基于公共客运的东北三省城市陆路交通联系特征研究

于佳瑞,赵映慧,藏德强

(东北农业大学 公共管理与法学院,哈尔滨 150030)

0 引言

陆路交通是经济社会发展的基础条件,对于促进区域发展具有重要作用[1]。客运联系在陆路交通网络中占重要地位,是目前国内外的研究热点,铁路客运和公路客运在区域之间的客运联系中较为常见[2]。侯兰功从多个方面研究评估交通联系的网络结构韧性[3]。韩言虎从旅行时间的角度分析不同地区间可达性水平的差异,比较了公路交通与铁路交通对经济联系的影响程度[4]。李卓伟等通过多元流分析了城市网络结构的特征与影响因素[5]。宗会明等将可达性与重力模型相结合研究交通网络[6]。金凤君等揭示了我国铁路网络的发展趋势[7]。宓泽锋等比较了陆路、水路、航空货运方式的影响因素[8]。冯兴华等依据客运班次的数据,多角度分析了区域内的城市网络变化[9]。王姣娥等依据汽车、高铁、航班的时间表数据对城市网络的组织体系进行了分析[10]。焦敬娟等依据客运班列数据,通过度中心性与社区结构模型的结合研究高铁建设的相关影响因素[11]。王海江等依据数百个城市的客运数据对铁路客运的联系进行了研究[12]。刘承良等对不同运输方式的互补程度进行了研究[13]。柯文前等依据省域内日平均流数据研究了城市网络空间结构[14]。刘辉等结合多种网络分析模式研究了公路和铁路网络[15]。孟德友等以不同年份的最短旅行时间为标准研究了不同省份之间的经济联系[16],并以五年为间隔的客运班列数据从多种角度分析了区域城市网络结构[17]。高鑫等依据高速公路收费站的数据对城市网络结构进行了分析[18]。

在目前的研究中,以交通联系的强弱程度揭示城市网络空间结构特征的较为常见,高速铁路网络对于区域的交流与发展起到重要作用[19]。对不同交通流进行比较研究的结果更具有客观性,但目前较少出现对一种以上交通流进行研究的情况[20]。高铁客运的数据流具有全面性、客观性,可通过其多层次研究城市网络的相关问题[21]。Paolo Mancuso以离散选择模型和相关数据分析城市间客运交通的市场[22]。Mochalin等对城市客运交通提出了改进的方法[23]。

本研究对东北三省的陆路交通联系展开分析,以辽宁、吉林和黑龙江三省共计34个地级市为研究对象,运用社会网络分析法将具体的数据可视化,从公路客运、铁路客运两个角度研究其交通联系的整体特征、局部特征、交通视角下的城市中心性特征及核心-边缘结构,并在网络密度、中心性及核心-边缘方面展开定性、定量分析,将研究结果与其他人为因素相结合,分析东北三省城市陆路交通联系的特征,为东北三省城市陆路交通协调发展提供理论参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源与处理

东北三省城市间的公路客运与铁路客运(包含高速铁路)班次数据来自中国铁路客户服务中心官网,时间范围限定在2022年10月7日—14日,利用铁路售票及汽车售票服务功能查询两种客运方式下地级市间的日单程车次(中转车次除外),计算平均车次,在Excel软件中形成34×34的始发-抵达矩阵数据。在数据收集与调查过程中发现,黑河市与鹤岗市受外界因素影响火车停运,导致缺失两市的相关数据,故得到有效数据34×33×2=2244条。将剩余数据矩阵导入Ucinet 6.0系统进行社会网络分析运算。

1.2 社会网络分析法

社会网络分析以行动者及其之间的关系集合和图论、代数模型为研究内容与方法,对群体关系模式及其结构影响进行定量分析[9]。网络密度能够体现网络内部城市间的联系程度,核心-边缘结构能够体现城市在网络中的地位[24]。本研究将所测得的交通数据导入Ucinet 6.0软件中,在网络密度、中心性及核心-边缘方面对数据进行定性、定量分析,通过UCINET软件中的Netdraw功能绘制相关数据的网络关系图,分析东北三省的陆路交通网络联系、网络密度、城市中心性与核心-边缘结构情况。

1)网络密度。网络中节点的连接关系越多,连接数目越大,代表城市整体的网络密度越大。城市间交通网络作为有向网络,密度表达公式[17]为:

其中,D为网络密度,k为城市节点数目,d(i,j)为城市i与城市j之间的陆路交通联系数量。

2)中心性。分为度中心性、接近中心性及中介中心性。度中心性表示个体节点与其他节点直接相连的个数,具体体现为城市的度中心性越高与其他城市的联系交往越密切。中介中心性可以反映单个城市在空间联系上对其他城市的控制程度,表示节点在不同程度上是整体网络中其他节点的中介[25]。接近中心性表示节点不受其他节点控制的程度,节点到整个网络中其他节点的距离越小,说明其接近中心性越高,也可反映该节点在整体网络中的相对可达性[4]。

