中國鐵路客運(yùn)流的網(wǎng)絡(luò)格局與空間特征研究*

馬學(xué)廣 賈 巖

(1.中國海洋大學(xué) 國際事務(wù)與公共管理學(xué)院，山東 青島 266100；2.中國海洋大學(xué) 海洋發(fā)展研究院，山東 青島 266100)

空間作為城市研究的重要維度，它是現(xiàn)代化城市區(qū)域發(fā)展的必不可少的研究內(nèi)容。對(duì)于空間的研究也在發(fā)生著理念的轉(zhuǎn)變，在流動(dòng)空間理論的影響之下，學(xué)術(shù)界更多地用流動(dòng)要素刻畫城市網(wǎng)絡(luò)。[1]“關(guān)系本身與行動(dòng)者一樣重要”，[2]流動(dòng)要素對(duì)于表征城市區(qū)域間的關(guān)系發(fā)揮著不可代替的作用。目前學(xué)術(shù)界對(duì)于交通流的研究包括航空流、[3][4]鐵路流、[5]公路流，以及海運(yùn)流等。[6] [7]研究方法主要采用重力模型、[8]演化分析、[9]社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析，[10]以及可達(dá)性研究等方法探究空間發(fā)展的規(guī)律性或網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系的特點(diǎn)。[11]

鐵路建設(shè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，它是服務(wù)現(xiàn)代生活的重要工具?！吨虚L期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》提出“到2030年，基本實(shí)現(xiàn)內(nèi)外互聯(lián)互通、區(qū)際多路暢通、省會(huì)高鐵連通、地市快速通達(dá)、縣域基本覆蓋”的目標(biāo)。在新冠肺炎疫情防控工作中，鐵路運(yùn)輸行業(yè)在運(yùn)送防控物資、保障醫(yī)護(hù)人員出行等方面作出了巨大貢獻(xiàn)。鐵路的規(guī)劃與建設(shè)對(duì)于新時(shí)代中國城市的空間發(fā)展尤為重要。當(dāng)前學(xué)術(shù)界關(guān)于鐵路的研究主要體現(xiàn)在研究地域、研究對(duì)象等方面的差異。按地域劃分，東北地區(qū)、[12]西部地區(qū)、[13]長三角地區(qū)、[14]京津冀地區(qū),[15]以及中歐班列等均為鐵路流的研究區(qū)域，[16]研究以國內(nèi)區(qū)域的研究為主。按列車類型劃分，一是細(xì)分鐵路列車類型的研究，[17]二是對(duì)高鐵領(lǐng)域的高度關(guān)注，具體研究為全國尺度的高鐵客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)格局、[18]省域中心城市的高鐵流、[19]我國高鐵流的演變等。[20]按研究思路來看，對(duì)比研究是運(yùn)用較多的研究類型，目前研究包括高鐵與航空的競爭替代、[21]中國高鐵對(duì)航空流的影響、[22]鐵路與航空流的比較等。[23]

綜合上述國內(nèi)外研究狀況，鐵路流是常見的城市網(wǎng)絡(luò)解讀指標(biāo)。然而，對(duì)于細(xì)化全國鐵路列車類型的文章相對(duì)較少，同時(shí)從全國尺度上對(duì)區(qū)域間關(guān)系的探究較少。因此，研究從多元鐵路列車客運(yùn)流出發(fā)，從城市行為體與區(qū)域行為體分別進(jìn)行研究。研究的創(chuàng)新之處在于細(xì)化鐵路客運(yùn)流，兼顧“網(wǎng)”和“絡(luò)”，[24]綜合運(yùn)用多種研究方法，關(guān)注全國的城市格局與區(qū)域構(gòu)成，從多元鐵路客運(yùn)流的視角洞察我國城市網(wǎng)絡(luò)的特征。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

(一)數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)為全國鐵路客運(yùn)時(shí)刻表的數(shù)據(jù)，具體包括站點(diǎn)班次、城市、列車類型等。數(shù)據(jù)于2018年10月通過查詢網(wǎng)(www.ip138.com)抓取，將采集信息分解為兩兩城市間聯(lián)系的176625條數(shù)據(jù)。研究城市為我國直轄市、地級(jí)行政區(qū)劃單元和部分省直管縣，港澳臺(tái)不在研究范圍內(nèi)，基于O-D數(shù)據(jù)形成323個(gè)城市構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)數(shù)據(jù)的處理主要通過：統(tǒng)一尺度，將不同火車站數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為城市數(shù)據(jù)；細(xì)分鐵路客運(yùn)列車類型，按照不同類型的鐵路數(shù)據(jù)進(jìn)行摘??；應(yīng)用具體研究方法，采用分類數(shù)據(jù)或綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行測度。運(yùn)用ArcGIS、UCINET和GEPHI對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理或空間可視化。數(shù)據(jù)可視化所采用的空間底圖是依據(jù)中國標(biāo)準(zhǔn)地圖GS(2018)2512繪制。具體的數(shù)據(jù)應(yīng)用與研究架構(gòu)如圖1所示。

