全球机场群空间格局及其对粤港澳大湾区的启示

◎ 曹小曙 杨景胜 廖 望

全球机场群空间格局及其对粤港澳大湾区的启示

◎ 曹小曙 杨景胜 廖 望

基于2016年的OAG计划航班数据，重点分析了全球机场群的空间格局，并以纽约、旧金山、日本湾区为全球城市区域机场群的典型案例，具体分析了三大湾区发展现状。研究发现：除美国和欧洲的英、法、德、意等国外，中国、日本、泰国和巴西等国的机场群数量占有绝对优势。粤港澳大湾区作为中国发展最为成熟的机场群，呈现出多核心的发展模式，机场体系较为完善，但辅助机场潜力善待挖掘。从空间距离来看，世界三大湾区机场群内机场布局更为紧凑，而旅客在粤港澳大湾区机场间流通的时间成本仍旧过高。在“粤港澳大湾区”的发展主题下，未来应注重打造多功能国际航空门户，服务于“一带一路”战略，挖掘辅助机场的发展潜力，完善机场等级体系，加快建设高效的地面交通疏散网络。

机场群 空间格局 全球城市区域 粤港澳大湾区

一、引言

2017年3月“建设世界级的粤港澳大湾区城市群”国家战略的提出，进一步验证了在全球经济一体化的巨大推动下，全球城市区域是未来全球城市发展的必然趋势。在此过程中，交通不仅仅是交易费用的组成部分，更是城市区域各种功能联系形成和强化的基础条件。民航运输较其他运输方式具有快速、高效、便捷的优势，因此与全球城市区域相适应的机场群建设，对提高全球城市区域的对外开放程度、促进产业结构调整与优化都具有非常重要的作用[1-4]。为此，研究全球机场群的空间格局，特别是各大全球城市区域机场群，对有效引导中国机场群的发展、支撑国际一流大湾区的建设具有重要的借鉴意义。

相比于国外19世纪70年代已经开展的机场群形成和演化、区域内旅客机场选择、机场间和航空企业间的竞争等机场群研究，国内全球城市区域机场群研究仍旧处于形成或发展初期[5-15]。主要通过案例研究总结国外全球城市区域机场群建设的先进经验和发展模式，或另有交通工程类学者采用数量分析方法，以机场群区域内的居民航空出行选择为切入点研究航空客流需求分布、机场群内部市场竞争和机场选址等问题[16-29]。尽管学者们在针对机场群的研究中，已发现机场群的发展过程中存在机场分工的问题，且在其发展过程中需对各机场的功能定位进行协调，但均停留在对定性分析上的协调策略或建议的提出。机场群的理论基础建设仍显薄弱，与地理空间相结合的定量化识别更需加强。本文在对机场群空间识别的基础上，从全球各地区机场群的数量和规模、不同机场群内机场距离等方面进行分析，揭示全球机场群空间格局和美国纽约湾区、旧金山湾区、东京湾区三大典型全球城市区域机场群发展现状。

二、研究区域与方法

（一）研究范围与数据

本文的研究范围为全球5大洲（除南极洲），北非、撒哈拉以南非洲、拉丁美洲和加勒比、北美、中亚、东亚、东南亚、南亚、西亚、东欧、北欧、西欧、南欧、澳大利亚和新西兰、美拉尼西亚、密克罗尼西亚、波利尼西亚等全球17个次区域，248个国家和地区。航空数据来源于OAG（Official Aviation Guide），包括近900家全球主要航空公司、4103个民用机场的2016年计划客运航班和可售座位数①。

（二）研究方法

不同时间段、不同地区机场群识别的方法和标准存在差异，但主要包括区域范围的划定、内部机场筛选和等级体系的构建等过程。

1.全球机场群空间范围划定

为了更精确地对机场群进行识别，考虑部分国家地面、交通基础设施水平较低，全球城市区域（Global city-regions）的发展航空自由化引导下机场服务范围的扩大化，本文以3小时车程时间来识别机场群的空间范围[30-31]。选取2016年OAG(Official Aviation Guide)的计划航班信息中年可售座位数大于60万的机场作为全球航空市场提供民用航空服务的重要机场。在此基础上，按机场可售座位数大小降序排列所有机场，依次将排名靠前的机场作为O点，剩余机场作为D点，通过Python2.7.13编程，并调用OpenStreet API查询OD机场之间的车程时间，一旦识别到两个机场之间的车程时间低于3小时，我们就将该机场与排名靠前的机场归为同一个机场群，并不再对同一机场进行重复分配。

