第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
区域交通基础设施建设是国民经济发展的重要基础，我国交通设施建设曾长期滞后于经济发展的速度，成为国家经济发展的瓶颈 (陈航， 2000)。经过多年的发展，交通建设已经取得了举世瞩目的成果。自 2005年以来，我国交通基础设施建设总体上呈现出超前建设的特征和趋势 (金凤君， 2012)，近些年仍在不断加大区域高速交通设施投资力度。
随着经济全球化进程加快以及对我国经济发展的影响加剧，部分经济发展较快的城市和区域与全球经济中心的联系更加密切，其他地区和城市则通过增强与中心城市对接积极融入全球化进程。同时，我国加快建设城市群来推进经济高质量发展。在区域交通一体化规划指引下，各地区域交通设施日趋大型化、高速化与公交化，并成为各地投资的热点工程，高速交通设施迅猛增长引起了国内外广泛关注。
近些年来，在区域层面，我国高速交通网络与信息技术快速发展，高速铁路(简称高铁)、高速公路、过江通道、跨海大桥等设施加快建设。在城市层面，大中城市轨道交通、高架快速路、大型停车设施等快速交通设施不断完善。自从 2008年京津高铁通车以来，高铁网络快速拓展，2019年底总里程达到 35388km，占全世界高铁里程总量的 58.7％，高铁客流量达到 23.58 亿人次，占铁路客运量的64.4％，我国铁路迈入高速时代，高铁正积极参与城市群的整合，京沪高铁将环渤海经济区和长江三角洲经济区更加紧密地联系起来，为高铁沿线省市经济注入更为长远和持久的推动力，为人们提供快捷便利的出行服务；而规划的 “八纵八横”的中国高铁网络意味着未来时空收敛效应将不断增强。与此同时，高速公路建设持续加快，高速公路通车总里程居世界第二位，2019年底私家车保有量达到 2.25亿辆，国家计划用 20～30年使高速公路通车里程达到 8.5 万 km。另外，众多跨海大桥、过江通道建成通车融入我国高速网络，如苏通大桥、杭州湾跨海大桥、胶州湾大桥、港珠澳大桥等，显著减少了城市与区域之间的通达时间，增强了地区间的社会经济联系，高速交通网络建设实现了 “天堑变通途” 和 “天涯若比邻”。
交通技术革命大大缩短了旅客的出行时间，高速交通基础设施加强了空间相互作用的强度与广度，是深刻改变区域经济活动分布的重要因素之一。随着我国智慧出行方式的加快推广和普及，移动互联网和全球卫星定位系统 (global positioningsystem， GPS) 导航服务重塑出行者感知地图，引导客货运输选择*优交通出行路径，而网约车和共享汽车又实现交通工具的高效和便捷换乘。在交通和信息技术革新背景下定量化地分析高速交通对社会经济活动分布的影响，对于理解与认识经济社会活动空间演化规律意义重大。随着高速交通时代的到来，区域综合交通体系不断完善，城市之间的时间距离急剧压缩，空间距离因素在区域发展中的影响逐渐弱化，“时空收敛” 效应日益明显，这有利于增加人流量、提高物流效率，从而促进城市间的经济联系与分工合作，引导生产要素和产品市场重新分配 (王姣娥和金凤君， 2005)。此外，迅猛发展的高速交通网络时空收敛效应不仅改变了城市之间的时间距离和空间关系，加快区域城镇体系重构，而且强力地推进了区域一体化的进程，促进京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设和长江三角洲一体化行动计划等重大战略的实施。
随着人民群众生活水平的不断提高，从温饱型向小康和中等发达水平过渡，逐步进入注重生活质量的新阶段，居民出行、旅行和准时制快递物流运输需求大幅增长，导致高速交通基础设施需求与日俱增，它将对高速交通设施合理规划与空间配置提出更高的要求。科学、合理与公平地进行高速交通基础设施选址布局，已经成为我国新时期区域交通规划与开发建设的客观要求和重要任务。党的十八大报告将 “必须坚持维护社会公平正义” 作为在新的历史条件下夺取中国特色社会主义新胜利的基本要求，强调区域社会经济发展不仅要重视经济效益，增强各地社会经济活力，更要保证各地获得平等的发展机会。
