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GEOGRAPHICAL RESEARCH >

2016 , Vol. 35 >Issue 4: 757 - 769

DOI: https://doi.org/10.11821/dlyj201604013

Articles

Economic accessibility of provincial capital cities in China based on the presence of high-speed rails

  • HUANG Jie , 1 ,
  • ZHONG Yexi , 1 ,
  • LI Jianxin 1 ,
  • Wen Yuzhao 2
Expand
  • 1. School of Geography and Environment, Regional Development & Planning, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China
  • 2. College of Geography Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China

Received date: 2015-10-25

  Request revised date: 2016-02-02

  Online published: 2016-04-20

Copyright

《地理研究》编辑部
Fold

Abstract

Innovations in science and technology have led to a new high-speed transport infrastructure. High-speed rail, for example, is improving regional accessibility through time-space compression, and is promoting changes in regional economic patterns and spatial structures. After launching a "four vertical and four horizontal rail lines", China has entered an age of high-speed rails. This emergence highlights the importance of understanding the impact of high-speed rail on Chinese city accessibility. Using traffic times between provincial capital cities, train trip prices derived from train schedule, and per capita income, this study explored the impact of high-speed rail on the economic accessibility from two important perspectives: rail service price, and rail service consumption capacity. There were three key findings. First, operating high-speed rail increases rail service prices to provincial capitals to different degrees. For example, rail prices increased from 6 to 60 yuan (RMB) for the 9 cities without high-speed rails. In contrast, rail prices increased more than 60 yuan, and as high as 300 yuan, for the 22 cities with high-speed rails. The presence of high-speed rail decreases the correlation between rail service price and temporal accessibility for the 22 cities with high-speed rails from 0.95 to 0.54. In addition, there are significant changes in rail service prices. Conventional rail service prices are found in approximate alignment with the core-edge model. The 22 cities' high-speed rail prices are closely related with the distribution of high-speed rail lines and the prices for cities on horizontal high-speed rails are lower than those for vertical high-speed rails. The second key finding is that considering resident capacities to consume rail service, either conventional or high-speed, provincial capital cities with higher incomes have a higher capacity. Cities with lower incomes have lower rail consumption capacity. As such, the research concludes that urban resident income plays a decisive role in determining consumption capacity. Meanwhile, rail service prices are crucial in determining urban consumption capacity with respect to the rank of consumption capacity. Furthermore, the cost effectiveness of high-speed rail with increasing speed and price mainly depends on hourly economic limit. At the same time, resident income levels shape perceptions about cost effectiveness. Currently, the real cost effectiveness of most provincial capital cities are consistent with their perceptions. The third key finding is that high-speed rail reduces inequalities between cities in terms of rail service price and consumption capacity, but enlarges inequalities for the 22 cities with high-speed rails. In addition, the inequality of rail service consumption capacity is far higher than rail service price.

Key words： high-speed rail network; economic accessibility; provincial capital cities; average price; hourly economic limit

Cite this article

HUANG Jie , ZHONG Yexi , LI Jianxin , Wen Yuzhao . Economic accessibility of provincial capital cities in China based on the presence of high-speed rails[J]. GEOGRAPHICAL RESEARCH, 2016 , 35(4) : 757 -769 . DOI: 10.11821/dlyj201604013

1 引言

科学技术发展创造高速交通基础设施。高铁作为一种新兴的高速交通方式,通过“时空压缩效应”改善区域的可达性,进而促进区域经济格局和空间结构的调整[1]。伴随着“四纵四横”客运专线建设的全面展开,中国已经步入高铁时代,研究高铁网络对中国城市可达性的影响具有现实意义。
“可达性”概念广泛用于规划、地理学等领域。然而这个概念本身相当复杂,难以明确地定义,通常不同学者根据各自不同目的赋予可达性不同的内涵。1959年Hansen首次定义了可达性概念：可达性为交通网络中各节点相互作用的机会大小[2]。可达性的内涵在此基础上得到不断引申和发展。1979年Morris提出可达性是人类活动空间分离程度的某种度量,而空间分离程度可以通过旅行时间、距离、成本或交通系统其他特征的综合等来体现,从本质上讲,可达性即表示人们借助特定交通系统从某地到达给定活动地点的便捷程度[3]。此后,Morris的观点为众多学者认可并沿用。Javier Gutierrez对欧洲Madrid-Barcelona-French跨界高铁的可达性进行评价,认为不同可达性指标和地理尺度对可达性及其公平性产生决定性的影响[4]。Garmendia认为高速交通设施（包括高速公路和高速铁路）能显著改善人口稀疏或孤立隔离区域的可达性和区位优势[5];而Hall的研究结果与之相反,他指出高铁新线的空间影响比较复杂,对新线连接的大型中心城市,特别是城市中心有利,但同时可能会威胁到外缘城市的区位优势[6]。
近年来,国内关于铁路网络结构演化及其可达性空间结构的研究日益丰富,特别是高速铁路可达性逐渐成为可达性研究的热点。金凤君等详细分析了中国铁路交通网络的发展以及由此引起的可达性空间格局的变化,评价铁路提速对中国铁路客运网络演进的影响及城市可达性的获益格局[7,8];Shaw Shih-Lung等则从旅行时间、旅行费用以及旅行距离三方面较为全面地评估了高铁运行对中国城市可达性时空格局的影响[9]。同时,吴威等一批学者从不同视角出发或采用不同指标和方法,研究中国铁路客运提速或是高铁网络建设对中国省区、主要城市以及旅游景点的可达性影响及其机制[10-18];此外,不少学者针对特定高铁线路对沿线地区可达性的影响展开研究[19-24]。这些研究从客观上论证了铁路提速与铁路网络完善对提升可达性的重要作用。
根据可达性的定义,在进行可达性的定量评价与研究时,所采用的距离变量如实际距离、路径距离、通行时间以及运输费用等会对结果产生较大的影响[25]。综观上述研究发现,当前可达性研究主要采用空间距离、路径距离、时间距离等距离变量,但从交通运输费用角度考察铁路网络及其可达性的研究较少。借鉴国外在食品[26,27]、医疗服务设施[28]等方面的经济可达性研究经验,从铁路服务价格与城镇居民消费铁路服务能力两方面着手,分析高铁网络对中国省会城市经济可达性的影响,对提高中国高铁利用效率具有重要的指导意义。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

