［提要］　基于时空距离的二维视角，利用时空距离可达性、经济潜力和加权平均旅行时间评估长株潭城际铁路开通后对城镇体系空间格局的影响和优化对策，结果表明：长株潭城际铁路的开通和运营在一定程度上提升长株潭地区的时空距离可达性，引起长株潭地区城镇体系空间格局的变化。但由于长株潭地区原本交通基础条件较好，导致各项指数的变化情况不大。针对这些情况，得出分析结论，并提出建议。

关键词：长株潭城际铁路；时空距离可达性；城镇体系空间格局

中图分类号：F061.5 文献标识码：A

收录日期：2019年1月17日

城镇体系的演化与交通网络的发展是一种空间互动的过程，城际高铁建设对于缩短沿线区域时空距离、推动沿线经济发展及城镇体系空间格局的重构均产生重要影响。许多研究表明：交通网络体系对于城镇体系空间结构的优化有着重要的作用。长株潭城际铁路是连接长沙、株洲、湘潭三大城市的城际快速铁路，于2010年6月30日正式开工建设，全长104.36公里，共设24站，最高运行时速为200公里，建成后长株潭三市之间的交通时间将缩短为30分钟以内。长株潭城市群作为湖南省经济发展的增长极，对于湖南省乃至整个中部地区的发展至关重要，而长株潭城际铁路正逐步发挥着越来越重要的作用。

一、研究区域概况与数据来源

长株潭城市群位于湖南省东北部，包括长沙、株洲、湘潭三市，面积为2.8万平方公里，下辖11区、12县（市）。目前，长株潭城市群区域规划确定城市群的核心区面积为8，448.14平方公里，这一区域包括长沙市、湘潭市、株洲市市区，形成以长株潭三市为增长极、三市之间的交通设施为纽带的核心组团发展区，形成以铁路和高速公路为发展轴的城镇网络群体。

本研究的数据主要来源于湖南省统计年鉴、湖南省交通网和湖南省各门户网站，其他相关数据通过简单计算得出。

二、研究方法

（一）时空距离可达性。可达性是评价交通网络和交通区位的常用指标，是指在适当的时间到达某一指定地点并依靠某种交通设施的能力。本研究以时间和空间作为测度距离的数据基础，通过时间和空间的距离来度量节点之间的可达性。

Ai=■Lij，Ti=■tij，tij=■

式中：Ai为节点i的空间距离可达性；Lij为节点i到j的铁路距离；n为总节点数；Ti为节点i的时间距离可达性；tij为通过长株潭城际高铁从节点i到j的行车时间；V为各高铁设计时速。

（二）经济潜力。经济潜力是指节点城市相对于其他节点城市所体现出来的经济发展的潜在优势度，主要表现在节点城市向其周边所提供的各种服务以及对周围地区的辐射带动作用。经济潜力模型由物理学中的万有引力模型演变而来，表达公式为：

Pi=■■

式中：Pi为节点城市i在区域交通网络内的经济潜力，Pi值越高，节点i可达性越高，反之越低；Dij为通过某种交通工具从i节点到j节点所需要的费用、时间与中途距离，a为距离摩擦系数，通常取1；Mj为研究区域范围内j节点城市的社会经济要素流量。

（三）加权平均旅行时间。加权平均旅行时间是站在时间权重角度上从而直观地判断城市可达性的改善程度。加权平均旅行时间主要是从时间或者成本节约的角度来评价区域内各节点可达性的高低，一般而言，区域经济的核心的加权平均旅行时间要高于边缘区。其表达公式为：

Ai=■

式中：Ai即i节点的加权平均旅行时间，表示i节点的可达性水平，Ai值越高表明i节点的可达性水平越高，反之亦然；Tij表示节点i利用某种交通设施到达节点j的最短旅行时间；Mj表示评价范围内节点j的某种社会经济要素流量，本文采用节点城市的GDP作为衡量指标。

