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2020 , Vol. 40 >Issue 3: 354 - 363

DOI: https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2020.03.003

中国铁路客运流联结的城市时间可达性

  • 张莉 ,
  • 赵英杰 ,
  • 陆玉麒 ,
  • 滕野
展开
  • 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏 南京 210023

张莉（1977-）,女,河北正定人,副教授,博士,主要从事经济地理与区域规划研究。E-mail:

收稿日期: 2019-04-21

  要求修回日期: 2019-08-31

  网络出版日期: 2020-05-13

基金资助

国家自然科学基金项目资助(41571120)

国家自然科学基金项目资助(41430635)

版权

版权所有，未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
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Urban Time Accessibility of Railway Passenger Traffic Flow in China

  • Zhang Li ,
  • Zhao Yingjie ,
  • Lu Yuqi ,
  • Teng Ye
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  • Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application, Nanjing 210023, Jiangsu, China

Received date: 2019-04-21

  Request revised date: 2019-08-31

  Online published: 2020-05-13

Supported by

National Natural Science Foundation of China(41571120)

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摘要

基于中国铁路客户服务中心提供的客运流数据,采集全国地级以上行政单元（未含港澳台数据）间铁路客运运行的最短历时,基于GIS网络分析和空间分析等方法,选取时间可达性和一日交流圈2个指标对城市可达性进行测度和分析。研究发现： ① 城市时间可达性水平划分为7个级别,在空间上呈现中心-外围式圈层结构,中心区域沿铁路干线和高速铁路线轴向扩展,廊道效应明显,东部、中部地区的城市时间可达性优于西部地区。② 城市之间的时间可达性小于2.0 h的城市对在空间上构成了由京广、京沪、京哈、京福、杭深、青太、徐兰、沪汉蓉、沪昆、广昆等高速铁路连接的“五纵五横”带状分布格局。时间可达性小于10.0 h的城市对覆盖了“胡焕庸线”东南部的大部分区域,城市带转为城市网络。③ 直辖市、省会/首府城市一日交流圈以31个城市为中心,按照时间可达性由小到大呈现轴向扩展,廊道效应明显。基于城市一日交流圈划分了19个城市群和拉萨城市圈,为城市群的划分提供方法借鉴。

关键词： 铁路客运流; 时间可达性; 一日交流圈; GIS网络分析

本文引用格式

张莉 , 赵英杰 , 陆玉麒 , 滕野 . 中国铁路客运流联结的城市时间可达性[J]. 地理科学, 2020 , 40(3) : 354 -363 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2020.03.003

Abstract

Within region, accessibility refers to the degree of convenience which a particular transportation system can be used to reach other cities or regions. Railway passenger transport is an important part of China's long-distance passenger transport system. The opening and operation of the high-speed railway has shortened the travel time between cities along the line, and has a profound impact on regional spatial organization. Temporal distance has been widely applied to the evaluation of railway accessibility. Based on the railway passenger transport flow, this paper captures the shortest time between 315 cities in China (excluding Hong Kong, Macau and Taiwan) by using the network data of www.12306.cn. And this paper explores the spatial pattern of urban time accessibility and the spatial connections and hierarchical characteristics of the inter-city time accessibility through the network analysis and the spatial analysis of GIS. According to the result of time accessibility, it analyzes the isochronous rings and daily-communication-area of 31 central cities. The research indicates: 1) At present, China has 315 prefecture-level administrative units with railway passenger train stops. According to the natural discontinuity classification method, the time accessibility level is categorized into seven degrees,present a core-periphery sphere structure. The central area extends axially along the main railway line and high-speed railway line, which shows the strong influence of the ‘corridor’. The urban time accessibility of the eastern and central regions is better than the western region. 2) The city pairs with time accessibility less than 2 hours constitute a ‘Five vertical and five horizontal’ zonation pattern connected by Beijing-Guangzhou HSR, Beijing-Shanghai HSR, Beijing-Harbin HSR, Beijing-Fuzhou HSR, Hangzhou-Shenzhen HSR, Qingdao-Taiyuan HSR, Xuzhou-Lanzhou HSR, Shanghai-Wuhan-Chengdu HSR, Shanghai-Kunming HSR and Guangzhou-Kunming HSR lines. Cities with time accessibility less than 10 hours cover most of the southeast region of the ‘Hu Huanyong Line’ and the urban belt is transformed into the urban network. Cities with time accessibility longer than 10 hours are mainly connected to the eastern and western regions with a long spatial distance. 3) Daily-communication-area of central cities expand axially. And the corridor effect is obvious. It is divided into four degrees according to the number of cities included in the daily-communication-area. The daily-communication-area covers 227 cities which mainly distribute in the southeast of the ‘Hu Huanyong Line’. This paper divides 19 urban agglomerations and Lhasa city circle based on the daily-communication-area of 31 cities. Compared with the urban agglomeration development plan approved by the State Council, the scope of the urban agglomeration is highly consistent, which provides a reference for the division of urban agglomerations.

