湖南省高速公路可达性及城市经济联系研究

□文/时新镇 高梦梦

（1.湖南师范大学资源与环境科学学院 湖南·长沙；2.郑州旅游职业学院旅游管理学院 河南·郑州）

［提要］ 运用加权平均旅行时间模型与引力模型分析高速公路对城市可达性及经济联系的影响，并利用结果表明：（1）普通公路模式下，湖南省可达性总体较差，在空间上呈现东高西低的特征；（2）高速公路使得湖南城市整体可达性大幅提高，西部边缘城市的可达性得到改善，东部交通优势地区的可达性得到优化；（3）快速交通影响下全省各个城市经济联系量有明显增加，总体经济联系格局得到优化。

交通与经济发展存在着密切联系，高速公路等快速交通如何影响城市等经济发展的空间格局受到学术界的关注。随着交通网络的完善，国内对高速公路等快速交通的研究逐渐增多。从研究尺度上可分为国家尺度、区域尺度、省内尺度和城市尺度；研究方法上用到了加权旅行时间、哈夫模型和可达性重心模型、潜力模型、断裂点模型和场强模型等；研究区位上主要集中在东部和中部地区。本文从湖南省各地级市在高速公路交通建成前后的时空变化入手，引入加权平均旅行时间、引力模型等方法探索快速交通对湖南省各地级市可达性以及经济联系的影响，为湖南省的经济和交通发展提供理论支撑，具有一定的现实意义。

一、研究区域概况、研究数据来源与研究方法

（一）研究区域概况。湖南省位于我国中部，下辖有长沙市、株洲市、衡阳市、张家界市等13 个地级市，以及湘西土家族苗族自治州1 个自治州。境内投入运营的高速公路有京港澳高速、二广高速、包茂高速、沪昆高速等。总体来看，湖南省内高速公路通达性较好，覆盖了所有地级市。

（二）研究数据来源。传统公路或高速公路最短旅行时间数据来源于“谷歌地图”APP，设置APP 内最短旅行时间和“不走高速”功能来获取最短交通时间。为了方便计算，研究忽略车辆在中途车站的短停时间，以及车辆在市内交通花费的时间。同时，设定在节点城市之间往返所耗费的最短时间相同。另外，本文设定高速公路之间为无缝换乘，高速公路与普通公路之间在各主城区范围内可实现无缝换乘。社会经济数据来自于2019年《湖南省统计年鉴》和2019 年湖南省各地级市的统计年鉴。

（三）研究方法

1、可达性测算

（1）加权平均旅行时间。加权平均旅行时间是指选定的评价节点城市到其他各个经济中心节点城市的时间测度，它首先取决于该节点的空间区位，也与研究节点的综合实力和交通便捷程度以及交通质量密切相关。其结果越高则该节点的可达性越低。计算公式为：

式中：Ai为节点城市 i 的可达性水平；Tij为节点 i、j 之间采用某种交通方式的最短交通时间；Mj为节点城市j 的某种社会经济要素流的流量，可采用GDP 总量；n 为除i 城市以外，其他节点城市的数量。

（2）可达性系数。为使城市可达性更加直观，引入可达性系数，可达性系数越大，则该城市可达性越差。若可达性系数大于1，说明该城市可达性低于平均水平；反之，则大于平均水平。其公式为：

式中：Ai*为城市的可达性系数；Ai为i 城市的可达性；n 为城市的个数。

2、经济联系强度测算。引力模型公式为：

式中，Rij为城市 i、j 之间的经济联系强度；Mi、Mj为城市 i、j的GDP；Dij为城市i 到城市j 的路网最短交通时间。Ri为i 城市的经济联系总量。

二、可达性测算结果分析

（一）普通公路的可达性分析。普通公路模式下，全省平均加权平均旅行时间为5.85 个小时，加权平均旅行时间低于平均值的城市有9 个（删去城市）。可达性最好的为湘潭市，加权平均旅行时间达到3.60 个小时，可达性最差的城市为吉首市，加权平均旅行时间达到9.92 个小时。加权平均旅行时间低于5小时的城市分别为湘潭、株洲、益阳、娄底、长沙和衡阳等位于湘东和中部的城市。加权平均旅行时间高于5 小时的城市多位于省境边缘，尤其是湘西地区。整体上看，湖南省城市的普通公路可达性呈现出东高西低的特征。（表1）

