高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征演化比較研究

曹煒威，杜 冬，劉長華

（中國民用航空飛行學(xué)院 民航飛行技術(shù)與飛行安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 廣漢 618307)

0 引言

高速鐵路與民航作為綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分在社會(huì)發(fā)展中起著重要作用。截止到2021年底，我國高速鐵路營業(yè)里程超過4萬km，建成全世界最大的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)對百萬以上人口城市的覆蓋；民航方面，國內(nèi)頒證民用運(yùn)輸機(jī)場達(dá)到248個(gè)，機(jī)場規(guī)模穩(wěn)步提升。經(jīng)過10余年的發(fā)展，高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均發(fā)生變化，線路數(shù)量顯著增加，節(jié)點(diǎn)可達(dá)性和網(wǎng)絡(luò)連通性逐步提升。

目前，圍繞高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了一系列研究[1]。高速鐵路方面，初楠臣、游悠洋等[2-3]基于“高鐵流”視角分別對全國高速鐵路網(wǎng)絡(luò)空間特征和層級(jí)結(jié)構(gòu)演變進(jìn)行了研究；黃潔等[4]從城市群尺度分析了高速鐵路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)高速鐵路列車在城市群之間的運(yùn)輸頻次普遍較高；Yang等[5]研究了中國高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)演化，并運(yùn)用計(jì)量方法分析了其對于不動(dòng)產(chǎn)投資的影響；Wang等[6]采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法比較了中國高速鐵路的物理網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò)并檢測了網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)。民航方面，王姣娥等[7]對中國航空網(wǎng)絡(luò)演化過程的復(fù)雜性進(jìn)行了多維度實(shí)證研究；杜德林等[8]對比分析了三大國有航空公司的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)及其演化特征；Dai等[9]研究了1979—2012年東南亞航空網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其變化，認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)可以分解為核心-橋接-邊緣結(jié)構(gòu)；杜方葉等[10]研究了新冠疫情影響下中國民航網(wǎng)絡(luò)的連通性變化。

綜上，雖然既有研究已取得一定成果，但對高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化的比較研究較少。分析民航和高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變化及差異，有助于優(yōu)化高速鐵路、航班線路規(guī)劃和運(yùn)輸資源調(diào)配。為此，以地級(jí)市為基本研究單元，從網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、節(jié)點(diǎn)直達(dá)性、線路連接強(qiáng)度和網(wǎng)絡(luò)連通性4個(gè)維度對高速鐵路與民航的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)演化進(jìn)行比較研究，以期為高速鐵路和民航基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提供參考。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)主要為2013年和2019年高速鐵路列車和民航航班時(shí)刻表，以2013年作為研究基準(zhǔn)，因?yàn)榇藭r(shí)全國高速鐵路已逐步成網(wǎng)，民航主要節(jié)點(diǎn)連接網(wǎng)絡(luò)基本形成，高速鐵路與航空進(jìn)入全面競爭階段。由于2020和2021年高速鐵路和民航運(yùn)輸受COVID-19影響，數(shù)據(jù)完備性相對差，而2019年數(shù)據(jù)完備性好，且具有對比研究價(jià)值，因而選擇2019年的數(shù)據(jù)。列車時(shí)刻表數(shù)據(jù)主要來自鐵路12306官網(wǎng)，航班數(shù)據(jù)來源于官方航空指南(Official Airline Guide，OAG)。為保證高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)的可比性，將研究尺度統(tǒng)一為地級(jí)市。將擁有2個(gè)及以上高速鐵路站點(diǎn)和機(jī)場的城市的數(shù)據(jù)合并在一起，即原始數(shù)據(jù)中站點(diǎn)間的連接關(guān)系映射到城市的研究尺度上。城市間的列車或航班連接通常為雙向，考慮到對稱性將有向的O-D數(shù)據(jù)處理為不區(qū)分方向的網(wǎng)絡(luò)模型。

1.2 研究方法

采用網(wǎng)絡(luò)分析方法研究高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化。網(wǎng)絡(luò)分析方法是結(jié)構(gòu)特征研究下的定量分析手段，對整體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系的識(shí)別具有重要意義。為準(zhǔn)確描述高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其演化差異，采用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、節(jié)點(diǎn)直達(dá)性、線路連接強(qiáng)度和網(wǎng)絡(luò)連通性4個(gè)維度，分別從點(diǎn)、線和網(wǎng)的角度對高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及變化進(jìn)行比較研究。

