在國(guó)家自然科學(xué)優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目(41722103)的資助下,王姣娥研究員(中科院青促會(huì)會(huì)員)團(tuán)隊(duì)在過(guò)去兩年中持續(xù)開(kāi)展高速交通與區(qū)域發(fā)展方面研究,并在該領(lǐng)域取得了如下研究成果: 1. 揭示了高鐵經(jīng)濟(jì)效應(yīng):交通區(qū)位重塑與空間溢出效應(yīng) 高速鐵路對(duì)區(qū)位的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是縮短旅行時(shí)間,提高城市可達(dá)性;二是提高城市間運(yùn)輸聯(lián)系強(qiáng)度和便捷性,改變城市在交通網(wǎng)絡(luò)中的連通性。城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在空間上存在自相關(guān)性,即一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)受到周圍城市各社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的影響。研究采用2007-2015年的面板數(shù)據(jù),將反映交通區(qū)位特征的可達(dá)性和連通性兩個(gè)指標(biāo)引入到空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型中,分析和評(píng)價(jià)高鐵區(qū)位特征對(duì)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響,并探析其空間溢出效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn):(1)高鐵的經(jīng)濟(jì)影響主要是通過(guò)改善鐵路網(wǎng)的可達(dá)性和連通性來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而高鐵虛擬變量(即反映是否有高鐵開(kāi)通的變量)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響不顯著。(2)高鐵網(wǎng)絡(luò)化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響具有空間異質(zhì)性。(3)高鐵網(wǎng)絡(luò)化對(duì)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有顯著的溢出效應(yīng)。 2. 比較了高速鐵路對(duì)城市與農(nóng)村空間擴(kuò)張的影響 過(guò)去三十年中,中國(guó)城市與農(nóng)村都得到了較大發(fā)展,并對(duì)生態(tài)與環(huán)境造成了很大的挑戰(zhàn)。本研究以長(zhǎng)江中游地區(qū)為例,比較了2005-2015年期間,高鐵建設(shè)對(duì)城市與農(nóng)村空間擴(kuò)張影響的差異。研究發(fā)現(xiàn),高鐵建設(shè)加速了城市和農(nóng)村空間擴(kuò)張,并擴(kuò)大了農(nóng)村土地利用斑塊的規(guī)模和復(fù)雜度。其中,高鐵列車頻率、與高鐵站的距離成為兩個(gè)關(guān)鍵的影響因素。 3. 揭示了高鐵、民航與長(zhǎng)途客運(yùn)汽車在新冠疫情傳播中的作用 為了理解不同交通運(yùn)輸方式在新冠疫情城際傳播中的作用,以中國(guó)為例,研究揭示了疫情早期各地的確診病例數(shù)與武漢的距離、交通時(shí)間、交通運(yùn)輸聯(lián)系強(qiáng)度(高鐵、民航和長(zhǎng)途客運(yùn))之間的關(guān)系。通過(guò)模型分析發(fā)現(xiàn),各城市與武漢的距離、時(shí)間、高鐵和航空的聯(lián)系頻次與確診病例數(shù)密切相關(guān),而交通樞紐則容易成為疫情早期傳播的影響地。此外,研究發(fā)現(xiàn),由于武漢對(duì)外社會(huì)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系與交通運(yùn)輸聯(lián)系的空間偏好,東部地區(qū)的城市比西部地區(qū)的城市、南部地區(qū)比北部地區(qū)的城市出現(xiàn)疫情時(shí)間早,大城市比小城市疫情出現(xiàn)早。以上,均與我國(guó)的高速交通發(fā)展、城市之間的“流空間”交互關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)弱密切相關(guān)。該研究發(fā)現(xiàn)對(duì)其他國(guó)家如何在疫情時(shí)期采取切斷交通運(yùn)輸聯(lián)系、有效防控疫情具有支撐作用。 4. 