汉江生态经济带交通网络可达性及其与旅游经济耦合研究

蒋小荣，董 鑫，汪胜兰，张 弢

(湖北文理学院 资源环境与旅游学院，湖北 襄阳 441053)

2018年10月8日，随着国家发改委印发《汉江生态经济带发展规划》，汉江生态经济带建设正式上升为国家战略，汉江流域高质量发展迎来历史性机遇. 交通作为旅游业发展的重要影响因素，对区域旅游空间结构的形成和优化有重要影响，两者关系密切. 交通网络发展带来的“时空收敛”效应是推动区域旅游发展和旅游空间结构塑造的显著力量[1]，交通可达性高的地区更有利于将潜在旅游需求转变为现实，成为影响区域内旅游增长的核心因素之一.

旅游和交通的关联问题是国内外旅游交通研究的热点. 国外学者Sophie通过案例分析指出南欧高铁线路的开通运行加剧了巴塞罗那周围旅游活动的集聚现象[2]；Daniel认为受多种运输方式的影响，高铁对沿线地区旅游业产生的直接积极影响并不显著[3]. 国内研究集中在交通网络对旅游空间格局、旅游经济的影响[4-6]. 也有学者对城市交通网络与旅游经济的协调性进行了定性分析和定量评价. 如陈晓等利用模糊数学方法分析大连市交通和旅游之间的发展协调度情况[7]；陈新哲运用层次分析、模糊综合评判法建立评价体系，从时序角度通过协调综合发展指数和发展协调度分析了新疆交通和旅游系统的协调性[8]；叶茂采用引力模型，分析武陵山区交通通达性演化推动区域旅游空间结构优化效应[5]；吕倩等运用耦合协调度模型，探究中国31个省份旅游经济系统与交通系统耦合协调度的演化规律[6].

综上所述，旅游和交通两大系统的关系研究正逐步过渡到空间计量分析，但对二者的耦合协调关系及评价研究仍显薄弱，并且多数采用表征空间距离的公路里程、交通密度等数据来测度交通通达性. 而根据旅游最大效益原则，时间距离决定游客的感知距离，也是影响旅游客流时空分布特征的重要因素[9]. 因此，有必要引入时间距离到交通网络空间分析中. 鉴于此，本文运用社会网络工具和GIS空间分析，采用加权旅行时间成本指标，综合测度汉江生态经济带区域内城市交通可达性，并利用耦合协调度模型分析交通可达性与旅游经济的耦合协调关系，为汉江区域旅游经济和交通协调发展提供参考.

1 研究区域及研究方法

1.1 研究方法

1.1.1 交通可达性与旅游经济的耦合机理耦合模型最初起源于物理学，用以表示两个或多个系统相互作用而不断协同的现象[10]. 耦合协调是指两个或两个以上系统或要素之间一种良性的相互关联. 作为衡量网络节点之间交通便捷程度的指标，交通可达性和旅游经济系统是区域社会经济两个相互影响的子系统，其相互作用的过程体现了耦合特征. 主要表现在交通作为连接旅游客源地和目的地的纽带，一个地区的交通可达性影响旅客对目的地选择、旅游效果的满意度以及对该地的旅游形象等诸多方面，可达性高的地区利于节省旅客的时间成本，受到旅游者的偏爱，从而提升了该地区的吸引力，也推动了如旅游资源开发、餐饮业等相关产业的发展，对旅游目的地的经济发展产生了积极影响. 另一方面，一个地区旅游经济的发展依赖于进入该地的游客流量的增加，这刺激了交通需求的增长，推动了交通的不断完善和优化升级，进而影响一个地区的交通可达性；其次旅游业作为国民经济的一个新的增长点，也为当地提高交通可达性、完善交通网络提供了资金保障.

1.1.2 交通可达性指数社会网络分析法是主要用来分析网络参与者的结构、性质及特征. 本文将交通网络中各城市作为节点，基于不同交通方式的车次，利用UCINET软件构建社会网络图. 为了更好地分析网络图，选取点度中心度作为中心度分析标准并衡量各节点城市相对于其他城市的交通便捷性. 考虑到单以车次(便捷性)来衡量交通可达性过于片面，参照了叶茂、王兆峰等人的测度模型[5]，将最短旅行时间纳入到衡量指标中，构建基于旅行便捷性和时间成本的加权交通可达性指数模型.

