多元交通流下的皖江城市带功能多中心特征

李志明，王 君

引言

当前中国的城市化正以高速增长态势不断发展，城市化正处于单中心扩张转向建设区域多中心结构的发展阶段。以区域中心城市为核心，推动外围城市构建多中心体系已成为中国大城市应对规模增长带来的“大城市病”的战略共识。然而多中心战略在城市实际发展中所取得的成果却不尽人意。在中国城市化转型的关键节点上，如何认识城市区域空间关系，明确城市发展方向，是推动构建多中心城市结构，缓解城市问题亟需研究的重要课题。

交通流是人流、物流等要素流动的主要载体和表现形式，对于认识城市间的相互作用具有重要意义。早期城市研究多基于以航空流视角为主，对于铁路流和公路流与城市结构的关系研究较少。国外学者Taaffe、Goetz等人在城市级别差异体系、城市之间的网络形式联系等方面进行了许多建设性的研究我国学者对交通流下的城市研究起步较晚，始于20世纪90年代，基本视角是以铁路数据和公路数据为主。学者郭文炯、金凤君等基于各个城市之间航空运输数据，对城市之间的航空运输分工和规模、各城市间通过航空联系强度及其特征、航空视角的网络空间模式进行相关分析研究；冯长春等以经济较为发达的珠三角城市间城际轨道流数据进行研究，并发现以广州市和深圳市为主要核心的珠三角区域内，各城市间联系紧密，功能多中心性在全球的各大主要城市群中已经处在中上等水平；陈伟劲等通过珠三角城市间的城际铁路的客运发车的班次数量，对珠三角区域内城市之间功能分布差异的空间布局进行研究，其结果表明：珠三角城市铁路的客运发车方向指向省会广州市以及经济特区深圳市，总体呈现一个中心、三个外围的特征。近年来，伴随着公路交通突飞猛进，罗震东等以安徽省为基本单元，通过调查省内各市间公路的客运班次，对省单元内各城市间的空间联系关系，以及对全省的空间结构的独特性的研究表明，省内整体已经呈现了以省会合肥市为单节点中心，以及以芜湖市为首的联系紧密沿长江城市带。

上述研究虽然在分析不同尺度下的城市网络体系提供了宝贵经验，但是大多数是基于一种交通流的视角，并没有对区域内的多种交通运输方式进行综合性分析研究，有可能导致单一视角下的研究结果具有片面性、实际意义的不明确性。鉴于此，本研究选取区域尺度，以皖江城市带9个地级市之间的火车班次、汽车班次的数据作为城市之间铁路客流以及公路客流的表征，顾及多元交通流的交互校验作用，采用社会网络分析方法以及城市功能多中心指数（FPI）深入剖析皖江城市带范围内城市的空间网络层级结构、城市功能中心分布的区域特征，有利于准确评估城市的演化趋势，并为及时优化和调整城市规划提供科学的参考。通过基于皖江城市带内空间关联特征规律的提取挖掘，促进地区持久性、高质量发展，以期能够为国内外其他区域城市网络结构及功能多中心研究提供参考价值和指示意义。

1 研究基础与方法

1.1 研究区概况

皖江城市带规划以长江沿岸城市为发展主轴、省会合肥市和工业城市芜湖市为双核心、皖东滁州市和皖南宣城市为两翼，形成一轴、双核、两翼的区域发展格局。作为承接东部地区产业转移的首要地区，随着地区经济水平、社会发展渴求的逐步提升，区域内各城市建设规模扩大、建设速度加快，逐渐形成了由多个重要城市组成的网络化形式以及多中心模式的发展区域，成为我国城市化水平较高的地区之一。

皖江城市带（图1）地处安徽省东南部，行政范围包括合肥市、滁州市、安庆市、池州市、铜陵市、芜湖市、宣城市、马鞍山市8市全境，总计共59个县（市、区），土地总面积约为7.6万km，占全省的54%，是继东部率先发展后，中部经济落后地区崛起的重要发展区域之一，发展前景广阔。皖江城市带靠近中国经济发达、人口密集、消费需求巨大东部地区，与经济强省江苏、浙江，人口大省山东、河南以及中部较为发达省份湖北五省接壤，与长江经济带龙头城市上海相距在500 km内，相邻地区无论在GDP总量、经济增速、社会消费总额等方面，都在全国范围内占有较高比重。经过皖江地区的重要交通干道有长江黄金水道、沪蓉高速公路、沪汉蓉沿江高速铁路，是连接中西部地区的必经之处，无疑是拓展国内消费市场、经济发展的重要地区。