Key words： railway passenger traffic flow; time accessibility; daily-communication-area; GIS network analysis

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[1]。在区域范围内,可达性反映了某一城市或区域与其它城市或区域之间发生空间相互作用的难易程度[2]。距离是影响可达性的重要因素,空间距离、时间距离、经济距离是度量可达性的基本因子。基于地理信息系统平台的缓冲区分析、最小邻近距离分析、最短路径分析、成本距离加权分析等方法广泛应用于可达性水平的计算中[3,4,5,6,7,8]。铁路客运是中长途客运体系的重要组成部分。高速铁路的开通运营缩短了沿线城市之间的旅行时间,对区域空间组织产生深刻影响[9]。时间距离广泛应用在铁路可达性的评价中,但将空间距离转化为时间距离时,通常根据道路属性和技术等级设定不同的运行时速,采用城市间空间距离与铁路时速的商值作为城市间的旅行时间[10,11],计算过程中假设在各交通设施中均为匀速行驶,忽略了城市之间联系的中转停留,脱离了城市铁路联系的实际状况[12]。
铁路客运的运行时间是定额时间,在不考虑晚点的情况下,从某地到另外一地的出发时间和到达时间是确定的[13]。由于铁路交通对客运组织具有极大的依赖性,基于铁路网络的列车时刻表较之单纯的铁路网络更具意义[14]。基于铁路客运流的列车时刻表和客运网络数据,主要通过提取城市间的时间数据用于最短旅行时间[14,15,16]、加权平均旅行时间[17,18]、经济潜力[19]等可达性的评价,以及利用列车班次数据[20,21,22,23,24,25]进行城市间铁路客运联系的研究。全国层面上地级以上行政单元时间可达性的空间格局和城市间铁路客运时间联系的相关研究鲜少见到。鉴于此,本研究试图通过中国铁路客户服务中心提供的客运流数据,采集全国地级以上行政单元间铁路客运运行的最短历时,基于GIS网络分析和空间分析等研究方法,选取时间可达性和一日交流圈2个指标对城市可达性进行测度和分析,旨在对中国铁路客运流联结的城市时间可达性空间格局和空间联系进行特征提取,以期为城市发展和铁路规划提供决策参考,为城市群的划分提供方法借鉴。

1 数据资料与研究方法

1.1 研究对象与数据来源

根据2017年7月中华人民共和国行政区划的基本情况,全国共有338个地级以上行政单元（未包括台湾省和香港、澳门特别行政区）,其中23个地级行政单元没有铁路客运站点停靠。选取全国已经开通铁路客运的4个直辖市和311个地级行政单元所在地城市（284个地级市、6个地区、18个自治州、3个盟）作为研究对象。
采集2017年11月2日中国铁路客户服务中心（http://www.12306.cn）城市之间运行的最短历时,在出发地分别输入315个城市名称,在目的地分别输入出发地之外的314个城市名称,按照最短历时统计得到315个城市中任意2个城市之间的最短旅行时间,数据结构为315×314的矩阵,共98 910个关系数值。用以表征铁路客运流联结的城市时间可达性。
如果2个城市之间有直达列车,则将城市间运行时间排序,从中提取最短历时;如果2个城市之间没有直达列车,城市间的最短历时则使用中国铁路客户服务中心提供的接续换乘功能,检索换乘1次的最短总历时（包含接续时间）。如果城市间换乘1次仍无法到达,则采集城市间多次换乘时间的最短总历时（包含多次换乘的接续时间）。对于铁路客运而言,列车上行和下行在运行时间上可能存在一定的差异,2个城市间的最短历时为城市间往返的平均值。

1.2 时间可达性评价指标

1） 平均最短旅行时间。定义为一个城市与区域中其他城市间铁路客运的平均最短总历时,表征城市的时间可达性水平,其值越小,可达性越好,表示该城市与其他城市的联系越快捷。
T i = ∑ j = 1 n T ij n
式中： i 、 j 为区域中的城市; T ij 为城市 i 与城市 j 间的时间可达性,即城市 i 与城市 j 间的铁路客运的最短总历时; T i 为城市 i 的时间可达性,即城市 i 到区域中其它 n 个城市铁路客运最短总历时的平均值。
2） 等时圈与一日交流圈。等时圈是指以某城市为中心,以同种交通方式经过相同时间可到达的空间所组成的区域。一日交流圈通常指以区域内某中心城市为出发点,一日之内可以往返的最大交流范围[26]。本文将一日交流圈定义为：以某一中心城市为出发点,采用铁路交通方式出行,以铁路客运最短历时为指标,单程3.0 h可到达的范围,从某种程度上反映了该中心城市最直接的经济腹地。根据时距长短,进一步划分为0.5 h、1.0 h和2.0 h等时圈。