3)核心-边缘结构。根据网络中各个结点间的联系紧密程度,可将节点分为核心与边缘两个区域。处于核心区域的城市在整体交通联系中处主导地位,处于边缘区域的城市则反之。本研究利用Ucinet软件核心-边缘分析模块生成相关密度矩阵和块邻接矩阵。

2 公路客运交通联系特征

2.1 整体特征

东北三省城市公路交通整体联系程度较低,城市网络平均密度较低,城市间空间联系较为松散,公路客运网络架构整体比较稀疏,处于弱连接状态。在图1中,黑龙江省、吉林省和辽宁省各城市分别分布在左上、右上和中下位置,吉林省各城市间公路交通联系较紧密,长春市与通化市、吉林市、白山市间连线较粗,城市中心性比其他两省要高,城市间中转较为容易。辽宁省各城市间连线粗细程度中等,各城市中心性程度较为均衡,省内公路客运交通发展水平较为均衡,各个城市间公路交通联系程度相差不大。黑龙江省各城市间连线较细,整体网络分布较为稀疏,城市中心性较小,公路客运交通发展较其他两省落后,城市间公路客运交通联系较弱。

图1 东北三省城市公路客运交通联系网络

2.2 局部特征

由图1可知,长春与周围城市的连线最粗,表明其与其他城市的公路客运联系最多,是东北三省公路客运交通网络中心。在34个城市中,长春与21个城市有直达长途客运班次,而大连、沈阳、哈尔滨分别与14、11、10个城市有直达班次。从公路客运班次上看,长春在与其他单个城市的公路客运班次较多,其中与省内通化、白山、吉林和松原间的公路客运班次较多。沈阳与东北三省内城市间的公路客运班次较少,且大部分为辽宁省内城市,与其他两省城市间的班次偏少。哈尔滨仅与10个城市有直达客运班次,省内外客运联系对象均较少。哈尔滨位于东北三省两条横纵铁路交汇点,近年来随着省内外高铁的普及,公路客运相对失去竞争优势。大连位于辽中半岛最南端,处于公路交通网络的边缘位置,因此公路客运交通等级在东北三省内处于中等位置。

2.3 城市中心性特征

吉林省大部分城市在公路客运交通网络中有着较高的中心性,由表1可知,长春、通化、吉林和白山的度中心性处于34个城市中的前四位。其中,长春作为吉林省的省会与交通枢纽中心,在三省中处于中心位置,有着优越的区位优势及良好的经济发展基础,拥有较高的交通枢纽地位,是东北三省公路客运交通网络的核心城市。接近中心性可衡量城市间的流动性,城市的接近中心性越高,表示其不受其他城市控制的能力越强[26]。长春、吉林、通化和松原有着较高的接近中心性,说明四市的公路客运网络与其他城市有着密切的联系,公路客运具有较高的相对可达性。在中介中心性方面,长春市以21.092的数值在东北三省城市中处于领先地位,体现出长春在公路客运交通网络空间联系上的高控制度。黑龙江省大部分城市公路客运交通联系的中心性较低,其中大庆、鸡西、佳木斯、伊春和牡丹江的中心性在东北三省各城市排名中靠后,与省内及另两省城市的联系较少。哈尔滨的中心性数值较低,整体与其他城市联系较少,这与黑龙江省地处高纬度、冬季公路客运班次较少密切相关。

表1 东北三省各城市公路客运网络的中心性

2.4 核心-边缘结构特征

由表2可知,核心城市分布在黑龙江、吉林两省的中东部地区。哈尔滨、牡丹江和长春位列核心城市中的前三位,其中,哈尔滨、长春是省会城市,是哈长城市群的重要中心城市,牡丹江位于黑龙江省最东部,是黑吉两省的东部公路交通枢纽。其他核心城市全部位于吉林省,是由于吉林省处于东北地区中部,占据公路客运交通网络的核心地位。边缘城市中除沈阳外,其余城市均位于东北三省的地理边缘位置,整体的交通主导地位不如核心城市。其中,大连虽经济发展水平较高,但地缘因素导致其中介桥梁作用较小,也处在边缘城市行列。辽宁省各城市在公路客运网络中均为边缘城市,其核心程度不如黑吉两省。

表2 东北三省公路客运网络下的核心-边缘城市结构

3 铁路交通联系特征

3.1 整体特征

东北三省铁路客运交通联系程度较高,城市铁路客运网络平均密度明显高于公路客运,联系密切,从整体看处于较高水平。东北三省铁路客运网络中各节点间连线较粗,处于铁路交通重要位置的城市间联系较多,其余城市间联系相对较少,但总体上联系远大于公路客运。哈尔滨、长春、沈阳、大连、四平、吉林、鞍山、铁岭、齐齐哈尔、大庆、葫芦岛和锦州之间的连线较粗,其中,位于哈大铁路沿线的城市间连线较粗,绥满铁路和沈山铁路沿线次之,这表明东北三省铁路客运除哈大线、沈山线外,绥满线黑龙江省段也逐渐成为重要联系线路。辽宁省的铁路客运联系密切,处东北三省领先位置,吉林省次之,黑龙江省总体铁路客运联系程度相对较低,除哈尔滨、大庆、齐齐哈尔外,其他城市间联系较少。详见图2。

