高鐵時代甘肅省中心城市可達性演變特征分析*

王天睿 陸玉麒，2，3

高鐵時代甘肅省中心城市可達性演變特征分析*

王天睿1陸玉麒1，2，3

（1.南京師范大學地理科學學院，210023，南京；2.江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心，210023，南京；3.虛擬地理環(huán)境教育部重點實驗室（南京師范大學），210023，南京//第一作者，碩士研究生）

高鐵時代，鐵路網(wǎng)的完善與高速鐵路建設對沿線中心城市可達性變化產生重要影響。選取2008年、2015年及2025年作為時間斷面，以甘肅省14個地級市及全國交通數(shù)據(jù)為基礎，應用可達性技術分析方法對高鐵通車前后沿線中心城市的交通可達性演變進行研究。研究結果表明：2025年高鐵時代，中心城市之間的交通可達性水平顯著提高；沿線中心城市對周圍地區(qū)輻射影響增強；寶蘭客運專線建成使得天水至西安段交通可達性增幅超兩倍；蘭渝高鐵的建成縮短甘肅省至中部及南方大部分省份時間，實現(xiàn)地理時空有效收斂?！耙粠б宦贰北尘跋拢芯靠蛇_性演變有利于廓清各地市空間發(fā)展導向，明晰省內各地區(qū)和省際地區(qū)間的聯(lián)系，為區(qū)域空間發(fā)展戰(zhàn)略的制定提供參考。

高速鐵路；甘肅??；中心城市；可達性

AbstractThe improvement of railway network and the construction under the age of high-speed railway have important influence on the changes of the central cities accessibility along the lines.Taking three years of 2008，2015 and 2025 as a time section，based on the traffic data of 14 central cities in Gansu Province and all the nation of China respectively,traffic accessibility evolution of the central cities along high-speed railway lines before and after the opening of high-speed railway is studied by using the accessibility technology analysis method.The result shows that，the construction of high speed railway will enhance the traffic accessibility level of the central cities in Gansu Province significantly about the year of 2025，the radiation effect of central cities along the high-speed railway lines to the surrounding areas will be also increased.For instance,the opening of Baoji-Lanzhou passenger special line has doubled the traffic accessibility of the section between Tianshui City and Xi′an City.Against the background of the Belt and Road Initiative,the study of accessibility evolution aims to clarify the urban space development orientation in Gansu Province，the relationship between regional and provincial regions，to provide a reference for the regional spatial development strategy.

Key wordshigh-speed railway； Gansu Province； central cities；accessibility

First-Author′s address School of Geography Science，Nanjing Normal University，210023，Nanjing，China

鐵路網(wǎng)的完善與高速鐵路的建設，將對沿線中心城市的可達性產生重要影響?？蛇_性指一個地點到另一個地點的便捷程度［1］，由Hansen在1959年首次提出［2］，之后成功應用于交通地理、城市規(guī)劃等研究中，并得到不斷深化和完善。

可達性是評價交通便利程度及區(qū)域聯(lián)系的一項重要指標，國外關于鐵路可達性研究主要集中于地域空間效應和時間空間變化研究［3］，涉及空間時間尺度的可達性演變研究［4］、基于可達性的社會經濟研究等［5］。國內學者對鐵路可達性研究主要集中于受其影響的區(qū)域間的經濟聯(lián)系變化及空間格局變化［6］，分析鐵路建設對沿線地區(qū)社會經濟的影響［7］。如文獻［8］利用加權平均旅行時間探討高速鐵路建設對河南省沿線城市可達性及經濟聯(lián)系的影響，文獻［9］以漢宜高速鐵路為例，利用加權平均旅行時間和距離引力模型測量城市經濟聯(lián)系強度，分析高鐵通過區(qū)域各城市經濟發(fā)展方向。由研究成果來看，近年來，我國軌道交通可達性研究主要集中在長三角、東部發(fā)達地區(qū)［10-11］。西北地區(qū)的路網(wǎng)可達性分析較多涉及公路路網(wǎng)［12］。