1.3 基于GIS的可达性分析方法

1） 插值法。将采集到的2017年11月2日全国地级以上城市之间的最短历时数据按照公式（1）进行可达性计算,并使用ArcGIS反距离权重插值法对全国地级以上城市点图层的时间可达性属性字段进行插值,得到315个城市时间可达性空间格局图,并依据自然间断点分级法进行分级符号表达。
2） 基于O-D（交通起-止点）联系的网络分析法。根据采集的全国地级以上城市之间的最短历时数据构建城市间最短历时的O-D矩阵表格,同时构建带有X、Y坐标属性的城市驻点属性表,在ArcGIS中进行表连接后生成存储有坐标属性的城市间最短历时的O-D矩阵表,选择ArcToolbox工具箱Data Management Tools（数据管理工具箱）中Features（要素工具集）里的“XY to Line”工具,生成城市间的时间可达性联系线图层。
3） 平铺法。分别以4个直辖市和27个省会/首府城市为出发点,统计其到达全国已经开通铁路客运的315个地级以上行政单元的铁路客运最短历时,在ArcGIS中将全国地级以上行政单元面图层的时间可达性属性字段作为制图表达对象,得到31个城市的等时圈和一日交流圈。

2 基于铁路客运最短历时的城市时间可达性

2.1 城市时间可达性水平及空间格局

中国目前共有315个地级以上行政单元有铁路客运列车停靠,依据自然间断点分级法将时间可达性水平划分为7个级别,在空间上呈现中心-外围式圈层结构（图1）,中心区域沿铁路干线和高速铁路线轴向扩展,廊道效应明显,东部、中部地区的城市时间可达性优于西部地区。
图1 中国城市时间可达性空间格局

未含港澳台数据

Fig.1 Spatial pattern of urban time accessibility in China

时间可达性12.0~19.5 h的郑州、武汉、南京、石家庄、北京、西安、长沙、合肥、济南、南昌、上海、杭州、天津等13个省会城市、直辖市和与其相邻的43个地级市构成了时间可达性最好的核心区域。56个城市在空间上连接成由陇海线（兰州-连云港）的宝鸡-徐州段、京广线（北京-广州）的北京-郴州段和京沪（北京-上海）-沪杭（上海-杭州）线组成的“大”字形一横两纵结构。该区域城市通过陇海线、京广线、京沪线、沪杭线以及京广（北京-广州）、京沪（北京-上海）、沪杭（上海-杭州）、徐兰（徐州-兰州）高铁与全国其他地级市进行便捷的客运联系。时间可达性19.5~22.5 h的太原、广州、兰州、福州、重庆5个省会城市、直辖市和38个地级市沿着时间可达性核心区域的“大”字形一横两纵向两侧扩展、填充,陇海线的宝鸡-徐州段向西延伸至兰州,沪杭线向西延伸至怀化,京广线的北京-郴州段向南延伸至广州,京广线、京沪线和沪昆线（上海-昆明）之间的城市连成一片。时间可达性22.5~28.5 h的贵阳、沈阳、成都、呼和浩特、南宁、西宁、昆明、长春8个省会/首府城市和75个地级市继续向外,呈圈层拓展。时间可达性大于28.5 h的城市向北、向西圈层式扩展,时间可达性逐渐变差,包含银川、哈尔滨、乌鲁木齐、海口、拉萨5个省会/首府城市和128个地级行政单元。
按照1986年“七五”计划以及2000年国家制定的西部大开发战略将中国划分为东部、中部和西部。东部11个省级行政单元、中部8个省级行政单元和西部12个省级行政单元的城市时间可达性平均值分别为25.6 h、26.2 h和39.7 h,东部、中部地区的城市时间可达性优于西部地区。时间可达性第一级别的城市主要分布在京津冀城市群、长江三角洲城市群、长江中游城市群和中原城市群。时间可达性小于28.5 h的第一、第二和第三级别共182个城市构成了北至长春-兰州连线,西至兰州-南宁连线,东、南至海岸线的四边形,该区域经济发达,人口众多,铁路网密集,时间可达性好,与其他城市联系频繁、快捷。时间可达性大于39.5 h的第五、第六和第七级别城市主要分布在新疆维吾尔自治区、西藏自治区、云南省和黑龙江省,这些城市地理位置边缘,铁路交通网稀疏,与其他城市直达铁路客运列车少。

