高铁对中国城市可达性格局的影响分析

基于列车时刻表数据,以地级城市为研究对象,通过提取两两中心城市间的最短交通时间,以平均可达性为度量指标,测算了全国31个中心城市的可达性水平,分析了高铁对中心城市可达性格局的影响。依据中心城市到全国地级城市的最短交通时间提取全国31个中心城市的一日交流圈范围,分析了中心城市的高铁效应,并选择北京、上海、广州、武汉、重庆5个中心城市作为典型案例,分析和探讨一日交流圈空间格局变化的影响因素。结果表明:1中心城市可达性水平与城市的空间区位及城市的对外交通条件关联密切;2高铁网络的发展使中心城市的可达性水平有所提升,受城市所处的空间区位及高铁建设条件的影响,不同城市的可达性改善程度存在差距;3高铁对中心城市一日交流圈范围拓展的影响显著且呈东中西差异分布,中心城市一日交流圈覆盖的地级市数量增加,在城市密集地区,地级市被叠加覆盖的次数增长;4中心城市一日交流圈的拓展与高铁线路布局走向一致,优越的中心地理位置有利于中心城市交流圈范围的扩大,地形、水域等地理障碍则会限制城市交流圈在不同方向上的拓展;5高铁网络的发展对改善城市可达性的作用正逐渐赶超城市空间区位对城市可达性水平的影响。     

高速铁路对中国省际可达性的影响

中国高速铁路网“四纵四横”客运专线规划至2015 年建成,将覆盖所有省会及90%的50 万以上人口城市,高速铁路可达性因此成为近年可达性研究的热点。本文在总结前人研究方法的基础上,运用加权平均旅行时间研究高铁时代中国省际可达性及空间格局。研究结果表明:① 采用传统客运最短旅行时间(含中转及停留)数据得到的省际可达性呈中心—外围模式,以郑州—武汉为中心,其他省份按“距离衰减规律”成为圈层式阶梯状空间格局;② 高速铁路建设带来省际联系时间缩短、可达性最优区域大幅增加等“高铁效应”,空间结构仍以武汉—郑州为中心呈现中心—外围模式;③ 高铁运营使省际可达性均衡化,可达性变化幅度在空间上呈中间凹四周高的“碗形”特点,位于客运铁路网络中心附近的省份变化幅度较小,外围地区如云南、福建等省可达性变化幅度较大。     

高速铁路对城市网络结构的影响研究————基于铁路客运班列分析

城市网络是近年来城市与区域研究的一个新方向.基于2003-2013年间8个横截面的中国铁路客运班列数据,采用加权度中心性和社区结构模型,探讨高速铁路建设对城市等级和集聚性空间格局及演化的影响.研究表明:① 基于铁路客运组织的城市等级结构呈现出位序--规模分布的特征和集聚性,且三大地带和各社区内城市也呈现出明显的位序--规模分布,随着高速铁路网络的扩展,加权度中心性的集聚性更明显,并逐步呈现出较为明显的层级结构和社区结构.② 城市等级结构呈现出明显的东中西地带性,廊道效应和经济,人口的耦合性,即基于铁路客运班列的城市等级结构与基于属性数据(人口/GDP)的结果表现出较大的相似性,但也存在一定的差异.城市社区结构与中国高速铁路网络,城市群的空间分布格局基本一致.随着高速铁路的建设,东中西三大地带间城市等级的差异呈扩大态势,但各社区间城市等级的差异呈缩小态势,部分社区核心城市已形成.     

中国高速铁路网络的发展过程、格局及空间效应评价

高速铁路作为现代交通基础设施的重要组成部分,其建设产生时空收敛效果,并进一步对生产要素流动、城市空间扩张、区域空间结构重构产生重要影响。文章在分析中国高速铁路发展过程、模式的基础上,剖析了其空间格局特征及与区域人口和经济的耦合关系;同时,借助ArcGIS方法从空间服务水平、时空收敛效应和中心城市交通圈等角度,探讨高速铁路网络的空间效应。结果显示：高速铁路的空间扩展过程表现出独特的“核心―核心”至“核心―网络”模式,与城市群的空间分布具有较好的耦合性;高速铁路的空间格局与中国城市人口、工业分布表现基本一致,站点1 h范围内可覆盖全国50.07%的城镇人口、73.47%的GDP和98.17%的第二产业产值;中国高速铁路建设导致的时空收敛效果呈现出明显的廊道效应,中心城市枢纽地位得以强化,服务范围的拓展和生产要素的便捷流动为城市群的空间扩张和重构提供了条件。     