甘肅省位于“絲綢之路”黃金帶，旅游資源豐富?？深A見高速鐵路建設給甘肅省帶來的經濟效益在“一帶一路”整體建設中將尤為凸顯。本文從時間尺度和空間尺度對甘肅省中心城市空間格局演變和發(fā)展規(guī)律進行分析，總結出基于可達性的甘肅省中心城市空間格局演變特征，進而提出高鐵時代甘肅省中心城市空間格局優(yōu)化的對策措施。

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 研究區(qū)域概況

甘肅省處于我國西部地區(qū)黃河上游段，地形起伏，滑坡泥石流較多，鐵路建設難度較高。經過甘肅省的鐵路線有隴海線、蘭新線、包蘭線及蘭青線等。蘭新高鐵（蘭新二線）于2008年列入規(guī)劃，2015年正式投入使用。蘭新高鐵的通車標志著甘肅進入高鐵時代。徐蘭客運專線預計于2017年通車，將打通蘭州至中國東部通道，縮短客運時間。蘭渝快速鐵路是連接中國西北與西南的重要鐵路干線，建成后，重慶與蘭州的鐵路運輸距離及時間將大幅縮短。成蘭高鐵（含蘭州至合作段）建設已列入規(guī)劃，預計2019年通車。成蘭高鐵的通車將結束甘南及臨夏兩州無鐵路的歷史。在建鐵路及已有規(guī)劃的鐵路預計于2023年全部通車，屆時甘肅省將實現(xiàn)中心城市鐵路全覆蓋，以交通大動脈建設支撐經濟社會的升級發(fā)展。為更好進行研究，本文選取具有典型代表意義的2008年、2015年及2025年作為分析研究年份。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文以國家1∶400萬基礎地理數(shù)據(jù)為基礎，經配準后，矢量化交通路網(wǎng)及研究區(qū)域。路網(wǎng)數(shù)據(jù)分別來源于《中國鐵路營業(yè)線路》（2008版及2015版）及《中長期鐵路規(guī)劃（2016-2030）》。

選取甘肅省的14個地級市作為甘肅省的中心城市來研究其省內可達性。研究省際可達性時，選取甘肅省蘭州、天水、慶陽及酒泉等4個城市作為省內主要研究區(qū)域；依據(jù)國家中心城市和國家區(qū)域中心城市劃分，選取北京、上海、廣州、重慶，沈陽、武漢、成都、西安等8個中心城市，及西寧、烏魯木齊、銀川等3個甘肅周邊省的省會城市作為省外研究對象。由于本文旨在分析高鐵時代鐵路建設對甘肅省中心城市可達性影響，因此假設研究期內其他交通路網(wǎng)未發(fā)生重大變化。

1.3 研究方法

本文采用文獻［13］的觀點，使用可達性分析方法中的最短時間距離對中心城市可達性范圍進行討論和研究。依據(jù)現(xiàn)實背景并結合數(shù)據(jù)的獲取情況，將值C=；其中v為不同等級鐵路的設定列車速度，km/h。則節(jié)點i的平均可達性指數(shù)Ai測算為：甘肅省鐵路交通網(wǎng)絡進行矢量化和配準。設定柵格大小為500 m。每個柵格設定其時間成本值，選定出行500 m需要的時間（以s計算）。時間成本的參考

式中：

j——區(qū)域中的柵格；

n——柵格總數(shù)；

Tij——從i點到j柵格的最短時間距離。

Ai值越小，其可達性越好。根據(jù)JTGB 01—2014《中華人民共和國公路工程技術標準》，結合甘肅省鐵路路網(wǎng)質量與密度，高速鐵路列車實際運行速度有250 km/h及200 km/h兩種，普通鐵路列車實際運行速度有160 km/h及100 km/h兩種。鐵路未覆蓋地區(qū)按此方法設公路運行速度賦值，作為輔助交通方式。無鐵路站點覆蓋城市選擇公路或至最優(yōu)中心城市換乘鐵路。參照文獻［14］，由于鐵路和高速公路均具有一定的封閉性，故只有站點位置或互通口才能與周邊地區(qū)發(fā)生聯(lián)系。