城市連通性與城市網(wǎng)絡(luò)體系重塑:基于高鐵列車和長(zhǎng)途客車網(wǎng)絡(luò)的比較 連通性是指交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中某一地點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))與其他地點(diǎn)聯(lián)系的便捷程度和狀態(tài),體現(xiàn)該地點(diǎn)及其活動(dòng)進(jìn)行社會(huì)交流的難易程度與便捷性,及其在網(wǎng)絡(luò)中的功能地位。一般從運(yùn)輸設(shè)施聯(lián)通和運(yùn)營(yíng)組織頻率兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。高速鐵路的建設(shè)不僅可以大幅度縮短城市間的旅行時(shí)間,產(chǎn)生顯著的時(shí)空收斂效應(yīng),提高可達(dá)性;同時(shí),高鐵開(kāi)通整體上也會(huì)大幅度增加列車頻率,提高城際之間的運(yùn)輸聯(lián)系強(qiáng)度以及人們出行的便捷性,并進(jìn)而對(duì)城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系的重塑產(chǎn)生一定的影響。研究以高鐵列車(high-speed train, HST)和長(zhǎng)途汽車(inter-city coach, ICC)為代表,基于2018年的時(shí)刻表數(shù)據(jù)構(gòu)建了全國(guó)尺度的鐵路和公路客運(yùn)組織網(wǎng)絡(luò),采用客流組織系數(shù)和社區(qū)挖掘的方法,對(duì)比分析了兩種運(yùn)輸方式在空間結(jié)構(gòu)方面的異同性,并歸納總結(jié)了高鐵和長(zhǎng)途汽車的3種空間組織模式,反映了不同區(qū)域、不同發(fā)展階段的交通運(yùn)輸組織網(wǎng)絡(luò)模式差異。研究發(fā)現(xiàn):高鐵列車和長(zhǎng)途汽車網(wǎng)絡(luò)在空間組織結(jié)構(gòu)方面存在一定的相似性和差異性,技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征、自然環(huán)境、設(shè)施網(wǎng)絡(luò)、地理空間、管理體制等對(duì)兩種交通方式具有明顯的影響。整體上高鐵表現(xiàn)出全國(guó)或區(qū)域尺度的軸線結(jié)構(gòu),長(zhǎng)途汽車表現(xiàn)出地方化的“核心-邊緣”結(jié)構(gòu),兩者存在一定的競(jìng)爭(zhēng)和互補(bǔ)關(guān)系,在不同區(qū)域、不同發(fā)展階段形成了差異化的空間組織模式。 5. 揭示了近40年中國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)演化的魯棒性參數(shù)閾值 隨著中國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)的不斷完善,應(yīng)對(duì)天氣、傳染病等意外事件的網(wǎng)絡(luò)魯棒性(可靠性)值得研究;1975-2017年中國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)的演化數(shù)據(jù),采用基于中心性的研究方法,發(fā)現(xiàn),在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隨意失效時(shí),中國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)的韌性較高,只有在80%的機(jī)場(chǎng)失效情況下,網(wǎng)絡(luò)處于癱瘓狀態(tài);而按中心性排序的前20%機(jī)場(chǎng)失效時(shí),網(wǎng)絡(luò)基本癱瘓。在過(guò)去40年中,雖然中國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大和完善,然而面對(duì)按中心性重要程度的網(wǎng)絡(luò)癱瘓基本參數(shù)閾值——20%卻并未發(fā)生變化,這反映了中國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)具有的自組織特性,也體現(xiàn)了20%機(jī)場(chǎng)在中國(guó)航空網(wǎng)絡(luò)中的樞紐地位。 6. 比較研究了中國(guó)與歐美等國(guó)低成本航空公司的空間服務(wù)市場(chǎng)與運(yùn)營(yíng)效率 航空放松管制以來(lái),美國(guó)和歐洲均經(jīng)歷了低成本航空迅速增長(zhǎng)的階段。中國(guó)作為全球最大的航空運(yùn)輸市場(chǎng)之一,低成本航空也逐步發(fā)展。