（1）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模是對結(jié)構(gòu)特征的基本描述，觀察網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變化是測度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化的有效方式之一，因此采用該指標(biāo)對高速鐵路和民航的整體演化特征進(jìn)行比較。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模采用節(jié)點(diǎn)數(shù)量、線路數(shù)量和列車(航班)班次數(shù)3個(gè)子指標(biāo)來測度。

（2）節(jié)點(diǎn)直達(dá)性。節(jié)點(diǎn)直達(dá)性定義為節(jié)點(diǎn)i通過列車或航班直接可達(dá)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，公式為

式中：Connectivityi為節(jié)點(diǎn)i的直達(dá)性；n為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；aij表示節(jié)點(diǎn)i和j之間是否有邊連接，如果節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j相連，aij等于1，否則，aij等于0。

（3）線路連接強(qiáng)度。將一組城市對視作一條線路，線路連接強(qiáng)度定義為城市對之間的高速鐵路列車或航班班次數(shù)量，公式為

式中：RSij為節(jié)點(diǎn)i和j之間的線路連接強(qiáng)度；Tij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的高速鐵路列車班次數(shù)或航班班次數(shù)，Tij越大表示城市間的線路強(qiáng)度越高，Tij越小表示城市間的線路強(qiáng)度越低。

（4）網(wǎng)絡(luò)連通性。網(wǎng)絡(luò)連通性定義為節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系的便捷性，反映節(jié)點(diǎn)間交流的難易程度，通常采用特征路徑長度測度，公式為

式中：L為網(wǎng)絡(luò)連通性；n為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；dij為節(jié)點(diǎn)i和j之間的最短路徑的邊數(shù)，即最短路徑長度。

特征路徑?jīng)]有考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模對整體連通性的影響，因此采用公式L/n測算網(wǎng)絡(luò)的整體連通性，計(jì)算值越小網(wǎng)絡(luò)連通性越好。計(jì)算連通性時(shí)，在原始值的基礎(chǔ)上乘以100以方便標(biāo)識(shí)。

2 高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化實(shí)證分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變化

高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)規(guī)模演化差異如表1所示，列舉了2013年和2019年高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的基本統(tǒng)計(jì)特征。與2013年相比，2019年開通高速鐵路的城市數(shù)、線路(城市對)數(shù)和列車班次數(shù)分別增長了119%，397%和440%；同期，通航城市數(shù)、線路數(shù)和全年起飛航班數(shù)分別增長15%，70%和52%?？梢钥闯?，高速鐵路的節(jié)點(diǎn)、線路和列車班次數(shù)增長速度均遠(yuǎn)快于民航網(wǎng)絡(luò)。從東、中、西三大區(qū)域角度對2013—2019年高速鐵路和民航網(wǎng)絡(luò)城市數(shù)變化進(jìn)行分析，高速鐵路表現(xiàn)為東部>中部>西部，但西部地區(qū)增長率最高，原因在于2013年西部地區(qū)開通高速鐵路的城市僅有10個(gè)，遠(yuǎn)低于東部的56個(gè)和中部的52個(gè)，隨著高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)由東向西擴(kuò)展，西部地區(qū)開通高速鐵路的城市數(shù)量增長了450%；民航則表現(xiàn)為西部>東部>中部，主要因?yàn)槊窈綑C(jī)場在全國范圍呈相對均勻分布，西部、東部、中部地區(qū)覆蓋范圍依次減小。節(jié)點(diǎn)增長率最高的為中部地區(qū)，主要原因在于民航方面加大了對中部地區(qū)機(jī)場的布局，提高了機(jī)場覆蓋密度。

表1 高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)規(guī)模演化差異Tab.1 Difference in evolution of China’s high speed railway and air transport network

2.2 城市節(jié)點(diǎn)直達(dá)性

高速鐵路、民航網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)城市直達(dá)性累計(jì)概率分布如圖1所示。高速鐵路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)城市直達(dá)性累計(jì)概率分布如圖1a所示，2013年和2019年走勢差別較大，2013—2019年期間，高速鐵路節(jié)點(diǎn)平均直達(dá)性由29增加至64，增長121%。民航網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)城市直達(dá)性累計(jì)分布如圖1b所示，相比高速鐵路，民航網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)城市直達(dá)性2013—2019年變化幅度較小，城市平均直達(dá)性由22提高至29，增長32%。

圖1 高速鐵路、民航網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)城市直達(dá)性累計(jì)概率分布Fig.1 Cumulative probability distribution of urban accessibility in high speed railway and air transport network

