各行业办公活动区位选择具有明显的向心性,其就业密度与公司密度表现在以天安门为中心,以5 km、10 km、15 km为半径的缓冲区圈层结构中由内向外逐渐递减的特点;② 各行业空间分异特征显著,整体呈现“东高西低”,城市高端功能区就业吸纳能力强的特点,其分布大体呈现 3 种集聚模式,即“大分散、小集聚”模式,“大分散、大集聚”模式和“小分散、大集聚” 模式;③ 各行业空间集聚趋势类似,均呈先增后减的倒“U”型结构特征,但其空间尺度存在差异,其中,社会服务业和批发零售业的办公区位可选范围最大,金融业集聚于特定区域,区位可选范围偏小,交通运输仓储和邮政业的交通区位指向显著。     

中国城市经济网络结构空间特征及其复杂性分析

通过对当前城市体系研究进展和分析方法的阐述与总结,结合统计物理中复杂网络分析 工具,采用GIS、Matlab 和数据库等技术手段,构建城市联系网络,一定程度上突破了传统的等级 或位序城市关系研究,最后以2003 年和2007 年的Top1、Top5 和Top10 网络(城市联系强度的最大 值、前5、前10 名所连接的城市)为例证进行实证研究。研究表明：① 可将中国城市划分为北方城 市区、长江城市区、南部城市区３大城市区,形成了“三极多核”的空间格局。全国城市网络的联 系方向主要集中在环渤海地区、长三角地区和珠三角地区的主要城市(如北京、上海、广州)。但 是,从三大地区内部差异来看,环渤海地区城市等级性明显,长三角地区和珠三角地区呈现多核 化发展趋势,即城市网络化发展加强。Top10 网络反映各个城市前10 名的联系方向有所分散,即 呈现“最大联系极化、联系广度分散化”的发展趋势;② 从Top5、Top10 网络与随机网络、空间邻 近网络的对比来看,中国城市的实际网络既具有空间邻近网络这种规则网络的高聚类系数,又 具有随机网络所拥有的稀疏、长距离连接特性,表现为高聚类系数和短路径的双重特性,呈现 “小世界”网络特征;③ 从聚类系数的纵向变化看,2007 年比2003 年的城市网络连接更加分散, 区域的开放程度正在提高;④ 2007 年的平均路径长度稍有下降,说明全国城市网络中城市联系 更为紧密,连接通道增多。     

中国机场体系的空间格局及其服务水平

利用定量模型和GIS方法,从空间布局、服务范围以及航空客流分布等方面来研究中国的机场体系及其服务水平。中国机场存在空间布局不均衡和等级结构不合理等问题,各机场的服务水平空间表现不一致,整体服务格局与全国社会经济发展的格局基本协调。航空客流趋向东部沿海地区集聚,空间联系和拓展具有明显的层级性,具有一定的轴-辐式网络特征。整个机场体系表现为以“京沪穗”为核心的“鼎形”空间系统,并将在未来一段时间内得以维持。研究表明,中国机场体系的结构与全国或区域城市体系结构有一定的相互联系,随着航空运输需求的快速发展,未来机场体系的建设既要注意平衡机场区域布局,又需重视优化网络与等级体系,从而合理引导航空网络结构的演变。     

中国中心城市铁路客运的空间联系及其结构图谱

基于全国286个地级城市交互式的"城市—车次—城市"铁路客运联系数据,运用基于O-D网络的GIS空间分析方法,从普快、快速、特快、动车和高铁等细分车次类型的角度全面解构全国铁路客运联系的空间格局与结构特征。研究认为,全国中心城市铁路空间联系分布格局体呈现向东倾斜的"开"字型结构,即由京沪—沪深线(沿海轴)、京广—京哈线两纵轴与陇海—兰新线、沪昆线两横轴相互交汇形成全国铁路客运的骨架。全国铁路客运联系服从类似城市体系的位序—规模分布特征,属于自然状态下集中型的空间最优分布。中国铁路客运联系总体上依托大的交通轴线以近域核心城市间的联系为主,动车组及高铁联系则集中表现为东部三大经济区间的联系。     

中国航空货运发展及其空间格局研究

航空货运是航空运输的重要内容,航空货运发展及空间关系是航空运输研究的重要方向。通过对20多年来中国国内航空货运发展的研究,得到中国航空货运空间分布格局及其演变特征。研究结果表明,中国航空货流网络体现出明显的空间分异特征,符合空间距离衰减规律,85％的航空货运发生在1 000~2 000 km的范围内;初步形成由北京、上海、广州3个全国性枢纽和昆明、成都、乌鲁木齐3个区域性枢纽为主导的初级枢纽轮辐式网络结构;超大城市控制航空货运网络,航空货流进一步向东西部少数城市集聚,合理组织航空货运网络具有深远意义。     

