高速交通系统对六安区域可达性的影响
——基于公平与效率的视角

张璐璐，吴 威，王 进，潘 娟

(1.江苏省战略与发展研究中心，江苏 南京 210008；2.中国科学院流域地理学重点实验室 中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏 南京 210008)

半个多世纪以来，技术进步推动了我国高速交通的快速发展，高速公路、高速铁路和民用航空等高速交通设施的建设速度不断加快，城市、区域之间的通达性发生了极大改变。高速交通速度的增加不仅减少了旅行时间，也改变了地区间相互作用强度及经济联系方向，对区域可达性效率的提升具有重要作用。而社会公平是区域协调发展的重要保证[1]，一味追求可达性效率而损失区域均衡会造成不同地区间的矛盾和冲突。因此如何正确处理效率与公平的关系，促进先进地区与落后地区的协调发展成为我国现代交通系统发展过程中的重要问题，也是新时代背景下促进共同富裕的重要保障。

外国学者对高速交通的可达性效应做出了较为系统的研究[2-3]。Linneker和Martin分别以伦敦和马德里环形公路为例，研究了高速公路网络可达性变化对区域经济发展的推动作用及其效率与公平性问题[4-5]；Kim和Shaw分析高铁不同延伸阶段对城市可达性的影响[6-7]； Sellner通过计量经济内生增长模型评估了航空可达性对GDP和投资增长的影响，以此预测了维也纳机场扩容带来的经济变化[8]。国内对于高速公路的可达性效应仍未能充分关注，已有研究主要集中在空间格局及其演化趋势[9]，如吴威、王成金通过可达性模型分析安徽沿江地区和中国高速公路网络可达性空间及演变[10-11]。对于高速铁路可达性效应[12]，蒋海兵等利用日常可达性、潜力值与加权平均时间比较有无京沪高铁两种情境下京沪地区中心城市可达性空间变化[13]。戴雪珍从效率与公平两个角度探讨京沪高铁的开通给不同规模、不同区位条件的站点城市和非站点城市带来的可达性变化的空间分异规律[14]。关于航空的研究主要从交通可达性的角度研究我国大型枢纽机场及区域民用机场可达性、通航能力和服务范围[15-16]。

六安位于安徽省西部，是大别山区域中心城市，错综复杂的山区地形使得六安长期以来交通落后。近年来，随着长三角城市群成员城市以及合肥都市圈副中心城市地位的确立，六安交通快速发展，高速交通使得其交通区位明显改善。但考虑到建设成本，高速交通不可能完全均匀分布，因此必然带来区域可达性水平的非均衡影响，造成社会经济要素在发达地区与落后山区的巨大差异，增加了空间不平衡性[17]。国外对此已有相关研究，但是多以高速铁路沿线城市为例，缺少对综合高速交通影响下的区域可达性变化的分析，也缺少对落后山区的可达性分析。而国内研究多从整体来评估高速交通开通后城市获得的效益，缺少从效率与公平的角度对可达性效应进行分析，也缺少多个可达性指标以及多种交通方式间的对比研究。

鉴于此，本文以六安为研究区域，基于效率与公平视角，以2005、2014、2020年三个年份的交通网络为数据源，采用加权平均旅行时间(WATT)、潜在可达性(PA)等指标，通过其变化率、变异系数和变化率标准化值，探讨有无高速交通情境下可达性变化的空间分异规律，总结高速交通发展对区域可达性的影响，从而丰富经济地理学和区域经济学对地域空间结构的研究，为不同交通设施条件的区域在高速交通快速发展下的区域发展政策制定提供参考。

1 方法与数据

1.1 研究方法

1.1.1 交通可达性测量 可达性作为评价交通网络便捷性的重要指标，被广泛应用于各种交通方式的交通网络研究中。本文采用WATT和PA计算单个交通方式可达性值，并通过加权求和分析综合交通可达性。WATT从旅行时间的角度反映研究区交通便捷性：

(1)

潜在可达性(PA)从经济潜力角度反映研究区可达性水平：

(2)

