湖南省高速公路可達性及城市經(jīng)濟聯(lián)系研究

□文/時新鎮(zhèn) 高夢夢

（1.湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 湖南·長沙；2.鄭州旅游職業(yè)學(xué)院旅游管理學(xué)院 河南·鄭州）

［提要］ 運用加權(quán)平均旅行時間模型與引力模型分析高速公路對城市可達性及經(jīng)濟聯(lián)系的影響，并利用結(jié)果表明：（1）普通公路模式下，湖南省可達性總體較差，在空間上呈現(xiàn)東高西低的特征；（2）高速公路使得湖南城市整體可達性大幅提高，西部邊緣城市的可達性得到改善，東部交通優(yōu)勢地區(qū)的可達性得到優(yōu)化；（3）快速交通影響下全省各個城市經(jīng)濟聯(lián)系量有明顯增加，總體經(jīng)濟聯(lián)系格局得到優(yōu)化。

交通與經(jīng)濟發(fā)展存在著密切聯(lián)系，高速公路等快速交通如何影響城市等經(jīng)濟發(fā)展的空間格局受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。隨著交通網(wǎng)絡(luò)的完善，國內(nèi)對高速公路等快速交通的研究逐漸增多。從研究尺度上可分為國家尺度、區(qū)域尺度、省內(nèi)尺度和城市尺度；研究方法上用到了加權(quán)旅行時間、哈夫模型和可達性重心模型、潛力模型、斷裂點模型和場強模型等；研究區(qū)位上主要集中在東部和中部地區(qū)。本文從湖南省各地級市在高速公路交通建成前后的時空變化入手，引入加權(quán)平均旅行時間、引力模型等方法探索快速交通對湖南省各地級市可達性以及經(jīng)濟聯(lián)系的影響，為湖南省的經(jīng)濟和交通發(fā)展提供理論支撐，具有一定的現(xiàn)實意義。

一、研究區(qū)域概況、研究數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）研究區(qū)域概況。湖南省位于我國中部，下轄有長沙市、株洲市、衡陽市、張家界市等13 個地級市，以及湘西土家族苗族自治州1 個自治州。境內(nèi)投入運營的高速公路有京港澳高速、二廣高速、包茂高速、滬昆高速等。總體來看，湖南省內(nèi)高速公路通達性較好，覆蓋了所有地級市。

（二）研究數(shù)據(jù)來源。傳統(tǒng)公路或高速公路最短旅行時間數(shù)據(jù)來源于“谷歌地圖”APP，設(shè)置APP 內(nèi)最短旅行時間和“不走高速”功能來獲取最短交通時間。為了方便計算，研究忽略車輛在中途車站的短停時間，以及車輛在市內(nèi)交通花費的時間。同時，設(shè)定在節(jié)點城市之間往返所耗費的最短時間相同。另外，本文設(shè)定高速公路之間為無縫換乘，高速公路與普通公路之間在各主城區(qū)范圍內(nèi)可實現(xiàn)無縫換乘。社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來自于2019年《湖南省統(tǒng)計年鑒》和2019 年湖南省各地級市的統(tǒng)計年鑒。

（三）研究方法

1、可達性測算

（1）加權(quán)平均旅行時間。加權(quán)平均旅行時間是指選定的評價節(jié)點城市到其他各個經(jīng)濟中心節(jié)點城市的時間測度，它首先取決于該節(jié)點的空間區(qū)位，也與研究節(jié)點的綜合實力和交通便捷程度以及交通質(zhì)量密切相關(guān)。其結(jié)果越高則該節(jié)點的可達性越低。計算公式為：

式中：Ai為節(jié)點城市 i 的可達性水平；Tij為節(jié)點 i、j 之間采用某種交通方式的最短交通時間；Mj為節(jié)點城市j 的某種社會經(jīng)濟要素流的流量，可采用GDP 總量；n 為除i 城市以外，其他節(jié)點城市的數(shù)量。

（2）可達性系數(shù)。為使城市可達性更加直觀，引入可達性系數(shù)，可達性系數(shù)越大，則該城市可達性越差。若可達性系數(shù)大于1，說明該城市可達性低于平均水平；反之，則大于平均水平。其公式為：