三、结果与分析

（一）时空距离可达性分析。长株潭城际铁路的运营明显提升了沿线城市时空之间的可达性，但是由于各沿线城市的人口规模、经济实力、集聚水平、地理位置以及功能定位等方面的不同，其所引起的时空距离可达性肯定也有一定的差异。长株潭城际铁路在长沙设12个站、湘潭4个站、株洲5个站，从站点分布上来看，长沙作为城际铁路站点分布最多的城市，且位于城际铁路的中心地带，可接收来自株洲、湘潭两个方向的要素流动和传输，其时空距离可达性最优；而湘潭和株洲由于地理位置和经济实力，仅接受单方面的人口、经济等要素的传递，因此湘潭和株洲的时空距离可达性要弱于长沙。从表1可知，长沙站不管是时间距离可达性还是空间距离可达性都要优于长沙西站、株洲站和湘潭站，这是因为长沙站位于长株潭城际铁路的中间部位，到达其他站点的距离要小于其他站点之间到达的相互距离。而且以长沙为中心随着距离的增加，时空距离可达性也随之增加，呈现一种从“中心-边缘”地区逐渐递减的格局，大致遵循着“距离衰减理论”。（表1）

（二）经济潜力分析。从表2可见，长沙的经济潜力值在高铁运营前后均大于株洲和湘潭，这是因为长沙不仅是长株潭城市群的经济政治中心，还是其交通运输中心。湘潭是三个城市中高铁潜力值最低的城市，其经济潜力值不仅受经济实力的影响还有地理位置的影响，与株洲相比，其经济实力不及株洲，而且株洲作为京广线上重要的铁路枢纽，其交通地理位置明显要好于湘潭。长株潭城际铁路的路线呈“人字形”形态连接长沙、株洲和湘潭，由于其原本的铁路路线，湘潭和株洲之间并无城铁交通，因此其主要作用是连接长沙和株洲以及长沙和湘潭。由表2可知，湘潭和株洲的高铁经济潜力值的增长并不大，高铁运营前后的差值也比较小，这说明城际铁路主要是连接长沙和株洲以及长沙和湘潭。株洲是高铁经济潜力差值和增加率最小的城市，原因在于株洲市本来就是湖南省目前最大的铁路枢纽，其交通运输条件和交通地理位置均优于湘潭市，作为京广线上的重要交通要地，其经济实力也强于湘潭市。随着沪昆线的建设完成，沪昆线和京广高铁在长沙的交汇，长沙将成为我国中部最大的高铁枢纽，可以预见，长沙的经济潜力值将进一步增加。（表2）

（三）加权平均旅行时间分析。高铁运营前后，长沙、株洲、湘潭三市的加权平均旅行时间变化不是很大，其插值和减少率都比较小。这是由于长株潭三市之间的交通联系在长株潭城际铁路建设前就较紧密，随着城际铁路的建设，长株潭三市之间的时空可达性进一步得到了提升。株洲相对于长沙和湘潭加权平均旅行时间的增长率最小，因为株洲作为京广铁路的运输枢纽，与长沙、湘潭的交通联系本来就很紧密，而且城铁铁路并没有湘潭-株洲的这一班列车，所以城际铁路的建设对株洲的加权平均旅行时间较少。湘潭市是加权平均旅行时间最高的尝试，相对于其他两市，既不是长株潭城际铁路的交通中心地带，而且还位于城际铁路的尾端，其交通地理位置和经济实力都要稍逊一筹。长沙凭借自身的地理优势和经济实力可获得来自于首末双向城市的辐射和推动作用，因此其加权平均旅行时间最小，可达性最高。由此可见，城市区位、城市交通基础设施以及其经济实力与加权平均旅行时间成明显的负相关，与可达性呈明显的正相关。（表3）

四、基于可达性变化的长株潭地区空间体系的影响和优化

（一）城际铁路的发展将推进长株潭一体化进程。长株潭城际铁路对于促进沿线地区的空间整合和同城化将产生重要影响。高速铁路的发展对人才、资金、信息、技术等生产要素在城市群里的频繁流动和合理配置有极大的推动力，长株潭城际铁路的建设促进了长株潭城市群内生产要素更加快捷便利的流动，加强了长株潭城市群之间的经济联系，提高了长株潭城市之间的可达性。同时，基本上实现了长沙、株洲、湘潭的“同城化”，可有效改善城市圈内部各个城市之间的通达性，重构各城市之间的空间联系。