圖1 研究思路與方法應(yīng)用

(二)研究方法

1、中心性

研究選擇點(diǎn)度中心性作為網(wǎng)絡(luò)中心的測度指標(biāo)，點(diǎn)度中心性CD(ci)是指與各個(gè)節(jié)點(diǎn)城市直接相連的節(jié)點(diǎn)城市的數(shù)量，具體公式表達(dá)為：

(1)

式中，aij為鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)i和其他節(jié)點(diǎn)之間的直接聯(lián)系數(shù)量。點(diǎn)度中心性高，表明其在網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)核心地位。

2、集聚性

集聚性(Si)主要用于衡量城市網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)城市的鐵路客運(yùn)流的流集聚能力，它表示某個(gè)城市與其他城市的所有鐵路客運(yùn)聯(lián)系之和，具體公式表達(dá)為：

(2)

式中，Sij為城市i與其他城市的所有聯(lián)系之和，Sij為城市j與其他城市的所有聯(lián)系之和。城市群的集聚性可以由該城市群所有城市的集聚總量表示，用于體現(xiàn)單個(gè)城市群的整體集聚水平，特別是內(nèi)部聯(lián)系的密切程度。

3、網(wǎng)絡(luò)密度

網(wǎng)絡(luò)密度(D)是指城市網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系的緊密程度，它由城市網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在的鐵路客運(yùn)聯(lián)系與理論上最大可能存在的聯(lián)系的比重測算所得，具體公式表達(dá)為：

(3)

式中，n為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)，l(ij)表示城市i與城市j之間是否存在聯(lián)系，存在聯(lián)系則記為1，反之則記為0。計(jì)算網(wǎng)絡(luò)密度時(shí)，考慮截?cái)嘀档挠绊懯沟糜?jì)算結(jié)果更為科學(xué)，該方法主要用于表示某種流要素網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系松散或者緊密的狀況。

二、中國多元鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)格局

依據(jù)主要鐵路列車類型將城市網(wǎng)絡(luò)分為五大類，具體為普快(純數(shù)字)、快速(K開頭)、高鐵(G、C開頭)、動(dòng)車(D開頭)、特快(Z、T開頭)，各類客運(yùn)列車所在城市作為節(jié)點(diǎn)，依據(jù)城市間聯(lián)系多寡構(gòu)成非均衡性網(wǎng)絡(luò)?；谖覈煌愋偷目瓦\(yùn)列車開通城市在數(shù)量上存在差異，因此各類網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不同。

(一)位序—規(guī)模的分布

由圖2可知，鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的城市規(guī)模的空間非均衡性突出。上海、廣州、北京、深圳、成都等城市的聯(lián)通能力遠(yuǎn)高于其他多數(shù)城市，這些城市多為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的或行政等級(jí)較高的城市，其資源集聚與流通能力突出。整體網(wǎng)絡(luò)中的城市間差異較大，多數(shù)城市處于位序—規(guī)模分布的“長尾”部分，符合冪律分布的特點(diǎn)。通過對(duì)城市的位序與規(guī)模分布取對(duì)數(shù)并進(jìn)行線性擬合，拐點(diǎn)左側(cè)線與右側(cè)線的分布規(guī)律存在明顯差異。拐點(diǎn)右側(cè)線所涉及的城市主要為西部地區(qū)的一些城市以及其他地區(qū)的交通欠發(fā)達(dá)城市，這些城市間的聯(lián)通度差異顯著，阿拉善盟、日喀則、博爾塔拉蒙古自治州等城市區(qū)域的聯(lián)通能力遠(yuǎn)低于多數(shù)城市。低水平城市間的聯(lián)通度差異較大，空間不均衡存在于不同等級(jí)體系的城市區(qū)域之中，整體網(wǎng)絡(luò)的空間極化現(xiàn)象突出，擁有最高聯(lián)系量的城市與最低聯(lián)系頻次的城市相比，前者聯(lián)系次數(shù)是后者的1842倍。