從區(qū)域分布來看，截至2019年高速鐵路和民航網(wǎng)絡(luò)均表現(xiàn)出東部地區(qū)城市直達(dá)性最高，西部地區(qū)城市直達(dá)性增長率最高的現(xiàn)象，三大區(qū)域高速鐵路和民航城市直達(dá)性及變化如表2所示。東、中、西部城市高速鐵路直達(dá)性呈梯次下降趨勢，主要因?yàn)闁|部地區(qū)人口密度高、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，交通基礎(chǔ)設(shè)施布局相對完善，高速鐵路站點(diǎn)和線路集聚，對外聯(lián)系活躍，因此城市直達(dá)性較好。西部地區(qū)由于人口密度小、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對低，疊加地形地貌復(fù)雜等因素影響，高速鐵路修建難度較大、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益低，由此造成西部城市高速鐵路直達(dá)性相對最低。而民航方面中部和西部城市直達(dá)性差異不明顯，主要因?yàn)槊窈骄W(wǎng)絡(luò)建設(shè)不受地形地貌影響，機(jī)場在全國范圍內(nèi)呈現(xiàn)相對均勻的分布。

表2 三大區(qū)域高速鐵路和民航城市直達(dá)性及變化Tab.2 Urban accessibility and its change in three large regions

空間格局上，高速鐵路網(wǎng)絡(luò)中高直達(dá)性城市呈聚集性分布，主要分布區(qū)域由長三角地區(qū)和京廣(北京—廣州)高速鐵路演變?yōu)椤八目v四橫”中的京滬(北京—上海)、京廣(北京—廣州）、滬蓉(上?！啥?、滬昆(上海—昆明)高速鐵路廊道。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因在于高速鐵路的發(fā)展屬于從無到有的“開拓”式，總體遵循從東到西、由北向南的發(fā)展過程。上述4條高速鐵路干線串聯(lián)起了中國人口密度高、經(jīng)濟(jì)體量大的主要國家級(jí)城市群，強(qiáng)大的人口流動(dòng)需求催生高速鐵路城市直達(dá)性演變。民航機(jī)場和航線的建設(shè)在行政等級(jí)結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出更嚴(yán)格的“由上而下”特征，直達(dá)性好的節(jié)點(diǎn)在空間上分布較為分散。

高速鐵路、民航網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)直達(dá)性變化模式亦有所不同，直達(dá)性最高及變化最大前20位城市如表3所示。高速鐵路網(wǎng)絡(luò)直達(dá)性最高的前20位城市主要分布在東部和中部地區(qū)，除重慶外均集中在京滬、京廣、滬昆高速鐵路沿線。直達(dá)性變化最大的為成都和重慶，主要是得益于西成(西安北—成都東)、渝萬(重慶東—萬州北)、成貴(成都東—貴陽東)、渝貴(重慶東—貴陽東)等高速鐵路貫通了成都和重慶與東、中部地區(qū)的聯(lián)系。北京直達(dá)性位居全國第二，但直達(dá)性變化值未進(jìn)入前20，原因在于2013年北京直達(dá)性已高達(dá)82，與較多城市建立了穩(wěn)定聯(lián)系。民航網(wǎng)絡(luò)中，高直達(dá)性城市主要為行政等級(jí)高，經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模較大的交通樞紐，2013—2019年直達(dá)性增長幅度大的以二、三線城市為主，近幾年二、三線城市經(jīng)濟(jì)取得較大進(jìn)步，商業(yè)繁榮、消費(fèi)服務(wù)發(fā)展升級(jí)、人口凈流入等因素促進(jìn)城市崛起，為全國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來新的活力。

表3 直達(dá)性最高及變化最大前20位城市Tab.3 Top 20 cities with the highest accessibility and those with the largest change in accessibility

2.3 線路連接強(qiáng)度

全國高速鐵路和民航網(wǎng)絡(luò)線路連接強(qiáng)度分布如圖2所示。2013—2019年，高速鐵路線路連接強(qiáng)度由16.6提高至24.7，增長51.5%。線路連接強(qiáng)度最高的前10%線路主要分布區(qū)域由長三角地區(qū)演變?yōu)椤八目v四橫”高速鐵路廊道，如圖2a和2b所示，與全國主要城市群的分布較為吻合。2013—2019年，民航網(wǎng)絡(luò)線路強(qiáng)度由1 158減小至1 035，降低10.6%。對比圖2c和圖2d可以看出民航網(wǎng)絡(luò)整體格局未發(fā)生根本性改變，連接結(jié)構(gòu)在全國范圍內(nèi)呈現(xiàn)相對均衡的空間分布。線路連接強(qiáng)度最高的前1%線路主要分布在東(上海、南京、杭州)、西(成都、重慶)、南(廣州、深圳）、北(北京) 4個(gè)區(qū)位的核心城市之間，形成“鉆石型”結(jié)構(gòu)，線路連接強(qiáng)度最高的前10%線路主要分布在60個(gè)大、中城市之間。