要素流动的同时，各个城市由于其发展区位的不同，必然引起不同地区要素流动和集聚的不均衡，这种要素的集聚在空间上的表征必然会带来新的“中心-边缘”格局体系的形成。长沙作为长株潭城市群的核心地区的位置将得到进一步的加强，其长株潭以外的区域逐渐弱化，初步形成以长株潭为中心的城市体系结构，但是由于溢出效应的存在，其边缘地区由于与长株潭三市的经济联系、长株潭三市对其的带动和辐射作用以及长株潭一体化政策的推进，其经济实力也会得到一定的提升。

（二）高铁站点的布局将带来长株潭地区城市空间结构的改变。高铁站点对经济要素的集聚和中转特性将会推动该地区的经济集聚、人才科技的引进和基础设施的完善，促进高铁站点地区产业布局与经济的发展，从而在高铁站点附近形成新的经济增长点。此外，高铁站点带来的发展潜力和发展机会，必然引起新一轮资源要素的重组。多数的资源要素向高铁站点地区迁移和布局，不仅推动站点地区成为新的城市中心、副中心和服务区，也疏散了中心城区过于拥挤的人口、产业和功能，有效缓解老城区过于膨胀和拥挤的状态，推动了城市内部空间结构的重构，随着内部地铁、轻轨等交通方式的进一步建设，新老中心的空间联系也将日益密切，从而形成多中心的网络格局。

随着长株潭一体化的进程，各个城市之间协同发展的程度会随之提高，但由于经济要素流动的梯度效应，长沙作为其中心地位必然会进一步加强，同时借助长株潭城际铁路为引导的交通网络体系，不断地扩大服务范围，完善城市的功能结构，加强城市之间的产业分工与合作，从而加速长株潭城市群一体化的进程。湘潭、株洲作为长株潭城市群重要的两大城市，在现有长株潭城际铁路的新局面下，通过完善配套服务设施，扩大交通枢纽服务范围，积极参与新一轮的分工和合作，同时与自身城市的优势相结合，因地制宜发展优势特色产业，不断平衡人口集聚和城镇用地之间的增长关系，促进城镇化的良性发展。

（三）建设以长株潭三市为中心的城铁经济圈，加快近域城市空间的整合，打造“3+5”城市群。建设以长株潭3个城市为中心，以一个半小时通勤为半径，包括岳阳、常德、益阳、娄底、衡阳5个城市在内的“3+5”城市群建设，同时重视大湘西开发和湘南开放。城际铁路的修建必然带来新的发展机遇和挑战，在我国经济新常态的背景下，湖南“3+5”城市群必须大力实施新型工业化战略，以工业的大发展来推进城市群经济的发展，走经济高效的新型城镇化道路，八大城市之间要依托各自的优势产业，发挥比较优势，实现区域内优势资源的合理流动和优化组合，充分发挥城际铁路作为资源要素集散地的优势点，打造铁路沿线发展经济带，以各城市为节点，以城际铁路线为轴，实行“点-轴”发展模式，带动沿线地区的经济发展。

五、结语

长株潭城际铁路的开通，进一步提高了长株潭地区的时空可达性，加权平均旅行时间和经济潜力变化的幅度较小，一方面是受到两两城市之间相互距离和交通时间较短、经济实力差距不大的影响；另一方面是因为在长株潭城际铁路修建前三市之间的交通条件本来就较好，时空可达性加强，长株潭城际铁路的修建只是进一步提高了其时空可达性和便捷度。虽然三市的时空可达性都有所提高，但是其改善程度还是有一定差异的，其中长沙为最高，改善程度最好。同时，城市之间可达性的改变对其空间格局有一定的影响，随着经济要素向铁路沿线的集聚，可能带来新一轮的空间整合和重构。

（作者单位：湖南师范大学资源与环境科学学院）

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