面向多场景的城际铁路区域空间公平效率影响研究——以深莞惠区域为例

纪 元，关文川，岳 隽

（深圳市城市规划设计研究院股份有限公司，广东 深圳 518028）

近年来，空间资源生产与分配的不平等问题引起广泛关注，涉及社会经济利益的空间格局优化成为公平性诉求的焦点，社会公平研究逐步从早期的西方政治哲学概念衍生至交通领域（孙喆，2015）。社会公平的核心是兼顾公平与效率，强调在资源分配过程中充分顾及不同群体的利益，提供人人可享的基本保障与公共服务（陆小成，2017）。在此基础上，围绕公平的交通基础设施研究侧重于空间服务的均等化与基本出行需求的全面满足。城际铁路作为跨区域、高效率的交通基础设施，其规划建设应当支撑并引领新型城镇化发展，充分适应城市群、都市圈的交通需求，避免区域极化问题的产生（刘冰 等，2020）。因此，如何规划建设促进区域空间协调发展的城际铁路，是当前亟待研究的重要议题。

当前，铁路对区域空间影响相关研究主要集中于空间可达性、土地利用变化以及经济发展影响等方面，关注点逐渐向交通公平转移。具体内容包括铁路建设是否满足潜在乘客需求（林雄斌 等，2021）、高铁对区域旅游“时空压缩”效应的测度分析（贾文通 等，2021）、铁路开通对都市圈空间结构及地价的影响（Forouhar et al., 2021），以及铁路建设是否有助于区域经济发展水平的整体提升等（刘剑 等，2015）。城际铁路作为支撑都市圈社会经济运行效率与质量的重要交通基础设施，在空间上产生经济、社会等多维度的外部性效应，从而影响区域空间公平（张尚武 等，2021）。指标选取方面，可达性作为经济地理学研究的热点，兼顾传统交通设施供给与交通需求的双重视角，是测度城际铁路空间公平效率影响的最常用指标之一。如戴学珍等（2016）将京沪高速铁路沿线城市作为样本通过潜力模型分析高铁开通前后的可达性变化；初楠臣等（2019）利用可达性指标测度高铁运行不同时期沿途区域的可达性动态趋势；余慧敏等（2020）通过GIS网络分析、成本加权栅格法、空间自相关方法分析快速交通对中国区域可达性及经济空间影响，空间分析技术与模型方法的应用日益成熟，针对铁路带来的区域空间公平效率影响研究不断深入。尽管交通公平对区域协调发展的重要性已逐步显现，但既有研究尺度以国家、省等较为宏观的行政区划范围为主，缺少对实际运输需求导向下中观尺度的探讨，对于城市群、都市圈层面交通资源配置的研究尤其不足；研究对象多选取特定的高速铁路及城际轨道线路，对区域城际轨道网络的整体性研究仍有待探索。

城际铁路互联互通是城市群实现协同发展的重要任务之一，但宏观层面的发展战略往往难以直接发挥作用，涉及利益分配的实际决策需要落实到城市群内的城际尺度。深圳、东莞、惠州3市位于粤港澳大湾区城市群的核心地带，近年来区域协同合作不断深入。深莞惠一体化发展的概念在2008年国务院发布的《珠江三角洲地区改革发展规划纲要（2008—2020）》（国家发展和改革委员会，2009）中首次被提出，并在此后的13年中由3市政府组织召开十二次联席会议，针对共同推进的重点工作进行商讨决议，将交通运输一体化作为推动区域发展的先行领域之一。当前，“深莞惠”政策构建的区域概念已演化扩容为“深圳都市圈”，河源和汕尾2市被纳入区域治理范围，但深莞惠仍是区域一体化的重点协同对象。2021年4月，深莞惠共同召开深圳都市圈城际铁路项目建设指挥部第一次会议，共同研究推进深惠城际、莞惠城际等城际铁路项目建设，区域城际铁路发展进程得到显著加快，地区间联系与相互作用的增强进一步提速。

然而，深莞惠城际铁路在网络结构、站点安排、交通效率等方面仍存在一定短板，深莞惠之间管治层级的差异也对空间均衡发展与城际铁路规划建设带来一定挑战。东莞特殊的市、镇（街）两级分权管治结构在外源经济辐射、乡镇发展内生动力等影响下形成中心城区与各镇（街）发展建设相对独立的格局，尽管该模式曾助推东莞实现快速工业化与城市化，但也导致镇街间分权竞争、跨界基础设施配置不合理等问题（邹鹏 等，2017；袁奇峰等，2020；黄哲 等，2021）。深莞惠亟需从区域统筹角度进行科学的城际铁路规划决策，进而实现区域资源要素优化配置与高效整合。因此，明确城际铁路规划建设对于深莞惠空间发展的作用机制与多维度影响，对优化深莞惠城际铁路布局、促进区域经济高效往来、交通资源公平合理配置具有重要意义。