近十多年来，我国加大交通基础设施的投资力度，区域交通基础设施建设步伐加快，高铁、高速公路、过江通道、跨海大桥等高速交通项目陆续规划、上马或运营，它们的建设无疑会促进区域发展，既破解了束缚经济社会发展的区域交通运输瓶颈，也可节约大量时间成本，增加劳动就业机会。然而，局部地区出现了交通网络过度扩张的现象 (陆大道， 2012)，也存在高速交通运输过度竞争的风险 (金凤君， 2012)。
2019年《交通强国建设纲要》明确了规划目标，到 2035年，我国基本建成交通强国。现代化综合交通体系基本形成，拥有发达的快速网、完善的干线网、广泛的基础网，城乡区域交通协调发展达到新高度；基本形成 “全国 123 出行交通圈”(都市区 1 小时通勤、城市群 2 小时通达、全国主要城市3小时覆盖) 和 “全球123快货物流圈”(国内 1 天送达、周边国家 2 天送达、全球主要城市 3 天送达)，旅客联程运输便捷顺畅，货物多式联运高效经济。
在国家和地方交通建设规划指引下，各地高速交通基础设施建设如火如荼。对于我国高速交通可达性及其空间效应的研究，受到国内学者的广泛关注，成为交通地理学研究的热点。
1.1.2 研究意义
1. 理论意义
(1) 区域高速交通可达性研究丰富了交通运输经济学的研究内容。区域高速交通可达性分析探究交通服务设施利用效率和均衡性问题，它涉及如何处理公平与效率关系的问题。
(2) 区域高速交通可达性研究有助于科学地认识区域高速交通网络的空间效应及其规律。区域高速交通可达性带来的效应包括交通可达性溢出效应、经济社会效应等方面。其中，交通溢出效应指区域交通设施投资与建设对周边地区社会经济或者行业产生的影响。
(3) 高速交通可达性空间效应研究深化了对高速交通社会经济作用机理的认识，对于区域一体化和城镇体系规划具有重要的理论和实践指导意义，因而该研究方向具有时代紧迫性、现实性和必要性。
(4) 高速交通可达性作用下的城际客货运输联系研究能够揭示高速交通网络背景下的城市交通运输联系格局演化规律与发展趋势，为科学合理地预判城际客货运量格局和交通空间组织模式演化趋势提供重要的参考依据。
2. 实践意义
(1) 可达性研究能够科学合理地评价规划高速交通带来的社会经济效益，为区域交通布局优化和交通政策制定提供有价值的参考依据。高水平可达性是区域交通规划和政策的重要目标之一，是对交通系统的响应，从长远来看会影响经济活动空间区位。区域交通设施布局应寻求公平与效率的平衡，科学合理地布局区域交通基础设施不仅有助于缩小区域之间的差距，协调区域经济，实现优化区域交通设施布局的目标，而且能够引导区域生产力要素重新配置，带动关联产业的快速发展，实现要素的扩散与集聚，从而优化生产力布局。可达性分析是刻画规划高速交通基础设施的空间效应强度及其空间分异，客观地评估新建或规划的高速交通基础设施可达性收益分布格局与变化，判断高速交通网络能否高效地提升区域交通效率与公平性，识别区域高速交通建设和规划中存在的布局问题，回答是否有助于区域交通公平、规划项目带来的可达性收益水平如何、哪里的可达性收益*显著等问题。
(2) 可达性研究有助于城市群规划建设。城市群已成为区域社会经济发展新的增长点，作为重要基础设施，高速交通网络成为都市圈或城市群空间系统运行的物质条件和必要前提，是都市圈与城市群发展的 “催化剂”，其可达性的优良与否制约着城市与区域之间物质流、能量流和信息流的通畅程度。高水平可达性可以加强城市之间的合作，促进城市圈与都市圈的形成，能够优化城市群空间结构，对统筹城乡区域发展战略的进一步推进意义重大。
1.2 研究思路与内容
1.2.1 研究思路