圖2 全國高速鐵路和民航網(wǎng)絡(luò)線路連接強(qiáng)度分布Fig.2 Connection strength distributions of high speed railway and air transport network

2013—2019年高速鐵路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間線路連接強(qiáng)度如圖3所示，圖3a采用“自然斷裂法”對高速鐵路既有線路連接強(qiáng)度變化進(jìn)行了可視化展示。線路連接強(qiáng)度增加較大的線路主要位于長三角、環(huán)京、膠州半島、武漢都市圈、長株潭、海峽西岸和成渝等城市群內(nèi)。線路連接強(qiáng)度增加最大的前10條線路依次為長沙—株洲、濟(jì)南—濰坊、黃石—九江、成都—重慶、南京—無錫、杭州—金華、青島—濰坊、上?！K州、武漢—咸寧和金華—上饒。圖3b展示了新增線路連接強(qiáng)度分布，排名靠前的10%線路主要位于上?！啥?、上?！ッ鳌V州—昆明、福州—深圳高速鐵路沿線城市之間，東北地區(qū)大連—丹東、長春—延邊、吉林—延邊、哈爾濱—牡丹江線路連接強(qiáng)度較高?？傮w來看，高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的變化主要發(fā)生在“四縱四橫”高速鐵路廊道串聯(lián)的城市之間。

圖3 2013—2019年高速鐵路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間線路連接強(qiáng)度分布Fig.3 Connection strength between nodes of high speed railway network between 2013 and 2019

2013—2019年民航網(wǎng)絡(luò)線路連接強(qiáng)度變化的線路如圖4所示，民航網(wǎng)絡(luò)中412條線路連接強(qiáng)度減小，圖4a和4b分別可視化展示了線路連接強(qiáng)度增加、減少的線路，為保證圖形可讀性，重點(diǎn)展示前100條線路。線路連接強(qiáng)度增加的線路平均航距高于線路連接強(qiáng)度減少的線路，與此同時(shí)，線路連接強(qiáng)度增加的線路運(yùn)營的平均高速鐵路班次數(shù)低于線路連接強(qiáng)度減小的線路。航班班次數(shù)減少最多的10條線路依次為蘭州—西安、成都—西安、昆明—貴陽、成都—阿壩、杭州—廈門、昆明—長沙、貴陽—長沙、深圳—廈門、廣州—貴陽、廣州—南昌。航班減少最多的100條線路主要是航距在1 000 km以內(nèi)的線路，這些線路上通常運(yùn)營著較高頻率的高速鐵路列車(平均61班列車)。高速鐵路與民航在經(jīng)濟(jì)、速度和安全等指標(biāo)上具有較高可比性，高速鐵路的運(yùn)營對中短距離線路上的航班產(chǎn)生較大的影響。

圖4 2013—2019年民航網(wǎng)絡(luò)線路連接強(qiáng)度變化的線路Fig.4 Routes with connection strength changed in air transport network between 2013 and 2019

2.4 網(wǎng)絡(luò)連通性

高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)連通性比較如表4所示，可以看出高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)的整體連通性均得到加強(qiáng)。與2013年相比，2019年高速鐵路網(wǎng)絡(luò)連通性提高53%，民航網(wǎng)絡(luò)連通性提高18.3%。橫向比較來看，2013年民航網(wǎng)絡(luò)連通性更好，而2019年高速鐵路連通性更好，這主要得益于我國大力推進(jìn)高速鐵路線路建設(shè)，提高了城市間高速鐵路可達(dá)性。同時(shí)，表4列舉了2種網(wǎng)絡(luò)中最短路徑長度分別為1，2和3的城市對所占比例。最短路徑長度為1表明城市對間可直達(dá)；最短路徑長度為2表明城市對間需一次中轉(zhuǎn)可達(dá)；最短路徑長度為3表明城市對間需2次中轉(zhuǎn)可達(dá)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：相比2013年，2019年高速鐵路網(wǎng)絡(luò)中最短路徑長度為1的城市對占比提升表明網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間直達(dá)性提高，節(jié)點(diǎn)間需要1次中轉(zhuǎn)的城市對占比下降，需要2次中轉(zhuǎn)的占比提升。民航網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間可直達(dá)和需要1次中轉(zhuǎn)的城市對占比均提升，需要2次中轉(zhuǎn)的城市對占比大幅下降。