(1)

式(1)中，Ai表示城市节点i的交通可达性指数，用来衡量i节点的可达性水平(i=1，2，3，……，n)，值越大，城市的交通可达性越好，反之则越差.Fij为两城市节点间的发车频次，本文仅指直达车；Tij表示节点i到节点j不同交通方式的最短旅行时间；Mj为各城市的经济实力(以GDP表示)；n为交通网络中除了节点i以外的城市节点数.

表1 旅游经济-交通系统评价指标体系

1.1.3 交通可达性与旅游经济的耦合协调度测算

1)指标体系构建. 本文采用多指标法，根据指标构建原则，以旅游总收入、生产总值、第三产业产值、旅游接待人次、年末常住人口(在该城市居住半年以上的人口数量)5项指标作为旅游经济系统的评价指标. 如表1所示.

2)熵值法确定指标权重. ⅰ)数据归一化处理：由于交通可达性测算依据2019年的网络数据，为排除单一年份的数据波动干扰，将旅游经济各项指标数据(2015—2019年)取平均数，代表一般水平参与后续计算. 在分析之前对数据作标准化处理以保证结果的可靠性. 具体极差化处理原始数据的计算如式(2)：

(2)

选取n个城市，m个指标，其中，i=1，…，14；j=1，…，5；xij为第i个城市的第j个指标的数值；Xij为各指标标准化后的无量纲数值. ⅱ)确定第i城市第j指标的比重pij. ⅲ)计算指标的信息熵ej. ⅳ)计算信息熵冗余度dj. ⅴ)计算指标权重wj. 具体计算如式(3)：

(3)

其中，k=1/ln(n)>0，满足ej>0.

3)测算旅游经济系统的综合发展水平，采用式(4)计算：

(4)

4)耦合协调度. 借鉴物理学中耦合概念与耦合系数模型，采用交通可达性与旅游经济综合发展水平建立耦合度模型，如式(5)，其中F(x)为旅游经济综合发展水平，F(y)为交通可达性指数.

T=aF(x)+bF(y)

(5)

C为耦合度，C∈[0，1]，其值越大说明两者耦合性和协调性越好，然而耦合度模型存在不足，存在高耦合度而两个系统发展水平都较低的情况，因此加入耦合协调度，以便反映交通可达性与旅游经济的整体协同效应.D为耦合协调度，T为交通可达性与旅游经济的协调指数，a和b为待定值，由于旅游经济的增长并不完全依赖于交通可达性，因而将a和b分别取值为0.4和0.6[11].

1.2 数据来源

本文数据来源：ⅰ)从携程、去哪儿旅行购票平台获取同一天内经济带两城市节点间交通(火车、汽车以及高铁)车次数目及最短旅行时间，网络数据与实际情况存在一定的误差，车次数目取两个平台最多者，时间则取最短者；ⅱ)各市的GDP、旅游总收入、常住人口、第三产业值以及旅游接待人次主要来源于各市的统计年鉴，以国民经济和社会发展统计公报作为补充，当两者冲突时以统计年鉴数据为准.

2 交通可达性分析

2.1 区域交通社会网络分析

汉江生态经济带的社会网络图共有14个节点，把矩阵数据导入UCINET中，生成交通联系网络可视化图如图1所示，以点出度作为节点属性值.

在便捷性网络中，如图1a所示，节点越大表明城市对外交流协作能力越强，辐射越广；由图1a可以看出武汉的向外辐射能力最强，其次为襄阳，形成了一大一小两个区域性网络核心，这与两个城市在湖北省的战略地位密切相关. 受省区行政界线割离的影响，河南省的南阳和陕西省的汉中、商洛和安康节点均处在网络边缘位置，这也表明现阶段汉江流域交通网络的发展基本停留在湖北境内. 其中神农架林区的铁路和高速公路尚在建设之中，对外与其他城市节点的交通仅依靠邻近的房县和国道通行，因此网络中心度值为13，仅占最高值武汉的1.2%，处在网络的最边缘位置. 此外，对比网络边权发现，最大联系流并未出现在前两大核心节点之间，而是武汉—孝感、武汉—仙桃、武汉—天门排在前三位，不难发现这些节点均处于武汉都市圈内；而与第二大节点襄阳保持较高交通联系的节点有随州、十堰和南阳，一定程度上表明基于车次数据的交通便捷性网络具有显著的空间聚集性，体现了地理空间距离对于交通网络组织的重要影响.