3.2 局部特征

沈阳是东北三省铁路客运交通网络的中心。沈阳、长春、大连在铁路客运联系量上处于前三位,分别为59、58、54,哈尔滨为48,低于四平与铁岭,处于第六位。黑龙江、辽宁两省部分城市之间的铁路客运班次较多,以哈尔滨和沈阳为中心呈发散状分布。长春与大部分城市间有一定数量的班次,因此对外联系总量上处于领先地位。此外,位于哈大铁路中心段的四平、铁岭两市是哈大铁路线重要的中心节点城市,在铁路客运的联系量与联系对象上均保持着较高的水平,甚至超过哈尔滨。此外,大庆,齐齐哈尔、吉林、鞍山的铁路客运班次较多,联系对象较广泛。由于高铁的普及,部分区位边缘化城市也在铁路联系中表现良好,以双鸭山,七台河为例,二者在联系对象和联系量上都较前些年有所提升。详见图2。

3.3 城市中心性特征

沈阳市在铁路客运交通联系中处于领先地位,辽宁省城市中心性整体较高。沈阳市是东北三省的铁路交通中心,有30个城市与沈阳有直接铁路客运班次。除沈阳、长春、哈尔滨、大连四市外,四平的中心性表现较为突出,与其他城市间的总班次数达到212列,其中有直接联系的城市共29个,铁路客运联系程度较高。辽宁省内城市的中心性表现较好,大部分城市中心性靠前,省内城市间铁路交通十分方便,大部分城市间有直达班次,另外两省的城市也可通过沈阳中转抵达辽宁省其他城市。在联系对象上,辽吉黑三省平均每个城市的数值分别为18.1、15.6、12.9,辽宁省城市整体中介中心性较高,城市间中转较为容易。详见表3。

表3 东北三省城市铁路客运网络的中心性

3.4 核心-边缘结构特征

铁路客运交通网络的核心城市分布在哈齐及哈大铁路沿线。齐齐哈尔、大庆位于哈齐铁路线,长春、四平、沈阳位于哈大铁路线,哈尔滨为两条铁路的交汇点。哈齐铁路作为绥满铁路的西段,与哈大铁路共同构成东北三省的横纵铁路交通框架,连接东北三省的重要大中城市。核心城市全部分布在主要铁路沿线上,位于哈大齐经济走廊与哈大轴线哈沈段,体现出省域关联格局,反映了交通重要轴线的发展方向。核心城市内部节点间也保持着较为密切的联系,边缘城市内部节点间的联系较弱,有待加强,核心城市与边缘城市间的联系较少,辐射影响较小。从铁路与公路核心-边缘联系密度对比来看,铁路核心-核心、核心-边缘、边缘-核心、边缘-边缘城市的密度数值分别为27.933、5.470、5.012、1.212,公路仅为2.489、0.239、0.117、0.208,铁路整体内部联系强度远大于公路,比公路客运交通联系更密切,普及程度远大于公路客运,在东北三省客运交通中占主导地位。详见表4。

表4 东北三省铁路客运网络下的核心-边缘城市结构

4 结论与讨论

本研究从东北三省公路、铁路客运角度出发,分析客运网络中的密度、中心性、节点与网络、核心-边缘结构,探究东北三省城市陆路交通联系特征,得出如下结论:

1)东北三省的公路客运交通整体处于弱连接状态。三省城市联系密切程度由高到低依次为吉林省、辽宁省、黑龙江省,长春是东北三省公路客运交通网络的中心城市。

2)铁路客运在东北三省交通联系中起着较为重要的作用。辽宁省城市铁路客运量远大于黑吉两省,省内辽中南地区城市铁路联系最密切。沈阳是东北三省铁路客运交通网络的中心城市,四大核心城市在铁路客运交通中均占有主导地位。

3)长春和沈阳分别为东北三省公路和铁路客运网络中心性最高的城市。长春与东北三省大部分城市都有公路客运联系,是东北三省城市公路客运联系的重要中介城市。沈阳在铁路客运上与东北三省城市均有一定联系,度中心性最高。沈阳在联系班次总数与联系对象上都处于领先位置。从公路与铁路客运网络看,中心性较高的城市主要位于吉林省和辽宁省。

4)核心-边缘结构有很大不同。公路客运网络中核心城市分布在黑吉两省中部和东部地区,包括哈尔滨和长春,辽宁省在公路客运网络中没有核心城市。铁路网络中核心城市主要分布在重要铁路线上。

本研究所用数据的时间跨度较小,且只从客运角度分析了东北三省的交通联系特征,缺乏货运角度的研究,研究视角较为单一。由于部分城市存在火车停运或班次减少等外界不可控制因素,铁路班次获取不全面,研究的空间跨度存在缺失,未来的研究可在视角与广度上进行拓宽。