文中涉及数据包括两部分：中国大陆31个省会城市（27个省会城市和4个直辖市,统称省会城市）间的最短铁路交通时间及与之对应的列车票价、各省市城镇居民家庭人均收入。城市间铁路交通时间与票价从北京极品时刻科技有限公司发布的2014.11.22版本极品列车时刻表中提取;城镇居民家庭人均收入来源于2013年各省市统计数据,并据此计算2013年各省市城镇居民月工资收入和小时工资收入。
文中以D开头的动车组、G开头的高速动车组和C开头的城际高速统归为高速列车,其他归为普通列车。若两两城市间有普铁和高铁直达时,城市间普铁和高铁交通时间按各自运行时间最短班次提取;若两两城市间无高铁直达但有普铁直达时,城市间普铁交通时间按其运行时间最短班次提取,高铁交通时间则用普铁交通时间替代。而当两两城市间既无普铁直达也无高铁直达时(行程时间中包含了中转滞留时间,即中转前后列车班次的时间差。中转车次选择遵循如下原则：同一车站中转时,最短接驳滞留时间为15 min;不同车站中转时,最短接驳滞留时间1 h。),城市间普铁交通时间按一次中转即可抵达的普铁可选班次中行程时间最短班次提取。城市间高铁交通时间提取分两种情况,无高铁班次可选时,仍用普铁交通时间替代;有高铁班次可选时,按高铁可选班次中行程时间最短班次提取,或按普铁和高铁叠加后行程时间最短的班次提取。城市间列车票价为对应列车班次的硬座（普通列车）和二等座（高速列车）票价。

2.2 研究方法

（1）平均费用
平均费用即特定交通系统下评价城市到其他城市的平均经济费用的测度,其计算公式为：
A i = ∑ j = i n P ij / n （1）
式中：Ai为城市i到其他城市的平均费用,表征城市i的铁路服务价格;Pij为城市i到区域内城市j的票价;n为交通网络中除评价城市以外的城市总数。Ai的值越小,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。
（2）小时经济额度
小时经济额度为高铁相较于普铁所增加的经济费用与节约的时间的比值,可以反映高铁提速提价的性价比,其计算公式为：
R i = ( A i 高铁 - A i 普铁 ) ( T i 普铁 - T i 高铁 ) （2）
式中：Ri 为城市i的高铁相较于普铁所增加费用与节约时间的比值,Ai普铁、Ti普铁 分别表示普铁网络下城市i到其他城市的平均费用和平均时间,Ai高铁、Ti高铁 分别表示高铁网络下城市i到其他城市的平均费用和平均时间。
（3）变异系数
变异系数表示地理数据的相对波动（变化）程度,为标准偏差与平均值的比值[29]。本文用变异系数分析省会城市经济可达性的分布公平性问题,其计算公式如下：
C v = 1 x × 1 n - 1 ∑ i = 1 n ( x i - x ) 2 （3）