2 省內可達性

利用可達性評價方法進行測算，得到2008年、2015年及2025年甘肅省各中心城市小時交流圈圖（見圖1），并獲取甘肅省內中心城市可達性的數(shù)據(jù)（見表1～3）。

2.1 中心城市至周邊地區(qū)可達性顯著改善

由圖1可知，2008年以前，甘肅鐵路布局較單一，且都為普速鐵路。這一階段被稱為低等級鐵路階段，外圍地區(qū)至中心城市的最短耗時接近12 h，耗時4～6 h的區(qū)域面積較大，交通可達性亟待改善。隨著甘肅省交通路網(wǎng)完善及第一條高速鐵路的建成，至2015年，甘肅全省的可達性得以明顯改善，酒泉市絕大部分區(qū)域至中心城區(qū)的耗時縮短至5 h以內。至2025年，甘肅省高鐵骨干網(wǎng)絡建成，進入高鐵時代，各中心城市至外圍區(qū)域的可達性迅速提升。屆時多條鐵路快速通道將建成通車，外圍地區(qū)至中心城市所花費的最長時間為7.3 h，中心城市至周圍地區(qū)1 h圈范圍占全省面積的比例超過了60%，1～3 h圈的范圍覆蓋了全省的絕大部分區(qū)域。

圖1 甘肅省中心城市小時交流圈圖

2.2 中心城市間可達性明顯提高

由表1～表3可知，2008年、2015年、2025年，中心城市間的可達性指數(shù)最大值分別為20.28 h、13.68 h及10.77 h，最多相差47%；中心城市至其它城市的平均可達性指數(shù)最大值分別為12.25 h、9.18 h及7.42 h，最多相差39%。計算發(fā)現(xiàn)，3個研究年份的城市兩兩可達性指數(shù)平均值分別為8.31 h、5.92 h及4.20 h，2015年和2025年度可達性指數(shù)平均值分別減少2.39 h和1.72 h。到2025年的高鐵時代，甘肅省三分之二的中心城市有快速鐵路或高鐵經過，尤其是蘭渝線、蘭新線、蘭州至張掖鐵路三四線、寶蘭客運專線等設計速度達250 km/h以上的高速鐵路，將途經甘肅省內9個中心城市，給各城市間帶來的時空壓縮效應十分明顯。

表1 甘肅省中心城市間省內可達性指數(shù)矩陣（2008年） h

表2 甘肅省中心城市間省內可達性指數(shù)矩陣（2015年）h

表3 甘肅省中心城市省內可達性指數(shù)矩陣（2025年）h

2.3 城市平均可達性改善差異較大

由圖2可知，2008～2015年甘肅省城市平均可達性指數(shù)變化率最大的是嘉峪關市（59.5%），最小的是慶陽市（39.4%）。造成這一現(xiàn)象的原因是：①2015年嘉峪關市成為省內4個通高鐵的城市之一，且其高鐵站點距離蘭州最遠，故改觀較大。②2015年慶陽與平涼兩市的鐵路路網(wǎng)尚不完善，交通仍由公路主導；至2025年，慶陽與平涼規(guī)劃覆蓋的鐵路網(wǎng)也多為普速或快速鐵路，故可達性改善差異不大。③由于自然環(huán)境、經濟等因素造成的差異，至2025年甘肅省仍有近三分之一的城市路網(wǎng)稀疏。值得注意的是，嘉峪關、隴南、臨夏、甘南等城市的可達性指數(shù)變化率都處于中上水平。這是由于嘉峪關、隴南、臨夏、甘南等城市均位于甘肅省的較偏遠地帶，其2008年乃至2015年的省內可達性較差。這充分體現(xiàn)了交通建設的邊際效應，即在交通欠發(fā)達地區(qū)投資的可達性效益要高于交通發(fā)達地區(qū)。