中国城市群高铁通达格局与空间交叠特征

交通网络构筑了城市关联骨架,发达的交通网络能够深刻影响城市空间联系并重塑区域空间格局。本文使用2021年高铁客运时刻数据,以《交通强国建设纲要》中提出的建设“全国123出行交通圈”为切入点,对比分析了全国城市群以及中心城市通达格局及差异,进一步使用SLPA模型对全国所有高铁通达城市进行社区划分与交叠空间识别,探究区域空间格局演化态势以及交叠空间地理特征。研究结论为：(1)中国城市群2 h内通达的数量为15个,占城市群总量的79%;城市加权平均通达时间上,呈现由中心地区向外围地区由低向高扩大的“圈层式”空间格局。(2)中心城市3 h通达等值线覆盖圈大多超出城市群范围,表现出“泛城市群”空间特征。(3)通过交叠社区发现算法将中国城市网络空间划分为14个社区,“胡焕庸线”以西仅有3个社区。(4)对已划分社区进行交叠空间识别,存在交叠的9个社区共有27个交叠城市产生。(5)在空间形态上,交叠城市呈点状或带状分布;从空间区位来看,交叠城市多位于区域中心城市周边,在行政区划上多处于省间交界地带;在城市功能上看,交叠城市依托高铁流通道,凭借过渡与转换功能,表现为社区间网络联系桥梁。高铁交通视角下区域...     

东亚高速铁路网络的发展演化与地理效应评价

经济全球化和区域一体化进程的不断推进,促使东亚在世界经济中的地位不断提升。高速铁路作为促进经济一体化和区域发展的重要手段和基础,其快速发展势必会对东亚地区的区域发展、空间结构、人口流动和一体化产生重大影响。在分析东亚高速铁路网络发展历程及服务水平的基础上,评价与对比了高速铁路建设对城市交通圈和可达性的影响,及一体化高速铁路潜在的空间效应,以期为东亚一体化高速铁路构建提供指导。结果表明：东亚高速铁路网络扩张整体上呈现出“核心—核心”到网络化的发展历程;高速铁路网络在中国东中部、日本和韩国等地区具有较高的人口和产业服务水平,但国土面积覆盖率相对较低;高速铁路的建设促使核心城市交通圈格局不断扩展与强化,可实现当日往返城市对数量明显增加,主要分布在中国长三角、珠三角,日本东京和韩国首尔周边;中国大陆、日本和韩国的加权平均旅行时间分别呈现出以郑州、东京和首尔为中心的“核心—边缘”结构,且圈层结构逐渐向高速铁路沿线延伸;高速铁路的建设促使城市人口服务水平和可达性的空间格局均呈现出明显的“廊道效应”。     

基于可达性的中国城市群空间范围识别研究

作为指示区域间相互作用的重要度量,空间可达性是刻画城市及其腹地间空间关联格局的表达方式,已经成为城市与区域系统发挥集聚与扩散功能的显著表征。考虑空间异质性,本文综合集成自然地表要素和陆地交通网络,构建更为逼近真实场景的可达性分析方法,精确刻画中国城市空间可达性宏观格局,在此基础上,提取中国城市群空间范围。从空间可达性视角,都市区、都市圈、城市区域和城市群等不同尺度城市与区域系统格局凸显,多尺度城市功能地域系统逐步浮现。从空间连续性、关联性和紧凑性出发,基于城市等时圈,以省会城市或区域中心城市为抓手,最终共提取出15个城市群结构。与国家“十三五”规划纲要提出的19个城市群相比,本文共识别出15个城市群,既存在共性,也存在明显的差别。总体上,本文识别出的城市群空间范围要普遍小于国家或各级政府批复的城市群。科学认识“自然生长的”和“规划引导的”城市群之间的差别,对于更好地发挥城市群功能地域作用、推进城市群可持续发展具有重要价值。     