式中：Ai*為城市的可達性系數(shù)；Ai為i 城市的可達性；n 為城市的個數(shù)。

2、經(jīng)濟聯(lián)系強度測算。引力模型公式為：

式中，Rij為城市 i、j 之間的經(jīng)濟聯(lián)系強度；Mi、Mj為城市 i、j的GDP；Dij為城市i 到城市j 的路網(wǎng)最短交通時間。Ri為i 城市的經(jīng)濟聯(lián)系總量。

二、可達性測算結(jié)果分析

（一）普通公路的可達性分析。普通公路模式下，全省平均加權(quán)平均旅行時間為5.85 個小時，加權(quán)平均旅行時間低于平均值的城市有9 個（刪去城市）?？蛇_性最好的為湘潭市，加權(quán)平均旅行時間達到3.60 個小時，可達性最差的城市為吉首市，加權(quán)平均旅行時間達到9.92 個小時。加權(quán)平均旅行時間低于5小時的城市分別為湘潭、株洲、益陽、婁底、長沙和衡陽等位于湘東和中部的城市。加權(quán)平均旅行時間高于5 小時的城市多位于省境邊緣，尤其是湘西地區(qū)。整體上看，湖南省城市的普通公路可達性呈現(xiàn)出東高西低的特征。（表1）

（二）高速公路的可達性分析。高速公路模式下，各市的可達性均有所提升。全省加權(quán)平均旅行時間的平均值降至3.37小時，降幅達到了42.3%，從整體上反映出高速公路的建設(shè)和高速公路網(wǎng)絡(luò)的改善使得各市的可達性得到優(yōu)化和提高。具體到各市來看，可達性水平依然存在很大差異?？蛇_性最好的依然為湘潭市，高速公路模式下，其加權(quán)平均旅行時間降至2.23小時，可達性最差的吉首市，其加權(quán)平均旅行時間降至4.99 小時。全省加權(quán)平均旅行時間的極差由普通公路模式的6.32 小時降至高速公路模式下的2.76 小時。表明高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)縮小了整體可達性的差距。就各市可達性提升幅度看，吉首市的可達性提升幅度最大，為50%。增幅在40%以上的城市達到8 個，其中吉首、懷化、張家界和常德市的增幅達到43%以上?？蛇_性增幅最小的株洲市的增幅為36%。表明高速公路對不同地區(qū)的可達性影響存在差異，對原有可達性劣勢地區(qū)的影響高于原有可達性優(yōu)勢地區(qū)。整體上看，依然呈現(xiàn)出東高西低的總體特征。

表1 有無高速公路模式下湖南省城市可達性狀況及其變化一覽表

表2 有無高速公路模式下湖南省城市經(jīng)濟聯(lián)系量對比表

三、經(jīng)濟聯(lián)系分析

（一）普通公路條件下經(jīng)濟聯(lián)系分析

1、從經(jīng)濟聯(lián)系總量看，普通公路模式下，各市平均經(jīng)濟聯(lián)系量為871 萬經(jīng)濟度。長沙市的經(jīng)濟聯(lián)系總量位居首位，達到3，632.50 萬經(jīng)濟度；其次是株洲和湘潭，經(jīng)濟度達到2，000 萬經(jīng)濟度以上；其他城市的經(jīng)濟聯(lián)系總量均低于1，000 萬經(jīng)濟度；排在末位的湘西土家族苗族自治州的經(jīng)濟聯(lián)系總量僅為31.83 萬經(jīng)濟度。表明城市經(jīng)濟差異較大，經(jīng)濟極化效應(yīng)明顯。（表 2）

2、從經(jīng)濟聯(lián)系強度看，各市之間的經(jīng)濟聯(lián)系強度在空間上差異明顯。東部地區(qū)，尤其是位于長株潭城市群內(nèi)的長沙市、株洲市和湘潭市的經(jīng)濟聯(lián)系強度很高，并且三者之間的聯(lián)系也遠超三者與其他城市的聯(lián)系，三市的經(jīng)濟聯(lián)系量共占全省總數(shù)的66%，表明三市距離十分接近，受中心城市長沙的輻射較強。中部的邵陽市、南部的郴州市、永州市以及西部的懷化市、吉首市和張家界市受地形以及地理位置的影響，在時空上遠離中心城市長沙，聯(lián)系強度較低。（圖1）