圖2 位序—規(guī)模分布及其雙對(duì)數(shù)圖

(二)整體網(wǎng)絡(luò)的中心性

整體網(wǎng)絡(luò)的中心性測度主要通過計(jì)算不同鐵路列車網(wǎng)絡(luò)的城市中心性排名，摘取各類型網(wǎng)絡(luò)中心性最高的十個(gè)城市形成網(wǎng)絡(luò)。綜合來看，北京、廣州、上海、武漢和西安等城市在多個(gè)類型的鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)重要位置。這些城市均為國家中心城市，它們在我國交通網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的樞紐作用，通過對(duì)鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的分析也印證了國家中心城市的關(guān)鍵地位。由圖3可知，普速網(wǎng)中心性較高的城市集中在東北地區(qū)，沈陽、阜新、呼倫貝爾等在普速網(wǎng)中扮演著重要角色，普速網(wǎng)的重心在北方地區(qū)。快速網(wǎng)、特快網(wǎng)、動(dòng)車網(wǎng)中心能力較高的城市多為省會(huì)城市，動(dòng)車網(wǎng)的聯(lián)系重心在南方地區(qū)，這與普速網(wǎng)形成互補(bǔ)格局。西藏、青海、甘肅等地區(qū)沒有高連接能力的城市，核心城市發(fā)展能力不足，應(yīng)當(dāng)積極抓住交通現(xiàn)代化的機(jī)遇，改善邊緣化的網(wǎng)絡(luò)位置。動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)中長三角城市群的上海、南京，海峽西岸城市群的福州、廈門，成渝城市群的成都、重慶，均為占據(jù)中心位置的城市，這表明區(qū)域空間極化明顯，全國城市能力的不均衡特征顯著，西部地區(qū)亟待培育以及提高核心城市的競爭力。

圖3 全國城市中心性分類圖

(三)城市間的聯(lián)系強(qiáng)度

由圖4可知，不同鐵路客運(yùn)列車類型所形成的城市網(wǎng)絡(luò)存在明顯的空間差異。研究運(yùn)用自然間斷點(diǎn)法對(duì)五大類列車客運(yùn)流的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，主要特征表現(xiàn)為：

就層級(jí)結(jié)構(gòu)而言，不同列車客運(yùn)流的聯(lián)系所呈現(xiàn)的層級(jí)結(jié)構(gòu)突出程度不同?；谄湛炝熊囶愋汀⒖焖倭熊囶愋?、特快列車類型網(wǎng)絡(luò)的層級(jí)特征較弱，其最強(qiáng)城市間聯(lián)系均不達(dá)150次。層級(jí)程度的差異也與普快列車、特快列車相對(duì)于其他類型列車而言數(shù)量占總體的比例較小有關(guān)。動(dòng)車列車客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)具有明顯的空間聯(lián)系強(qiáng)度分化特征，該網(wǎng)絡(luò)城市間的聯(lián)系最高可達(dá)上千次，高鐵列車類型下的流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也存在比較明顯的層級(jí)結(jié)構(gòu)。不同列車類型網(wǎng)絡(luò)都是基于距離衰減規(guī)律反映出明顯的核心—外圍空間層級(jí)特征。普快列車、特快列車的城市網(wǎng)絡(luò)以北京為核心增長極向其他城市進(jìn)行資源流動(dòng)，快速列車、高鐵列車客運(yùn)流形成了以上海為空間集聚中心的點(diǎn)軸式網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，動(dòng)車列車則以廣州為密集節(jié)點(diǎn)進(jìn)而構(gòu)成城市客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)。

就空間格局而言，不同列車客運(yùn)流的功能定位存在差異，由此形成的聯(lián)系強(qiáng)度不同的流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)格局也各具特征。普快列車客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)顯示出明顯的空間不均衡性，南北客流集散基地?cái)?shù)量差異顯著?？焖倭熊囘\(yùn)行基本覆蓋全國范圍，形成了突破鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)整體格局中菱形結(jié)構(gòu)的“上?！啥肌本枮I—廣州”的五大高地格局。特快列車客運(yùn)流沿京廣線顯現(xiàn)出串珠式的資源流動(dòng)，構(gòu)筑了以“北京—上海—烏魯木齊—廣州”為高地的叉形結(jié)構(gòu)。高鐵與動(dòng)車客運(yùn)流空間布局共同映射了“四縱四橫”整體特征，呈現(xiàn)出向“八縱八橫”不斷演化的態(tài)勢，由于高鐵列車與動(dòng)車列車一般在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、人口密度較高的區(qū)域開發(fā)，其空間疊加的鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)反映出“21世紀(jì)海上絲綢之路”沿線城市客運(yùn)流的“廊道效應(yīng)”。

圖4 多元鐵路客運(yùn)列車流網(wǎng)絡(luò)