长江经济带主要城市群2h出行交通圈格局特征

城市群作为城镇化高级阶段区域社会经济发展和参与国际竞争的主要空间载体,良好的交通通达性是其高质量发展的必要条件。以《交通强国建设纲要》提出的城市群2h通达目标为研究视角,以长江经济带3个国家级城市群为研究对象,选取加权平均出行时间作为测度指标并引入场强和引力模型,对比分析3个城市群所有城市与中心城市两个层级2h出行交通圈格局特征。研究发现：① 3个城市群出行交通圈均表现为从中心向外围地区呈现出由低到高连续扩大的“圈层式”空间格局特征,且长三角和成渝城市群分别形成了“>”字型和“十”字型2h出行廊道,但长江中游城市群尚未形成2h出行廊道。② 城市群中心城市2h出行交通圈的空间分布受区位条件影响较大,越接近区域几何中心则2h出行交通圈覆盖范围越大,而影响腹地受中心城市综合规模的作用明显,3个城市群各中心城市2h出行交通圈和影响腹地的空间分异显著。③ 不同城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平差异显著,表现出多元的圈层叠加的经济联系格局。④ 高密度高速公路路网在提高城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平中发挥重要作用,按衔接联系模式特征可将各城市群总结为多中心网络型、多中心组团型与双中心轴辐型。     

基于空间句法的长江中游城市群公路交通网络研究

基于空间句法及空间自相关等方法,以公路网络交通为基础,从全局性公路交通网络评价、局部性公路交通网络评价、公路网络空间协同发展评价等方面对长江中游城市群公路交通网络进行深入分析,结果表明:(1)全局尺度上,区域公路网络形态呈现出集聚的特征,高可达性的路网在空间上的关联较高穿行性路网更为紧密,出现以武汉、长沙、南昌为核心的"H-H"集聚区。区域呈现"两轴多节点,网状廊道"的路网形态模式,路网可达性体现出明显的不平衡性。(2)局部尺度上,区域公路网络形态集聚程度不如全局尺度,主要呈现出"两环一带多节点"的城市层级体系。高可达性路网仅形成以武汉、长沙为主的"H-H"集聚区。(3)长江中游城市群的协同度较低,研究区域内空间发展有待进一步整合。提出长江中游城市群针对性的空间发展对策,通过城市公路交通的重构建立多尺度的网络体系,促进城市群空间组织的健康发展,有助于提升我国城市群规划的科学性与合理性。     

高铁联网背景下中国中心城市可达性与联动格局

基于城市间铁路客运车次数据,借助加权平均旅行时间、吸附指数和依附指数及社会网络分析方法,对中心城市的可达性及联动格局进行分析。结果表明:高铁建设显著提升各中心城市的可达性,然而当前建成运行的高铁网络,并未带来中心城市可达性的空间收敛,反而加大了中心城市间可达性的非均衡程度,呈现"马太效应";中心城市的吸附能力与可达性密切相关,高铁联网成为重塑城市体系格局的重要因素;中心城市间依附关系沿"四横四纵"高铁网络干线"强强联动",呈现为南强北弱、东强西弱,且南北联系明显强于东西联系的空间分布格局。研究显示地理区位仍然是影响可达性的重要因素,空间距离和市场因素共同作用,决定中心城市的联动关系以及空间体系格局演变,高铁联网下中心城市的腹地快速扩张,非均衡发展态势还将持续更长时间。     

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。     

基于日高铁流量视角的中国高速铁路网络空间特征

构建中国180×180的O-D城市日高铁流量矩阵,基于社会网络分析研究其高铁网络结构特征,结果表明：① 中国高铁网络松散,东、中部网络密度大于东北与西部,以长三角为核心的东南与其他区域不均衡特征凸显,东、中、西、东北包含不同的高铁区系与核心。② 日高铁流量表现为沿京沪高铁“廊道型”向东西两侧递减弱化的“非对称性”格局,形成京沪、京广、杭福深相串联的高铁大三角主骨架;高铁中心要素也呈现沿京沪、京广、沪昆、杭福深等向线路两侧不规则递减格局,“廊道效应”显著。③ 胡焕庸线东南侧城市对高铁要素掌控能力大于西北侧,省会或区域中心城市多为高铁通达服务“中介”,一线城市高铁空间溢出效应有向二、三线城市过渡态势。     

日流量视角下铁路客运网络时空格局演变——以成渝地区双城经济圈为例

基于长时序列车时刻表数据,对成渝双城经济圈内铁路客运网络可达性、铁路日流量时空特征展开分析,采用社会网络分析对铁路客运网络展开研究。结果表明：① 成渝双城经济圈铁路客运网络发展经历了双城割裂、廊道构筑与网络完善3个阶段,可达性呈现出沿双城廊道收敛的“哑铃式”空间格局,运量主轴带集聚作用显著,呈由北向南转移态势;② 经济圈铁路客运组织模式由双核扩散转变为廊道集聚扩散;③ 双核凝聚子群范围不断扩大,经济圈铁路客运网络一体化水平大幅提升。     