两式中：tij为节点i到节点j的最短旅行时间，通过设定各级道路、铁路的行车速度，利用ARCVIEW网络分析功能在交通图上获得；Mj为j的质量，比如人口、地区生产总值或设定的权重等；Ti为i节点在交通网络中的WATT指数，其值越小可达性越好；Pi为i节点在交通网络中的PA指数，其值越大可达性越好。

1.1.2 高速交通效率影响 效率影响指高速交通开通后研究区整体可达性水平提升状况，通过高速交通开通所带来的可达性相对改变进行衡量：

(3)

式中：ACi为节点i的可达性变化百分比；Ai1、Ai2分别为前后不同时间段的可达性值。

1.1.3 高速交通公平影响 公平影响指高速交通开通后研究区可达性变化值的空间分布情况。选择变异系数和可达性变化率标准化值进行衡量。变异系数用来测度高速交通开通前后可达性的均衡程度，变异系数的差异可说明可达性均衡程度的变化趋势：

(4)

式中：σA是可达性指标的标准差；Mi为城市人口数节点权重；CV是节点的变异系数，CV值下降说明公平性增加，可达性空间分布更趋向于均衡，反之则趋向不均衡发展。

可达性变化率标准化值评价每一个节点可达性的改善情况，能反映可达性的改善是均匀分布还是拉大区域差异。当可达性水平较低且变化率标准化值大于平均值或可达性水平高且变化率标准化值小于平均值则有利于空间的均衡性发展。

1.2 样本选择和数据来源

以六安行政区划调整前7个区县所辖的156个乡镇为研究对象，并将其依行政中心位置抽象为156个空间节点。2005年、2014年、2020年是六安市交通建设的关键节点，2005年六安舒城边缘有合安高速穿过，通车里程仅4.89公里。2005—2014年沪陕、济广、沪蓉高速六安段相继通车，六安站开通动车组，金寨高铁站开通运营，合肥新桥机场正式启用。2014—2020年德上高速六安段建成通车，霍邱站通车运营，基本形成较为完善的高速交通网络。为保证分析结果的全面性和有效性，本文选取六安市2005年、2014年、2020年交通数据作为分析样本。(图1)。

图1 六安交通路网图

2 结果分析

2.1 效率影响分析

公路承担着其他运输方式的集疏运功能，短途运输优势明显[18]，其可达性可通过各节点到区内主要节点城市的可达性来表达。在公路路网基础上，测算各乡镇节点到七个区县节点的最短旅行时间，以人口为权重计算各乡镇WATT和PA指数(图2、表1)。高速公路建设后六安可达性效率提升明显，2014年、2020年六安WATT比2005年减少了17.4%、27.2%，PA提升了10%、22%。空间上由“V”型格局向“H”型格局演变，2005年WATT由市区向外围呈“V”字型不断上升，其中南部大别山区可达性水平最差，这与当地错综复杂的山区地形以及不完善的路网结构有关，同时由于距离市区较远，霍邱西北部、寿县东北部、舒城东南部可达性均较差。随着沪陕、济广等高速相继开通，2014年WATT呈“H”型向外上升，其中金寨(24.4%)、霍邱(21.1%)、霍山(19.4%)提升幅度最高。2020年德上高速贯通，进一步提升了六安高速公路网络化，弥补了六安东南、东北方向交通短板，使得舒城、寿县可达性提高20%、11.5%。六安PA可达性指数空间演变与WATT相似，不同的是2020年形成以市区、霍邱、舒城为中心的三个高值区。