(四)網(wǎng)絡(luò)密度特征

基于關(guān)系數(shù)據(jù)而非屬性數(shù)據(jù)而形成各類型的城市網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的分析方法，從全國尺度探究各類鐵路客運(yùn)聯(lián)系的城市間關(guān)系。由圖5可知，隨著截?cái)嘀翟黾泳W(wǎng)絡(luò)密度降低，其中截?cái)嘀狄源笥诹銥閯澐值浇財(cái)嘀狄源笥谖鍨閯澐值膮^(qū)間網(wǎng)絡(luò)密度下降最多，因此對(duì)該區(qū)間的不同鐵路列車網(wǎng)進(jìn)行研究。具體來看，快速客運(yùn)網(wǎng)、高鐵客運(yùn)網(wǎng)和動(dòng)車客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的密度相對(duì)較高，現(xiàn)代高速鐵路客運(yùn)興建速度較快，客運(yùn)流織網(wǎng)能力較高。另外，傳統(tǒng)的普速列車密度最低。此外，高鐵客運(yùn)網(wǎng)的密度測度在截?cái)嘀荡笥?之后變化幅度變小，普速客運(yùn)網(wǎng)、特快客運(yùn)網(wǎng)的密度測度在截?cái)嘀荡笥?之后變化幅度變小，普速客運(yùn)網(wǎng)一直保持低水平小幅度的變化。普速網(wǎng)、特快網(wǎng)和動(dòng)車網(wǎng)的密度隨著截?cái)嘀档淖兓l(fā)生位序變化，這也說明鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的密度受截?cái)嘀涤绊戄^為明顯。結(jié)合多元鐵路客運(yùn)流的空間可視化分析，普速客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)集中在東北地區(qū)，全國擁有普速列車的城市間聯(lián)系頻率較低，在整體范圍內(nèi)密度較低?？焖倏瓦\(yùn)網(wǎng)絡(luò)、特快客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)成網(wǎng)規(guī)模大，參與網(wǎng)絡(luò)的城市數(shù)量多，整體上網(wǎng)絡(luò)突破胡煥庸線的限制。由于特快客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)城市間的聯(lián)系強(qiáng)度較為低頻，隨著截?cái)嘀档脑龃螅乜炀W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)密度逐漸低于普速網(wǎng)絡(luò)的密度。動(dòng)車客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)受截?cái)嘀档挠绊戄^小，整體網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系較為穩(wěn)定，這與動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)較高的客運(yùn)流運(yùn)輸能力密不可分。

圖5 基于不同截?cái)嘀档木W(wǎng)絡(luò)密度圖

三、區(qū)域尺度的鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)

區(qū)域作為行動(dòng)者個(gè)體的聯(lián)系也需要進(jìn)行探討，我國19個(gè)城市群之間的網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系可以體現(xiàn)區(qū)域間的競爭力。城市群內(nèi)部的集聚性與外部的首位聯(lián)系均是呈現(xiàn)區(qū)域格局的重要測度方法。此外，根據(jù)鐵路客運(yùn)要素的劃分，我國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)形成八大地區(qū)。

(一)城市群的集聚性

城市群的集聚性體現(xiàn)的是城市群的內(nèi)部聯(lián)系。依據(jù)城市群發(fā)展規(guī)劃與參考城市群研究確定研究的區(qū)域范圍。[25][26]基于各區(qū)域的集聚客流量差異較大，因此選擇對(duì)數(shù)刻度的縱坐標(biāo)。由圖6可知，長三角城市群、珠三角城市群、長江中游城市群和京津冀城市群為全國尺度上區(qū)域發(fā)展的四大高地。這些城市群基于高頻的跨政區(qū)聯(lián)系形成客流集聚地，區(qū)域中心的輻射力度也影響著整個(gè)區(qū)域的集聚能力。上海、南京、杭州等城市腹地范圍廣闊，且城市間的資源交換密切，長三角城市群在快速鐵路流、動(dòng)車流、高鐵流網(wǎng)絡(luò)中均具有顯著的集聚特征。城市群內(nèi)部多元鐵路客運(yùn)流聯(lián)系的比重差異顯著，珠三角城市群的動(dòng)車客運(yùn)流比重最大，它是珠三角城市群內(nèi)部的主要交通聯(lián)系方式。成渝城市群、長江中游城市群與珠三角城市群有著相似的多元結(jié)構(gòu)，兩者的動(dòng)車客運(yùn)流量相對(duì)于其他鐵路類型的客運(yùn)流量更多。京津冀城市群的多元鐵路客運(yùn)流的聯(lián)系相對(duì)均衡，且該城市多元客運(yùn)流集聚能力均為相對(duì)良好的水平。因此，京津冀城市群相對(duì)于其他城市群而言鐵路體系更加完備。

圖6 多元鐵路網(wǎng)的城市群的集聚性

從各類型的鐵路列車客運(yùn)流的整體集聚能力來看，長三角城市群在全國網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)著核心地位。通過城市群的經(jīng)濟(jì)實(shí)力與集聚能力結(jié)合研究，由圖7可知，長三角城市群是鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)濟(jì)能力與集聚能力的雙引領(lǐng)區(qū)域。長三角城市群、京津冀城市群與珠三角城市群的經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，但集聚能力存在差異，珠三角城市群的內(nèi)部聯(lián)系更為緊密。天山北坡城市群、蘭西城市群、寧夏沿黃城市群、晉中城市群這些區(qū)域經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為薄弱，其中，天山北坡城市群集聚能力最低，處于空間網(wǎng)絡(luò)的邊緣位置。我國幾何中心處于蘭西城市群，蘭西城市群與周邊關(guān)中城市群差異較大，自身集群能力較低。天山北坡城市群、寧夏沿黃城市群等內(nèi)部聯(lián)系水平較低，有待加強(qiáng)區(qū)域自身發(fā)展，改善網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系碎片化的現(xiàn)狀，從交通建設(shè)方面培育西部城市群尤為重要。但由于城市群的規(guī)模差異顯著，這也影響著經(jīng)濟(jì)總量與鐵路客運(yùn)流的總聯(lián)系量。

