高铁对城市经济空间结构影响的研究综述

杨星琪，黄海军

(北京航空航天大学，经济管理学院，北京 100191）

0 引言

自1964年日本东海道新干线建成运营以来，高铁(High-speed Rail,HSR)作为一种兼具安全、快捷及低碳的运输方式开始在世界交通业发展中崭露头角。高铁开通极大压缩了城市间的时空距离，进一步提高城际客运服务供给品质[1]。上世纪90年代以来，我国围绕京沪高铁是否新建和快建以及技术形式等开展反复论证。2021年底，高铁运营里程突破4万km，实现了从“追赶”到“领跑”的重要跨越。实践证明，高铁作为我国关键基础设施、重大民生工程和快速综合交通网的主骨架，在经济社会发展中具有重要地位。根据国铁集团2020年发布的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，2035年，我国高铁里程将达到7万km，全面形成全国1，2，3 h高铁出行圈，即主要城区市域(郊)1 h 通达，城市群内主要城市间2 h 通达，相邻城市群及省会城市间3 h通达[2]。

高铁的迅猛发展不仅能够提供快捷舒适的客运服务，释放既有铁路货运能力，还将深刻影响沿线城镇产业调整、人口布局和空间结构[3-4]。一方面，高铁将沿线城镇的经济活动连成一个整体，通过空间溢出效应带动中小城市的发展；另一方面，高铁将加速区域要素流动，通过“虹吸效应”使中小城市的生产要素更方便的流向大城市。由于我国正处于新型城镇化建设的重要时期，高铁建设和开通将持续对城市经济空间结构产生重要影响[5]。

虽然一些有代表性的综述总结了高铁在相关主题上的研究，例如，社会经济影响[6-7]、城市空间形态[8-9]、人口与劳动力[10-11]及土地与住宅价值[12-14]等，但仍然缺乏系统评估高铁对城市经济空间结构的影响。为此，本文旨在从高铁对城市可达性、要素市场及空间结构的影响等方面进行细致剖析，从不同角度为高铁投资决策、规划建设及影响评估等提供参考。

1 高铁对城市可达性的影响

HANSEN[15]将可达性定义为互动机会的大小，就是出行者利用给定的交通系统从出发地点到达活动地点的便利程度。可达性通常使用各种指标衡量，例如，加权平均旅行时间、日常可达性和潜在可达性等[5]，还有学者采用主成分分析法编制综合可达性指标[16]。

在高铁可达性度量中，服务频率(列车时刻表)由于能够体现高铁服务的特点而经常被采用，这一度量指标还被拓展为分时段可达性[17]和实际OD客运量[18]。现有评估高铁对城市可达性影响的研究主要围绕高铁建成后城市可达性变化的程度和可达性变化在不同区域之间是否平衡这两个问题[7]，如图1所示。

图1 高铁对城市可达性影响的研究内容架构Fig.1 Research framework of impact of HSR on urban accessibility

1.1 可达性变化程度

高铁能够缩短城市间的旅行时间，对改善城市可达性起到积极作用。在整体层面，LIU 等[19]通过分析我国地级市的数据发现，高铁使城市间的平均旅行时间减少45%。在地区层面，我国幅员辽阔，各地区的地形地貌、经济水平和网络密度存在差异，导致可达性水平呈现自东向西递减的趋势[20-21]。在城市层面，SHAW 等[22]通过分析我国高铁发展各个阶段的可达性变化，揭示各城市发展受政策变化影响的时空格局。发达国家由于高铁建设起步较早，相关研究具有很好的启示意义。CHANG 等[23]发现，分析韩国高铁的可达性能够判断高铁需求增长最大的区域。SANCHEZMATEOS等[24]通过分析英国高铁的可达性，提出评估效益时要考虑更广泛的地理区域。