铁路运输具有非普适性，其可达性主要是铁路路线及站点分布的反映。在陆路交通网络基础上，测算各乡镇节点到不同铁路站点的最短旅行时间，将市级与县级两个等级铁路站点赋予0.6、0.4的权重，计算各乡镇WATT和PA指数(图3、表1)。高速铁路开通后六安可达性效率提升明显，2014年、2020年六安WATT比2005年减少了23.9%、41.9%，PA提升了1.7%、82.4%。空间上可达性高值区由东南方向不断向西北、西南方向演变，2005年可达性水平高的区域分布在铁路站点附近，并向外围逐渐下降，其中金寨、霍邱、寿县由于缺少铁路基础设施并且远离经济中心，可达性最差。霍山虽然也缺少铁路站点，但受到六安站、舒城站双重影响，反而表现出较高可达性。2014年因为金寨站的开通使得可达性高值区向西南方向延伸。2020年在霍邱站影响下，空间格局向西北方向进一步延伸。

航空可达性是航空站点分布的反映，各节点可达性主要表现在对航空站点的接近程度。在公路路网的基础上，测算各乡镇到骆岗机场及新桥机场的最短旅行时间，计算各乡镇WATT和PA指数(图4、表1)。机场搬迁使六安可达性效率显著提升，2014年、2020年六安WATT比2005年减少了9.3%、10.8%，PA提升了11.4%、12.9%。空间上可达性高值区向东北方向转移，2005年可达性高值区以舒城为中心，2014年、2020年演变为以寿县为中心，而舒城可达性却出现下降，主要因为机场的搬迁使寿县与机场的距离变近，而使舒城远离机场。

图2 六安高速公路系统WATT和PA空间格局

图3 六安高速铁路系统WATT和PA空间格局

综合交通可达性反映了各节点在公路、铁路、航空综合影响下的交通便捷程度。根据不同交通方式经济技术特征及其在综合运输体系中所承担的功能对公路、铁路、航空分别赋0.4、0.3、0.3的权重，以此计算综合交通WATT和PA指数(图5、表1)。高速交通使六安可达性效率显著提升，2014年、2020年六安WATT比2005年减少了16.5%、25.9%，PA提升了10.2%、44.4%。空间上由2005年的以市区为中心的圈层分布，

图4 六安民用航空系统WATT和PA空间格局

表1 六安各交通方式可达性变化率

演变为东北、西北、西南、东南齐头并进发展格局。2005年可达性水平高的区域集中在六安市区，WATT低于85的乡镇均位于裕安区，2014年可达性高值区向东北、西北、西南方向延伸，其中大别山区提升幅度最大，金寨、霍山分别节约时间22.3%、14.8%。东南方向可达性出现下降，这与高速公路、高速铁路的缺少，以及同等级金寨站对其的竞争作用以及机场的搬迁远离有很大关系。2020年东南方向可达性有明显提升，这主要是与霍邱高铁站的建设以及德上高速公路建设有关。六安PA可达性指数空间演变与WATT相似，不同的是西北方向因为高速铁路的缺失，潜在吸引力提升并不显著。

图5 六安综合高速交通系统WATT和PA空间格局

2.2 公平影响分析

不同交通方式可达性变异系数存在较大差距(表2、表3)，其中铁路的变异系数最大，2005年、2014年、2020年变异系数分别为0.331、0.343、0.449，说明铁路可达性空间不均衡性远大于其他交通方式。结合变异系数的变化率可以发现，2005—2020年六安公路、铁路、航空WATT变异系数呈增加态势，综合高速交通呈先降后增趋势，从旅行时间的角度看高速交通建设会拉大六安可达性区域差距。2005—2020年六安公路、航空PA变异系数呈先减后增趋势，铁路反之，而综合交通可达性两时间段均分别下降13%、15.7%，说明从吸引力角度看高速交通发展有利于促进六安可达性均衡发展。

表2 六安区县WATT指数变异系数及其变化

表3 六安区县PA指数变异系数及变化

不同交通方式对不同区县的影响程度也存在较大差异，但总体以不均衡发展为主。沪陕、济广、沪蓉高速有利于缩小金寨可达性空间差距，2005—2014年金寨公路WATT和PA可达性变异系数分别下降0.6%、2.6%。德上高速有利于缩小舒城可达性空间差距，2014—2020年舒城两可达性变异系数下降9.5%、32.4%。六安站动车组运营和金寨站开通拉大了霍邱、金寨、舒城的可达性空间差距，特别是金寨两可达性指标分别增加75.7%、87.1%。霍邱站开通则进一步拉大霍邱、金安、寿县、裕安空间差距。机场搬迁有利于舒城空间差距的缩小，2005—2014年WATT和PA变异系数分别下降28.4%、27.7%。考虑综合高速交通，2005—2020年各区县旅行时间空间差异均存在不同程度上升，特别是金安(92.2%)、舒城(86.9%)，空间不均衡性大大加大。霍邱、霍山在吸引力方面空间差距缩小，其他区县空间差距均受到不同程度的拉大。