3 铁路服务价格分析

3.1 省会城市普铁服务价格

根据式（1）,计算得到中国31个省会城市到其他省会城市的普铁平均费用,分析中国省会城市普铁服务价格的空间分布格局。由图1可知,普铁服务价格低于170元的城市有郑州、武汉、石家庄3市,其中郑州、武汉2市处于我国中部核心地带,石家庄与郑州毗邻,三者共同形成核心圈层。普铁服务价格为175~191元之间的城市有9个,分别为合肥、西安、济南、太原、北京、南京、南昌、长沙、天津等,它们将郑州、武汉、石家庄3市包围,形成第二个环状圈层。上海、重庆、杭州、呼和浩特、兰州、成都、银川、贵阳、沈阳、广州、西宁、福州等12市的普铁服务价格为200~250元之间,基本处于第二个圈层的外围,形成向东部开口的半环状圈层。南宁、长春、昆明、哈尔滨、海口、乌鲁木齐以及拉萨7市分布在中国东北部、南部、西南以及西北边陲边境地区,是中国最外缘区域城市,普铁服务价格高于260元,特别是海口、乌鲁木齐、拉萨3市的普铁服务价格超过350元。
Fig. 1 Spatial distribution of conventional rail service prices of provincial capital cities in China

图1 中国省会城市的普铁服务价格分布

中国省会城市普铁服务价格的分布基本呈核心边缘模式,即以郑州、武汉、石家庄为中心,铁路服务价格由中心向外围呈阶梯状升高的格局。这种分布格局的形成原因为：中国普铁网络骨架已经形成,所有省会城市均能享受普铁服务,即普铁服务的空间范围趋于“普适化”;同时主要普铁线路的单位里程价格接近（表1）,除石家庄—太原为每公里0.17元外,其他线路每公里价格为0.10~0.13元之间,在此情况下,普铁服务价格分布则取决于省会城市在普铁网络中的空间区位条件。另外,这种分布格局与普铁网络下的中国省会城市时间可达性格局[14,17]基本吻合。
Tab. 1 Per kilometer price of main conventional and high-speed rail lines

表1 普铁和高铁主要线路的单位里程价格

线路
走向		 普铁线路 里程/km 硬座/元 单位里程价格/元 线路
走向		 高铁线路 里程/km 二等座硬座/元 单位里程价格/元
纵向 北京—上海 1463 177.5 0.12 纵向 北京—上海 1318 553 0.42
北京—哈尔滨 1249 152.5 0.12 北京—哈尔滨 1324 540.5 0.41
北京—广州 2294 251 0.11 北京—广州 2298 862 0.38
北京—武汉 1225 152.5 0.12 北京—武汉 1229 520.5 0.42
武汉—广州 1069 138.5 0.13 武汉—广州 1069 463.5 0.43
北京—深圳 2372 254.5 0.11 上海—深圳 1623 478.5 0.29
北京—九江 1314 163.5 0.12 横向 石家庄—太原 232 68 0.29
九江—深圳 1058 135.5 0.13 徐州—西安 854 229.5 0.27
横向 石家庄—太原 225 37.5 0.17 郑州—西安 523 239 0.46
徐州—兰州 1536 180.5 0.12 上海—成都 1971 602.5 0.31
上海—成都 2153 277 0.13 上海—长沙 1169 257.5 0.22
上海—昆明 2660 278.5 0.10 南昌—长沙 342 157 0.46

