高铁背景下河南城市铁路费用可达性及消费预期

陈层层，范况生,陈文峰

(1.河南财经政法大学 城乡协调发展河南省协同创新中心，河南 郑州 450046；2.商丘师范学院 环境与规划学院，河南 商丘 476000)

0 引 言

自京津城际高速铁路开通以来，我国进入了高速铁路的大发展时期，在《中长期铁路网规划(2008年调整)》确定的“四纵四横”总体规划框架下，相继建成胶济、石太、合武、武广、郑西、福厦、京沪等高速铁路，截止到2015年底，全国高速铁路通车里程达1.9万km，占世界高速铁路总里程的60%以上，成为世界上拥有高铁和发展速度最快的国家.2016年国家发改委印发《中长期铁路网规划》指出，在“四纵四横”高速铁路的基础上，到2030年拟建成“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网.高速铁路作为一种发展较快的新兴交通方式，其最直接的影响是缩短地区间的旅行时间，对城市联通性、生产要素流动和区域发展产生重要影响，国内外对高速铁路建设的空间经济效应也给予了高度关注，主要集中在高铁建设对城市可达性、要素流动和城市空间结构的影响方面，尤其在高速铁路的可达性效应方面已从跨国、国内、区域和地方等多个时空尺度展开了探讨并积累了不少成果.

有关高速铁路的时间可达性研究方面，在跨国尺度上，主要集中在高速铁路对区域便捷性的影响方面，普遍认为高速铁路的发展极大地缩短了城市间的旅行时间.1990年以来国外学者关于高铁可达性的研究主要表现在泛欧高铁网及马德里-巴塞罗那-法国边境高铁对欧洲各地区可达性的影响[1]，Coto-Millan等(2007)分析了欧盟范围内高铁发展后欧洲中部城市的可达性变化[2]；国内马颖忆等从可达性和空间联系两方面探讨了泛亚高铁建设对中国西南边疆地区与中南半岛空间联系的影响[3]；金凤君等以东亚高速铁路网络为研究对象，对比分析中国、日本和韩国现状及规划高速铁路的时空收敛效应及对城市交通圈的效应，探讨了东亚高速铁路网络演化模式及影响因素[4].在国家尺度上，学者通常把研究对象集中于高铁对全国范围内城市可达性影响分析，高铁网络发展引起可达性格局演变的过程等[5,6].Sasaki开展了日本新干线所引起的可达性变化及其对区域经济和人口扩散作用的影响[7]，Kim研究韩国首尔-釜山高铁建设带来的首都地区可达性变化和空间重构[5].国内孟德友等[8]、冯长春等[9]、文嫮等[10]采用加权平均旅行时间对高铁时代中国省际可达性进行了研究；钟业喜等测算了全国省会城市可达性并对省会城市一日交流圈的范围及格局变化进行了探讨[11]；姜博等基于时间、经济与重心视角利用可达性模型结合GIS空间分析手段探究了高铁通车前后沿线城市可达性的动态变化，并利用综合变异系数、层级分析法和改进的哈夫模型分析了高铁可达性空间演变特征及规律[12]；还有学者探讨了其他城市到首都、区域中心城市或所有城市间最短旅行时间的变化，评价高速铁路网络建设对可达性的影响[13,14].区域尺度上，学者多采用GIS和网络分析方法比较有无高铁及铁路提速前后区域可达性变化，且多把目光投放到高铁沿线城市、研究对象城市到区域中心城市可达性等，诸如国内学者采用最短旅行时间、经济潜力、日常可达性等方法结合空间分析技术分别对沪宁[15]、京沪沿线[16]、长江三角洲[17-19]、皖北[20]、哈达[21]和京津冀地区[22]等地高铁可达性及变化进行分析，讨论了高铁引起可达性变化对区域发展格局的可能影响.在地方尺度上，杨金华等[23]、高安刚等[24]、高尚等[25]分别对湖南、广西、河南等省区的高速铁路发展对省内城市、沿线城市的交通可达性及经济联系格局的变动情况进行了研究.Urena等(2009)从国家、区域和地方3个尺度综合研究了高铁对大中城市可达性的影响，在国家和区域水平上考察大中等城市到达中心大都市区的可达性，在地方水平上把大中等城市作为地区中心城市考察可达性变化[26].