圖7 多元鐵路網(wǎng)的城市群的集聚性

(二)首位聯(lián)系規(guī)模

依據(jù)我國19城市群作為行動(dòng)者進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，關(guān)注城市群之間也就是城市群的外部聯(lián)系，在不同鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中呈現(xiàn)出明顯的空間分異與多中心區(qū)域格局特征。由表1可知，在由普速列車開通城市構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中，遼中南城市群、關(guān)中城市群和晉中城市群作為三大首位聯(lián)系中心區(qū)域，傳統(tǒng)普速列車網(wǎng)絡(luò)的重心居于北部地區(qū)，京津冀城市群、中原城市群是溝通南部的重要區(qū)域。遼中南城市群與哈長城市群為彼此的首位聯(lián)系，呈現(xiàn)出不同區(qū)域間的互惠特征。然而，并非所有城市群間的首位聯(lián)系都是相互的，呼包鄂榆城市群等的吸引力不足，它們沒有成為周邊區(qū)域的首位聯(lián)系。在快速鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中，長江中游城市群的中介性顯著，它與京津冀城市群構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的雙子中心，長江中游城市群與珠三角城市群、長三角城市群等形成了最為密切的聯(lián)系，它為城市群間的聯(lián)系發(fā)揮關(guān)鍵的橋梁作用。在特快節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系中，長江中游城市群、京津冀城市、長三角城市群等的首位聯(lián)系規(guī)?？壳?，這表明網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系中的地理位置、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)均對(duì)首位聯(lián)系產(chǎn)生影響。動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)形成的首位聯(lián)系格局由珠三角城市群、京津冀城市群為核心，京津冀城市群為環(huán)渤海區(qū)域的引領(lǐng)者，珠三角城市群是最南部區(qū)域中的引擎。高鐵網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系中，長江中下游區(qū)域的城市群首位聯(lián)系規(guī)模最大，兩者的首位聯(lián)系方向形成南北互補(bǔ)格局，長三角城市群向北連接中原城市群、京津冀城市群等，長江中游城市群向南連接黔中、滇中等區(qū)域。

綜合多元鐵路客運(yùn)流分析，由圖8可知，全國區(qū)域形成以長江中下游區(qū)域?yàn)楹诵牡闹Ω蔂钍孜宦?lián)系網(wǎng)絡(luò)，以長江中游為圓心的輪狀次位聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，其中京津冀城市群次位聯(lián)系規(guī)模最大。根據(jù)城市群規(guī)劃，中原城市群分為核心區(qū)與聯(lián)動(dòng)輻射區(qū)，研究以不同的區(qū)域范圍進(jìn)行測度。研究發(fā)現(xiàn)，城市數(shù)量對(duì)于城市群整體的競爭力影響較大，但以自身質(zhì)量為關(guān)鍵點(diǎn)切入更契合區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的理念。晉中城市群規(guī)模較小，所在省份的部分城市受周邊關(guān)中城市群、中原城市群輻射影響較大，鄰近城市群間聯(lián)動(dòng)范圍差異顯著，應(yīng)警惕城市群間發(fā)展的馬太效應(yīng)。細(xì)化列車類型以及綜合分析的網(wǎng)絡(luò)格局中首位聯(lián)系空間差異顯著，地理位置與經(jīng)濟(jì)吸引是兩個(gè)重要?jiǎng)右颉?/p>

表1 多元鐵路網(wǎng)絡(luò)的城市群首位聯(lián)系規(guī)模

圖8 鐵路客運(yùn)流綜合網(wǎng)絡(luò)的城市群首次位聯(lián)系

圖9 基于鐵路客運(yùn)流的子群分析

(三)區(qū)域尺度的子群空間網(wǎng)絡(luò)

基于單一類型客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)間差異顯著，因此選用綜合數(shù)據(jù)運(yùn)用迭代相關(guān)收斂法進(jìn)行社會(huì)網(wǎng)絡(luò)子群分析。同時(shí)，基于我國城市群在空間選擇上體現(xiàn)出明顯的政府主導(dǎo)作用，[27]因此嘗試用空間流動(dòng)要素進(jìn)行區(qū)域劃分。將中國鐵路客運(yùn)網(wǎng)具體劃分為新疆子群、西北子群、華北子群、東北子群、甘陜豫子群、東南子群、川渝黔子群和中南子群，八個(gè)子群呈現(xiàn)出跨省聯(lián)系的特征，且形成與行政區(qū)劃不同的格局，如圖9所示。