2.机场等级体系识别

为构建机场群内部机场等级体系，本文分别计算区域内各机场可售座位数的占比,并以此作为识别主要机场（primary airports）、辅助机场（secondary airports）的依据。

式中，PSij为2016年机场群i中机场j的可售座位数所占比例，Sij为机场群i中机场j的可售座位数，n为该机场群内的机场总数。其中，主要机场的可售座位数占比大于或等于20%，同时占比最高的机场为核心机场。辅助机场可售座位数占比则为1%～20%之间，剩余可售座位数占比低于1%机场为其他重要机场，以上所有类别的机场的可售座位数均需大于60万座位数/年。

图1 2016年全球机场群空间分布图

图2 2016年各次区域机场群数量和计划客运航班、可售座位比重

三、全球机场群空间格局

（一）数量分布特征

全球共有170个机场群，涉及479个重要机场，提供全球约70%的可售座位和超过60%的航班。从数量上来看，除北美、南亚分别拥有35个、29个机场群外，拉丁美洲和加勒比、西欧、南欧、东亚、西亚、东南亚均有超过10个以上机场群（图3）。但机场群客运市场仍旧集中分布在北美、西欧、南亚，分别提供可售座位（计划客运航班）12亿个（979.3万次）、3.8亿个（247.4万次）、6.2亿个（381.0万次），三者占比分别为34.7%（41.9%）、11.2%（10.6%）、18.1%（16.3%）。

从国家分析，除民航超级大国美国及传统意义上民航较为发达的欧洲国家如英、法、德、意等之外，亚洲的中国、日本、泰国和非洲的巴西等国均占有重要的地位（表1）。美国和中国分别拥有机场群32个和20个，对应提供年可售座位量11.2亿个和6.13亿个，远超位居世界第3位的英国。对比各国航空客运总规模和机场群客运规模，印度出现排位落差。作为航空客运总规模位居前列的国家，印度拥有38个重要机场，提供超过1.9亿个年可售座位数，但其机场群可售座位数为5954.8万，仅占重要机场可售座位总数的30.9%。说明印度的重要机场布局相对分散，相邻城市之间的通航尚未成为其重点航空服务市场。从各国机场群内平均机场数量来看，英国、德国等欧洲国家的机场群平均机场数量分别为6个、4个，日本作为岛屿国家，机场建设密度和地面交通发展水平较高，其机场群平均机场数量也为4个。而泰国、巴西机场群平均机场数量较少，仅为2个。

表1 2016年机场群可售座位数排名前十的国家

（二）机场等级体系特征

机场群中的主要机场平均规模远大于辅助机场。全球170个机场群中共有285个主要机场，185个辅助机场。其中，主要机场、辅助机场分别提供了31.9亿个和5.6亿个可售座位数，对应占全球机场群可售座位总数的84.9%、14.9%（表2）。除西欧的主要机场和辅助机场可售座位比值（计划客运航班比值）最小之外，北非、撒哈拉以南非洲、南欧、西亚、东南亚、澳大利亚和新西兰等6个次区域中的主要机场和辅助机场可售座位比值（计划客运航班比值）均大于10（图4）。

各次区域之间的主要机场和辅助机场数量比差异较大，南欧、澳大利亚和新西兰、西亚等次区域均缺少中间层级的辅助机场。全球机场群主要机场和辅助机场的数量比为1∶1.5，其中南欧、西亚、澳大利亚和新西兰、北非、撒哈拉以南非洲、东南亚主要机场和辅助机场数量比值最大（≥3），拉丁美洲和加勒比、东欧的主要机场和辅助机场数量比值次之（1.5～3），北美、北欧、西欧、东亚、南亚主要机场和辅助机场数量比值低于平均比值（＜1.5）。

对比各国机场群内机场等级体系，中美两国主要机场和辅助机场数量并不符合“塔形”规则，即高等级机场数量应小于低等级的机场数量，仍旧是以主要机场数居多，两者间的数量比值维持在1.2～1.3左右，辅助机场所提供的可售座位数小于主要机场的20%。相反，英国、德国两国辅助机场数量大于主要机场数的2倍。英国辅助机场所提供的座位数为主要机场可售座位数的1.3倍，第二梯队的辅助机场整体发展更为成熟。