鉴于此，本研究重点基于公平效率视角研判城际铁路规划建设的区域空间影响，以深莞惠区域为研究对象，综合考虑空间区划情况划分研究单元，构建城际铁路对区域空间影响的研究框架；通过比较无城际铁路、现状城际铁路和规划城际铁路3种场景下可达性与对外经济联系变化，探索定量分析城际铁路影响区域空间公平效率的路径方法。以期为中国建设一体化都市圈、统筹优化区域轨道交通网络布局提供规划参考。

1 理论基础

1.1 交通基础设施对空间秩序进行再安排

交通基础设施建设主要服务于社会经济发展需求，通过改变区位条件对区域发展产生一系列影响，其内在本质是通过付出运输成本，对人类活动环境进行重新建构与空间秩序再安排（金凤君，2012）。古典区位论、近代区位论、现代区位论等理论先后对城市区域空间的最优配置方式进行分析，将运输成本作为解释空间布局、空间变化和空间相互作用的核心变量（王姣娥 等，2018）。随着社会公共意识的不断进步，不同阶段对于运输成本的理解也在持续演进：19世纪初兴起的农业区位论及工业区位论等古典区位论以运输成本最小化为目标；20世纪上半叶出现的中心地理论、商业区位论等近代区位论将利润最大化作为目标，主要关注工商业发展；20 世纪50 年代以来，逐步兴起的现代区位论将运输成本的研究范围从产业发展扩大到公共服务、侧重点从经济效益转向社会效益。在此过程中，在兼顾公平效率前提下配置交通基础设施的必要性日益凸显。

1.2 通过改善区域可达性提升空间效率

城际铁路网络是承载客流、货流、资金流、技术流等要素的重要载体，是推动区域经济往来、空间连通的重要纽带。尽管区域连通性的改善与经济增长之间的关系较为复杂，但现有研究已证实良好的可达性是提升区域竞争力的必要条件（Rokicki et al., 2018）。城际铁路以高运行速度缩短区域间出行时间，从而产生显著的时空收敛效应（Jin et al.,2016）。在此基础上，城际铁路建设带来的可达性变化为沿线地区带来规模经济、范围经济和密度经济效应，促使当地产业发展能充分利用交通与经济之间的相互作用关系，扩大其市场范围并加速区域经济发展（Laird et al., 2005）。

城际铁路规划建设能通过缩短城市间出行距离加强区域内部联系，提高空间转移效率，继而改变原有区域空间劳动分工模式及生产组合方式。资源要素的高效流动进一步促使区域集聚作用加强，巩固沿线地区的区位优势（蒋海兵 等，2015）。由于区位优势并不直接取决于各地之间的物理距离，而是取决于其在整体交通网络之中的连通性，城际铁路的接入能改善核心地区与周边地区之间的网络效率，进而带动产业分工深化与功能升级，拓宽市场活动的地理界限，间接影响区域空间结构布局模式（孙婷，2008）。

1.3 对空间效率的非均衡影响造成公平性差异

作为实现城市相互联系的交通基础设施，城际铁路在助推区位重构的进程中承担着保障空间公平与效率的重要角色。由于区域空间本身具有非均质分布的特征，交通规划并不能实现各区域之间出行机会的绝对公平，不同区位条件、发展时期下交通规划建设所带来的收益往往存在一定的差异（Manaugh et al., 2015）。城际铁路所引起的可达性变化幅度能体现其对区域空间格局的影响水平（Martín et al., 2021）。具体而言，受资金、运营管理成本等因素限制，城际铁路带来的收益难以在空间上实现均匀分配。一方面，城际铁路往往优先在经济效益较高、人口分布稠密的地区进行建设，其直接影响仅局限于铁路站点周边地区，促使原有经济发展优势区腹地向外围扩展。交通网络的不断完善能促进中心城市与周围区域的良性互动，促使原先相对独立的地区相互连接，形成一体化的经济空间，进而提升区域空间的公平性。另一方面，距离城际铁路较远的地区能通过铁路的网络效应获得间接发展机会，但在市场竞争中可能会因为出行时间的相对损失而处于不利地位（金一 等，2020）。由于城际铁路规划建设对空间效率的提升作用在沿线地区与非沿线地区并不平等，核心地区与非核心地区之间的资源配置水平也存在一定差异，导致交通条件变化过程中的生产要素流向呈现不同趋势，从而影响空间公平（图1）。

图1 城际铁路规划建设对区域空间公平效率影响的作用机制框架Fig.1 The mechanism framework for the impact of intercity railway planning and construction on regional spatial equity and efficiency