河南“米”字形高铁网构建对可达性及城市空间格局影响

从可达性的视角采用平均旅行时间、经济潜力、日常可达性等指标对河南“米”字形高速铁路网构建对各地市省内和省际可达性及城市空间格局的影响进行分析发现,① “米”字形高速铁路网有助于各地市省内和省际可达性水平提升,郑州的极化与集聚效应进一步增强,边界城市的交通边缘化状况明显改善,“米”字形城镇发展轴带正在形成;② 各地市省内和省际经济潜力大幅度提升,位置居中的高铁沿线城市省内区位优势显著,边界高铁沿线城市在省际联系中的门户区位优势显现;③ 以郑州中心的0.5 h核心圈、1 h紧密圈正在形成,“同城效应”显现,各地市省际2 h交流圈大幅度拓展,以郑州为中心的1.5 h省际合作圈即将形成。高铁网的构建将成为河南城市空间格局演变的重要推动因素和空间结构优化的基础支撑条件。     

中国城市群地区PM2.5时空演变格局及其影响因素

城市群作为中国新型城镇化主体形态,是支撑全国经济增长、促进区域协调发展、参与国际分工合作的重要平台,也是空气污染的核心区域。本文选取2000-2015年NASA大气遥感影像反演PM_2.5数据,运用GIS空间分析和空间面板杜宾模型,揭示了中国城市群PM_2.5的时空演变特征与主控因素。结果显示：① 2000-2015年中国城市群PM_2.5浓度呈现波动增长趋势,2007年出现拐点,低浓度城市减少,高浓度城市增多。② 城市群PM_2.5浓度以胡焕庸线为界呈现东高西低的格局,城市群间空间差异性显著且不断扩大,东部、东北地区浓度提升更快。③ 城市群PM_2.5年均浓度空间集聚性显著,以胡焕庸线为界,热点区域集中东部,范围持续增加,冷点集中在西部,范围持续缩小。④ 城市群内各城市间PM_2.5浓度存在空间溢出效应。不同城市群影响要素差异显著,工业化和能源消耗对PM_2.5污染有正向影响;外商投资在东南沿海和边境城市群对PM_2.5污染具有负向影响;人口密度对本地区PM_2.5污染主要具有正向影响,对邻近地区则相反;城市化水平在国家级城市群对PM_2.5污染有负向影响,在区域性和地方性城市群则相反;产业结构高级度对本地区PM_2.5污染有负向影响,对邻近地区则相反;技术扶持度对PM_2.5污染的影响显著,但存在滞后性和回弹效应。     

Evolution and spatial characteristics of tourism field strength of cities linked by high-speed rail (HSR) network in China

Traffic is an indispensable prerequisite for a tourism system. The “four vertical and four horizontal” HSR network represents an important milestone of the “traffic revolution” in China. It will affect the spatial pattern of tourism accessibility in Chinese cities, thus substantially increasing their power to attract tourists and their radiation force. This paper examines the evolution and spatial characteristics of the power to attract tourism of cities linked by China’s HSR network by measuring the influence of accessibility of 338 HSR-linked cities using GIS analysis. The results show the following. (1) The accessibility of Chinese cities is optimized by the HSR network, whose spatial pattern of accessibility exhibits an obvious traffic direction and causes a high-speed rail-corridor effect. (2) The spatial pattern of tourism field strength in Chinese cities exhibits the dual characteristics of multi-center annular divergence and dendritic diffusion. Dendritic diffusion is particularly more obvious along the HSR line. The change rate of urban tourism field strength forms a high-value corridor along the HSR line and exhibits a spatial pattern of decreasing area from the center to the outer limit along the HSR line. (3) The influence of the higher and highest tourism field strength areas along the HSR line is most significant, and the number of cities that distribute into these two types of tourism field strengths significantly increases: their area expands by more than 100%. HSR enhances the tourism field strength value of regional central cities, and the radiation range of tourism attraction extends along the HSR line.     

