[发明专利]高速铁路通达度与城市驱动力的时空耦合关系

说明书

为了研究高速铁路与城市间的作用关系，根据高速铁路通达度与城市驱动力耦合作用的原理，以2008‑2017年中国7个区域28个省市高速铁路与GDP数据为基础，通过耦合度计算模型分析其耦合关系，运用Arcgis、Geoda软件分析高铁通达度与城市驱动力时空演变特征，研究结果显示：1）从时间尺度看，高铁通达度水平与城市驱动力水平逐年增长，但发展不均衡，城市驱动力在多因子作用下整体水平高于高铁通达度水平；2）从空间上看，两者之间存在较为显著的空间集聚性，耦合度水平整体偏低；3）华东地区为两系统协调发展的增长极，西北地区发展水平较低，基于此，本专利针对区域内高铁通达度水平和各城市驱动力水平协调发展作了进一步讨论。

技术领域

高速铁路（简称高铁）是设计开行时速250公里以上（含预留）、初期运营时速200公里以上的客运列车专线铁路，时速200公里及以上标准的新线或既有线铁路也纳入中国高铁网范畴。高铁能够大幅压缩时空距离，促进城市的发展。国外学者研究了高铁对区域凝聚力影响、高铁产生的区域和城市效应、高铁对城市区域系统的影响以及高列网络与城市发展关系。国内学者金凤君等提出高铁路网优化提高了通达性并推动社会空间结构演化经济联系；钟少颖等研究了高铁格局对各城市通达性产生的影响；刘传明等探讨了城市综合交通可达性演变及其与经济发展的协调度；张学良等提出高铁的快速发展加快了城市群内部的同城化，促进了各大城市群之间的联系。高铁对城市间交流、区际合作、产业升级转移等方面产生了带动作用，其快速、便捷、时效增强了城市间的联系度，扩大了区际联系的空间范围。高铁的建设产生区域时空效应，区际线路使各城市间形成了网络和交通圈，加强了区域合作，加快了人、物、信息、资本在城市间的流动，优化了区域内城市的综合协调发展。城市的驱动力因素包含交通、生态、旅游、土地、产业、政策等，驱动力水平由各行业、多部门综合决定，其提升对高铁的建设有需求牵引作用。高铁作为现代综合交通体系的重要组成部分，具有促进基础设施建设和提升人民生活水平的作用，对城市发展的影响明显。国内外文献以高铁路网优化、高铁沿线区域网络和城市群为研究对象，从地学角度运用模型和指标定量地研究了高铁网络对区域和城市经济的影响，而在高铁通达度和城市驱动力间的相互作用系统方面的研究则较少。鉴于此，本研究拟从区域协同发展和时空耦合关系的角度，探求中国各区域高铁通达度与区域间各城市驱动力的相互作用关系。

背景技术

高铁通达度分析。华东地区高铁网络发育程度各项指标均高于其他地区，高铁网络连接率、路网连接度和实际成环率三个指标值较高。2010年沪宁、沪杭、京沪等高铁开通，地区间城际高铁贯穿各城市，高铁网络密度大，在经济、信息驱动下，高铁有完善硬件设施和优质的服务；2013年之后，高铁通达度水平高于城市驱动力水平，2016年达到高值0.937。华北地区2008年开通京津城际后，高铁网结合度仅限京津冀地区，其他城市结合率低。西南、西北地区山地为主，地形结构复杂，高铁实际结合度低，高铁通达度较差，高速公路、民航等城市交通方式的替代性强，整体的经济发展水平也制约了高铁的建设，西南地区2015年后通达度水平上升并超过东北地区。华中地区高铁通达度水平一直低于城市驱动力水平。

(2)城市驱动力分析。2008-2017年间华东地区的城市驱动力水平相对较高，华北地区城市驱动力水平与高铁通达度水平差距较小。从各年度城市驱动力水平数据来看，华东地区城市人均GDP、建成区面积、二三产业评分较高，说明该地区住宅、商业、工业、旅游和交通各类设施设备齐全，城市驱动力发达。华南、华中地区的城市驱动力综合水平均值高于高铁通达度水平，从2011年起城市驱动力水平均高于高铁通达度水平，2015年后高铁通达度水平持续提升；西南地区各大城市发展迅速，城市驱动力水平明显高于高铁通达度水平。

(3) 协调程度分析。城市驱动力与高铁通达度的协调度值和协调等级表明：华东地区两系统的协调程度位居各地区前列，两系统协调等级由2008年的中度失调、2011年勉强协调快速上升为2017年中级协调；华南、华中、西南地区2017年三个地区两系统达到勉强协调的程度；东北地区由2012年轻度失调发展为濒临失调；西北地区城市发展受地理区位、经济因素和投资等多因素制约，协调程度排名最低，2015年兰新高铁开通后，极度失调发展为轻度失调。

发明内容