城际铁路建设目标之一是加强区域间联系，带动资源在空间中的流动与配置，产生持续不断的经济集聚和扩散效应，其影响始终处于动态变化过程。城际铁路建设初期，其影响力往往经由铁路沿线向周边地区扩散，形成具有潜在高经济性的发展轴线（薛俊菲 等，2006）。在经济活动重新分配过程中，虹吸效应显著，经济先行增长的地区吸引净人口流入、资本流入和贸易活动，从而加快自身发展（Chen et al., 2013）。在此阶段，经济两极分化现象较为明显，区域发展不平衡加剧。随着城际铁路网络不断扩张，区域空间一体化联系加强，轴带式经济空间逐步被网络结构所取代。可达性的扩散效应进一步提升，未连通城际铁路的区域也得以通过高速公路等传统交通网络连接到城际铁路网络中，区域空间结构由单中心向多中心、网络化转变，空间转移效率的显著提高促使中心城市经济辐射范围扩大，引导空间发展走向均衡。

2 研究区概况与数据来源

2.1 研究区概况

以深莞惠区域为研究范围（图2），具体包含深圳的9个行政区、惠州的2个行政区及3个县、东莞的28个镇及4个街道。选取途径深圳市、惠州市和东莞市的城际铁路为研究对象，具体包含高铁、跨市域普通铁路、跨市域快速铁路等多种铁路制式。深莞惠区域当前交通联系形成以深圳为中心、东莞与惠州的临深片区向外逐层减弱的圈层式格局。近年来，随着跨界通勤、商旅往来等交通需求不断增长，深莞惠城际铁路建设持续推进，截至2022年7月，区域内共有京九铁路、赣深铁路、杭深铁路、广深铁路、莞惠城际、穗深城际、广深港客运专线7 条铁路，线网分布及站点设置密度还有待提升。根据规划，广汕铁路、深汕高铁、广深第二高铁、中南虎、莞龙、深大、深惠城际等铁路将为深莞惠交通网络提供进一步支撑。

图2 深莞惠区域城际铁路布局Fig.2 The spatial distribution of regional intercity railway in Shenzhen-Dongguan-Huizhou Region

2.2 数据来源与预处理

行政区划数据①https://guangdong.tianditu.gov.cn/shenzhen/bzmap;http://nr.dg.gov.cn/ztpd/bzdtfw/?gdbsTokenId=null;http://land.huizhou.gov.cn/ywly/chgl/content/post_2811609.html来源于深圳、东莞、惠州各市标准地图图件矢量化后的成果，行政区划边界包含市、县、街道三级。公路数据来源于开源地图OpenStreetMap所提供的道路网数据②https://www.openstreetmap.org。铁路数据结合深莞惠各市十四五综合交通规划，基于现状和规划铁路走向进行矢量化所得③http://jtys.sz.gov.cn/zwgk/xxgkml/ghjh/fzgh/content/post_9585397.html;http://www.dg.gov.cn/gkmlpt/content/3/3703/post_3703514.html#684;http://www.huizhou.gov.cn/gkmlpt/content/4/4556/mpost_4556928.html#10383。土地利用数据④http://www.globallandcover.com/来源于Global30 全球地表覆盖数据，数据年份为2020年，分辨率为30 m，土地类型包含耕地、林地、水体、人造地表等10种类型。经济和人口数据来源于深莞惠各市2021 年统计年鉴⑤http://www.sz.gov.cn/cn/xxgk/zfxxgj/tjsj/tjnj/index.html?COLLCC=6282035421&;http://tjj.dg.gov.cn/tjnj/index.html;http://www.huizhou.gov.cn/bmpd/hzstjj/tjnj/index.html（深圳市统计局，2021；东莞市统计局，2021；惠州市统计局，2021），其中经济数据为各地统计年鉴中的地区生产总值数据，人口数据为各地年末常住人口数。

高速公路、国道、省道等道路的速度根据《公路工程技术标准》（交通运输部公路局 等，2014）设置为120、80 和60 km/h，高速铁路和普通客运铁路的速度则根据《高速铁路设计规范》（铁道第三勘察设计院集团有限公司 等，2014）《铁路线路设计规范》（中华人民共和国铁道部，2006）设置为300 和160 km/h。根据铁路换乘实际情况，对于高速路、铁路的缓冲区和高速路出入口，设置0.1 km/h的通行速度，铁路站点缓冲区设置10 km/h的通行速度。

3 方法与模型构建

3.1 方法

3.1.1 研究框架 构建多场景下的城际铁路空间公平与效率分析框架（图3），选取区域交通路网、人口与地区经济三类数据，首先，通过加权平均出行时间模型与经济潜力指数模型分析城际铁路对区域空间公平的影响，然后，基于不同研究场景对空间效率改善水平进行评价，最后，比较城际铁路规划前后变异系数得出空间公平性变化情况，判断城际铁路规划方案在不同地区的空间公平影响。

图3 基于公平效率的多场景城际铁路空间影响研究框架Fig.3 The multi-scenario intercity railway spatial impact research framework based on equity and efficiency

基于空间公平效率影响模型，共设置3个场景。一是无城际铁路的场景，包括国道、省道及其他公路；二是现状城际铁路场景，包括既有城际铁路线路；三是规划城际铁路场景，在现状基础上叠加已有规划的城际铁路。场景中不考虑其他交通条件变化，仅将城际铁路变化作为唯一变量。