3.2 省会城市高铁服务价格

由于中国高铁建设时序性差异,截至2014年11月底,31个省会城市中仍有9市尚未开通高铁,为此该部分将分别对已开通高铁的22个省会城市（简称“高铁城市”）和9个未开通高铁的省会城市（简称“非高铁城市”）的高铁服务价格及其空间格局进行分析。
（1）高铁城市的高铁服务价格
太原、石家庄、重庆、合肥、西安、郑州、成都等7市到其他省会城市的平均费用处于260~300元之间,高铁服务价格较低。该7市分别位于石太、徐兰（徐州—西安段）、沪汉蓉三条横向高铁线上。而表1表明,横向高铁线的单位里程价格普遍低于纵向高铁线;同时,除郑州、合肥外,其他5市可直达7~10个高铁城市,高铁通达程度较低。郑州位于徐兰与京广高铁的交汇处,可直达16个高铁城市,高铁通达度高,但其处于全国核心区域,到全国各地的总距离短,高铁运行成本降低;合肥可直达12个高铁城市,它们主要分布在单位里程价格较低的沪汉蓉（合肥—成都段）高铁线以及城市密集的长三角地区,低价格收费和近距离导致合肥市的高铁服务价格较低。
南京、武汉、杭州、南昌、天津、济南、长沙等7市到其他省会城市的平均费用为308~332元之间,高铁服务价格处于中等水平。其中,南京、天津、济南3市为京沪高铁（纵向）的中间节点城市;武汉、长沙2市分别为京广高铁（纵向）与沪汉蓉、杭长2条横向高铁的交叉节点城市,而杭州、南昌处于杭长段高铁线上。另外,除武汉外的6市可直达12~15个高铁城市,高铁通达度较高;武汉为九省通衢之地,全国性高铁枢纽,可直达19个高铁城市,高铁通达度高,但其处于全国核心区域的空间区位优势使其到全国各地的总距离短,高铁通行成本相对较低。
上海、沈阳、北京、广州、长春5市到其他省会城市的平均费用为350~400元之间,高铁服务价格较高。上海、北京是全国性的高铁枢纽,多条高铁线路的始发终到城市,分别可直达17个和19个高铁城市,高铁通达度高。广州为京广高铁的始发终到城市,沈阳、长春为京哈高铁的中间节点城市,该3市的高铁通达程度较低,仅可直达7~10个高铁城市,且距离核心区域较远,使高铁通行成本增加。
哈尔滨、福州、南宁3市到其他省会城市的平均费用均高于460元,特别是南宁市,其高铁服务价格近568元。哈尔滨、南宁尽管高铁通达程度低,分别可直达7个和5个高铁城市,但其远离全国核心区域,高铁运距长,高铁服务价格高。福州距离核心区域较远,加之高铁通达度较高（可直达12个高铁城市）,且联系城市主要位于纵向高铁线上,这使得福州的高铁服务价格远高于其他沿海高铁城市。
综上发现：高铁单位里程运费成本、高铁通达程度、高铁城市的空间区位条件三者共同影响高铁城市的高铁服务价格。首先,高铁走向影响高铁城市联系方向,处于横向或纵向高铁线上的城市优先联系其所在高铁线上的城市,而横向高铁线的单位里程价格普遍低于纵向高铁线（表1）,因此横向高铁线上城市的高铁服务价格明显低于纵向高铁线上城市（图2）。其次,纵向高铁线两端点城市的高铁服务价格高于中间节点城市,而除沪昆高铁以外横向高铁的西端城市的高铁服务价格低于中间节点城市,沪昆高铁两端点城市的高铁服务价格高于该线中间节点城市。最后,核心区域的高铁枢纽城市如郑州、武汉,其高铁服务价格低于核心区域外围的高铁枢纽城市,如北京、上海等。
Fig. 2 Spatial distribution of high-speed rail service prices of provincial capital cities in China

图2 中国省会城市的高铁服务价格分布

（2）非高铁城市的高铁服务价格
非高铁城市的高铁服务价格与普铁服务价格的差别仅在于无直达列车情况下中转后票价的差异,因而基本遵循“远距离递增”的分布模式。正如图2所示,愈是靠近核心区域的城市,高铁服务价格愈低,如兰州、贵阳、昆明、呼和浩特、银川以及西宁等;愈是远离核心区域的城市,高铁服务价格愈高,如乌鲁木齐、拉萨、海口。

3.3 高铁对省会城市铁路服务价格的影响

（1）不同程度地提升了省会城市铁路服务价格
9个非高铁城市的高铁服务价格相较于普铁服务价格增加幅度较小,约为6~60元之间;然而该9市内部也存在差距,靠近核心区域的城市,其铁路服务价格增加幅度大于远离核心区域的城市。
22个高铁城市铁路服务价格的增长幅度相较9个非高铁城市大,同时其内部差异大。重庆、成都、太原、石家庄、合肥、西安、杭州等7市的铁路服务价格增加了61~110元,郑州、南京、天津、长春、南昌、沈阳、武汉、长沙、济南、广州、上海、哈尔滨等12市的铁路服务价格增加了120~170元,而北京、福州、南宁3市铁路服务价格增长超过200元,特别是南宁的铁路服务价格增长高达300元。上述城市铁路服务价格增长幅度的差异取决于各自在铁路网络中所处区位条件的变化。
（2）降低了高铁城市铁路服务价格与时间可达性的相关性
普铁网络下,22个高铁城市到其他省会城市的平均费用与平均时间的相关系数为0.95（R2=0.91）（图3a）,而31个省会城市到其他省会城市的平均费用与平均时间的相关系数更是高达0.97（R2=0.94）（图3b）,这表明普铁网络下高铁城市（省会城市）的铁路服务价格与时间可达性呈高度相关,为两者分布格局的吻合提供有力依据。高铁网络下,22个高铁城市到其他省会城市的平均费用与平均时间的相关系数仅为0.54（R2=0.25）（图3c）,高铁城市的铁路服务价格与时间可达性的相关性较低。
Fig. 3 Correlation between average price and average time of rail service

图3 省会城市铁路服务价格与时间可达性的相关性

（3）改变了省会城市铁路服务价格分布格局
由图1可知,普铁网络下,中国省会城市（高铁城市）铁路服务价格的分布基本呈核心边缘模式,即以郑州、武汉、石家庄为中心,铁路服务价格由中心向外围呈阶梯状升高的格局。然而高铁网络下（图2）,22个高铁城市的铁路服务价格与高铁线路分布密切相关,横向高铁线上普遍低于纵向高铁线,同时也体现出“核心边缘”的分布格局;而9个非高铁城市的高铁服务价格分布遵循“远距离递增”模式。