新疆子群以烏魯木齊為中心向甘肅延伸，該子群與其他子群的聯(lián)系較少，甘陜豫子群是相對(duì)聯(lián)系最多的子群，新疆子群處于發(fā)育階段，需要不斷增強(qiáng)外界聯(lián)系進(jìn)而改進(jìn)自身邊緣化位置的不足。京津冀地區(qū)向山東、內(nèi)蒙擴(kuò)展形成子群，該子群外部聯(lián)系廣泛，與東北子群、東南子群、甘陜豫子群均發(fā)生了良好聯(lián)系，如表2所示。此外，錫林郭勒盟的聯(lián)通性有待提高，未被東北子群和華北子群吸納，因此在空間上呈現(xiàn)出跳躍性。東三省聯(lián)系密切，該子群內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)密度較高，該城市群與華北子群的聯(lián)系頻率較高，華北子群是東北子群與其他地區(qū)發(fā)生聯(lián)系的中轉(zhuǎn)站。以鄭州、西安、蘭州為中心構(gòu)筑起甘陜豫子群，該子群的主要聯(lián)系發(fā)生方向?yàn)闁|南區(qū)域，子群內(nèi)部聯(lián)系有待提升，區(qū)域凝聚力不足。江浙滬地區(qū)吸引周邊城市形成子群，各城市間聯(lián)系緊密，區(qū)域一體化程度較高。四川、重慶、貴州形成西南地區(qū)的子群，它與甘陜豫子群與中南子群聯(lián)系較多。中南地區(qū)部分城市(廣州、南寧等)構(gòu)成新的子群，內(nèi)部聯(lián)系較為緊密。長江中游地區(qū)的城市散落于東南子群、中南子群之中，由此可見東部與南部城市的引力作用更為顯著。基于鐵路客運(yùn)流形成的子群嵌入在不同的省級(jí)行政區(qū)劃中，具體表現(xiàn)為同一省級(jí)行政區(qū)劃分布到多個(gè)子群中，跨政區(qū)聯(lián)系特征顯著。依據(jù)現(xiàn)有城市群范圍的劃定，瀘州是成渝城市群的重要參與者，但基于鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)以火車客運(yùn)站點(diǎn)表征城市，部分城市因暫無單獨(dú)的火車客運(yùn)站而未被納入。因此，以鐵路客運(yùn)流為要素進(jìn)行片區(qū)劃分具有一定的局限性，但可以真實(shí)地反映我國的交通網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。

表2 中國鐵路客運(yùn)流子群密度矩陣

四、我國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的空間特征

我國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的空間特征較為復(fù)雜，不同空間尺度上的特征差異顯著。具體來看，縱向的層級(jí)體系與橫向的多中心聯(lián)系形成交互式的網(wǎng)絡(luò)格局，同時(shí)存在突破距離約束的空間跳躍關(guān)系，空間特征與經(jīng)濟(jì)發(fā)展與空間政策密切相關(guān)，這也呈現(xiàn)出全國網(wǎng)絡(luò)的空間選擇性的特點(diǎn)，不同空間特征的關(guān)聯(lián)如圖10所示。

圖10 中國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的空間特征

(一)鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)中的空間跳躍

空間跳躍特征是基于我國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)中的城市間或區(qū)域間高頻聯(lián)系并非以鄰近地區(qū)的特點(diǎn)。一般情況下，鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的鄰近效應(yīng)顯著，例如在快速網(wǎng)絡(luò)中，成渝城市群的首位聯(lián)系區(qū)域?yàn)殚L江中游城市群，兩者在地理位置上相近，區(qū)域間交互聯(lián)系能力較高。然而，網(wǎng)絡(luò)鄰近效應(yīng)并不能解釋所有鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象，因此將空間跳躍作為重要的特征進(jìn)行研究。在普速網(wǎng)中，長三角城市群的首位聯(lián)系區(qū)域?yàn)榫┙蚣匠鞘腥?，兩者并非彼此的的鄰近區(qū)域，因此將該類特征總結(jié)為空間跳躍，空間跳躍的驅(qū)動(dòng)力之一為經(jīng)濟(jì)發(fā)展，高水平區(qū)域之間通過跨越地理距離的限制實(shí)現(xiàn)資源交換與共贏發(fā)展。在高鐵網(wǎng)絡(luò)中，京津冀城市群的首位聯(lián)系區(qū)域?yàn)殚L三角城市群，兩者在首位聯(lián)系測度上再次實(shí)現(xiàn)空間跳躍，京津冀城市群與長三角城市群均為國家級(jí)高水平發(fā)展城市群，經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力已經(jīng)超越了地理距離因素的制約，兩者的突出地位也與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局相耦合。此外，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域的吸引力范圍廣闊，這也會(huì)產(chǎn)生空間跳躍現(xiàn)象，例如在動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)中的京津冀城市群是哈長城市群的首位聯(lián)系區(qū)域。