图1 研究区域

1.2 数据来源

原始数据为皖江城市带9个地级市间的火车班次（表1）、汽车班次（表2），数据结构均为9×9的矩阵，共81个关系数值。数据源自于2021年安徽省交通厅发布的2021年上半年交通运输数据（https://jtt.ah.gov.cn ），结合循环查询的方法，调用2021年汽车（http://www.bus365.com/）、火车 （https://www.12306.cn/index/）官方网站和提供相关服务的软件的实时交通数据,有力地改变了交通数据的滞后性、局限性，可以更好地体现数据的现实性、科学性。

表1 皖江城市带轨道交通班次

表2 皖江城市带汽车交通班次

1.3 研究方法

1.3.1 社会网络分析法

社会网络分析方法作为研究网络化结构的一种新的途径，能为城市区域网络研究开拓新的方向，做出更加快速高效的处理，使其城市内部的中心网络化发展历程直接展现，提高量化效果。研究利用社会网络分析Ucinet软件，依据火车班次数据、汽车班次数据分析皖江各城市及其城市间网络的中心特征，并从交通流空间分布的规模效应、距离效应以及客运交通流空间流动的方向效应角度进行初步分析。

为进一步了解皖江城市带地区网络空间特征并判断其功能多中心的发展现状和趋势，采用中心度研究其中心特征表现。点度中心度是用来测量区域中节点各自的联系强度，不考虑对其他节点产生的影响作用，也就是把区域内每一个城市看成一个节点，只考虑自身的联系功能；中间中心度则要在研究节点的联系强度考虑对区域内其他节点的影响，体现出单个区域节点对其他节点的控制、影响能力。计算公式如下：

式中，C（n）为点度中心度，X为各个节点之间的相互关联程度，C（n）为中间中心度，g为节点到节点的捷径值。

1.3.2 功能多中心指数

分析城市区域内的功能多中心，需要求出待研究区域内每个城市的功能多中心指数（FPI），并将所有计算出来的多中心指数合并成一个单一的指数，进而以定量测度进行分析。最终指数范围为0—1，0代表拥有绝对优势，1代表多中心的均衡发展，0.5代表区域范围内呈现明显的等级分布。因此，通过FPI指数的计算能更加直观地表示皖江城市带内功能多中心的发展方向以及态势。具体计算步骤如下：

式中，DI为城市i的主导性指数；RC为城市i的中间中心度；RC'为RC排序的倒数；与SD分别为DI与RC'的标准差。

2 皖江城市带交通流功能网络空间格局特征分析

2.1 交通流空间分布的规模效应

皖江城市带中交通流的空间分布具有一定的规模效应（图2）。合肥市的火车、汽车总发出车次455班次、进入班次523班次，均位列皖江城市带之首，分别占皖江城市带总发出、进入车次的22.68%、26.66%，进入班次明显多于发出班次，突显了合肥市作为安徽省省会的核心地位。合肥市经济发展迅速，提供了更多的就业岗位，完善的交通设施，更为其他城市通向省会合肥市提供了极为便利的条件，为合肥市带来了巨大的人流、物流的集聚。

图2 皖江城市带各市火车、汽车进出班次统计

2.2 交通流空间分布的距离效应

研究表明，城市之间随着距离的增加两者的交通流强度具有衰减的特征。皖江城市带交通流功能网络在特定的空间环境下具有距离衰减的规律，如图3、图4所示。由于距离的限制，经济最发达的省会城市并不是所有皖江城市的第一首选出行地。在火车班次强度中表现为，芜湖市与马鞍山市互为火车发出班次最多的城市，主要原因是芜湖市、马鞍山市共处长江沿线，地理距离十分接近，而双方与地处江北的合肥市铁路交通有限，并且这两座城市与经济发达的江苏省会南京市距离更近，削弱了合肥市对两市的影响。同时，芜湖市与宣城市之间的交通联系最为频繁，是因为芜湖市是向北通向合肥市、向东通向南京市、向南通向杭州市的铁路交通枢纽，是宣城市通向合肥市、南京市的必经之处。安庆市、铜陵市、池州市地处安徽西南部，受高山、大河阻挡，成为皖西南交通的循环中心，三市间铁路班次互通极为频繁，并没有受到合肥市太大影响。随着公路交通设施的完善，距离衰减规律有所减缓，但没有彻底消失。通过汽车班次关联强度来看，合肥市是芜湖市、马鞍山市、安庆市、六安市四市发出汽车班次最多的城市，但是芜湖市仍是宣城市发出汽车班次最多的目的地城市。综上，随着交通设施的完善，核心城市会扩大影响距离，公路交通的兴起打破了皖江城市带内三中心的铁路运输特征，但随着城市间距离的增加导致两地间的交通流强度减弱，仍然体现距离衰减的规律。