综论高铁可达性相关研究成果发现，研究国家和区域层面多，省域层面少；发达地区较多，中西部地区研究较少；时间可达性研究较多，费用可达性研究较少.尤其是诸多研究多关注于高铁带来的时空距离压缩，忽略了出行费用的增加，这在某种程度上会夸大高铁对区域的社会经济影响.近年来国外也有学者采用经济成本可达性分析工具评价交通价格政策与新建交通设施的空间影响[27,28]，而国内此类研究关注较少，张凯烊等以京沪高铁沿线城市为例，根据城市时间节省的货币成本与小时工资作比较，并结合高铁车次比重计算了不同城市居民“被高铁”的可能性，成为国内高铁旅行费用研究的代表性成果[29]；黄洁等利用省会城市交通时间及相应票价比较了普通铁路旅行服务价格和高速铁路旅行服务价格，分析了高铁对省会城市经济可达性的影响及居民的消费能力[30].总之，对高铁费用可达性及空间格局变化的研究还相对较为薄弱，本文将从城市费用可达性的角度研究河南省地市间及与省外城市间的费用可达性进行比较分析并对居民高铁消费预期进行分析，以期为优化高铁供给格局提升高铁利用效率提供理论参考.

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 平均旅行费用

平均旅行费用是在特定交通系统下某城市到其他城市的交通旅行费用的平均值，是对费用可达性水平的测度，其计算公式为

(1)

式中：Ci为城市i到其他城市的铁路客运平均费用，表征城市i的费用可达性；Cij为城市i到j的票价；n为与城市i连通的城市数.Ci值越小，表示城市铁路服务价格越低，居民消费铁路服务的可能性越大；反之，城市铁路服务价格越高，居民消费铁路服务的可能性越小.

1.1.2 相对费用指数

相对费用指数为城市铁路客运平均费用与各城市平均费用均值之比，反映城市在整个网络中费用可达性相对地位的高低，表达式为：

(2)

式中，Ci′表示i城市的相对费用指数，值小于1表示该城市的费用可达性优于区域平均水平，值越小表示该城市的费用可达性水平越优，反之则越差；N为区域内城市总数.

1.1.3 边际费用均值

边际费用均值是在借鉴张凯烊等研究中的“旅客节省的单位时间价值”及黄洁等研究中的“小时经济额度”基础上提出的[29,30]，为城市与其它城市间单位旅行时间节约所增加的费用的平均，即时间节约与费用增加的比值的平均值，表达式为：

(3)

式中，Ri表示i城市的边际费用均值，可以反映铁路供给的性价比，值越小表示i城市的铁路服务性价比越高，反之，则越低；Cim表示城市i与m间的旅行费用，Tim表示城市i与m间的最短旅行时间，m表示与i城市连通的城市数.

1.1.4 消费预期指数

为进一步刻画居民对高铁的消费预期构建消费预期指数，具体为边际费用均值与居民每小时收入的比值来表示，其表达式为：

(4)

式中，CEi表示i城市居民的消费预期指数，值越大，表示居民的消费倾向越弱，反之则越强；HIi表示i城市居民的小时平均收入，这里用2015年城镇居民小时平均收入表示，以2015年的月平均实际工作日并按每日8 h工作制计算得到，其他参数同上.

1.2 数据来源说明

文中把D字头动车组、G 字头高速动车组及C字头城际高速列车统归为高速列车，其他为普通列车.以河南省16地市为研究对象，主要考虑到截止到研究时濮阳尚未开通铁路，济源为省辖县级市且不是铁路干线沿线城市，与其他城市直通列车班次较少，故暂未考虑濮阳和济源两市.数据来源于2008年石开列车时刻表与2015年极品列车时刻表，数据更新时间分别为2008年10月14日和2015年9月26日.在查询数据过程中遵循以下原则:(1)若两城市间有直通列车，则取直通列车运行时间，若两城市间无直通列车，则取两城市间通过一次中转的最短时间；(2)城市间交通时间取所有列车班次中最小旅行时间，旅行费用取旅行时间最短列车班次对应的票价，普通列车取硬座票价，高速列车取二等座票价；(3)若两城市间无直通列车，省内城市间按最短旅行时间原则选择中转站获得两城市间的最短旅行时间及对应的费用，与省外城市间无直通列车时选择郑州为中转站获得与省外城市间的最短旅行时间及对应的费用；(4)到2015年全国共有地级及以上城市295个，包括直辖市4个，副省级城市15个和地级市276个，考虑到数据的可获得性和可比性，省外城市取2008年与郑州有直通列车的城市，共146个城市.地市人均收入数据来源于2016年《河南省统计年鉴》以及2015年河南各地市国民经济和社会发展统计公报等.