表2 2016年各次区域主要机场和辅助机场指标

图3 各次区域主要机场和辅助机场的指标数值比

四、世界三大湾区机场群空间分布特征

目前，学术界对全球城市区域的界定指标和范围尚无统一标准，国内主要沿用Scott（2001）对全球城市区域（Global city-regions）的定义，认为全球城市区域是在高度全球化下，以经济联系为基础，由全球城市及其腹地联合形成的独特空间现象[32]。基本共识是一旦“大都市区”“城市密集区”及“大都市连绵区”等地域被赋予全球经济的战略地位，可称之为全球城市区域。纵观国内外学者对全球城市区域的实证研究，纽约大都市区、伦敦都市圈和日本首都圈可视为世界最发达的全球城市区域。而全球城市区域与世界级机场群总是相伴而生，以美国纽约湾区、旧金山湾区、东京湾区为首的世界三大湾区均呈现出不同发展形态，分别对应多核心、单核和双核发展模式。其中，以美国纽约湾区为代表的机场群最为复杂，具有完善的机场体系，发展最为成熟。

图4 各国机场群内不同等级机场数量分布图

（一）美国纽约湾区机场群

纽约是全球知名的金融中心，以它为核心所形成的纽约湾区是美国发展最为成熟的机场群之一，具有机场体系完善、区域内机场发展较为均衡的特点。基于3小时车程时间识别发现，整个纽约湾区已经形成了以肯尼迪国际机场（John F.Kennedy International Airport，JFK）、费城国际机场（Philadelphia International Airport，PHL）、纽瓦克自由国际机场（Newark Liberty International Airport，EWR）为主要机场，拉瓜迪亚机场（LaGuardia Airport，LGA）、布拉德利国际机场（Bradley International Airport，BDL）为辅助机场，大西洋城国际机场（Atlantic City International Airport，ACY）、维斯特切斯特郡机场（Westchester County Airport，HPN）为其他重要机场的机场体系。其中，2016年主要机场可售座位数占整个机场群的74.1%，对应辅助机场占比23.2%，其他重要机场占1.4%。除了处于第三梯队的其他重要机场发展稍显不足外，主要机场与辅助机场之间的发展差距较小。除肯尼迪国际机场占据区域1/3的客运市场外，费城国际机场、纽瓦克自由国际机场、拉瓜迪亚机场等3个机场的年可售座位数占比均在19%～22%之间。

从空间分布来看，纽约湾区机场群内的4个机场均位于距离肯尼迪国际机场50千米以内，而其他机场也均位于距离城市较近的地方，最大程度上满足了周边居民的航空出行。其中，纽约市周边是机场分布最多也最为紧密的地区，肯尼迪国际机场（JFK）、纽瓦克自由国际机场（EWR）、拉瓜迪亚机场（PHL）均分布在距离纽约市中心20千米、15千米和11千米左右。

图5 纽约湾区机场群空间分布图

（二）美国旧金山湾区机场群

美国旧金山湾区作为加州第二大都会区，仅次于大洛杉矶地区，是世界上最重要的高科技研发中心和科教文化中心之一。根据3小时车程识别，该地区已经形成了以旧金山国际机场（San Francisco International Airport，SFO）为核心机场，奥卡兰国际机场（Oakland International Airport，OAK）、诺曼·峰田圣荷西国际机场（Norman Y.Mineta San José International Airport，SJC）、萨克拉门托国际机场（Sacramento International Airport，SMF）为辅助机场的机场群。其中，主要机场可售座位数占比53.16%，对应辅助机场占比32.69%，其他重要机场占比14.15%。

整体来看，虽然旧金山湾区机场数量要小于纽约湾区，但其机场分布仍旧较为紧密。除核心机场外，区域内的其他机场间的客运市场规模相当，无明显落差。距离旧金山市区仅16千米左右的旧金山国际机场的航空客运服务仍占据主导地位，可售座位数远大于距离旧金山市区18千米左右的奥卡兰国际机场。诺曼·峰田圣荷西国际机场、萨克拉门托国际机场也均在位于距离其核心机场的150千米范围内，两者之间年可售座位数仅相差5%。

（三）日本东京湾区机场群

相较于纽约和旧金山湾区，东京湾区机场群机场组成较为简单。在以地面交通网络发达的东京湾区仅以东京羽田国际机场（Tokyo International Airport，HND）、成田国际机场（Narita International Airport，NRT）两家机场为主。同时，距离市中心仅12千米的东京羽田国际机场，2016年提供了超过5000万个可售座位，占比区域总数的67.6%，对应成田国际机场占比32.38%。从始建初，两个机场之间具有明确的分工和合作关系，1978年开始运营的成田国际机场是有效解决了19世纪70年代开始就出现在羽田国际机场的容量限制问题，同时成为了日本对外国际航班最为重要的机场。