(二)鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的層級(jí)體系

全國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)在不同列車類型的網(wǎng)絡(luò)下均體現(xiàn)出等級(jí)特征。首先，在城市中心性與區(qū)域集聚性方面，我國城市網(wǎng)絡(luò)菱形結(jié)構(gòu)的四大區(qū)域以及該區(qū)域的中心城市，在不同類型的客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中均扮演著高等級(jí)城市區(qū)域的角色，在政策、資源等方面也具有優(yōu)勢，其他城市區(qū)域?qū)ζ涑尸F(xiàn)出明顯的指向性。其次，在多元鐵路客運(yùn)流的網(wǎng)絡(luò)密度方面，高鐵與動(dòng)車客運(yùn)流的織網(wǎng)潛力較大，這也體現(xiàn)出鐵路客運(yùn)流由于城市聯(lián)系與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)代化需求而形成了等級(jí)差異，高鐵在鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)著越來越重要的地位。最后，根據(jù)全國城市網(wǎng)絡(luò)分級(jí)圖可知，隨著聯(lián)系強(qiáng)度等級(jí)的降低，城市聯(lián)系對(duì)數(shù)量將增多。由較少的城市掌握著高強(qiáng)度的城市聯(lián)系，城市區(qū)域間的層級(jí)特征明顯，高強(qiáng)度間的聯(lián)系拼湊為零星節(jié)點(diǎn)或條塊狀的空間形態(tài)。但是，城市低級(jí)體系的中低層城市對(duì)由于數(shù)量多，交織成網(wǎng)狀形態(tài)。此外，基于不同劃分類型的城市網(wǎng)絡(luò)等級(jí)體系具有一定的耦合性，從中心城市來看，北京、上海、廣州、成都等均扮演著核心角色，此外，這些中心城市的尺度敏感性較低，從區(qū)域到國家尺度均為空間中心。京津冀城市群、長三角城市群、珠三角城市群等在不同類型鐵路客運(yùn)網(wǎng)均為富有活力與區(qū)域競爭力的地區(qū)。

(三)鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的多中心空間發(fā)展

我國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)在整體網(wǎng)絡(luò)與不同列車類型的子網(wǎng)絡(luò)中均體現(xiàn)出多中心發(fā)展的特征。就全國城市的中心性而言，北京、廣州、上海、武漢和西安構(gòu)成我國多中心發(fā)展網(wǎng)絡(luò)，由中心城市的空間溢出效應(yīng)向外擴(kuò)散形成核心—外圍的空間結(jié)構(gòu)。就全國區(qū)域的集聚性而言，京津冀城市群、長三角城市群、珠三角城市群、長江中游城市群等構(gòu)成我國鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的多中心區(qū)域。多中心城市區(qū)域間功能互補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于提高整體網(wǎng)絡(luò)效率與適應(yīng)能力具有意義，多中心空間體現(xiàn)城市之間、區(qū)域之間形成相互制衡的局面，城市間或區(qū)域間呈現(xiàn)競爭與合作并存的局面，網(wǎng)絡(luò)趨向扁平化聯(lián)系的格局。同時(shí)，多中心格局是動(dòng)態(tài)變化的，在傳統(tǒng)的普速網(wǎng)的鐵路時(shí)代，北方多個(gè)城市處于鐵路網(wǎng)絡(luò)的中心地位，隨著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代化的深入發(fā)展，城市區(qū)域的發(fā)展速度差異顯著，在鐵路網(wǎng)絡(luò)層面也發(fā)生了變化。就區(qū)域內(nèi)部而言，不同區(qū)域的中心數(shù)量以及發(fā)展水平是相差較大的。多中心發(fā)展模式是網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系的特征，雖然單中心結(jié)構(gòu)在我國的區(qū)域內(nèi)部存在，但是在全國尺度空間特征為多中心模式。這表明單個(gè)城市區(qū)域在全國范圍擁有唯一的控制能力或者是集聚能力是不實(shí)際的且風(fēng)險(xiǎn)性較高的，這也與市場化的資源要素的自由流動(dòng)密切相關(guān)。

(四)鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的空間選擇性

鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的空間布局以及結(jié)構(gòu)特征受到國家“空間選擇性”的影響，[28]國家在交通建設(shè)與空間發(fā)展的政策對(duì)城市網(wǎng)絡(luò)的形成產(chǎn)生關(guān)鍵影響。鐵路建設(shè)是一項(xiàng)具有跨時(shí)代意義的系統(tǒng)工程，新中國成立后的鐵路建設(shè)開始了新的征程。東北地區(qū)的鐵路建設(shè)在新中國成立之前已得到發(fā)展，新中國成立之后，東北地區(qū)成為重要的國家重工業(yè)基地，東北地區(qū)作為重工業(yè)生產(chǎn)空間對(duì)其自身發(fā)展也帶來其他影響，東北區(qū)域的鐵路建設(shè)與國家空間的策略選擇也密切相關(guān)。改革開放以來，國家空間策略具有集中化的特征，經(jīng)濟(jì)特區(qū)、沿海開放城市等區(qū)域空間的發(fā)展優(yōu)勢顯著，長三角洲以及珠三角洲等區(qū)域的鐵路建設(shè)在這個(gè)階段也迸發(fā)出新的活力。根據(jù)國家鐵路局信息，2008年我國第一條京津城際新建高鐵開通。北京是我國政治文化的中心空間，這也體現(xiàn)高鐵資源向中心城市傾斜的特征。此外，我國鐵路客運(yùn)發(fā)展越來越重視突破地理限制的便捷聯(lián)系，例如北京與青島的直達(dá)高鐵，高鐵直達(dá)形式的聯(lián)系體現(xiàn)了新時(shí)代交通帶來的“時(shí)空壓縮”效應(yīng)?？缃缏?lián)系是關(guān)系要素與流動(dòng)要素最為本質(zhì)的特征，交通建設(shè)對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響極大，鐵路客運(yùn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)對(duì)城市區(qū)域的空間重構(gòu)有著間接影響，因此交通網(wǎng)嵌入空間治理是重要的國家空間選擇。