圖2 甘肅省中心城市省內可達性指數(shù)2008—2025年變化率

3 省際可達性

甘肅省地形狹長，地級市較多。在計算省際可達性時，選取有代表性的蘭州、天水、慶陽、酒泉等中心城市作為研究對象，主要依托鐵路通道來計算到達省外中心城市的最短時間。以2008年、2015年及2025年作為研究年份，4個中心城市的省際可達性數(shù)據(jù)見表4～6。

3.1 中心城市對外可達性顯著提高

由表4～6可知，甘肅省內中心城市與省外中心城市在2008年、2015年及2025年兩兩可達性指數(shù)最大值分別為 43.72 h、36.30 h、26.23 h，2025 年比2008年提高了40.0%；兩兩可達性最小值分別為4.51 h、1.08 h、1.05 h，2025年比 2008年提高了 76.7%；省內中心城市至省外中心城市的平均可達性指數(shù)最大值分別為 26.63 h、20.93 h、14.84 h，2025 年比 2008 年提高了44.3%。平均可達性指數(shù)最小值分別為19.31 h、15.71 h、9.94 h，2025年比 2008年提高了 48.5%。

表4 甘肅中心城市省際可達性指數(shù)（2008年）h

表5 甘肅中心城市省際可達性指數(shù)（2015年）h

表6 甘肅中心城市省際可達性指數(shù)（2025年）h

蘭州市與省外中心城市的小時交流圈圖如圖3所示。由圖3可知，2015年蘭州市的省際可達性仍較差，交通耗時20 h以上所占區(qū)域面積較大。到2025年的高鐵時代，蘭州市的可達性明顯提高，絕大部分地區(qū)交通耗時縮短至20 h以內?？梢?，從2015年至2025年，甘肅省交通從普速鐵路主導階段發(fā)展到“八橫八縱”高鐵繁榮階段，其中心城市對外可達性顯著提高。

圖3 蘭州市至省外中心城市的可達性

3.2 高鐵時代中心城市對外可達性差異較均衡

至2025年高鐵時代，徐蘭客運專線通車，通過與蘭新高鐵銜接，縮短了甘肅省至北京、上海及烏魯木齊等城市的耗時。蘭州至北京及上海的耗時分別縮短至9.92 h和15.03 h，天水至西安及酒泉至烏魯木齊的耗時僅為1.94 h和6.48 h。得益于蘭渝高鐵的建設，蘭州至成都、重慶的耗時降為6.46 h和7.03 h，天水至廣州的耗時壓縮至17.91 h。京蘭高速鐵路的修建使得慶陽至沈陽的耗時下降為16.97 h。各中心城市對外到達時間縮短比例較接近，省際可達性水平提升步調一致。

4 結語

根據(jù)甘肅省交通發(fā)展階段，選取2008年、2015年、2025年分析中心城市交通可達性演變；空間角度，從省內可達性與省際可達性兩方面研究甘肅省中心城市可達性演變，方法手段體現(xiàn)了時間的延續(xù)性及區(qū)域的開放性，研究結果符合現(xiàn)實狀況。高鐵時代的到來，給甘肅省各中心城市可達性帶來較大的改觀，同時也引發(fā)一些思考。甘肅高鐵建設相對落后于東部發(fā)達地區(qū)，通過模擬2025年高鐵通車后可達性改觀情況，對鐵路建設給出以下建議：