3.1.2 分析单元 为保证研究颗粒度的准确性与科学性，综合考虑深莞惠特殊行政区划对区域空间变化产生的影响，在不同的模型分析环节选取差异化的行政区划范围作为分析对象。城际铁路规划建设对于空间效率的影响往往在沿线地区与非沿线地区差异较大，空间公平影响则作用于各地区发展过程，需要从整体视角分析城市间公平性演进格局。深圳、惠州均下设县（区），而东莞长期以来实行“市直管镇”的行政架构，缺少区级尺度的行政区划单元。因此，在空间效率分析中，为确保铁路沿线地区可达性计算结果更加精确，选取深圳、惠州的县（区）与东莞的镇（街）作为研究单元；在空间公平分析中，基于相近尺度单元研究深莞惠各区域公平性变化水平，根据东莞市自然资源局的片区划分情况，将东莞市各镇街合并为城区片区、松山湖片区、滨海片区、水乡片区、东南临深片区以及东部产业园片区，以此作为二级单元与深圳、惠州的县（区）置于同一层级进行研究。

3.2 空间效率模型构建

可达性是交通基础设施空间影响分析的重要概念之一，能衡量交通基础设施带来的空间效率提升程度，在选址研究、出行需求预测、土地利用变化分析等领域已得到广泛应用（彭科，2017）。根据可达性定义与度量方式相关研究（Geurs et al.,2004；蒋海兵 等，2013；Bimpou et al., 2020; Ka‐plan et al., 2022），总结得出可达性构成要素。首先，交通基础设施的供应能力、出行时间、出行距离等条件是衡量可达性的重要指标；其次，空间经济强度属性能影响可达性水平，经济活动过于集中的区域对于交通需求较大，不匹配的交通基础设施建设强度往往导致可达性不足；再次，不同出行者的出行需求、所处区位存在较大差异性，个体因素对于出行活动的可达性的影响同样不可忽视。基于上述可达性构成要素，选取加权平均出行时间与经济潜力指数分析城际铁路的空间效率影响。

3.2.1 空间效率测度技术 1）“门到门”出行时间测度方法

出行时间常被用来代表两地之间的可达性状况（Wang et al., 2016）。选用“门到门”的出行时间时间测算方法分析不同地区之间的可达性水平（Luo et al., 2021），以铁路出行为例，整体出行耗时可分为4 个部分：从出发地到最近铁路站点的时间Tos；2 个铁路站点间换乘的时间Tts，包括候车、换乘、出站等；2个站点间铁路运行的时间Tss；从离目的地最近的铁路站前往目的地的时间Tsd，从出发地i到目的地j总耗时Tij计算公式为：

旅客通常在综合考虑多种出行方式的耗时情况后选择耗时最短的方式出行，因此出发地a到目的地b可达性测算公式为：

2）分层栅格成本测度方法

GIS 网络分析以及成本距离栅格分析均能实现出行耗时的测算，但仍无法准确还原真实情况的出行耗时状况。首先，网络分析工具可以真实模拟现实中的出行轨迹，有效测算“门到门”出行时间中不同部分的耗时，但无法测算整个区域内的出行情况；其次，成本距离栅格分析工具能对区域内的出行时间进行测算，但由于无法在栅格之间灵活设置阻碍点，难以实现换乘时间的测算。因此，引入经验证能有效提升出行耗时测算精度的分层栅格成本测度方法（贾文通 等，2021），该方法在成本距离栅格分析工具的基础上进行改进，主要分为以下步骤：在高速公路、铁路两侧以及出入口、站点等建立一定距离的缓冲区；将各等级的道路、缓冲区进行栅格化，形成多个道路及缓冲区的栅格面；计算通过各栅格单元的所需时间；根据出行模型，按顺序叠合各个栅格单元面。

选定30 m×30 m的栅格单元，将研究区域划分为17 536 433个均质栅格单元，每个单元的通行耗时计算公式为：

式中：cost为每个单元的通行耗时；v为不同类型栅格单元的通行速度。考虑天气、路况、车流量等因素影响，对通行速度设置0.8的折减系数。

3.2.2 空间效率评价指标 1）加权平均出行时间加权平均出行时间为某地区到其他地区最短出行时间的平均值，侧重于从时间成本角度衡量可达性水平，该指标主要受交通基础设施建设水平与城市规模影响。

式中：WATTi表示i地区的加权平均出行时间，其值越低，代表i地区到其他地区的出行时间减少，即可达性水平提升；Tij表示i地区到j地区的最短出行时间；Mj表示研究范围内j地区的社会经济要素流量规模；Pj为j地区的人口规模；Gj为j地区的经济规模；n为分析单元的数量。