2 河南城市省内费用可达性

2.1 城市省内费用可达性

高铁与普通铁路相比具有更高的建设成本和运营成本，其票价也相应较高，随着河南省部分城市间开通了高速列车，大部分城市的平均旅行费用都有不同程度的提升，2008—2015年16地市的省内平均旅行费用均值由46.76元增值71.61元，平均增长了53.15%，高速铁路在大幅度缩短地区间旅行时间的同时也在较大程度上抬升城市间的旅行费用.2008年省内费用可达性较优的城市新乡、洛阳、平顶山、许昌、开封、郑州的平均旅行费用在40元以内，而费用可达性较差的后五位城市均为地理位置位居省际边界地区的城市，依次为三门峡、商丘、驻马店、安阳和信阳的平均旅行费用都在50元以上(表1)，费用可达性全省平均水平以上的城市9个，相对费用指数小于1，新乡费用可达性最优，相对费用指数为0.74，周口的费用可达性与全省平均水平相当，信阳的相对费用指数高达1.59(表2).2015年费用可达性较优的城市平顶山、开封、焦作、周口、商丘和南阳的平均旅行费用在60元以内，而费用可达性较差的后五位城市为鹤壁、驻马店、安阳、信阳和三门峡的平均旅行费用在85元以上，费用可达性在全省平均水平以上的城市10个，费用可达性最差的三门峡市的平均旅行费用为129.5元，相对费用指数达1.81.两个年份各城市平均旅行费用的标准差分别为11.25和27.75，变异系数分别为0.24和0.39，表明城市间平均旅行费用提升的过程中其绝对和相对差距也在拉大.

表1 2008年2015年河南各地市省内平均旅行费用

从平均旅行费用和相对费用指数的变化幅度和平均旅行费用变化率来对各城市的费用可达性变化及成因进行分析(表1，表2)，2008-2015年间各城市平均旅行费用平均增加了24.85元，这其中分为两类：(1)三门峡、洛阳、鹤壁、信阳、新乡等11个城市的平均旅行费用有不同程度的增加，9个城市的平均旅行费用增加幅度在平均变化幅度以上，尤其是三门峡、洛阳和鹤壁的增加幅度居全省前3，相对变化率在118%以上，平均旅行费用增加最多的三门峡达77.3元，相对变化率高达148.08%，增加最小的南阳市的平均旅行费用增加幅度仅5.6元，相对变化率为11.6%；(2)开封、平顶山、焦作、商丘和周口的平均旅行费用表现出不同程度的降低，但降低幅度较小，都在4元以内，降低最大的焦作的平均旅行费用降低了3.6元，相对变化率为8.6%，其原因在于2015年这些城市增加了与省内城市间的直通普通列车班次，因而带来了旅行费用在一定程度上减小.相对费用指数越小表明城市在铁路系统中的费用可达性地位越高，相对费用指数减小的7个城市商丘、焦作和周口的相对费用指数减小幅度在0.3以上，表明这些城市的费用可达性地位在提升，在相对费用指数增大的9个城市中三门峡、洛阳、鹤壁和新乡等的相对费用指数提升幅度都在0.2以上，表明这些城市的费用可达性地位在降低.费用可达性是由城市的地理位置和与全省城市的通车里程、列车客运班次的组织、是否开通高铁等多种因素共同影响的结果，城市开通高速列车联系的城市数量越多，城市所处的地理位置越边缘，与省内其他城市的旅行距离越大，则该城市的旅行费用增加幅度就会越大；而城市以直通普通列车联系的城市数量越多，则该城市的平均旅行费用则会有一定程度的降低.