圖1 普通公路（左）和高速公路（右）模式下湖南省城市經(jīng)濟聯(lián)系強度圖

（二）高速公路影響下經(jīng)濟聯(lián)系分析

1、從經(jīng)濟聯(lián)系總量看，高速公路模式下總體上各市經(jīng)濟聯(lián)系總量大幅度提升，各市平均經(jīng)濟聯(lián)系量增長1.99 倍。經(jīng)濟聯(lián)系總量超過1，000 萬經(jīng)濟度的城市達到8 個，分別是長沙、湘潭、株洲、益陽、常德、衡陽、岳陽、婁底。長沙市經(jīng)濟聯(lián)系量為普通公路模式下的2 倍。岳陽、常德、衡陽、湘潭和益陽的經(jīng)濟聯(lián)系總量增幅均超過1，000 萬經(jīng)濟度。表明高速公路修建后，這些城市受到長沙更強的影響而快速發(fā)展。懷化、張家界和湘西土家族苗族自治州的增值均低于200 萬經(jīng)濟度，表明這些城市或州距中心地區(qū)城市的發(fā)展差距加大了，極化效應(yīng)更加明顯。

2、從經(jīng)濟聯(lián)系強度看，雖然高速公路模式下各市的經(jīng)濟聯(lián)系強度均有所增強，但總體上依然呈現(xiàn)東部強于西部的特征。高速公路進一步強化了長沙市的經(jīng)濟和交通中心地位，以長沙為中心的經(jīng)濟聯(lián)系格局基本確立。相對于普通公路的聯(lián)系強度格局，高速公路模式下，湘東、湘南和湘北的經(jīng)濟聯(lián)系得到大幅強化，這些區(qū)域內(nèi)的城市經(jīng)濟聯(lián)系明顯強于湘西地區(qū)。這也從側(cè)面反映了湘西地區(qū)復(fù)雜的地形對于交通和經(jīng)濟發(fā)展的不利影響。

四、結(jié)論與討論

（一）結(jié)論。本文依據(jù)湖南省現(xiàn)有公路路網(wǎng)交通，引用加權(quán)平均旅行時間、引力模型分別測算了高速公路建成前后湖南省各地級市的可達性、經(jīng)濟聯(lián)系強度以及變化率，得出以下結(jié)論：（1）高速公路建設(shè)以前，湖南省可達性總體較差，在空間上呈現(xiàn)出東高西低，自東向西呈梯度遞減式分布，可達性最好的為“長株潭”城市群區(qū)域，最差的為西部城市。（2）高速公路建成后，各市的可達性水平顯著提高，西部邊緣城市的可達性得到改善，東部交通優(yōu)勢地區(qū)的可達性得到優(yōu)化?？蛇_性在空間分布上依然表現(xiàn)為東高西低的特征。（3）高速公路模式下，全省各個城市經(jīng)濟聯(lián)系量有明顯增加，總體經(jīng)濟聯(lián)系格局得到優(yōu)化。長沙市的經(jīng)濟聯(lián)系量增加最多，經(jīng)濟聯(lián)系量位居首位，是整個湖南的經(jīng)濟中心。湘東、湘南和湘北的經(jīng)濟聯(lián)系得到大幅強化，這些區(qū)域內(nèi)的城市經(jīng)濟聯(lián)系明顯強于湘西地區(qū)。

（二）討論。一個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展不能僅依靠經(jīng)濟增長極，區(qū)域發(fā)展要形成點線面結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展方式。從公路交通角度來看，目前湖南的經(jīng)濟發(fā)展格局已形成以長株潭城市群為核心，東部多數(shù)城市網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展格局基本成型的發(fā)展階段。而湘西落后的交通設(shè)施必將制約總體發(fā)展，但是湘西地區(qū)具有距離重慶、貴陽等地區(qū)中心城市較近的優(yōu)勢，如何通過交通建設(shè)彌補湘西地區(qū)的劣勢，發(fā)揮其優(yōu)勢是湖南未來交通發(fā)展的關(guān)鍵。