图3 火车班次关联强度

图4 汽车班次关联强度

2.3 客运交通流空间流动的方向效应

皖江城市带交通流的空间网络间联系是带有方向的流动，空间流动具有一定的方向性（图5）。正如安庆市、六安市、铜陵市、滁州市和池州市的发出的火车、汽车班次高于进入的火车、汽车班次，主要以发出班次为主；合肥市、芜湖市、马鞍山市和宣城市的进入的火车、汽车班次多于发出的火车、汽车班次、主要以进入班次为主。合肥市作为安徽省的省会，交通设施齐全通达程度高，是皖江城市带内重要的交通枢纽，因此呈现进入方向；安庆市与六安市由于人口众多，地势多为山区，区域内经济发展速度较慢故呈现外出方向。芜湖市是长江水运第五大港、安徽省最大的货运、外贸、集装箱中转港，吸引大量劳动力呈现进入方向；马鞍山市作为工业化城市吸引聚集了大量人口流动使深其呈现进入方向；宣城市作为皖江城市带产业转移的重要城市，其地理位置东邻浙江、西邻芜湖市、东邻马鞍山市吸引大量人流呈现进入方向。

图5 进出班次数与交通方向

3 皖江城市带功能多中心性测度与比较分析

3.1 中间中心度、点度中心度分析

对于中间中心度来说，主要体现在一个城市在经济、交通等方面对其他城市的影响与支配作用，在一定区域内发挥着不可或缺的作用；从点度中心度来看，它代表着一个城市联系范围的广泛程度。将轨道交通流数据、公路客运流数据、铁路里程数据导入Ucinet进行中间中心度与点度中心度的计算，结果如表3所示。合肥市的中间中心度最高，达1.565，是第二位马鞍山市的1.21倍，是9市平均值的1.78倍；点出度为31.042，是第二位芜湖市的1.75倍；点入度为31.979，是第二位芜湖市的1.67倍。以上表明合肥市具有在皖江城市中绝对的中心集中性，具有巨大的人流、物流、交通流集聚。这主要得益于合肥市是安徽省省会城市，皖江城市带的核心城市，并且受“中部崛起战略”、东部产业转移等的影响，承接东部产业转移项目和本地原有产业的创新发展，新的经济活力带动了新的就业人口，新建的交通设施，形成了巨大的集聚效应。

表3 皖江城市带各城市中间中心度、点度中心度值

芜湖市的点度中心综合值仅次于合肥市，点出度、点入度分别为17.708、19.167，分别是9市平均值的1.59倍、1.891倍，在中间中心度方面，与第二位马鞍山市仅相差0.47%，综合看来芜湖市在皖江城市带内具有优势地位。芜湖市地处长江之滨，正处在长江一线“发展轴”，是长江重要的港口城市，港口货运吞吐量高居省内榜首，芜湖市长江大桥是安徽省重要的过江通途，芜湖市作为合肥市及其省内其他城市通向南京市、杭州市方向的必过之处，发挥着重要的交通枢纽作用，故芜湖市也是可能改变合肥市优势高度集中地改变者。

近年来随着各地区产业不断优化、科技创新脚步加快、经济稳重求质发展和交通基础设施完善，马鞍山市、铜陵市、安庆市等地区的中间中心度、点度中心度也达到了较高水平。马鞍山市的点度中心度高居皖江城市带第二位，仅次于省会合肥市，点出度、点入度都接近10，并且分别高出下一位滁州市61.12%、142.12%，说明马鞍山市处于皖江城市带领先地位。这得益于马鞍山市靠近长江一线发展轴，临近南京市，并且是安徽省重要的钢铁生产基地。铜陵市和安庆市的点度中心度较高，分别位于第三、第四位，但中间中心度较低，是由于地处皖江城市带西南部，对接长三角产业转移缺乏地理优势，经济发展动力一般，没有促进经济的快速发展。作为“两翼”发展的滁州市和宣城市，综合发展水平较低，并没有发挥出“两翼”的作用，有待进一步提升经济发展水平，发挥出应有的功能。

3.2 主导性指数DI、区域功能多中心指数FPI分析

将表3中各个城市的中间中心度数值代入公式1-3和公式1-4中，计算得出各城市的主导性指数DI以及各城市的区域功能多中心指数FPI，结果如表4所示。首先通过计算 DI 指数可知，皖江城市带内仅有4个城市的DI指数大于1，并且各城市的城市DI指数的标准差为0.591 3，反映出皖江城市带内没有经济上地位上占有绝对优势的城市，因而芜湖市、马鞍山市等城市也是有一定的发展潜力。其次作为皖江城市带代表的发展城市，其经济的发展是与区域内各城市相互影响、相互促进的，只有共同的协同协作、协调发展，才有可能顺利完成产业转型与升级。此外，通过FPI指数的计算结果也可以看出皖江城市带地区目前仍呈现出一种等级规模体系（FPI≥0.5），区域内合肥市为特大城市，与其他大、中、小型城市形成完整的城镇体系，其次产业转移的进程不断加快，区域内各城市形成了合理的资源配置，这些都有助于城市功能多中心发展。