京沪沿线铁路网络系统职能分工研究

远程高铁、城际高铁和普通铁路三大系统组成的铁路网络系统将在未来发挥举足轻重的作用。基于京沪高铁和京沪铁路近4000份实地调研数据及实际客流,探讨客流流动格局,辨析三大铁路系统的分工。研究发现：① 高铁和普铁城市联系职能分工明显,前者主要服务于中心城市间联系,后者兼顾了普通城市间联系,后者是对前者的补充;② 城际高铁和远程高铁发生明显分工,城际高铁承担城镇群内城市间联系,释放远程高铁客运能力,从而使远程高铁承担各城镇群间联系;③ 相比于普通铁路,高铁旅客公费比例更高,商务出行更多,收入水平更高。研究结论可为修建城际高铁提供经验支持,也为分析高铁对区域城镇空间结构影响提供思路。     

Evolution and geographic effects of high-speed rail in East Asia: An accessibility approach

The rapid development of high-speed rail (HSR) is influencing regional development, regional structure, commuting, and regional integration. East Asia is the region with the world’s first and largest current operating and planned HSR network. In this paper, we examine the evolutionary mechanism and impacts on the transport circle and accessibility of HSR in East Asia. The results indicate that the HSR network first follows a “core-core” model and then forms a corridor in Japan, South Korea, and China Taiwan, but then forms a complete network in China Mainland. The current operating HSR lines are mostly distributed in regions with developed economies and dense populations, and more than half of the population and GDP in China can be served by HSR within 1 hour’s travel time. The planned HSR network will expand to the western region of China and Japan and the southern region of South Korea. The development of the current operating and planned HSR network considerably enlarges the transport circle of core cities, especially cities along trunk HSR lines. This 1 h transport circle of core cities has formed continuous regions in the Yangtze River Delta, the Pearl River Delta, Tokyo, Seoul, and along trunk HSR lines. The HSR network will bring about substantial improvement in accessiblity, but also increase the inequality of nodal accessibility in China Mainland. Spatially, the spatial patterns of the weighted shortest travel time of cities in China Mainland, Japan, and South Korea all present the “core-peripheral structure”, taking Zhengzhou, Tokyo, and Seoul, respectively, as core cities, and cities located along the trunk HSR lines gain large improvement in accessibility.     

中国春运城际出行网络结构特征与城市角色识别——基于多元交通客流的测度

作为要素流动的载体和空间重塑的主体,春运交通客流更能透视中国区域发展的新情况新问题。基于2017年春运期间交通客流数据,从整体网络、城际联系和城市节点维度对交通客流网络结构特征进行比较分析并综合识别城市地域交通类型。研究发现：① 与公路客流辐射范围和流量相比,铁路客流较大,航空客流较小;交通客流网络趋于发育为复杂网络;公路客流网络以邻省组合型城市组团为主,铁路客流网络主要为跨省组合型城市组团,航空客流网络均为“破碎”组合型城市组团。② 由短途为主的公路客流、中短途为主的铁路客流和中长途为主的航空客流分别构筑形成的区域空间结构具有显著的分化态势和极化现象,主要发生在“胡焕庸线”东南侧城市群内以及城市群之间。③ 在空间距离制约下,基于城市首位联系刻画而成的交通客流网络空间组织模式存在显著差异。公路客流形成5种区域空间组织模式,铁路客流形成多重组合的核心-边缘空间组织模式,而航空客流则形成多重组合的轴-辐空间组织运营模式。④ 城市地域交通类型分化显著,形成泾渭分明的“沉睡”区与“活跃”区,且中心城市和城市群成为集散客流的主要动力。希冀能为新形势下推动形成优势互补高质量发展的区域经济布局提供借鉴。     

中国中心城市公路客运联系及其空间格局

依托中国地级中心城市间的公路长途客运联系数据,运用GIS空间网络分析方法,对中国公路客运联系网络结构及其分布格局进行清晰的空间解构。研究显示：公路客运联系强弱与城市人口规模和经济总量相关性较强,而与经济发展水平不相关性;中国人口经济密集分布的东中部地区中心城市间的公路客运联系密切,呈现区域性集聚的分布格局;最为密集的区域为长三角、珠三角两地,而京津冀、山东省、河南省和成渝地区的集聚程度也相对突出。总体上,中国公路客运联系以各省份的省会及区域中心城市为联系中心,以区内其他城市为联系对象,在中短途客运距离内形成自成一体的区域性空间集聚。研究表明：中国公路长途客运联系的适宜空间距离应在500 km以内,最佳客运距离为100~300 km左右;中国公路长途客运联系在200 km内是随着距离增大而增加,之后则呈现二次曲线型的距离衰减趋势;细分各距离区段内的公路客运联系可以清晰识别城市群内、省域内、省际间及大区域间等不同空间尺度下区域交通联系的结构特征。