尽管非高铁城市也能从相邻高铁城市的可达性改善中获益，但这种间接影响相对较弱。CASCETTA 等[25]通过分析意大利高铁网络可达性发现，高铁对沿线地区交通可达性的贡献为32%，对其他地区的贡献仅为6%。其他研究在分析单条线路[26]和地区网络[27]时也支持类似的结论，导致城市间在高铁选线和设站过程中可能从自身利益出发展开博弈。值得一提的是，随着我国“八横八纵”高铁主框架的日益完善和高铁投资持续高位运行，如何平衡高铁可达性分布，改善背后的经济效益与社会效益，成为近年规划建设的重点考量[28]。

1.2 可达性空间平衡

尽管大多数研究认为高铁对提高城市可达性有积极作用，但对可达性变化在区域之间是否平衡及所带来的效益差异却有不同的认识。有学者认为，经济发达和人口密集的城市从高铁开通中获得的效益更显著[29]。例如，ZHU等[30]通过分析我国高铁网络的可达性发现，东部城市比腹地城市从高铁可达性改善中获益更多。上述原因可以部分解释高铁线路在我国东部地区分布更加密集，而在中西部相对稀疏。然而，KIM等[31]通过分析韩国高铁网络的可达性变化认为，集中在首尔地区的可达性改善会削弱空间公平性。

由于大城市在高铁开通前就已经处于网络优势地位，部分学者从这个角度出发，认为高铁将缩小大城市与中小城市之间的可达性差距。ZHOU等[32]通过计算我国高铁网络不同规划阶段的可达性给出一个反直觉的结果：由于高铁发展初期区域可达性的高度不平等，高铁网络建设将有利于可达性空间平衡。对省级层面[33-35]和线路层面[36]的研究同样支持高铁开通有利于提升区域可达性的公平性。不过需要注意的是，高铁建设可能只是缩小了站点城市之间的差异，而加剧了与非站点城市之间的差异[37]。

2 高铁对城市要素市场的影响

高铁通过压缩城市间的时空距离，进而提升区域生产要素的流动效率。生产要素的转移和资源的重新配置带动产业结构优化和经济空间格局演化，助推高铁沿线地区经济高质量发展。现有评估高铁对城市要素市场影响的研究主要围绕高铁开通对资本与产业发展、人口与劳动力市场及土地与住宅市场影响3个问题，如图2所示。

图2 高铁对城市要素市场影响的研究内容架构Fig.2 Research framework of impact of HSR on urban factor market

2.1 资本与产业发展

(1)总体影响

高铁开通带来的可达性改善深刻影响区域和城市的经济活动，加速资本要素的流动。DUAN等[38]通过分析我国风险投资数据发现，交通网络发达的城市将吸引更多的区域间流动资本，高铁开通对城市风险资本流入和流出分别增加1.0%和1.6%。小型企业、年轻企业和新兴产业从高铁建设带来的资本流动中获益更多[39]。马光荣等[40]通过分析我国A股上市公司的异地投资数据发现，高铁开通导致资本从中小城市流出。LI 等[41]通过分析中国长三角地区的城市数据发现，高铁通过吸引二线城市的资金流入，加强核心城市的地位。然而，也有研究表明，人口基数较大的二线城市在吸引投资方面受益更大，小城市和特大城市的投资可能会出现负增长[42]。

高铁通过促进要素流动和资源的重新配置，有利于实现城市的产业结构升级[43-44]。DAI等[45]对京沪高铁沿线城市细分产业的研究同样支持上述结果。在生产率方面，WETWITOO 等[46]研究日本高铁与区域经济生产率的关系发现，“高铁县”通常比“非高铁县”的生产力更高。LU 等[47]则认为，高铁可以显著提高上市企业产能利用率，且对供给侧产能利用率的影响大于需求侧。