2）经济潜力指数

由于加权平均出行时间侧重于时间因素，欠缺对经济发展因素的考量，引入基于引力模型的经济潜力指数，对各地区在空间相互作用网络中的地位进行定量测度，从而分析城际铁路开通为区域空间带来的区位优势潜力。经济潜力指数为一定时间内从每个节点可到达的经济活动总量，通过衡量节点在交通网络中获得的区位优势判断其可达性水平，能反映经济核心地区的经济辐射能力及周边地区接受其经济辐射的能力（宗会明 等，2019），计算公式为：

式中：PAi为i地区的经济潜力指数，其值越大，表明i地区受其他城市经济辐射能力越强；Mj为j地区的经济活动规模，通常选取当地社会经济发展指标；Tij为i地区到j地区的最短出行时间。

3）相对效率变化

分析铁路对空间效率的影响需要关注可达性的相对差异，而不是绝对差异。因此，需要分别对城际铁路规划不同场景的出行时间与经济潜力水平进行比较，计算公式为：

式中：ACi为i地区空间效率变化百分比；Aio为城际铁路现状场景下的指标值；Ais为城际铁路规划建成后的指标值。

3.3 空间公平模型构建

城际铁路开通能够促进区域整体可达性提升，然而不同区域的可达性改善程度有所差异，可能对空间公平性造成负面影响。变异系数是表示概率分布离散程度的归一化量度指标，其计算方式为样本标准差与平均值之比（徐建华，2014）。选取该指标衡量城际铁路建设不同阶段可达性变化的空间分布情况，通常以常住人口作为权重指标。计算公式为：

式中：CV表示i区域的变异系数；σA为可达性相关指标Ai的标准差；Pi为区域人口规模权重。该模型的有效性在当前交通基础设施对空间公平影响的相关研究中已被验证。CV 值增加表明公平性降低，即对空间公平存在负面影响；CV 值下降则表明公平性提升，即实现更加均衡的可达性空间布局。

4 多场景下深莞惠区域的城际铁路空间公平效率影响特征

4.1 空间效率特征

4.1.1 区域可达性水平整体提升，城际铁路沿线时空收敛效应显著 深莞惠区域内城际铁路促进各地区之间可达性水平整体提升，深莞惠区域城际铁路建设前后场景下的整体加权平均出行时间分别为118.62、106.95 和99.9 min，减幅为15.78%，对于铁路沿线地区出行效率的提升作用尤其显著。根据公式（1）和（2）计算得到深莞惠各区镇加权平均出行时间，其中总体改善程度最高与最低的前十地区见表1所示。通过标准差衡量加权平均出行时间的均衡度，3 种场景标准差分别为58.73、59.28 和59.25，城际铁路建设对深莞惠区域造成的时空收敛效应整体较为均衡。随着深莞惠各地方政府共同推进城际铁路建设，深莞惠各区县镇街的加权平均出行时间持续减少，为区域内部通勤、商旅往来提供更为便利的条件。

表1 城际铁路规划建设前后深莞惠区域加权平均出行时间（WATTi）总体改善程度最高与最低的前十地区Table 1 Top 10 regions with the highest and lowest overall weighted average travel time improvements of intercity railway under multiple scenarios in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region

进一步分析城际铁路规划建设不同场景下深莞惠区域空间效率特征，得出城际铁路走向、相对区位关系与不同地区可达性水平差异存在显著相关性，所带来的时空收敛效应在深莞惠地域范围呈现随距离衰减特征（图4、5）。无城际铁路场景下，加权平均出行时间最短的区域分布在深圳与东莞公路较为通达的中心地带，呈向外圈层式递减趋势。其中深圳龙华区可达性水平最高，得益于周边路网密集的优势，加权平均出行时间仅为44 min。可达性相对较低的地区集中在惠州市边缘地区，加权平均出行时间介于118～176 min，公路网络连通性相对不足。现状城际铁路场景下，区域东西向交通可达性以铁路为轴线大幅提升，其中京九铁路、赣深铁路途径的惠州市惠城区、博罗县的加权平均出行时间缩短约20 min，城际铁路建设有效促进惠州进一步融入深莞惠区域交通网络。在广深铁路的作用下，东莞石龙镇、樟木头镇、茶山镇可达性效率提升最为显著，减幅集中在30.82%～33.32%，促使东莞与广州、深圳、香港形成快速交通廊道，为地域分工合作、承接外源型经济发展奠定良好的基础设施条件。城际铁路未经过或未设置站点的东莞大岭山镇、麻涌镇、大朗镇和深圳大鹏新区等地可达性改善程度不明显，加权平均出行时间仅缩短2～5 min。规划城际铁路场景下，新规划的中南虎城际铁路、深惠城际、深大城际、深汕高铁、广汕铁路等城际铁路沿线地区时空收敛效果明显，其中东莞市西部加权平均出行时间减幅集中在30.42%～37.59%。新设城际铁路不仅优化沿线地区可达性水平，对于周边毗邻地区同样存在带动作用，如东莞市莞城街道、高埗镇、石排镇、石碣镇加权平均出行时间减幅在9.36%～20.54%。