图1 汉江生态经济带区域交通联系社会网络分析图

基于最短旅行时间计算加权平均旅行时间，从时间成本角度评价交通可达性，绘制时间成本网络图如图1b所示，它与交通可达性成反比，节点越大的城市时间成本越大，对交通便捷程度的削弱作用越强，交通可达性就越低. 从图1b中可以看出，陕西汉中、安康、商洛三市的时间成本最大，时间成本较小的城市分别为孝感、天门、仙桃；从边权的对比可以看出最耗时的交通联系出现在安康、商洛、汉中、神农架林区与武汉之间，其中陕西省的三市受行政区划影响，而神农架林区受交通设施建设不完善的影响，这与区域交通便捷性社会网络图的结论是一致的，体现了节点之间地理空间距离远近对交通可达性起削弱或增强作用.

2.2 交通可达性

采用自然断点法，基于交通可达性指数数值将汉江生态经济带3省14市的交通可达性大致划分为四个层次，如表2所示. 武汉以高可达性指数与经济带内众多城市拉开差距，是最低值商洛的42倍，总体上体现出明显的两极分化特征. 可达性指数最低的地区为陕西省的安康、商洛以及湖北省的神农架林区，大部分城市集中在交通可达性指数发展的中间水平，形成了“中间大，两头小”的纺锤形格局. 在交通可达性空间分布图(如图2所示)中，发现汉江生态经济带内大致呈现“东高西低”的空间分布格局，其中襄阳市凭借其控扼南北的交通区位优势，交通可行性指数仅次于武汉，扮演着串联汉江流域东西两端区域交通枢纽的角色.

表2 汉江生态经济带内交通可达性分布层次

2.3 高铁对汉江生态经济带交通可达性格局的影响

基于高铁能够重塑区域交通可达性格局的重要影响[12]，在原有的火车和汽车两种交通方式的基础上，加入高铁车次数据，重新评估“高铁时代”汉江生态经济带交通可达性格局. 2019年12月“汉十”高铁的正式通车，使得汉江流域境内的高速铁路建设进一步完善，沿途经过了武汉、孝感、随州、襄阳、十堰5个地市和17个县市区，沿线有4处“5A”景区、53处“4A”景区，有“湖北最美高铁”之称，为充分发挥汉江生态经济带内湖北省旅游资源的作用提供了极为有利的交通条件.

在统计高铁相关数据时，车次同样以直达车为准. 为了更好地看出“汉十”高铁的开通对汉江生态经济带的交通可达性影响，构建综合交通联系社会网络分析图如图4所示，其中将高铁车次与火车、汽车的车次叠加，得出汉江生态经济带内综合交通便捷性社会网络图如图3a所示. 对于最短交通时间，有高铁车次的城市之间则收集高铁的最短时间，无高铁车次的城市之间，采用火车汽车的最短时间，构建时间成本社会网络图如图3b所示.

高铁开通后，强交通联系流依然以武汉和襄阳为核心，围绕湖北省内周围城市展开；十堰、襄阳、随州、孝感4个城市的便捷性网络中心度提升程度最为明显，提升幅度分别为35%、33%、43%、51%；降低了汉江生态经济带内绝大部分城市的时间成本，提高了城市的交通可达性，包括十堰、襄阳、天门、仙桃、随州、武汉、孝感、南阳，下降幅度最小的为天门(2%)，幅度最大的为孝感(39%)，最耗时的联系流依然在安康、商洛、汉中、神农架林区与武汉之间. 可见“汉十”高铁建成通车后，串起了长江经济带与汉江经济带，大大缩小武汉城市圈与“襄随十”城市群的时空距离.

图3 高铁开通后汉江生态经济带内综合交通联系社会网络分析图

同样，依据自然断点法，划分“汉十”高铁开通后的交通可达性层次如表3所示，得出了交通可达性空间分布格局图如图5所示. 对比高铁开通前后14个城市交通可达性层次分布变化如表2和表3所示，可以看出“汉十”高铁提高了区域内大部分城市的交通可达性，开通前可达性水平中等及以上层次的孝感、随州、襄阳和十堰等城市较开通后的交通可达性指数增长最为明显，增长幅度分别为158%、82%、63%和48%，使襄阳与孝感上升成为高可达性区域；安康、商洛、汉中、神农架林区的前后波动较平稳，说明“汉十”高铁对原本可达性较弱地区的影响较微弱；此外，从表3和图4可以看出“汉十”高铁的开通使得汉江生态经济带内交通可达性层次分布更加均匀，但流域内“东高西低”的总体格局未发生根本性变化，中下游地区的交通通达度明显优于上游地区，“汉十”高铁的开通甚至加剧了区域间的非均衡性.