本研究試圖從旅客運(yùn)量、空間服務(wù)范圍、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)營(yíng)效率等方面,將中國(guó)最大的低成本航空公司—春秋航空,與歐洲與美國(guó)最大的低成本航空公司—Ryanair、EasyJet和Southwest、JetBlue進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn):相比于其他四大低成本航空公司,春秋航空仍屬于小型或成長(zhǎng)型的低成本航空公司,由于中國(guó)航空運(yùn)輸市場(chǎng)主要由三大國(guó)有航空公司占領(lǐng),低成本航空進(jìn)入部分繁忙機(jī)場(chǎng)與繁忙航線的制約性較大。相比其他低成本航空公司,由于管理有效,春秋航空的運(yùn)營(yíng)效益和財(cái)務(wù)表現(xiàn)良好。 7. 揭示了高速鐵路對(duì)國(guó)內(nèi)民航旅客運(yùn)輸替代效應(yīng) 高速鐵路的快速建設(shè),對(duì)國(guó)內(nèi)民航客運(yùn)的發(fā)展產(chǎn)生了較大的影響。基于事后分析視角,研究從直達(dá)聯(lián)系角度建立了國(guó)內(nèi)高鐵-民航運(yùn)輸?shù)目臻g疊合網(wǎng)絡(luò),定量分析高鐵建設(shè)前后民航旅客運(yùn)輸?shù)淖兓卣,并基于航空客流增速變化識(shí)別出高鐵影響下的四種航段類型及其空間分布。基于2007-2014年全國(guó)277對(duì)高鐵-民航運(yùn)輸重疊城市對(duì)的8 年面板數(shù)據(jù),以航空客流為因變量,建立隨機(jī)效應(yīng)模型,研究高速鐵路介入后對(duì)國(guó)內(nèi)民航客運(yùn)系統(tǒng)、北上廣樞紐機(jī)場(chǎng)以及其他機(jī)場(chǎng)航線的替代效應(yīng)。結(jié)論表明:(1)高速鐵路對(duì)重疊網(wǎng)絡(luò)的民航旅客運(yùn)輸產(chǎn)生了較強(qiáng)的替代效應(yīng),且高鐵列車速度越快、城市間距離越短,替代效應(yīng)越明顯。(2)由于航班網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的多元化、旅客出行偏好選擇以及對(duì)時(shí)間敏感性不同,樞紐機(jī)場(chǎng)航線較非樞紐機(jī)場(chǎng)航線受高鐵建設(shè)的影響相對(duì)較小。 8. 拓展了高鐵與民航競(jìng)爭(zhēng)的研究范式:從空間到空間-時(shí)刻維度 以往研究往往從票價(jià)、時(shí)間、距離、服務(wù)、設(shè)施布局等視角研究高鐵與民航的競(jìng)爭(zhēng),隨著出發(fā)與到達(dá)時(shí)刻越來(lái)越受到旅客的重視,而時(shí)刻表編制也成為運(yùn)營(yíng)主體配置運(yùn)輸資源、優(yōu)化服務(wù)水平、提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要手段。本研究借鑒霍特林模型(Hotelling Model)的分析框架,引入時(shí)間窗概念,構(gòu)建了高鐵與民航重疊網(wǎng)絡(luò)以及潛在競(jìng)爭(zhēng)的理論框架,將高鐵與民航運(yùn)輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)從空間拓展至空間-時(shí)刻維度,從時(shí)刻資源配置視角探討了兩種運(yùn)輸方式的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。基于2017年的高鐵與民航列車時(shí)刻表數(shù)據(jù),研究揭示了高鐵與民航運(yùn)輸在時(shí)刻資源配置上的差異性,探討了高鐵-民航競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)在“日”尺度下的空間格局動(dòng)態(tài)變化特征,構(gòu)建時(shí)刻資源競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度評(píng)估體系并總結(jié)歸納出五種競(jìng)爭(zhēng)模式:?jiǎn)我贿\(yùn)輸方式主導(dǎo)型、高頻完全競(jìng)爭(zhēng)型、低頻完全競(jìng)爭(zhēng)型、錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)型、時(shí)刻互補(bǔ)型。研究結(jié)果對(duì)于高鐵、民航運(yùn)營(yíng)主體針對(duì)性地優(yōu)化時(shí)刻資源配置策略,提升綜合運(yùn)輸服務(wù)供給水平具有一定的參考意義。 相關(guān)發(fā)表成果: 【1】 Zhang Y. 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