图4 深莞惠区域城际铁路建设无（a）、现状（b）、规划（c）多场景下加权平均出行时间空间分布Fig.4 Spatial distribution of weighted average travel time under mul‐tiple scenarios of no(a), current(b) and planned(c) intercity railway construction in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region

图5 深莞惠区域城际铁路建设多场景下加权平均出行时间变化（a.无城际铁路-现状城际铁路；b.现状城际铁路-规划城际铁路）Fig.5 Change in weighted average travel time under multiple scenar‐ios of intercity railway construction in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region (a.no intercity railway-current intercity railway;b.current intercity railway-planned intercity railway)

位于深莞惠边缘区域的惠州龙门县、惠东县可达性提升程度最低，交通基础设施布局仍较为薄弱。惠州龙门县当前尚未接入城际轨道网络，未来规划过境的广河高铁也并未与深莞惠其他交通节点相连；惠东县县域范围内的城际铁路走线集中于中部地带，对于其整体可达性提升带动作用不足；博罗县内途径的京九铁路、赣深铁路及规划建设中的惠大铁路为其带来一定的可达性提升，但线路分布同样存在边缘化特征，空间效率影响在空间分布上趋于不均衡。

4.1.2 区域经济中心辐射能力持续增强，地区间经济发展潜力两极分化 城际铁路网络规划建设有助于改善空间经济社会发展的外部环境，进而提升相邻地区之间的经济联系，达到优化区域空间配置的目的。城际铁路规划建设促使深莞惠区域经济潜力优势区由深圳各区逐步向惠州、东莞的临深地区辐射扩散，地区节点在交通引导下呈网络化集聚发展趋势（图6、7）。根据公式（3）计算得到深莞惠各地区经济潜力指数，其中总体改善程度最高与最低的前十地区见表2 所示。在预设的3 种场景中，深莞惠区域整体经济潜力指数分别为144.07、162.26和179.08，增幅为24.30%，说明城际铁路建设能提升区域经济发展潜力。无城际铁路场景下，经济潜力较高区域以深圳福田区、南山区、罗湖区、宝安区和龙岗区为核心向外围地区逐渐递减，其中福田区经济潜力指数最高，为416.29。毗邻深圳的东莞凤岗镇、塘厦镇和长安镇经济潜力紧随其后，介于275.83～306.03。惠州惠东县和龙门县经济潜力指数较低，分别为81.20和67.85。现状城际铁路场景下，深莞惠区域整体经济潜力指数有所提升，铁路沿线区域优势提升尤为明显。广深铁路沿线的东莞茶山镇、石龙镇、横沥镇等地区经济潜力提升显著，增幅介于27.4%～29.6%。规划城际铁路场景下，莞龙、穗深、深惠等多条城际铁路的开通大幅提升沿线地区的经济潜力，东莞西北部的望牛墩镇、麻涌镇、道滘镇增长幅度最为突出，变化率在30%左右。城际铁路的建成将进一步增强深圳的资源聚集能力与承载能力，促使深莞惠边界的铁路沿线地区凭借高效交通廊道形成更加高效、集约的经济空间。

表2 城际铁路规划建设前后深莞惠区域经济潜力指数（PAi）总体改善程度最高与最低的前十地区Table 2 Top 10 regions with the highest and lowest overall potential accessibility improvements of intercity railway under multiple scenarios in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region

图6 深莞惠区域城际铁路建设无（a）、现状（b）、规划（c）多场景下经济潜力指数空间分布Fig.6 Spatial distribution of potential accessibility under multiple scenarios of no(a), current(b) and planned(c) intercity railway construction in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region

图7 深莞惠区域城际铁路建设多场景下经济潜力指数变化（a.无城际铁路-现状城际铁路；b.现状城际铁路-规划城际铁路）Fig.7 Change in potential accessibility under multiple scenarios of intercity railway construction in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region(a.no intercity railway-current intercity railway; b.current intercity railway - planned intercity railway)

通过标准差衡量经济潜力指数的均衡度，3 种场景标准差分别为99.27、110.10、124.97，城际铁路建设加剧了深莞惠各地区经济发展潜力的两极分化现象。一方面，城际铁路引导深莞惠边界地区要素加速流动的效率存在距离衰减效应，对于边缘地区的经济潜力影响显著减弱。现状城际铁路场景下，尽管杭深铁路的开通促进惠州惠阳区经济潜力发展，但由于该阶段城际铁路尚未成网，带状交通廊道主要影响要素单向流动，效率提升作用仍显不足。规划城际铁路场景下，位于广汕铁路沿线地区的惠州惠东县增长率仅为5.66%，经济潜力改善程度较弱，距离经济中心较远、纵向铁路干线缺乏导致其难以接受区域经济辐射，发展水平差距不断增加。另一方面，城际铁路规划建设对于区位、产业等发展基础良好的地区促进作用不明显。深圳宝安区、南山区和东莞大岭山镇、长安镇经济发展基础较为雄厚，但由于缺少与铁路衔接的快速交通网络，经济潜力指数增幅并不显著。深圳福田区的经济潜力指数在各场景下均位居全域首位，但增长率处于全域最低水平，规划后增幅仅2.41%。由此可见，城际铁路规划建设对于可达性改善存在边际效用递减现象，即交通发达地区的可达性收益低于交通欠发达地区。同时，完善城际铁路网络有助于巩固深圳福田区的经济核心地位，促进经济要素沿交通走廊不断集聚，辐射效应持续增强。