五、結(jié)論與建議

(一)主要結(jié)論

我國鐵路客運(yùn)網(wǎng)具有明顯的空間分異特征，且不同類型的鐵路網(wǎng)分異規(guī)律顯著不同，根據(jù)對(duì)我國鐵路客運(yùn)流的網(wǎng)絡(luò)格局與空間特征研究，得出以下結(jié)論：第一，北京、廣州、上海、武漢與西安為多個(gè)類型鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的連接中心，從傳統(tǒng)的普速鐵路建設(shè)到如今的高速鐵路時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)空間重心呈現(xiàn)從北向南擴(kuò)展的態(tài)勢。第二，普速網(wǎng)絡(luò)集中于東北地區(qū)，高鐵網(wǎng)、動(dòng)車網(wǎng)在胡煥庸線以東，具有一定的范圍限制，快速網(wǎng)、特快網(wǎng)覆蓋范圍最廣，這構(gòu)成我國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離聯(lián)系圖景。第三，長三角城市群、長江中游城市群首位聯(lián)系規(guī)模最大，其他城市群對(duì)長三角城市群的指向性明顯，空間網(wǎng)絡(luò)的向心力特征顯著，長江中游城市群處于中部地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)中介作用顯著。第四，鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)具有空間跳躍、層級(jí)體系、多中心發(fā)展與空間選擇性等。

(二)對(duì)策建議

基于對(duì)我國鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)的探究，研究對(duì)我國網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系的空間發(fā)展提出建議。第一，振興東北地區(qū)的交通發(fā)展建設(shè)，東北地區(qū)的鐵路客運(yùn)流在傳統(tǒng)普快網(wǎng)絡(luò)時(shí)代占據(jù)關(guān)鍵地位，在現(xiàn)代高鐵網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)位置重要性下降。哈爾濱、長春、沈陽是東北三省的核心城市，需要加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)，提高地區(qū)吸引力。第二，加強(qiáng)西部地區(qū)的交通基礎(chǔ)建設(shè)，通過建立與周邊樞紐城市的連接，完善東西方向連接的高鐵線路，以交通建設(shè)為杠桿提升西部地區(qū)的發(fā)展動(dòng)力。2020年《中共中央國務(wù)院關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)西部大開發(fā)形成新格局的指導(dǎo)意見》重視西部建設(shè)，提到“提高基礎(chǔ)設(shè)施通達(dá)度、通暢性和均等化水平”。第三，對(duì)邊緣化地區(qū)的空間政策傾斜，引導(dǎo)發(fā)達(dá)地區(qū)與欠發(fā)達(dá)地區(qū)間資源要素的流動(dòng)。提高晉中城市群、寧夏沿黃城市群、天山北坡城市等欠發(fā)達(dá)區(qū)域的內(nèi)部集聚性與外部聯(lián)系性，通過高水平的內(nèi)聯(lián)外動(dòng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展，同時(shí)加強(qiáng)與外界的聯(lián)系，以龍頭城市的重點(diǎn)提升為主增加自身吸引力。第四，加強(qiáng)多元鐵路客運(yùn)流協(xié)調(diào)發(fā)展，普速列車、快速列車、特快列車、動(dòng)車列車和高鐵列車雖然在行駛速度與票價(jià)等方面差異顯著，但是不同的列車類型滿足了公眾多樣化與個(gè)性化的需求，多元鐵路客運(yùn)需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行協(xié)調(diào)建設(shè)與開發(fā)?？偠灾?，我國多元鐵路客運(yùn)流網(wǎng)絡(luò)均呈現(xiàn)出空間分異的格局，現(xiàn)代化高鐵網(wǎng)絡(luò)主要集中在胡煥庸線以東，東西差異顯著問題仍然未得到解決，因此，建議通過交通體系的完善，堅(jiān)持空間正義原則，實(shí)現(xiàn)區(qū)域一體化與網(wǎng)絡(luò)化空間向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變。