4 城镇居民消费铁路服务能力分析

省会城市高铁服务于城市本身的同时也服务于全省,基于此,以全省城镇居民人均收入替代省会城市城镇居民人均收入,分析省会城市城镇居民消费铁路服务能力。限于提取数据之时2014年相关的城市统计数据尚未公布,本文从国家统计局统计数据网中提取各省2013年城镇居民人均收入,并分别计算普铁服务价格和高铁服务价格占各自月工资收入的比例,以分析各省会城市消费普铁服务和高铁服务的能力。此外,结合小时经济额度与小时工资收入,探讨高铁提速提价的性价比。

4.1 城镇居民消费普铁服务能力

北京、天津、济南、南京、上海、杭州6市,普铁服务价格占月工资收入比例为4.87%~7.07%,该6市由于收入水平高,普铁服务价格处于中等及以下水平,城镇居民消费普铁服务的能力很强,月工资收入能供他们月消费普铁服务14~20次。
石家庄、太原、郑州、西安、合肥、武汉、南昌、长沙、福州、广州、重庆、沈阳、呼和浩特等13市的普铁服务价格占月工资收入的7.93%~10.37%,城镇居民消费普铁服务的能力较强,月工资收入能供他们月消费普铁服务约为9~12次。其中南昌收入水平低,同时普铁服务价格较低;而广州、福州收入水平高,但普铁服务价格中等;其余10市的收入水平中等,普铁服务价格基本处于低等水平。
长春、银川、兰州、西宁、成都、贵阳、昆明、南宁等8市的普铁服务价格占月工资收入比例为11.7%~13.63%,城镇居民消费普铁服务的能力一般,月工资收入能供城镇居民月消费普铁服务约为7~8次。除兰州、西宁、贵阳3市的收入水平低外,其余5市的收入水平中等,然而兰州、西宁、贵阳3市以及银川、成都的普铁服务价格中等,长春、南宁、昆明3市的普铁服务价格较高。
哈尔滨、海口、乌鲁木齐以及拉萨4市中,除海口收入水平为中等外,其他3市的收入水平低,但4市普铁服务价格均偏高,因而该4市城镇居民消费普铁服务的能力较弱,普铁服务价格占月工资收入的16.7%~21.44%,月工资收入仅能供当地城镇居民月消费普铁服务4~6次。
Fig. 4 Resident capacity to consume conventional rail service

图4 省会城市城镇居民消费普铁服务能力

4.2 城镇居民消费高铁服务能力

（1）高铁城市
上海、杭州、南京、北京、天津5市的高铁服务价格处于中等或较高水平,但仅占月工资收入的8.82%~10.84%,城镇居民消费高铁服务的能力较强,月消费高铁服务次数可达9~11次;相较于普铁服务价格占月工资收入比例,5市的高铁服务价格占比增长了3~5.6个百分点。
重庆、济南、广州、太原、合肥、石家庄、西安、郑州、武汉、成都等10市的高铁服务价格基本保持在较低水平（济南、广州、武汉3市除外）,但占月工资收入的11.92%~15.04%,城镇居民消费高铁服务能力一般,月消费高铁服务次数约为6~8次,高铁服务价格占月工资收入比例相比普铁服务价格所占比例约增长了2.7~7个百分点。
长沙、沈阳、南昌、福州、长春的高铁服务价格处于中等及其以上水平,占月工资收入比例约为16.14%~20.39%,相比普铁服务价格比例提高了6~8个百分点,城镇居民消费高铁服务能力较弱,月消费高铁服务次数约为5~6次。
哈尔滨、南宁的高铁服务价格水平很高,占月工资收入比例分别为26.11%、27.22%,比普铁服务价格比例分别提高了9.41和14.41个百分点,城镇居民消费高铁服务能力很弱,每月仅可消费高铁服务3~4次。
（2）非高铁城市
对比9个非高铁城市的高铁服务价格和普铁服务价格分别占月工资收入的比例发现,高铁服务价格占比相较普铁服务价格占比提高不足3个百分点,更有甚者,贵阳、昆明、海口以及乌鲁木齐4市的铁路服务价格占比增幅低于1%,非高铁城市消费高铁服务的能力在很大程度上可以看作是消费普铁服务的能力。
Fig. 5 Resident capacity to consume high-speed rail service