中国沿海三大城市群城市空间网络拓展分析——以综合交通信息网络为例

在以“空间流”为逻辑的区域空间组织下,借由城际交通与信息网络的全面发展改变着社会经济空间结构的深度与广度,由此产生的“时空压缩”效应大幅度增强城市信息联系,促使现代城市在“空间流”的作用下不断扩展城市网络空间。针对中国在城镇化发展过程中出现的沿海三大城市群：长三角、京津冀以及珠三角城市群,对其进行城市空间网络分析,结果表明：① 公路运输、普通列车、高速列车、信息网络在一定程度上把相互连接的城市转变成为城市空间对外拓展的网络节点,拉近节点城市与周边城市的时空距离,带动城市群区域信息“网络化”结构的形成;② 长三角城市群城市空间网络主要以上海（沪）、南京（宁）核心节点城市构成,北翼网络化程度较高于南翼线性联系程度,其区域联系密度以“沪-宁”“沪-杭”沿线向两侧递减;其城市群城市网络拓展流向主要是以上海→湖州、上海→宁波、上海→泰州、南京→扬州、南京→镇江、南京→无锡、南京→苏州、南京→上海、杭州→宁波等城市流向,呈现典型多中心结构;③ 京津冀城市群城市空间网络主要以北京、天津为核心向外辐射,形成了以廊坊、沧州、承德、张家口等次级城市网络连线。其城市群城市间网络的拓展流向主要是以北京→天津、北京→石家庄、北京→秦皇岛、北京→廊坊、天津→秦皇岛、天津→石家庄等城市流向,呈现典型的双核心结构,这些城市彼此之间呈现复杂网状联系特征,其中,北京-天津-石家庄围成度中心网络的核心圈层,度中心值较低的其他10个城市节点组成外围低密度圈层;④ 珠三角城市群城市空间网络主要以广州、深圳、珠海为核心向外辐射,形成了以佛山、惠州、江门等次级城市网络连线。其城市群城市网络拓展方向主要以广州→深圳、广州→肇庆、广州→东莞、深圳→广州、深圳→东莞、珠海→东莞等城市流向。其中,广东、深圳处于网络的绝对中心位置,广东-深圳-东莞-佛山围成度中心网络的核心圈层,度中心值较低的其他5个城市节点组成外围低密度圈层,多核心网络结构特征显著。     

基于航空客流的中国城市层级结构分析

基于1995、2000和2003三个年份的航空客运统计数据,分析中国城际航空客流的结构,并以优势流(dominant flow)方法为主,辅以距离平方和聚类法,分析中国主要城市在国内客运航空网络中的层级及其变化。研究表明,通过航空客运方式产生的空间联系主要集中于东部地区,中部地区在航空网络的重要性方面落后于西部,北京、上海、广-深3个顶点组成全国航空网络的主干;从主导航空客流角度观察,自1995至2003年,一个高度集中的城市层级在3个全国性中心的控制下形成和发展,航空客运网络层级体系中的顶层结构业已清晰,而以下各层次的结构尚处于分化发展之中。     

重庆市主城区软件和信息技术服务企业空间格局演化与区位选择

基于重庆市工商企业注册数据,利用核密度分析、多距离空间聚类等空间分析方法,分析了重庆市主城区软件和信息技术服务企业2002—2017年的空间格局演化特征,并借助Tobit模型探讨其区位选择影响因素。研究表明：1）从现状分布看,距离城市中心4~12 km的城市中间圈层是重庆市主城区软件和信息技术服务企业分布的主要空间,并呈“双峰”圈层分布特征,空间分布表现为“一主两次”多中心格局,集聚特征显著。2）2002—2017年,企业分布出现郊区化现象的同时大量向距离城市中心6~8 km范围集中,圈层分布由“双峰”结构向“单峰”结构转变,空间格局由单中心分布演变为“一主两次”多中心格局,集聚强度与规模持续提高。3）产业集聚因素对重庆市主城区软件和信息技术服务企业的区位选择影响最为显著,其次是相关区位条件和市内交通因素的影响,对外交通和空间政策因素在企业区位选择中的作用未通过显著性检验。     

我国航空客流网络发展及其地域系统研究

“极化”效应是高速交通网络引导客货流演进的空间表象,由此导致空间作用关系的变化和空间结构的演化。轴心—附属式的“轴—辐”空间模式已经成为航空客流网络发展的基本模式。本文以航空客流为分析对象,探讨了我国城市间的相互作用特征,以及高速运输网络发展的社会经济意义。结果表明,我国大陆航空客流的网络体系形成了明显的地域分异现象,产生了以三个一级枢纽为核心的“轴—辐”系统,即北京、广州和上海系统,以及两个相对独立的次级系统——乌鲁木齐和昆明系统;航空客流存在显著的距离衰减规律,绝大部分客流发生的距离在2400km之内;超大城市是航空客流的集聚地,以其为枢纽的航空网络的合理组织具有重大的社会经济意义     