（1）加強普速鐵路路網(wǎng)覆蓋，合理設計高速鐵路路網(wǎng)。甘肅省與周邊省區(qū)的鐵路規(guī)模相比，里程較短、功能單一。在高鐵時代，甘肅省應加強鐵路路網(wǎng)覆蓋，提高縣級行政區(qū)路網(wǎng)覆蓋率。考慮高速鐵路建設費用問題，可合理改建、修建普速鐵路，達到高鐵通車要求，避免資源浪費。

（2）省內城際鐵路修建較少，城市間聯(lián)系不如華北及華東地區(qū)緊密。各中心城市間通行時間仍有較大的提升空間，例如，甘肅擁有多處世界文化遺產，應借助現(xiàn)有的“絢麗甘肅”中國鐵路主題旅游項目，加開高品質旅游號列車、環(huán)形旅游列車等，利用高鐵的時效便捷性，吸引更多游客旅游，發(fā)揮陸地優(yōu)勢，推動經濟發(fā)展。

（3）個別城市的鐵路網(wǎng)布局不合理。慶陽市雖是甘肅省GDP排名第二城市，但至2025年其高速鐵路覆蓋仍較少，其交通動脈建設不能很好支撐經濟發(fā)展。這一點在制定新的軌道交通規(guī)劃時應著重考慮。此外，依據(jù)鐵路網(wǎng)規(guī)劃，制定區(qū)域空間發(fā)展戰(zhàn)略，還應考慮基于軌道交通可達性的城市影響范圍，明晰各區(qū)域發(fā)展空間導向。

甘肅省內與省際中心城市可達性演變還有以下不足與展望：①高鐵作為新興的交通方式，其自身具有特殊性和復雜性；這對可達性評價方法提出了新的要求，可在后續(xù)研究中進一步完善。②本文分析了省內及省外可達性演變；現(xiàn)階段，甘肅高鐵尚處于初期發(fā)展階段，可用數(shù)據(jù)有限；未來隨著高速鐵路網(wǎng)的逐漸完善，可結合GDP、人口等數(shù)據(jù)分析可達性帶來的經濟效應改變，開展更深入的研究。

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北京地鐵明年可掃二維碼進出站，今年9月1日起20個車站可線上購票

記者從市交通委了解到，自2017年9月20日起，北京軌道交通單程票互聯(lián)網(wǎng)票務官方服務平臺上線，乘客只要下載并開通手機APP“易通行”上的二維碼刷閘功能，即可直接刷二維碼乘坐地鐵機場線。機場線只是試點線路，預計明年第一季度，地鐵全路網(wǎng)都可實現(xiàn)APP購票，掃碼進出站。目前，購票支付方式包括支付寶、京東，后續(xù)支付方式還會增多。據(jù)市交通委介紹，除了機場線，9月1日起，還有20個大客流車站也能實現(xiàn)線上購票、線下取票。分別是：五棵松、西單、天安門東、天安門西、王府井、大望路、前門、西直門、積水潭、東直門、崇文門、北京站、動物園、北京南站、南鑼鼓巷、奧體中心、奧林匹克公園、北京西站、國貿、十里河站。目前，由于一些地鐵老線實現(xiàn)二維碼進出站還需對硬件系統(tǒng)進行升級改造，為此，預計到2018年一季度，北京地鐵全網(wǎng)所有線路和車站才可實現(xiàn)手機刷二維碼進出站。屆時，初期階段每個站點的“閘機群”，也就是每個出入口附近的一排閘機中，都將設置至少兩個具有識別二維碼功能的閘機。后續(xù)將根據(jù)乘客使用量、需求酌情增加。

（摘自2017年8月19日《北京晨報》，記者 曹晶瑞報道）

Evolution Analysis of Central Cities Accessibility in Gansu Province under the Age of High-speed Railway

WANG Tianrui，LU Yuqi

U.212.1；F512.7

10.16037/j.1007-869x.2017.09.002

2016-10-09）

*國家自然科學基金重點項目（41430635）；江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目（164320H101）