图5 省会城市城镇居民消费高铁服务能力

4.3 高铁提速提价的性价比探讨

由于高铁网络对9个非高铁城市的影响较小,该部分仅对22个高铁城市在高铁影响下提速提价的性价比进行探讨。性价比主要取决于小时经济额度,同时居民收入水平影响居民对性价比的感知。
石家庄、北京、郑州、南昌、南宁5市的小时经济额度高于50元,高铁提速提价的实际性价比很低。其中石家庄、郑州、南昌、南宁4市城镇居民小时工资收入为中等及其以下水平,小时经济额度与小时工资收入的比值高于4,特别是石家庄的该比值高达5.02,对高铁提速提价的承受能力很弱,感知性价比很低。然而北京市城镇居民小时工资收入水平高（21.68元）,小时经济额度与小时工资收入的比值为2.58,对高铁提速提价的承受能力较强,因而北京市民所感知的高铁提速提价性价比可能较实际性价比更高。
武汉、沈阳、西安、天津、长春、哈尔滨6市的小时经济额度为41.93~47.20元之间,高铁提速提价的实际性价比较低。其中武汉、沈阳、西安、长春4市城镇居民小时工资收入基本为中等水平,小时经济额度与小时工资收入的比值高于3,对高铁提速提价的承受能力较弱;哈尔滨收入水平低,小时经济额度与小时工资收入的比值高于4,对高铁提速提价的承受能力弱;上述5市城镇居民感知的性价比基本处于低等水平。而天津市城镇居民小时工资收入水平较高（17.08元）,小时经济额度与小时工资收入的比值为2.62,对高铁提速提价的承受能力较强,因而对天津市民而言,高铁提速提价的性价比可能较实际性价比更高。
长沙、上海、济南、广州、南京5市的小时经济额度为31.55~38.73元之间,高铁提速提价的实际性价比较高。上海、济南、广州、南京4市城镇居民小时工资收入水平高或较高,小时经济额度与小时工资收入比值为1.6~2.5,对高铁提速提价的承受能力较强,即感知性价比较高。而长沙市城镇居民小时工资收入水平中等,小时经济额度与小时工资收入的比值高达3.28,对高铁提速提价的承受能力较弱,感知性价比较低。
合肥、太原、杭州、福州、成都、重庆6市的小时经济额度低于30元,高铁提速提价的实际性价比高。尽管该6市城镇居民小时工资收入水平跨高—较高—中三个等级,但对高铁提速提价的承受能力均较强。
从“高铁提速提价的性价比”分析可知,多数城市的实际性价比（取决于小时经济额度）与感知性价比（即城镇居民收入对高铁提速提价的承受能力）较为吻合,这是由于同类性价比的城市基本保持着同一小时工资收入水平;而少数城市如北京、天津、长沙等,小时工资收入水平高于或低于其同类实际性价比的城市,其感知性价比明显高于或低于其同类城市。因而,在小时经济额度无法改变的情况下,提高或降低城镇居民收入水平能够改变人们对高铁提速提价的性价比的认知。
Fig. 6 Cost effectiveness of high-speed rail with increasing speed and price

图6 高铁提速提价的性价比

5 省会城市经济可达性分布公平性分析

本文从铁路服务价格和城镇居民消费铁路服务能力两部分来分析经济可达性分布公平性。根据公式（3）,分别计算普铁网络和高铁网络下的省会城市铁路服务价格、城镇居民消费铁路服务能力的变异系数（表2）,分析高铁网络对省会城市经济可达性分布公平性的影响。
Tab. 2 Coefficient of variation of economic accessibility (%)

表2 普铁和高铁网络下经济可达性变异系数（%）

经济可达性 情景 普铁网络 高铁网络 变化
铁路服务价格 所有城市 26.08 22.39 -3.69
高铁城市 18.28 22.56 4.29
铁路服务消费能力 所有城市 38.28 29.01 -9.27
高铁城市 31.46 31.99 0.53

注：两种情景为“所有城市”和“高铁城市”,“所有城市”即为31个省会城市,“高铁城市”为22个已经开通高铁的省会城市。

5.1 铁路服务价格分布公平性

就“所有城市”的铁路服务价格而言,高铁网络下的变异系数低于普铁网络3.69个百分点,表明高铁的运行降低了31个省会城市铁路服务价格的相对差异,即城市间铁路服务价格分布的公平性增强。然而,就“高铁城市”的铁路服务价格而言,高铁网络下的变异系数相较普铁网络增加了4.29个百分点,也高铁扩大了22个高铁城市铁路服务价格的相对差异,削弱了“高铁城市”铁路服务价格分布的公平性。

5.2 铁路服务消费能力分布公平性

比较“所有城市”情景下普铁与高铁服务消费能力的变异系数,高铁网络下的变异系数低于普铁网络9.27个百分点,省会城市铁路服务消费能力相对差异由于高铁的运行大幅缩小,高铁服务消费能力的分布公平性相较普铁服务消费能力显著提升。而“高铁城市”的普铁服务消费能力变异系数与高铁服务消费能力变异系数相差较小,仅为0.53个百分点,高铁运行使22个高铁城市消费铁路服务能力的相对差异略微增大,即分布公平性略微降低。
对比铁路服务价格与铁路服务消费能力变异系数发现,无论是“所有城市”还是“高铁城市”情景,普铁服务消费能力与高铁服务消费能力的变异系数均高于普铁服务价格与高铁服务价格的变异系数,这表明省会城市间铁路服务消费能力的相对差异相较于铁路服务价格的相对差异更大,铁路服务消费能力分布的不公平程度高于铁路服务价格分布的不公平程度。