4.2 空间公平特征

4.2.1 可达性变化重塑区域时空格局，边缘地区空间公平性降低 深莞惠区域城际铁路规划建设改变原有城际交通分布结构，有效提升全域空间效率，但同时也引起边缘地区空间公平性降低。3 种场景下深莞惠区域整体加权平均出行时间变异系数分别为0.13、0.14 和0.15，增幅为20.99%，表明城际铁路规划建设使区域出行时间的空间公平差距不断增大（表3）。规划场景下，可达性在深莞惠区域的公平性空间分布呈现中西部高、两翼低的特征（图8-a）。新规划的城际铁路依托现有经济发展廊道延伸，促使临深地区可达性优势进一步提升。

表3 城际铁路规划建设前后深莞惠区域加权平均出行时间（WATT）与经济潜力指数（PAi）的变异系数分析Table 3 Coefficient of variation of the weighted average travel time and potential accessibility in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region under multiple scenarios of intercity railway construction

图8 基于加权平均出行时间（a）和经济潜力指数（b）的城际铁路规划前后深莞惠区域空间公平性相对变化空间分布Fig.8 Spatial distribution of relative changes in spatial equity in the Shenzhen-Dongguan-Huizhou region before and after intercity railway plan‐ning based on weighted average travel time(a) and potential accessibility(b)

东莞西部沿海地区和惠州东北部地区的可达性相对被剥削，空间公平性处于弱势地位，难以从新规划城际铁路中获益。以东莞滨海片区为例，尽管其经济潜力指数绝对值有所提升，但空间公平性下降幅度远高于其他地区，经济潜力指数变异系数增幅为47.21%。该片区紧邻深圳宝安，沿城际轨道交通走廊南连深圳海洋新城及前海、北接广州南沙新区，在粤港澳大湾区发展战略的推动下，将作为重大湾区级功能节点与深圳都市圈核心区建立更加紧密的联系，在深度融入都市圈的发展机遇中面临区域竞争带来的挑战。具体而言，尽管滨海片区拥有优越的交通基础设施条件，但随着交通网络的逐步加密，多中心、网络化的地域分工格局进一步复杂，处于外围区位的地区在资源要素整合进程中处于劣势地位，难以充分融入区域分工网络。东莞滨海新区内的长安镇与深圳宝安当前均将电子信息产业作为主导产业，但由于两地地价梯度不明显，并未形成规模化产业转移趋势。2017 年9 月广东省委、省政府颁布的《广深科技创新走廊规划》（广东省人民政府，2017）将位于滨海片区的滨海湾新区纳入十大核心创新平台之一，城际铁路所形成的快速交通廊道有助于促进该片区创新资源空间优化配置，通过引导产业发展充分挖掘城际铁路所带来的经济发展潜力，弥补边缘地区的不公平分配状态。

4.2.2 区域经济联系格局趋于均衡，临深地区空间公平性受益显著 区域发展同时受到辐射效应与虹吸效应共同带来的合力作用，而交通运输条件能引导促进生产要素流动，将多个经济增长极相互关联，推动空间均衡发展。深莞惠区域城际铁路网络不断完善促使“核心-边缘”格局带来的“虹吸效应”在整体上得以消解，城际铁路规划建设促使深莞惠区域经济发展潜力空间分布的公平性有所提升。3种场景下经济潜力指数变异系数分别为0.17、0.16、0.16，减幅为2.22%，数值减少说明深莞惠区域经济活动空间联系的均衡度有所提升，空间相互作用的增强带来区域空间整合与同城化效应。交通网络的不断完善能优化深莞惠区域内各节点的分工与联系，促使各项经济社会活动由深圳福田、罗湖等地逐步拓展至东莞、惠州的临深地区，空间集聚格局已突破单中心模式，向多中心、网络化转变。从总体格局上看，各地区受城际铁路空间影响较为积极，深圳市域及东莞东部经济潜力的空间公平性均有较大提升（图8-b）。东莞东南临深片区和松山湖片区经济潜力的空间公平性改善幅度最大，说明这些片区在城际铁路建设的影响下空间均衡水平得到极大提升。随着东莞市近年来实行出口主导型经济向创新主导型经济转变的发展战略，松山湖片区作为其发展科技创新的重大市级平台，在加工贸易持续退潮的背景下充分承接深圳产业转移与溢出，能通过更加便捷的交通廊道强化与深圳高新技术产业生产要素之间的联系，进一步带动经济辐射范围向外扩张。城际铁路规划建设可有效缓解区域城际交通发展相对滞后、城际交通组织结构不合理的问题，推动其与区域核心增长极联系的日趋紧密。