表4 皖江城市带功能多中心指数

4 皖江城市带功能多中心特征分析

通过交通流数据对皖江城市带内城市功能中心进行分析并呈现出以下特征:

（1）在网络空间格局上，交通流在空间上呈现出了规模效应，以合肥市为首与皖江城市带内其他城市均有交通上的往来，无论是轨道交通还是客运交通。其次也呈现出了距离效应，虽然在网络空间上交通流具有一定的规模效应，但随着与核心城市距离上的增加，其空间上的联系强度逐层递减，如以合肥市为中心呈环形向四周扩散。一环内是合肥市这样的特大城市，二环内是马鞍山市、芜湖市、铜陵市，三环是安庆市、宣城市、滁州市、池州市、六安市。合肥市作为安徽省的省会城市，也是皖江城市带的核心城市，其经济发展水平较高，除了与省内各城市具有贸易往来与其他外省城市也有一定数量上的商业往来，进一步带动其客流量与交通的发展。二环内城市大多以工业型城市为主，具有丰富的矿产资源，在安徽省内具有不容小觑的地位。三环内的城市，由于受地形和人口的限制经济发展起步慢，与省会城市距离较远，在一定程度上影响了经济的发展以及交通上的往来。但滁州市和宣城市属于皖江城市带规划中的“两翼”，是迎接长三角发达地区产业转移地理位置优越地区，因此对接江浙的交通规模稍大于安庆市、六安市、池州市。不难发现皖江城市带以核心城市为联系中心，随着城市间距离的加大导致联系强度逐渐减弱，形成了明显的“中心—外围”发展趋势。网络空间结构上最后一个特点为交通流动的方向性。合肥市、芜湖市为产业转移的“双核”城市，是当前以及未来很长一段时间内安徽省最具发展活力和发展潜力的经济核心。安庆市等边缘城市虽然地处承接经济发达地区产业转移的主轴线，但是经济发展依然较为薄弱故呈现出外出型趋势。因此交通流的网络空间方向性在一定程度上受制于经济要素。

（2）从功能多中心指数的计算结果来看，皖江城市带FPI值为0.584 5（FPI＞0.5），是典型的多级别规模分布。区域内有特大、大中小型城市，合肥市为特大城市占据着主导地位。其次马鞍山市是中国十大钢铁基地之一，是中国重要的钢铁流通基地，马鞍山市郑蒲港是继上海、南京市两个深水港后，长江最后一个万吨级深水岸线码头，典型的工业化城市对经济有着一定的促进作用。皖江城市带内其他城市也在交通、经济、信息等方面稳步发展，因此皖江城市带功能多中心指数有提高的希望，未来可以努力向完美的多中心分布发展。

5 结语

随着皖江城市带一体化进程的不断发展，城市区域功能网络的多中心格局逐步显现。研究通过对皖江城市带的轨道交通流、客运交通流数据的深入分析，探讨了皖江城市带功能多中心特征。研究结果表明，皖江城市带交通流的分布存在一定的规模效应，城市呈现典型的多级别规模分布模式。现阶段我国正处于城市化高速发展时期，原有的长三角、珠三角和环渤海为代表的沿海经济发达地区城市群体系健全，并仍然在不断扩大；中西部出现武汉城市群、长株潭城市群、重庆都市圈、成都都市圈等一系列新的区域城市中心，全国范围内已经呈现出多中心发展态势。皖江城市带同样作为新兴的区域城市带，地处承东启西的重要位置，未来需做好承接东部经济发达地区的产业转移准备。在抓住腾飞机遇的同时，须平衡各城市间的发展，方能有效发挥缓解东部地区产业升级压力、促进自身经济发展、带动周边经济欠发达地区的社会经济进步的重要作用。

以轨道交通、汽车交通两种交通流视角对皖江城市带进行区域功能多中心的分析研究，能准确评估区域内各城市经济发展潜力，有利于未来合理分配城市职能，建设区域功能多中心，缩减区域发展差距。针对皖江城市带的区域功能多中心研究，能够补充多中心的城市区域的研究理论，为城市的城市区域日益严重的大城市病提供一定的解决办法，也为新兴的中西部城市区域提供发展经验借鉴。