机场体系中心性的网络分析方法与实证

机场体系是航空运输组织网络的核心组成部分,认知其空间结构特征对航空运输网络的建构及辨析其表征的城镇体系结构等具有重要的意义,而中心性在刻画机场体系空间结构特征中具有基础性的作用。在研究Christaller中心地理论及其分析方法的基础上,引入网络分析方法的度中心性、邻近中心性和介中心性,这3个指标分别反映了节点在网络中的直接交流能力、可达性服务水平和控制网络交流的能力。以中国航空网络为例,研究表明网络中心性指标对机场体系的空间结构具有较好的解释性。度中心性和邻近中心性表现出较好的一致性,但与介中心性差异较大。尽管北京和上海的各类中心值始终位居前两位,但对于度中心性和邻近中心性2个指标,第三、四和五位分别为广州、深圳和成都;而对于介中心性,取而代之的是昆明、广州和乌鲁木齐,更多地体现了地缘政治的影响。综合3类网络中心性测度方法和中心地理论,提出具有探索性意义的系统中心性分析方法,其研究结果较好地体现了中国机场体系的等级结构、上层系统“鼎形”集聚特征和国家地域系统的“鞍”型效果,且与《全国民用机场布局规划》的五大机场体系具有较好的耦合性。     

中国交通枢纽空间布局的评价、优化与模拟

交通枢纽是综合运输体系的重要构成部分之一,合理的交通枢纽布局对于构建高效的综合运输体系具有重要的意义。交通枢纽的布局优化问题历来是交通运输工程学和交通地理学领域的一个研究热点。然而,当前有关交通枢纽布局的研究多局限于同一种交通运输方式,存在条块分割、重复建设乃至互相矛盾的问题。本研究立足于区域综合交通枢纽,研究首先确定影响交通枢纽布局的各评价指标,建立了由3 大类20 项指标构成的综合评价指标体系,以全国337 个地级行政区为基本单元,利用最大化覆盖模型,在科学评价综合交通枢纽布局潜力的基础上,识别出80 km、120 km、160 km和200 km 4 组服务半径约束下中国综合交通枢纽的最佳布局数量及其空间分布,从中归纳交通枢纽布局数量同目标函数值之间的一般规律,并最终优选出适合我国当前最优布局的42 个交通枢纽。研究对优选的42 个交通枢纽进行等级体系的划分和空间效应的模拟,分别从服务的空间范围和服务的社会经济要素进行分析,结果表明其所服务的国土面积、人口和GDP均优于国家规划集成的枢纽。     

京津冀生产性服务业空间分工特征及溢出效应

生产性服务业在京津冀地区的合理分工对于实现京津冀地区空间协调发展具有非常重要的推动作用。利用2003-2012年京津冀地区13个地级城市面板数据,测算了京津冀生产性服务业分工的空间特征与行业特征,并基于空间面板计量模型,实证检验了生产性服务业各行业在京津冀地区城市之间的空间外溢效应。主要结论：① 北京和天津在京津冀生产性服务业分工体系中都呈现出多样化的特征,而河北省11个城市则呈现出专业化特征,大多专注于金融服务业和交通运输业的发展;② 北京与天津之间的生产性服务业分工程度相对较低,并且从动态上两个城市的生产性服务业结构呈现趋同的趋势;③ 金融服务业、商务服务业、信服务业和交通运输业在京津冀地区的地方化程度较高,而科技服务业和房地产服务业的地方化程度则明显偏低。④ 地方化程度较低的科技服务业和房地产服务业在京津冀地区各城市间的空间外溢效应显著,但受交易成本和对“面对面”接触需求的影响,空间溢出效应随距离增加而衰减,在150 km范围内的空间溢出效应最强;而地方化程度相对较高的交通运输业、金融服务业和商务服务业的空间外溢效应则不显著。信息服务业在京津冀地区城市间的溢出仅体现在相邻城市之间。实证结果一定程度上反映生产性服务业各行业的地方化程度越低,城市之间的空间溢出越易实现。     

北京市等时间交通圈的范围、形态与结构特征

不同层次和范围的交通圈是经济社会空间组织的重要依据。本文运用网络分析与成本加权距离集成算法,设计了定量界定交通圈的技术路线。在此基础上,以通勤便捷为目标,提出1小时交通圈内部圈层的划分方法和轨道交通服务指数,据此分析了北京1小时交通圈的内部层次和结构特征;以经济分工协调为目标,基于时空距离与交通方式,划分北京一日交通圈的圈层,并提出交通廊道的界定方法,据此探讨了北京一日交通圈内部各廊道地区的空间范围与经济基础。结果显示：北京市等时间交通圈的形态受高速交通影响较大,具有显著的偏向式延伸特点,并在边缘地带形成少量“岛”;轨道交通对北京市1小时交通圈的支撑力度较弱,未来应加强重点方向的轨道交通建设;根据各廊道的具体情况,京津廊道、京唐廊道是京津冀协同发展的重要载体,京石廊道宜定位为承接北京地区产业转移的重点地区,京承廊道与京张廊道则适宜发展生态型经济。