为反映高速交通开通前后各乡镇可达性的空间变化情况，将各乡镇可达性变化率进行标准化处理(图6)。公路、铁路可达性变化率标准化值大于平均值的乡镇分布在高速公路、高速铁路通过的地方，如沪蓉高速走廊的槐树湾乡、斑竹园镇，济广高速走廊的罗集镇，沪汉蓉高速铁路走廊的白塔畈镇、梅山镇，其可达性变化远高于平均值。但并不是所有位于高速走廊乡镇的可达性变化均高于平均值，例如沪蓉高速走廊的江家店镇、姚李镇以及德上高速走廊的安丰塘镇、茶庵镇等原来就处于较高的公路可达性水平，因而受高速公路影响较小，这有助于空间的均衡性。航空站点可达性变化率标准化值大于平均值的乡镇分布在距新桥机场较近的乡镇，如寿县的大部分乡镇，由于这些乡镇原来就有较高的可达性，因此其高可达性变化率加大空间不均衡性。舒城2005年航空站点可达性也较高，但是可达性变化率较低，其结果有利于空间的均衡性发展。综合交通可达性变化率标准化值与单交通方式相似，高速公路、高速铁路沿线乡镇有利于促进区域的均衡发展，距机场较近的寿县地区拉大了区域差距，而距机场较远的舒城地区在可达性水平不高，又缺少高速交通的情况下，其可达性变化低于平均值，也降低了空间均衡性。

图6 六安各交通系统WATT和PA变化率标准化值(2005—2020)

3 结论与讨论

从效率角度看，高速公路、高速铁路和民用航空等高速交通系统的发展有效地促进了六安可达性效率的提升，其中高速铁路对可达性效率提升最为明显。不同交通方式对不同地区影响程度存在较大差异，高速公路使六安可达性呈“H”型发展格局，其中沪蓉高速、济广高速有利于大别山区可达性效率提升，德上高速有利于提升舒城、寿县可达性水平。高速铁路使六安可达性格局向西南、西北方向延伸，金寨站、霍邱站的开通促进金寨、霍邱可达性大幅提升。合肥机场搬迁使六安航空可达性中心由原来的舒城转为寿县。综合考虑不同交通方式，综合高速交通系统使得可达性格局向东北、西北、西南、东南方向演变。

从公平性角度看，不同交通方式可达性变异系数存在较大差距，其中铁路可达性变异系数最大，其空间不均衡性大于公路和航空。高速交通建设拉大了六安旅行时间的区域差距，但能有效促进市域吸引力均衡发展。各区县内部不同可达性指标受不同交通方式影响程度不同，但总体以不均衡发展为主。不同区位条件的乡镇受高速交通影响存在差距，其中高速交通走廊沿线乡镇受高速交通影响较大，对区域均衡性的提升最为显著，而交通走廊外围原可达性水平低的地区的存在则加剧了区域发展的不均衡性。

高速交通使六安各区县可达性获得了不同程度的提升，未来六安应强化高速交通建设与区域发展的协调性和战略性互动，依托高速交通的发展，带动区域可达性效率的提升，从而实现区域的可持续发展。不同区县受不同交通方式影响不同，可达性变化幅度还存在较大差距，为了更好地实现效率与公平的统一，未来六安高速交通建设的重点应注重交通网络的优化提升，强化与其他交通方式的高效连接，通过组织功能的优化以及集疏运系统的完善，提升其可达性的空间均衡程度。