五、对粤港澳大湾区机场群发展的启示

通过分析全球机场群空间格局和世界三大典型全球城市区域机场群的发展，为进一步配合“粤港澳大湾区”的发展战略，从全球城市区域机场群发展角度应注重以下内容：

（一）打造多功能国际航空门户，服务于“一带一路”战略

对比全球机场群的发展阶段，提升机场运营效率成为粤港澳大湾区机场群未来30年的首要命题。相比于英美等发达国家，中国的机场密度仍旧较低，粤港澳大湾区中的三大机场作为大型国际机场，辐射范围较广，拥有广阔的内陆腹地市场。与此同时，粤港澳大湾区拥有世界三大湾区的优势资源，三大主要机场所处城市均拥有享誉世界的名牌，香港是亚洲著名的金融城，深圳是快速发展的创新知识城，广州保有大量先进制造业。在这三大产业的交织融合和共同发展下，粤港澳大湾区的航空市场不仅仅拥有强大的内需，国际航空市场也将进一步增加。但相比日本东京湾区机场群，粤港澳大湾区内的机场受限于航空管制，除香港国际机场外，其他机场的国际话语权仍旧较低，所对应的国际航空市场覆盖范围受限，在与新加坡、日本东京、泰国曼谷等机场群进行竞争过程中仍显吃力。因此，未来粤港澳大湾区应鼓励各大航空公司配合“一带一路”的战略需求，开辟国际航线，尤其是远程洲际航线，加强与中西部、东北部地区的航空联系，优化航班资源配置，提高机场中转效率，争取中国与“一带一路”沿线国家的客运份额，由此强化粤港澳大湾区机场群的全球航空枢纽地位。

图6 旧金山湾区机场群空间分布图

图7 东京湾区机场群空间分布图

（二）挖掘辅助机场的发展潜力，完善机场等级体系

就目前来看，粤港澳大湾区机场群发展较为成熟，三大主要机场之间的竞争较为激烈，未来更可能的是走向于类似纽约湾区的多核心发展模式。香港、深圳、广州三大机场客运市场规模已经超过了90%，第二梯队的辅助机场的市场份额仅占10%，无其他重要机场作为补充。目前广州白云国际机场所面临的超负荷运转也正是由于已建设的辅助机场并未发展起来，同时由于地理位置和环境限制也无法承载广州白云国际机场的容量转移，造成区域整体发展空间受限。因此，在接下来的机场群发展中，不仅仅要注重大门户、大枢纽的发展，更是要充分利用现有的基础设施条件，充分挖掘辅助机场的发展潜力。

（三）加快建设高效的地面交通疏散网络

相比于纽约湾区、旧金山湾区、东京湾区机场群的机场布局，粤港澳大湾区内的机场布局相对分散，各机场距离核心机场的平均车程时间在2小时以上，加以香港与大陆之间的边界效应，使得旅客在区域内的机场间无法得到快速流通。这种距离摩擦削弱了机场之间的联系，无法形成有效的机场分工。因此，在全球城市区域机场群未来的发展过程中，应特别注重地面交通网络的建设，建构一条综合交通体系的高速疏散通道，这是整个粤港澳大湾区，特别是广州作为连通深港澳和中国内陆的关键节点所需发挥的作用。

注释：

①各国和地区分类依据来源于联合国官网，为方便分析，将地区代码分类中的“中国香港特别行政区”、“中国澳门特别行政区”合并到“中国”。

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Spatial Pattern of the Worldwide Airport Clusters and Its Enlightenment for Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

Cao Xiaoshu,Yang Jingsheng ,Liao Wang

This article employs the OAG (Official Airline Guide) flight schedule data of 2016 to first analyze the spatial pattern of airport clusters and the current situation of the world's three Bay Areas.Results indicate that:besides European countries and the United States,China,Japan,Thailand and Brazil occupy important positions in the construction of airport clusters in the world.As the most mature airport clusters in China,Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area has shown the multi-core development mode with a more perfect airport system,but the potential of secondary airports is yet to be explored.From the perspective of space distance,the layout of airports in the airport clusters in UK or USA are more compacted,the cost of mobilization among airports in the bay areas for the people is still high.Under the theme of the development of“Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area”,it should pay attention to build a multi-functional international aviation gateway,cooperate with the Belt and Road Strategy,explore the potential of secondary airports,improve the airport hierarchy and accelerate the construction of efficient ground traffic evacuation network.

airport clusters; spatial pattern; global city-regions; Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

F562 doi:10.3969/j.issn.1674-7178.2017.06.004

国家自然科学基金项目(41671160)。

曹小曙，中山大学城市与区域研究中心教授，博士生导师，研究方向为地理与规划。杨景胜，广东省东莞市城建规划设计院高级工程师，主要从事建筑设计、规划设计、建设项目技术审查、规划管理研究。廖望，中山大学城市与区域研究中心博士研究生，研究方向为航空运输地理与城市发展。

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