（二）高速公路的可达性分析。高速公路模式下，各市的可达性均有所提升。全省加权平均旅行时间的平均值降至3.37小时，降幅达到了42.3%，从整体上反映出高速公路的建设和高速公路网络的改善使得各市的可达性得到优化和提高。具体到各市来看，可达性水平依然存在很大差异。可达性最好的依然为湘潭市，高速公路模式下，其加权平均旅行时间降至2.23小时，可达性最差的吉首市，其加权平均旅行时间降至4.99 小时。全省加权平均旅行时间的极差由普通公路模式的6.32 小时降至高速公路模式下的2.76 小时。表明高速公路网络建设缩小了整体可达性的差距。就各市可达性提升幅度看，吉首市的可达性提升幅度最大，为50%。增幅在40%以上的城市达到8 个，其中吉首、怀化、张家界和常德市的增幅达到43%以上。可达性增幅最小的株洲市的增幅为36%。表明高速公路对不同地区的可达性影响存在差异，对原有可达性劣势地区的影响高于原有可达性优势地区。整体上看，依然呈现出东高西低的总体特征。

表1 有无高速公路模式下湖南省城市可达性状况及其变化一览表

表2 有无高速公路模式下湖南省城市经济联系量对比表

三、经济联系分析

（一）普通公路条件下经济联系分析

1、从经济联系总量看，普通公路模式下，各市平均经济联系量为871 万经济度。长沙市的经济联系总量位居首位，达到3，632.50 万经济度；其次是株洲和湘潭，经济度达到2，000 万经济度以上；其他城市的经济联系总量均低于1，000 万经济度；排在末位的湘西土家族苗族自治州的经济联系总量仅为31.83 万经济度。表明城市经济差异较大，经济极化效应明显。（表 2）

2、从经济联系强度看，各市之间的经济联系强度在空间上差异明显。东部地区，尤其是位于长株潭城市群内的长沙市、株洲市和湘潭市的经济联系强度很高，并且三者之间的联系也远超三者与其他城市的联系，三市的经济联系量共占全省总数的66%，表明三市距离十分接近，受中心城市长沙的辐射较强。中部的邵阳市、南部的郴州市、永州市以及西部的怀化市、吉首市和张家界市受地形以及地理位置的影响，在时空上远离中心城市长沙，联系强度较低。（图1）

图1 普通公路（左）和高速公路（右）模式下湖南省城市经济联系强度图

（二）高速公路影响下经济联系分析

1、从经济联系总量看，高速公路模式下总体上各市经济联系总量大幅度提升，各市平均经济联系量增长1.99 倍。经济联系总量超过1，000 万经济度的城市达到8 个，分别是长沙、湘潭、株洲、益阳、常德、衡阳、岳阳、娄底。长沙市经济联系量为普通公路模式下的2 倍。岳阳、常德、衡阳、湘潭和益阳的经济联系总量增幅均超过1，000 万经济度。表明高速公路修建后，这些城市受到长沙更强的影响而快速发展。怀化、张家界和湘西土家族苗族自治州的增值均低于200 万经济度，表明这些城市或州距中心地区城市的发展差距加大了，极化效应更加明显。

2、从经济联系强度看，虽然高速公路模式下各市的经济联系强度均有所增强，但总体上依然呈现东部强于西部的特征。高速公路进一步强化了长沙市的经济和交通中心地位，以长沙为中心的经济联系格局基本确立。相对于普通公路的联系强度格局，高速公路模式下，湘东、湘南和湘北的经济联系得到大幅强化，这些区域内的城市经济联系明显强于湘西地区。这也从侧面反映了湘西地区复杂的地形对于交通和经济发展的不利影响。

四、结论与讨论

（一）结论。本文依据湖南省现有公路路网交通，引用加权平均旅行时间、引力模型分别测算了高速公路建成前后湖南省各地级市的可达性、经济联系强度以及变化率，得出以下结论：（1）高速公路建设以前，湖南省可达性总体较差，在空间上呈现出东高西低，自东向西呈梯度递减式分布，可达性最好的为“长株潭”城市群区域，最差的为西部城市。（2）高速公路建成后，各市的可达性水平显著提高，西部边缘城市的可达性得到改善，东部交通优势地区的可达性得到优化。可达性在空间分布上依然表现为东高西低的特征。（3）高速公路模式下，全省各个城市经济联系量有明显增加，总体经济联系格局得到优化。长沙市的经济联系量增加最多，经济联系量位居首位，是整个湖南的经济中心。湘东、湘南和湘北的经济联系得到大幅强化，这些区域内的城市经济联系明显强于湘西地区。

（二）讨论。一个地区的经济发展不能仅依靠经济增长极，区域发展要形成点线面结合的网络式发展方式。从公路交通角度来看，目前湖南的经济发展格局已形成以长株潭城市群为核心，东部多数城市网络化发展格局基本成型的发展阶段。而湘西落后的交通设施必将制约总体发展，但是湘西地区具有距离重庆、贵阳等地区中心城市较近的优势，如何通过交通建设弥补湘西地区的劣势，发挥其优势是湖南未来交通发展的关键。