(2)产业发展

高铁开通对三大产业和细分行业的影响不尽相同。第一产业方面，王亚飞等[48]通过分析长三角地区的城市面板数据发现，高铁开通将持续对沿线农业全要素生产率产生积极影响。第二产业方面，SUN 等[49]通过分析京广高铁沿线城市的面板数据发现，高铁城市的制造业集聚得到明显提高，且二线城市比一线城市更显著。然而，这种结果可能会因地区而异，具体表现为经济发达地区的扩散效应[50]和欠发达地区的集聚效应[51]。我国大湾区的公司级数据也显示，大型制造业企业呈现去中心化趋势[52]。第三产业方面，SHAO 等[53]通过分析长三角地区的城市数据发现，高铁将促进生产性服务业集聚，但对消费服务业和公共服务业集聚的影响不显著。进一步研究表明，高铁开通对服务业集聚的影响在初期不明显，但随着高铁网络日趋完善，出现明显促进作用[54]。然而，这种高铁城市的服务业集聚可能会以牺牲边缘地区的服务业发展为代价[55]。以上经验表明，要谨慎评估“高铁经济”对不同规模城市和不同产业发展的影响。

细分行业方面，因从高铁可达性改善中获益程度不同而体现出差异。JIN等[56]通过研究高铁开通前后东北地区城市与冰雪旅游目的地之间的可达性变化发现，一日游和周末出行数量显著增加，城市间旅游经济联系增强。王丽等[57]通过分析沪宁城际南京站周边的企业数据发现，高铁开通导致商务服务业的集聚程度最高，住宿餐饮业次之，批发零售业等相关性不明显。由于存在替代效应，航空和既有铁路等城市间的运输行业受到高铁开通带来的负面影响，但也有研究提出多式联运等合作有助于扩大服务市场并提升旅客服务质量[58]。

2.2 人口与劳动力市场

(1)人口迁移

高铁开通有利于提高区域间运输能力和缩短旅行时间，在促进人口流动中发挥重要作用。CORONADO等[59]通过分析西班牙高铁与非高铁城市的数据发现，人口增长与城市的位置、规模和交通改善程度有关。研究表明，我国高铁开通导致非高铁城市居民向高铁城市迁移[60]，同时，导致部分小城市的人口流出现象[61-62]。尽管高铁进一步加剧我国人口流失城市的收缩现象，但影响可能具有一定的时滞效应[63]。然而，WANG等[64]通过分析长三角地区的城市数据发现，尽管高铁显著促进短期人口流动，但对长期人口迁移具有负向影响。

除了常见的回归分析和统计计量模型外，均衡分析理论也常用于解释城际出行时间减少对城市人口分布的影响。SOREK[65]和WREDE[66]在城市空间均衡分析框架下，研究异质性工人的职住选择问题，结果表明，郊区最有能力的工人选择城际迁移，郊区中等能力的工人通勤到大都市工作，能力最差的人在郊区工作。HIRAMATSU[67]通过建立可计算一般均衡模型，仿真分析日本九州高铁的开通过程，结果表明，交通便利地区的人口和就业都在增加。然而，另一项针对日本规划兴建的中央新干线的仿真分析发现，尽管高铁吸引更多的人到沿线地区，但将减少关东地区的人口集中[68]。

(2)人口就业

高铁网络建设开启了高流动性时代，对改善就业机会产生积极影响。LIN[69]通过分析我国高铁对城市就业的影响发现，高铁开通使整个城市的客流量增加10%，就业率增加7%。GUIRAO 等[70]通过分析西班牙马德里地区的面板数据发现，高铁是解释劳动合同增长的关键变量。从区域差异看，SHI等[71]通过研究我国高铁开通对省会城市就业机会的空间依赖性表明，高铁的空间溢出效应显著，且仅在东部和东北部地区为正。与之对应的是，高铁对缩小城乡收入差距具有积极影响[72-73]，但这种影响可能在东部地区不显著[74]。此外，有研究表明，对于东部高铁和非高铁城市，高铁建设将扩大工资差距和经济增长差距[75]。