6 结论与讨论

高铁作为科学技术发展的成果,其带来的“时空压缩效应”不可置否,然而近年来中国高铁建设的巨大成就引来一些质疑,高铁利用效率低下成为当前面临的重要问题。本文以铁路服务价格、城镇居民消费铁路服务能力两方面为突破口,分析基于高铁网络的中国省会城市经济可达性,以期为提升高铁利用效率提供参考依据。
（1）就铁路服务价格而言,全国普铁服务的空间范围呈现“普适化”,即所有省会城市均已享受到普铁服务,且主要普铁线路单位里程价格接近;这导致普铁服务价格分布差异取决于省会城市在普铁网络中的空间区位条件,因而省会城市普铁服务价格分布基本符合核心边缘模式。然而由于高铁建设时序性差异,目前全国高铁服务趋于“层次化”,主要表现为22个省会城市已享受高铁服务,但横向与纵向高铁线路单位里程价格差距大,同时可直达的高铁城市数量不一,另外仍有9市尚未开通高铁;因此全国省会城市高铁服务价格在高铁运费成本、高铁通达程度、城市的空间区位三者共同影响下基本形成与高铁服务层次化相似的空间格局。此外,高铁网络不同程度地提升了省会城市铁路服务价格,降低了省会城市铁路服务价格与时间可达性的相关性。
（2）就城镇居民消费铁路服务能力而言,无论是消费普铁服务还是消费高铁服务,城镇居民收入水平高的城市,消费铁路服务能力强;城镇居民收入水平低的城市,消费铁路服务能力弱,省会城市城镇居民收入水平对其消费铁路服务能力起决定性作用。而从不同消费铁路服务能力级别的城市排序看,铁路服务价格的作用较为突出。另外,高铁提速提价的性价比取决于各省市小时经济额度,但收入水平会影响城镇居民对性价比的认知。目前,中国多数省会城市的实际性价比与感知性价比基本吻合。
（3）高铁网络不同程度地削弱了“所有城市”铁路服务价格、铁路服务消费能力分布的不公平性,但增强了“高铁城市”铁路服务价格、铁路服务消费能力分布的不公平性。此外,无论是普铁服务还是高铁服务,其消费能力分布的不公平程度远高于其价格分布的不公平程度。
（4）在当今知识经济时代的潮流下,运费成本对人们出行选择的影响明显减弱,交通便捷程度、时间节约效率成为更重要的影响因素[30]。这种趋势特征在中国东部收入水平高的地区表现明显,而对中低收入省区的城镇居民而言,运费成本仍是出行选择考虑的重要因素。如何根据当前高铁的经济可达性状况谋求改进高铁服务的策略以适应广大群众的消费水平,给市民提供更多出行选择,提高高铁利用效率,是需要进一步思考的问题。另外,本文在选取数据时,“无直达列车”情况下已尽量选择在中转城市的同一车站中转,以免在中转城市产生中转费用;但部分省会城市普铁车站和高铁车站分工明显,中转只能在不同车站进行,而由此产生的中转费用本文没有加以考虑,可能会影响到该部分城市经济可达性的准确度。

The authors have declared that no competing interests exist.

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姜博, 初楠臣, 王媛, 等. 高速铁路影响下的城市可达性测度及其空间格局模拟分析: 以哈大高铁为例. 经济地理, 2014, 34(11): 58-62, 68.利用可达性模型并结合GIS反距离加权插值技术综合测度了哈大高 铁通车前后沿线城市的可达性及其空间格局的演变,研究表明:哈大高铁通车前后,时空压缩效果显著,城市可达性得到大幅提升;可达性改善程度存在明显的空间 差异,位于高铁线路中间的城市提升较大,首末城市提升较小;城市可达性的动态变化加速了东北地区空间格局的演变,空间分化与重构现象日趋复杂,辽中南城市 群分化成沈阳经济区和沿海经济带,吉林中部和哈尔滨都市圈重组成哈长经济区,哈大高铁轴带人口、经济的空间极化将进一步提升,中心城市的扩散域突破传统的 空间尺度甚至行政区划的范畴,部分城市空间隶属关系模糊.

DOI

[Jiang Bo, Chu Nanchen, Wang Yuan, et al.High-speed railway impact on the measure of urban accessibility and its spatial pattern simulation analysis: a case of Harbin- Dalian high-speed rail. Economic Geography, 2014, 34(11): 58-62, 68.]