5 结论与讨论

5.1 结论

以深莞惠区域城际铁路为研究对象，构建基于公平效率的多场景城际铁路空间影响研究框架，运用加权平均出行时间、经济潜力指数、空间效率测度、变异系数等评价指标分析深莞惠区域在城际铁路规划建设不同阶段空间公平效率的动态变化，得到的主要结论为：

1）深莞惠空间效率在城际铁路规划建设进程中呈整体提升趋势，铁路沿线地区时空收敛效应较为显著。城际铁路开通前，深莞惠区域公路主导的区域交通方式效率较低。现状场景下，京九铁路、赣深铁路等城际铁路建设促使空间连通范围扩大，推动惠州融入区域交通网络；广深铁路的建成则有助于东莞与广州、深圳、香港形成更加便捷的交通联系。规划场景下，城际铁路网络的规模扩张进一步带动东莞西部沿线地区及其周边毗邻地区建设，深莞惠区域空间效率进一步加强；处于边缘区位的惠州龙门县、惠东县可达性提升水平较低，空间效率影响空间分布存在不均衡现象。

2）城际铁路规划建设促使深莞惠区域经济中心辐射能力持续增强，但地区间的经济发展潜力差距也逐步增大。通过对城际铁路建设多场景下深莞惠区域经济潜力指数分区变化进行比较，证实城际铁路沿线地区能获得更大发展动能，经济潜力提升幅度远高于非沿线地区。东莞、惠州临深地区的出行时间随着城际铁路规划建设显著减少。外围地区经济发展潜力增长幅度相对较低，城际要素在沿交通廊道流动的过程中存在距离衰减效应。同时，由于交通基础设施建设存在边界效用递减现象，城际铁路规划建设对于深圳宝安区、南山区及东莞大岭山镇、长安镇等自身发展条件较好的地区经济潜力促进作用不明显。

3）深莞惠区域城际铁路规划建设有效提升全域时空效率，但也对边缘地区空间公平性产生不利影响。基于加权平均出行时间的深莞惠区域空间公平性格局呈现中西部高、两翼低的特征，临深地区依托不断扩展的城际交通网络获得可达性优势的提升，而东莞西部沿海地区与惠州东北部地区的相对区位处于不利境地。其中，东莞滨海片区尚未充分利用自身交通区位优势，空间公平性下降幅度远高于其他地区，通过加强产业引导与交通联系的相互作用可促进其空间公平发展。

4）城际铁路规划建设促使深莞惠区域经济联系格局趋于均衡，临深地区空间公平性提升幅度最为显著。规划场景下，深莞惠区域空间整合与同城化趋势进一步加强，空间组织模式呈现多中心、网络化特征。东莞东南临深片区和松山湖片区经济潜力的空间公平性提升明显，在城际铁路交通廊道的支撑下有效拓展了经济要素集散的空间界限。

5.2 讨论

粤港澳大湾区作为国家对外开放的重要战略平台，构建互联互通的城际交通网络是实现经济社会高质量发展的重要途径。深莞惠作为实现大湾区一体化的先行发展区域，更需要基于科学分析构建高效合理的城际铁路规划布局。本研究提出城际铁路空间公平效率分析方法，归纳得出深莞惠区域城际铁路在不同建设阶段对空间公平效率影响的变化规律。宏观尺度下，相较于无城际铁路场景，现状及规划场景下深莞惠区域整体可达性与经济发展潜力均有所提升。中观尺度下，城际铁路规划建设对地区间出行时间及经济潜力的改善幅度不同，表现出不利于资源公平配置的空间非均衡性，人口、资金、技术等核心生产要素在经济势能作用下倾向于向市场化水平相对较高的区域倾斜。深莞惠区域城际铁路规划建设对下属各区县镇街带来的可达性提升存在的差异程度与是否和城际铁路直接连通、与核心区域的区位关系等因素呈显著关联。城际铁路开通带来的时空压缩效应促使以深圳中心城区为核心的腹地辐射范围不断向交通网络密集区扩展，以集成化的时空效应提升经济要素流动效率，进而实现区域空间优化配置。

当前，深莞惠城际铁路规划建设已进入系统性结构完善阶段，要素资源流动效率将在其推动作用下得到进一步提升，但仍需加强资源配置的公平性。尽管早在2009年9月深莞惠三市已通过《深圳市、东莞市、惠州市规划一体化合作协议》，并于2010 年共同编制《深莞惠交通运输一体化规划》，但工作重心更多放在中心城区之间的互联互通，对于边缘地区与核心区的连通性研究较为欠缺。本研究通过对城际铁路空间公平影响的分析，认为未来应加强惠州龙门县、惠东县、博罗县等外围区域与核心区域的城际铁路互联互通，推动核心区域经济辐射范围沿交通廊道进一步向边缘地带扩散，从而促进深莞惠区域的均衡发展。