尽管HENSHER 等[76]通过实证分析澳大利亚悉尼-墨尔本高铁的影响发现，高铁开通的最大收益将是与工作无关的出行活动。但是，高铁通勤仍是不可忽视的人口空间移动现象。作为一种高效便捷的城际出行方式，高铁使得在一个城市工作而在另一个城市居住的家庭数量不断增加[77]。GUIRAO 等[78]研究西班牙高铁通勤产生的劳动力迁移行为，并评估高铁对西班牙3种主要区域间通勤关系的影响。事实上，是否乘坐高铁通勤取决于多种因素的共同影响，例如，城市失业率、住宅价格和高铁站位置等[79]。

2.3 土地与住宅市场

(1)城市层面

高铁开通带来的可达性改善将增加对家庭和公司的区位吸引力，为沿线城市土地开发提供新的机遇。研究发现，高铁对沿线城市的土地价值影响远大于既有铁路[80]。从整体看，ZHU[81]通过分析我国高铁对城市土地增长的影响发现，高铁开通可使城市建成区增长速度平均提高11.2%。从地区看，高铁使中西部城市的用地扩张速度快于东部城市，发展水平低的城市快于发展水平高的城市[82]。具体而言，ZHU等[83]认为高铁对中西部城市土地扩张的净效应比东部城市高出9.5%。从发展水平看，由于中小城市原有土地开发强度一般比较低，因此，往往利用高铁建设契机加速土地扩张[84-85]。

土地作为住宅的中间品，两者通过供求和价格的传导高度关联，因此，在影响上往往表现出一致性。LIU等[86]运用社会网络分析方法研究我国高铁对住宅价格的影响发现，高铁网络可达性对住宅价格有正向影响，且这种影响因地区而异。WANG等[87]采用倾向评分匹配和双重差分方法研究我国高铁对住宅价格的影响，结果表明，高铁可以缩小中小城市与大城市之间的房价差距。中小城市的住宅价格受到高铁开通的影响更大[88]，这与高铁对不同城市可达性变化程度的影响表现出一致性。然而，ANDERSSON等[89]通过对台湾省的案例分析发现，高昂的票价不利于日常通勤，使高铁对住宅价格的作用并不显著。

(2)站区层面

高铁站是城市内受高铁建设影响最直接的区域，高铁建设和开通将有力促进站点地区的土地开发[90]。NIU等[91]利用夜间灯光数据采用双重差分方法研究我国高铁对城市土地利用的影响，结果表明，高铁开通使城市土地利用强度提高了约4.4%。然而，需要注意的是，高铁站点周边的土地开发强度与所在区域和站点位置相关，部分在城郊选址的“高铁新城”可能缺乏吸引力，因此，需要谨慎评估。WENNER 等[92]以欧洲多个国家为背景分析高铁站建设前后周边土地利用变化，结果表明，远离大都市的外围站点难以吸引土地开发。邹卓君[93]通过分析京广高铁沿线城市站区案例发现，大部分高铁站周边土地开发低于预期。

高铁站对住宅的价格影响往往与两者之间的相对距离有关。KANASUGI 等[94]通过分析日本高铁对住宅用地价格的影响发现，除人口减少的地区外，距离东京都市圈时间距离减少的地区住宅用地价格均呈上升趋势。DIAO 等[95]研究发现，位于核心区的杭州东站对周边住宅价格有积极影响，而位于郊区的广州南站短期内并没有明显提高住宅价格。考虑到高铁在噪声和振动等方面的负面影响，高铁站附近的可达性价值可能被抵消，例如，北京南站周边住宅价格随远离高铁站出现先上升后下降的趋势[96]。有研究表明，除了高铁运营对沿线带来的噪声等污染，建造过程中的环境污染也应该纳入考虑[97]。