表2 2008年2015年河南各地市省内相对费用指数

3 河南城市省际费用可达性

到2015年全国高速铁路运营线路71段，运营总里程2.36万km，其中设计时速200 km以上的线路里程1.9万km.以郑州为中心开通运营的高铁路段有郑西、郑武、京石郑高铁、郑开和郑焦城际铁路，2015年郑州已与全国67个城市开行了高速列车，这在缩短城市间旅行时间的同时也将在很大程度上抬高城市的旅行费用成本.2008-2015年16地市的省际平均旅行费用均值由159.30元增值222.61元，平均增长了39.74%，表明高速铁路开通在较大程度上抬升城市间的旅行费用.2008年省际费用可达性较优的城市洛阳、郑州、新乡、开封和许昌的平均旅行费用在152元以内，省际费用可达性较差的后五位城市平顶山、南阳、周口、驻马店和信阳的平均旅行费用在163元以上(表3)，省际费用可达性在平均水平以上的城市9个，相对费用指数小于1，洛阳的变化省际费用可达性最优，相对费用指数为0.89，信阳的费用可达性最差，相对费用指数为1.13(表4)，省际费用可达性更多的与高速铁路连通的城市数量有关，城市由高铁连通的与省外城市数量越多，费用增加也越大.2015年省际费用可达性较优的城市商丘、平顶山、开封、南阳和周口的平均旅行费用在215元以内，而省际费用可达性较差的后五位城市三门峡、驻马店、信阳、鹤壁和安阳的平均旅行费用在240元以上，费用可达性在全省平均水平以上的城市减至7个，费用可达性最差的安阳市的平均旅行费用为269元，相对费用指数达1.21.两个年份各城市平均旅行费用的标准差分别为11.27和26.55，变异系数分别为0.07和0.12，虽然城市间省际平均旅行费用的绝对和相对差距也在拉大，但城市省际旅行费用的差距并不大，这在一定程度上反映了城市的省内区位对省际旅行费用的影响不大，省际费用可达性更多的受铁路客运组织的影响，即城市以高铁或普通铁路连通的城市数、城市间是否有直通列车等的影响.

表3 2008年2015年河南各地市省际平均旅行费用

从平均旅行费用和相对费用指数的变化幅度和平均旅行费用的变化率来对各城市的省际费用可达性变化及其成因进行分析(表2，表3)，2008-2015年间各城市平均旅行费用平均增加了63.31元，11个城市的平均旅行费用增加幅度在平均变化幅度以上，安阳、鹤壁、三门峡、郑州、漯河和新乡的变化幅度在75元以上，相对变化率在47%以上，最高的安阳的平均旅行费用增加了107.66元，相对变化率达66.73%，变化幅度低于平均变化幅度的有5个城市开封、周口、南阳、平顶山和商丘的平均旅行费用增加幅度在40元以内，相对变化率在26%以内，最低的商丘的平均旅行费用仅增加16.29元，相对变化率10.58%.相对费用指数越小表明城市在铁路客运网络中的费用可达性地位越高，相对费用指数减小的5个城市中平顶山、商丘、南阳和周口的相对费用指数减小幅度在0.16以上，表明这些城市的费用可达性地位在提升，在相对费用指数增大的9个城市中三门峡、鹤壁和安阳的相对费用指数提升幅度都在0.1以上，表明这些城市的费用可达性地位在降低.省内区位对城市的省际费用可达性水平影响不大，省际费用可达性更多地受高铁的通达里程和城市在全国铁路客运网络中的地位的共同影响，城市开通高速列车的城市数量越多，高铁通车里程越大则该城市的旅行费用增加幅度就会越大，反之，城市以高速列车联系的省外城市数量越少，高铁通车里程越小，城市以普通类车直通的省外城市数量越多，则该城市的平均旅行费用就越低.

表4 2008年2015年河南各地市省际相对费用指数

4 河南城市居民高铁消费预期

4.1 城市边际费用均值

高铁建设成本主要包括基建、技术、安全和环境成本，此外，由于固定资产折旧和资本成本在运输总成本中的比例大，有关设备的维修费用也较高，再加上高铁运行的能耗，都进一步推动了高铁车票的高价格，所以旅行时间的缩短需要支付更多的旅行费用，边际费用是指城市间由于高速铁路开通运营,单位旅行时间节约所导致的旅行费用的增加程度，在一定程度上能够反映高速铁路提升城市时间可达性的机会成本高低.根据各城市间的最短旅行时间和旅行费用对各城市的边际费用均值进行测算与比较发现(表5)，2008-2015年期间河南各城市边际费用均值的平均值为29.17元/h，边际费用均值在平均水平以上的城市有10个，三门峡和洛阳在41元/h以上，安阳、信阳、漯河、驻马店、开封、郑州和许昌的边际费用均值在30元/h以上，这些城市缩短旅行时间所支付的费用成本较大.新乡、焦作、南阳、商丘、周口和平顶山的边际费用均值在平均水平之下，尤其是平顶山的边际费用均值仅为12.01元/h，为全省最低值，主要原因在于平顶山为非高铁干线沿线城市，2015年尚未与省内外其他城市开通高铁列车，与不少城市增开了不少直通普通列车，平顶山与其他城市的铁路客运费用增加幅度较小，直通普通列车班次的开通也在一定程度上减小了其与其他城市间的旅行时间，综合造成了平顶山边际旅行费用均值较小.