[25]
李平华, 陆玉麒. 可达性研究的回顾与展望. 地理科学进展, 2005, 24(3): 69-78.lt;p>可达性是指利用一种特定的交通系统从某一给定区位到达活动地点的便利程度。可达性反映了区域与其他有关地区相接触进行社会经济和技术交流的机会与潜力。本文综合了可达性的主要定量评价方法,并对各种方法的优缺点进行了比较,总结了近期可达性评价方法的进展与动态。随后分别在区域和国家尺度与城市内部尺度上总结了可达性在区域经济发展研究、城市土地利用、社会服务设施提供、城市社会问题等各方面的应用。相对来讲,国内关于可达性的研究尚不丰富。最后,本文阐述了目前可达性研究中的问题,并对未来研究进行了展望。</p>

DOI

[Li Pinghua, Lu Yuqi.Review and prospectation of accessibility research. Progress in Geography, 2005, 24(3): 69-78.]

[26]
Larsen K, Gilliland J.A farmers' market in a food desert: Evaluating impacts on the price and availability of healthy food. Health & Place, 2009, 15(4): 1158-1162.Several studies have examined supermarket access for low-income residents, but few have explored how access to healthy food changes when a new food retailer such as a farmers' market opens in a place previously known as a 'food desert'. This paper uses a 'before and after' approach to examine the impact of the introduction of a farmers' market on the price and availability of healthy food in an underserved urban neighbourhood. The farmers' market had a major impact on grocery prices in the neighbourhood, which decreased by almost 12% in 3 years.

DOI PMID

[27]
Furey S, Farley H, Strugnell C.An investigation into the availability and economic accessibility of food items in rural and urban areas of Northern Ireland. International Journal of Consumer Studies, 2002, 26(4): 313-321.Abstract The question of access to food has three components: physical access to food, financial access to food and access to information about food. This study explores the issue of financial access to food. The affordability of food is a major consideration for consumers, an important marketing tool for retailers and a principal theme in food policy. Research methods included a comparative shopping exercise (shopping basket analysis) in 109 stores across four towns (two urban and two rural) in Northern Ireland. Store type included multiples (major supermarket chains) and symbol group stores (those stores operating under a franchise from one main buying group). Results indicate that in the main it is cheaper to buy from the multiples, shopping from a symbol group store can incur cost penalties of up to 39.4% above the multiples' prices. Price disparities, analysed using z-scores, were apparent between towns and across store types. Similarly, an availability audit of foodstuffs portrayed the multiples as the most comprehensive from which to shop, whereas symbol group stores fared poorly in the availability of fresh green vegetables, carcass meat and wholemeal breads. This is an important issue because it plays an integral part in the health inequality debate and also relates to social exclusion. Fundamentally, financial access to food impinges upon the whole question of food-purchasing behaviour in terms of accessibility, affordability and availability. Therefore, economic access to food can be used as a useful precursor to a comprehensive analysis of food access in its entirety. It is also useful as an indicator of social exclusion. This study seeks to inform and influence the food policy debate.

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[28]
邵玉宁. 美国本土各州医疗卫生设施可进入性评价. 见:中国城市规划学会. 2012中国城市规划年会论文集(01.城市化与区域规划研究). 昆明: 中国城市规划学会, 2012: 1-14.可进入性是衡量公共服务设施获 取难易程度的一个重要指标。作为一种公共服务设施,医疗卫生设施的布点不仅仅需要考量空间可达性因素,同时需要最大化地实现社会福利,保障城乡居民的就医 需求。与传统的空间可达性评价相比,综合了经济因素在内的可进入性评价将市场与消费者的支付能力纳入评价体系,对医疗卫生设施的布点规划更具指导意义。本 文以美国本土四十九个州为研究区域,在宏观尺度对医疗卫生设施的可进入性评价展开探索。采用定性和定量相结合的方法,分别从医疗卫生设施的地理可进入性与 经济可进入性两方面展开讨论,采用ArcGIS将分析结果进行空间表达。基于评价结果,揭示对美国医疗卫生设施的布局原则,并提出提高医疗卫生设施可进入 性的措施。本文的研究一方面能够为公共服务设施可进入性评价提供方法上的创新与参考,同时能够为我国医疗卫生设施空间布局以及医疗服务市场资源配置优化提 供借鉴。

[Shao Yuning.Accessibility evaluation of health care facilities in Continental United Sstates. In: Urban Planning Society of China. The Proceedings of 2012 Chinese Urban Planning Annual Meeting (01. Urbanization and Regional Planning Research). Kunming: Urban Planning Society of China, 2012: 1-14.]

[29]
徐建华. 计量地理学. 北京: 高等教育出版社, 2010.

[Xu Jianhua. Quantity Geography.Beijing: Higher Education Press, 2010.]

[30]
李小建. 经济地理学. 北京: 高等教育出版社, 2010.

[Li Xiaojian. Economic Geography.Beijing: Higher Education Press, 2010.]

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