3 高铁对城市空间结构的影响

高铁不仅会改变城市要素市场的分布格局，还会影响要素之间的相互作用，对区域人口和经济活动空间布局产生较为显著的影响[98]。例如，受可达性改善引发的产业集聚将伴随人口集中和土地扩张。为了考察多种要素的混合影响，现有评估高铁对城市空间结构影响的研究主要围绕高铁建设和开通对城市经济发展和站区空间重构两个问题，如图3所示。

图3 高铁对城市空间结构影响的研究内容架构Fig.3 Research framework of impact of HSR on urban spatial structure

3.1 城市经济发展

在过去十余年，高铁投资对我国经济产生了积极的刺激作用[99]，对西南地区的GDP增速影响尤为显著[100]。LI 等[101]研究发现，我国高铁在促进GDP方面的收益大大超过了高铁的固定成本、折旧和补贴。工业化程度更高，服务业吸收足够劳动力的能力更强及配套基础设施更好的城市，高铁建设对地方经济的好处更大[102]。因此，国家发展改革委等部门发布的《关于进一步做好铁路规划建设工作的意见》明确要求，高铁投资要结合客流密度等合理确定技术标准[28]。此外，LIU 等[103]发现，虽然大城市之间的差距有所缩小，但不属于任何主要城市群的中小城市在高铁发展方面进一步落后。

高铁是导致城市蔓延的重要原因，且对我国东部经济发达和规模较大城市影响更大[104]。WANG等[105]通过分析我国郑州东站区域的土地利用数据发现，高铁开通以来，产业分布呈现明显的环状、多核及轴向带状空间结构。KIM 等[106]通过研究韩国首尔-釜山高铁的影响发现，人口空间结构出现向首尔地区集中，而就业空间结构则呈现分散趋势。SASAKI 等[107]采用计量经济模型评估日本高铁对经济活动和人口空间分散的影响，结果表明，高铁网络密度越大，区域分散程度越低。KOBAYASHI等[108]提出一个要素自由流动的多区域动态增长模型，研究资本与知识积累、工资与地租结构、具有内生城市规模的城市格局以及城市间的相互作用。

3.2 站区空间重构

高铁对城市发展的影响主要发生在车站附近[109]，高铁站将促进以高铁新城为主体的城市郊区化进程[110]。牛方曲[111]通过分析我国高铁城市的夜间灯光数据发现，高铁使站区周边的经济活动强度提高约4.7%，且东部地区更为显著。MENG 等[112]研究高铁站对中国县域发展的影响发现，高铁建设有利于站区的经济增长，且主要来源是位于距离站点30～110 km 范围内的资源再分配效应。SHEN等[113]通过研究葡萄牙阿威罗市的高铁站选址方案发现，如果高铁站与现有火车站位于同一地点，将对土地开发强度产生积极影响；而如果高铁站远离市中心，阿威罗市几乎得不到任何好处。

近年来，随着高铁1 h通勤圈的兴起，有学者开始从理论分析视角关注高铁城际通勤现象。理论研究表明，经济欠发达城市的家庭和城际通勤者数量均随着城际通勤条件的改善而增加[114-115]。REN等[116]和罗斯达等[117]建立考虑高铁通勤的两城市模型，研究位于小城市边界的高铁站如何影响城市住宅价格分布，并对我国上海-嘉兴进行实证分析，验证模型的性质。LI等[118]建立两城市模型，研究高铁线路投资的影响，确定引发高铁城际通勤的条件，并采用我国武汉都市圈实证分析由此导致的城市空间变化。后续研究将两城市拓展到多个城市[119]。

4 结论与展望

世界各国，特别是以我国为代表掀起的新一轮高铁浪潮，不断刷新高铁运营时速和单线里程的记录，克服高寒、高海拔和复杂地质条件，为高铁建设和运营积累了宝贵经验，也为高铁对城市经济空间结构影响的理论研究和实证分析提供了丰富素材。本文梳理了国内外相关最新研究成果，揭示高铁对城市可达性、要素市场及空间结构等的影响，为高铁投资决策、规划建设及影响评估等提供参考。基于上述相关研究工作的分析，总结主要结论并提出研究展望。