(1) 刻画高速交通可达性空间格局及其演化。一方面，从交通供给角度看，探究区域高速交通基础设施带来的时间收益，并分析高速交通网络影响下的陆路可达性空间格局、变化及其交通公平性特征。另一方面，根据交通需求规律分析交通可达性。交通票价或通行成本会限制交通设施的需求，制约它们的广泛使用，所以仅凭时间距离测度无疑会夸大高速交通网络给区域带来的可达性及其空间效应，而将地区之间的*短通达时间与票价转化成统一的*少出行经济成本，采用地区之间的*少经济成本作为交通阻抗参数，能够较为客观地研究高速交通网络影响下的区域可达性收益与空间特征。
(2) 探析区域高速交通可达性空间效应。包括高速交通溢出效应、高速交通影响下的旅游空间相互作用、高速交通作用下的城市空间联系格局、高速交通可达性的空间效率和供需关系、资源枯竭城市经济转型发展成效。
(3) 揭示高速交通可达性对城市客运联系的作用机理。包括：高速交通可达性作用下的城市铁路客运联系格局演变特征；高速交通可达性对铁路客运联系的作用机理；高速交通可达性影响下的铁路客运联系模式与交通空间组织模式演化路径。
(4) 根据区域高速交通可达性研究，提出区域综合高速交通空间组织和空间优化的建议与策略。
1.2.2 研究目的
在方法上，构建基于空间分析方法与多种可达性的测算模型，用于测度高速交通与出行成本影响下的区域陆路可达性及其变化；构建区域平均溢出效应模型，测度可达性溢出效应的空间分布强度；建立交通公平性评价指标体系，测度区域交通公平性格局与变化；研究基于高速交通可达性分析的旅游空间相互作用和城市空间联系格局。
在理论上，以经济地理学和交通地理学相关理论为基础，探讨高速交通与出行成本影响下的区域陆路可达性空间分异规律；阐明高速交通可达性对社会经济的影响机理；揭示高速交通带来的空间溢出效应、交通公平性、区域空间结构的特征及其影响因素和相互关系。
在实践上，本书通过实证研究，揭示高速交通可达性的基本规律与特征，并基于此研究高速交通基础设施布局问题，为区域综合交通规划、交通调控与管理的相关政策及交通公共政策的制定提供有价值的建议和依据。本书研究的高速交通基础设施包括高速公路、高铁和跨江通道。
1.2.3 研究内容
本书借助城市地理学、经济地理学与城市规划学等学科方法，以地理信息系统 (geographic information system， GIS) 空间分析为主要手段，定量分析高速交通可达性格局、变化及其特征，揭示高速交通可达性的空间效应，探讨区域高速交通网络规划建设的可达性影响，并根据实证探讨对区域高速交通网络发展提出优化调控对策。
(1) 绪论、国内外相关研究综述和分析方法。阐明研究背景、目的和意义，研究基本思路、主要研究内容及框架。此外，构建基于 GIS 的区域高速交通可达性分析方法框架，对其中的主要分析方法和相关指标以及数据仓库进行阐释。
(2) 区域高速交通可达性特征研究。以全国和局部区域为例，探讨高速交通网络影响下的陆路可达性格局、变化及其空间效应；分别采用栅格分析法、集成法与网络分析法来测度过江通道、京沪高铁与全国高铁网络影响下的区域陆路可达性格局、演变及其特征。
(3) 区域高速交通可达性的空间效应研究。以全国和局部区域为例，研究高速交通影响下的旅游空间相互作用、高速交通可达性的溢出效应，基于交通可达性分析中心城市经济区划分、高速交通可达性与经济社会相关性、高铁可达性作用下的城市空间联系格局等。
(4) 高速交通可达性对城市客运联系的作用机制分析。利用交通流空间数据与复杂网络分析方法，系统地分析城市群客运联系格局演变特征，甄别铁路客运格局的关键影响因素；通过综合可达性和交通竞合效应诠释高速交通网络的时空收敛效应；系统地解析铁路和公路客运联系格局演变过程中时空收敛效应发挥的作用强度、作用方式和作用机理，探究时空收敛效应对铁路客运空间组织模式演变的作用机理，进而揭示铁路客
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