表4 高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)連通性比較Tab.4 Connectivity comparison between high speed railway and air transport network

3 高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化差異根源分析

通過以上分析可以看出，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、節(jié)點(diǎn)直達(dá)性、線路連接強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)整體連通性4個(gè)維度，高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化存在明顯差異。人口和經(jīng)濟(jì)因素是驅(qū)動(dòng)交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展變化的根本原因，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)、人口密度越高的地區(qū)，出行需求越大，交通設(shè)施越完善。高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)不同的演化模式受到建設(shè)時(shí)期、市場需求、城市行政等級(jí)、交通樞紐布局、地理空間約束等多重因素影響。

（1）網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃。高速鐵路與民航建設(shè)發(fā)展的時(shí)空錯(cuò)位成為二者演化差異的直接影響因素之一。按照《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》總體布局，高速鐵路的空間拓展模式總體呈現(xiàn)出由東向西、由北向南的特點(diǎn)，疊加鐵路網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張的“擇優(yōu)連接”規(guī)律，高直達(dá)性城市聚集性分布在東、中部地區(qū)及“四縱四橫”主干鐵路沿線。隨著西部組網(wǎng)線路的建成，西部城市與東、中部城市建立連通，東、中部樞紐城市直達(dá)性進(jìn)一步加強(qiáng)，而西部地區(qū)城市直達(dá)性則以較高增長率變化。民航網(wǎng)絡(luò)發(fā)展則以拓展支線航空為主，因此支線城市直達(dá)性變化較大。民航“軸輻”式連接結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)行政等級(jí)高的城市可達(dá)性加強(qiáng)，表現(xiàn)為蘭州、西安、天津等連接度尚未飽和的高行政等級(jí)城市直達(dá)性提升。

（2）人口、經(jīng)濟(jì)和政治因素。人口聚集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、行政等級(jí)高的地區(qū)客運(yùn)市場需求更大，成為高速鐵路與民航競相進(jìn)入的運(yùn)輸市場。城市群是城市發(fā)展的高階空間組織形式，人口密集、經(jīng)濟(jì)活躍?！八目v四橫”高速鐵路網(wǎng)優(yōu)先覆蓋城市群內(nèi)和城市群間人口規(guī)模大、出行需求強(qiáng)、行政等級(jí)高的大城市節(jié)點(diǎn)對，同時(shí)串聯(lián)起中心城市和周邊城市，提升城市群、都市圈內(nèi)部的連通性和城市群間樞紐城市的可達(dá)性。因此，高速鐵路城市直達(dá)性和線路連接強(qiáng)度變化主要沿主干線路分布，并呈現(xiàn)典型的城市群集聚特征。

（3）交通樞紐布局。程前、程后接駁時(shí)間顯著影響旅客選擇高速鐵路或者民航出行，從而影響網(wǎng)絡(luò)演化差異。高速鐵路車站通常分布在市區(qū)[11]，平均而言程前、程后接駁距離近、用時(shí)少、費(fèi)用低，機(jī)場因空間、環(huán)境等要求通常分布在郊區(qū)或者郊縣。對于中短距離出行，高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢起著主導(dǎo)性的作用。中短距離出行旅客傾向于選擇高速鐵路，長途出行旅客則更大概率選擇民航。

（4）地理空間約束。地理空間約束是影響高速鐵路與民航演化差異的重要因素。高速鐵路必須依托地面設(shè)施，對地形和距離敏感度高，“胡煥庸線”以西的地形復(fù)雜區(qū)域高速鐵路修建難度較大、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益低，因此線網(wǎng)密度較低、覆蓋城市少，民航成為與其他城市建立快速聯(lián)系的重要方式。

4 結(jié)束語

以2013年和2019年高速鐵路列車和航班時(shí)刻表數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對高速鐵路與民航網(wǎng)絡(luò)的特征及演化差異進(jìn)行比較分析。從網(wǎng)路規(guī)模、節(jié)點(diǎn)直達(dá)性、線路連接強(qiáng)度和網(wǎng)絡(luò)連通性4個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析和比較。研究結(jié)果有助于增強(qiáng)對高速鐵路和民航網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及變化差異的認(rèn)識(shí)，為高速鐵路和民航基礎(chǔ)設(shè)施布局、運(yùn)輸資源調(diào)配和運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供參考。未來將圍繞節(jié)點(diǎn)的功能發(fā)揮、資源配置優(yōu)化做更為深入的研究，形成以數(shù)據(jù)為支撐的系統(tǒng)性研究成果，為高速鐵路與民航優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布局提供理論支撐。