4.1 主要结论

(1)从整体上看，高铁对社会经济发展的积极作用逐渐得到广泛认同，成为我国高铁投资持续高位运行的重要支撑。围绕高铁对城市经济空间结构的影响这一主题，以全国网络、地区网络、单条线路及高铁站区等为案例的理论和实证研究逐渐丰富，研究热点主要集中在高铁对城市可达性、要素市场及空间结构的影响等方面。

(2)高铁能够显著缩短城际间的旅行时间，对改善城市可达性起到积极作用。然而，在评估可达性的空间平衡方面，得出的结果不尽相同。这是因为研究结果不仅受到研究区域的影响，还与可达性的度量方法及效益的测算指标密切相关。除了城市是否接入高铁网络外，高铁站位置、服务频率及票价等都会影响高铁对城市可达性的改善程度。

(3)高铁开通带来的可达性改善将加速资本和人口等要素在区域间的流动，深刻影响城市产业结构和土地利用格局。通常认为，这种要素流动使得大城市对中小城市产生“虹吸效应”，带动高铁城市的产业升级。尽管高铁对制造业的集聚和分散作用存在争议，但研究普遍认为高铁将促进服务业的集聚。此外，多数研究对高铁在增加就业，缩小城乡收入差距及促进土地开发等方面的作用持积极态度。

(4)高铁投资将深刻影响区域和城市的经济活动，对我国城市经济增长提供强大引擎，不同规模的城市从中受益不同。由于采用的方法不同，高铁的社会经济影响评估结果可能会有所不同。高铁对城市空间结构的影响主要集中在高铁站周边，因此，合理开发高铁站区具有重要意义。此外，高铁作为一种高效便捷的城际交通方式，可能引发城际通勤的新现象。对于理解高铁对城市空间结构的影响提供新的思路。

(5)尽管高铁能发挥重要的社会效应，并助推经济快速发展，但仍不可忽视背后的成本与代价。一方面，高铁建设可能给铁路企业和地方政府带来较大的债务负担，对沿线生态环境和城市住宅环境产生负面影响，同时，不合理的选址布局可能影响居民出行便利程度。另一方面，高铁沿线的既有铁路和航空市场将面临激烈竞争，使中短距离航线航班数量下降，甚至退出市场，而普速列车车次的减少导致人们可能被迫选择高铁出行。

4.2 研究展望

(1)城市群作为新的经济发展驱动力和利益集合体，研究如何权衡高铁投资的经济效益与社会效益，控制债务负担并优化收益分配，能够为管理部门高铁投资决策和规划建设提供参考。此外，从城市群角度研究高铁线路技术标准、车站规模和高铁开通后的影响具有重要意义。

(2)随着城市群通勤式快捷轨道网的完善，在不同城市居住和工作的现象愈发普遍，高铁通勤将成为新的需求增长点。研究高铁通勤对城市资本、人口和土地等要素市场的影响，以及影响高铁通勤的车站选址、站区开发强度和票价变化等，将为管理部门优化城市经济空间结构和改善旅客运输组织提供技术支撑。

(3)随着城际铁路和支线铁路等铁路建设事权下移，未来城市将有更大自主权根据自身定位选择区域铁路建设规划，使城市间的高铁竞争与合作博弈共存。此外，尽管高铁通常被定义为客运专线铁路，但管理部门开始探索高铁货运的可能性，未来的客货混跑模式可能会使高铁对城市经济空间结构的影响带来新的变化。

(4)新技术的运用将为研究提供更丰富的素材和方法。随着大数据的普及，研究人员可以不再局限于使用宏观经济面板数据，复杂巨量的大数据使解释高铁的微观影响成为可能。机器学习的应用不仅能够完善现有高维计量模型的参数估计，还可能有助于预测高铁投资对要素流动的影响。