表5 河南各城市边际费用均值

4.2 高铁消费预期分析

各种交通工具的出行成本与个体消费能力决定旅客交通方式的选择，高收入群体可能更注重旅行的舒适度和时间的缩短，而低收入群体对出行时间长短没有太高要求，而对交通费用的支出变化更为敏感.不同收入群体的居民对高铁的接受程度，往往会对时间节约的费用成本与相同时间的收入作比较，以衡量选择高铁出行方式的性价比及意愿或预期.当节省单位时间的费用成本低于小时收入时，旅客出行选择高铁的意愿就强，节省下来的时间用于工作可以带来更高的效益；如果节省单位时间的费用成本高于小时收入时，旅客出行选择高铁的意愿就会降低，或者说乘坐高铁是不经济的.由河南各城市的高铁消费预期指数来对各城市居民对高铁的消费预期进行比较分析(表6)，根据各城市的消费预期指数的平均值的0.5倍、1.0倍和1.5倍把各城市消费预期指数分为4类，(1)平顶山消费预期指数最小为0.95，不足平均水平低0.5倍，消费预期最强，这里需要特别指出的是平顶山尚未与其他城市开通直通高速列车，平顶山市高铁消费预期指数在很大程度上反映的是对普通铁路的消费预期.(2)新乡、郑州、焦作、南阳、商丘和周口的消费预期指数在全省平均值以下，铁路消费预期较强，其中分为两种情况，一类城市开通的高铁里程和高铁连通的城市较多，而这些城市的小时收入也相对较高，所以高铁消费预期较强，一类是城市开通的高铁里程和高铁连通的城市较少，城市边际旅行费用均值增幅不大.(3)信阳、洛阳、安阳、驻马店、开封、漯河、许昌和鹤壁的消费预期指数在平均值以上，高铁消费预期较低.(4)三门峡的消费预期指数为3.68，居全省首位，对高铁的消费预期最低，主要原因在于三门峡与省内外地市开通的直通列车班次还比较少，绝大多数情况下还需通过郑州进行中转方可到达，在这一定程度上增大了三门峡的边际旅行费用，再加上该市城镇居民的小时收入水平还比较低，综合造成了三门峡高铁消费预期和消费意愿最低.

表6 河南各城市消费预期指数

5 结 论

高速铁路作为科技发展的成果其带来的时空压缩效应是毋庸置疑的，然而高铁的高票价和高铁的利用率低等问题也给中国高铁建设的巨大成就引来一些质疑.从旅行费用、居民高铁消费预期两个方面对高铁建设背景下对河南省城市费用可达性及居民对铁路客运消费预期的影响进行分析，得到以下几点认识：

(1)城市费用可达性受高铁运输成本、高铁通达里程、高铁客运组织和城市在高铁网络中的空间区位等因素的综合影响.高铁的高额票价是城市平均费用增长的主要原因，城市省内费用可达性还受到城市在区域内的空间区位条件的影响，省际费用可达性受城市区位影响较小，高铁通车里程和高铁连通的省外城市数量是影响省内费用可达性的主要因素.

(2)就居民对高铁的消费预期而言，居民收入水平高的城市，对铁路交通方式的消费能力就强；居民收入水平低的城市，对铁路服务消费的能力就弱，居民收入水平对铁路服务的消费能力起主导作用.但居民的小时收入水平与城市的铁路边际费用之间的相对比例在很大程度上决定居民对高铁服务的认知、消费意愿和消费预期，河南省中部地区收入水平高的地市居民高铁消费意愿要大于南部、北部省边缘地区.

(3)随着社会发展，费用对人们出行方式选择的影响可能会减弱，交通便捷性、旅行效率和时间节约以及交通的舒适度成为人们出行选择交通方式的重要因素，这种趋势在收入水平高的地区可能越来越明显，对收入水平还相对较低的居民而言，旅行费用仍是人们选择出行方式要考虑的重要因素.根据当前高铁的费用可达性状况以谋求改进高铁服务的策略，根据地区收入水平合理安排不同费用等级的客运班列以增强广大居民对高铁的消费水平和接受程度，提高高铁的利用效率和普及程度是需要进一步研究的问题.