表3 汉十高铁开通后的交通可达性层次

3 耦合协调度分析

3.1 划分标准

借鉴叶茂等[5]的耦合协调度划分标准，对汉江生态经济带交通可达性与旅游经济的耦合协调度进行等级划分，如表4所示.

表4 交通可达性与旅游经济的耦合协调度等级划分

3.2 耦合协调度划分

将标准化处理后的相关数据代入公式(7)，根据耦合协调度值，借鉴文献[13]将汉江生态经济带内3省14市划分为4个发展层次，得出最终的汉江生态经济带交通可达性与旅游经济耦合协调度，结果如表5所示.

表5 汉江生态经济带交通可达性与旅游经济耦合协调度

从耦合协调度等级上看，汉江生态经济带内的3省14市绝大部分处于“失调”状态. 其中，“轻度失调”城市有7个，包括安康、十堰、荆门、随州、孝感、天门、潜江和南阳，交通可达性与旅游经济的协调发展程度较弱；4个城市(汉中市、商洛市、神农架林区、仙桃市)处于“中度失调”阶段；襄阳交通可达性与旅游经济的协调发展程度仅次于武汉，但仍处于“濒临失调”阶段；武汉市交通可达性与旅游经济初步形成相互促进的良性耦合关系，进入旅游经济与交通可达性的“初级协调”阶段.

在横向对比上，汉中市、商洛市、十堰市、南阳市4个城市的交通可达性滞后于旅游经济的综合发展水平(F(x)>F(y))，其中3个为非湖北省城市，这表明这些城市的失调状态不仅仅是由于交通设施的建设不足导致，还与汉江经济带内综合交通体系缺乏统一的规划管理有关. 此外有9个城市旅游经济的综合发展水平滞后于交通可达性的发展水平，绝大部分为中下游地区湖北省内城市，这些地区交通网建设已渐成规模，旅游资源的开发存在较大的潜力空间.

4 结论和建议

4.1 主要结论

1)汉江生态经济带城市交通可达性呈现出两极分化，且城市交通联系多以湖北省内为主，武汉和襄阳形成了大小不同的交通核心，但受行政区划影响，与相邻省份的交通联系并不密切，这对汉江生态经济带的联动协调发展产生了制约作用.

2)“汉十”高铁使交通可达性较高地区的交通可达性更高，而对较弱地区的作用不明显，拉大了区域间的交通可达性差异，但交通可达性分布层次更加均匀；

3)通过测算汉江生态经济带内交通可达性与旅游经济的耦合协调度发现，在14个城市中，除武汉市协调发展程度较好外，大部分城市均处于交通可达性与旅游经济的“轻度失调”阶段，位于发展转型的关键时期. 汉中、商洛、神农架林区、仙桃则处于两系统发展的极不平衡阶段.

4.2 建议

1)加强汉江生态经济带内跨区域的交通与旅游联系，打破行政区划的隔离，引导交通与旅游协调均衡发展. 汉江生态经济带横跨陕西、湖北、河南三个省份，其长久发展与交通和旅游的协调性密切相关. 为构建汉江生态经济带城市旅游绿色发展的高效交通环境，实现汉江生态经济带的旅游经济效益化，需要以特色旅游景点为骨干，努力达成汉江生态经济带内各城市之间、省际之间的旅游产业的合作共享.

2)着力解决影响交通与旅游经济协调发展的限制性因素问题. 除了武汉市协调水平较好外，其他城市均存在滞后现象，各个城市在充分认识自己所具有的资源禀赋的基础上，把握好自身优势，稳步解决滞后因子的限制，促进交通系统与旅游经济系统耦合协调水平的良性提升.

3)“汉十”高铁有力地推动了汉江生态经济带区域交通与旅游的协调发展，同时要加快推进“西十”高铁(西安—十堰)的建设完工，弥补上游地区的交通不足；加强综合交通网络建设，构建“畅通汉江”交通，促进汉江流域上中下游城市的协同联动发展；推动高铁站点与各景点之间公共交通的融合联动，如城市旅游大巴、公交、地铁等，进一步提升景点的可达性. 这必将推动区域旅游产业发展，从而促进全流域交通可达性与旅游经济的协同发展.