2.2 城际时间可达性的空间联系与层级结构

城市间的时间可达性反映了城市间铁路客运流的便捷程度以及城市间联系的紧密程度（图2）。时间可达性小于0.5 h的共有106对城市,主要分布在京沪高铁的北京-泰安段、枣庄-上海段,京广高铁的石家庄-岳阳段和京哈高铁（北京-哈尔滨）的长春-鞍山段3条纵向铁路沿线。京沪高铁沿线的泰安-枣庄之间的时间可达性为0.6 h,其余相邻城市时间可达性均在0.5 h以内,成为中国城市间联系最快捷的铁路线。沪昆高铁（上海-昆明）沿线由于城市相距较远,城市对呈间断分布。时间可达性0.5~1.0 h的217对城市主要分布在京广、京沪、京哈、京福（北京-福州）、徐兰、沪昆高铁沿线,构成了“四纵两横”城市带。北京-天津-济南、长春-哈尔滨、合肥-南京-上海-杭州构成了省会、直辖市间最快捷的联系（表1）。时间可达性1.0~2.0 h的共有569对城市,继续加强“四纵两横”沿线城市联系,沪昆高铁沿线相邻城市全部连接。时间可达性小于2.0 h的城市对在空间上构成了由京广、京沪、京哈、京福、杭深（杭州-深圳）、青太（青岛-太原）、徐兰、沪汉蓉（上海-成都）、沪昆、广昆（广州-昆明）高铁连接的“五纵五横”带状分布格局。时间可达性小于2.0 h的省会/首府、直辖市连接成京沪（北京-天津-济南-南京-上海）、京广（北京-石家庄-郑州-武汉-长沙）、京哈（沈阳-长春-哈尔滨）、沪汉蓉（上海-南京-合肥-武汉）4条城市带和北京-天津-石家庄、南京-上海-杭州、武汉-长沙-南昌3个城市三角形以及兰州-西宁、成都-重庆、昆明-贵阳、石家庄-太原、郑州-西安5对双核城市结构,构成中国省际铁路客运联系最为便捷的区域（表1）。
图2 中国城市城际时间可达性的空间联系与层级结构

未含港澳台数据

Fig.2 Spatial relation and hierarchical structure of time accessibility between cities in China

表1 中国时间可达性小于2.0 h的直辖市、省会/首府城市对（h）

Table 1 Pairs of cities which time accessibility is less than 2 hours in China (h)

城市对 时间
可达性		 城市对 时间
可达性		 城市对 时间
可达性		 城市对 时间
可达性		 城市对 时间
可达性		 城市对 时间
可达性
北京-天津 0.5 南京-合肥 1.0 南京-杭州 1.1 石家庄-郑州 1.4 重庆-成都 1.5 重庆-成都 2.0
上海-杭州 0.8 上海-南京 1.0 兰州-西宁 1.2 北京-济南 1.4 郑州-武汉 1.7 贵阳-昆明 2.0
长春-哈尔滨 0.9 沈阳-长春 1.1 武汉-长沙 1.3 石家庄-太原 1.4 郑州-西安 1.8 合肥-武汉 2.0
天津-济南 1.0 北京-石家庄 1.1 南昌-长沙 1.4 天津-石家庄 1.5 南昌-武汉 1.9 沈阳-哈尔滨 2.0

注：不含港澳台数据。

时间可达性2.0~4.0 h、4.0~6.0 h和6.0~10.0 h分别有1 625对、2 281对和5 341对城市,不断扩展、填充“五纵五横”城市带,覆盖了“胡焕庸线”东南部的大部分区域,城市带转为城市网络（图2）。时间可达性大于10.0 h的城市对主要连接空间距离较长的东部和西部,城市之间往往没有直达列车,需要换乘才能与其他城市相联系。

3 基于铁路客运最短历时的城市一日交流圈

3.1 直辖市和省会/首府一日交流圈的范围及空间特征

4个直辖市和27个省会/首府的一日交流圈分别包含城市2~39个,一日交流圈包含城市最多的是南京,最少的是拉萨。根据一日交流圈包含的城市数量将其分为4个级别：第一级别是南京、郑州、武汉、长沙、合肥,一日交流圈包含城市大于31个,这5个城市均位于贯穿东西、南北方向的高速铁路交叉点,与沿线城市联系紧密、快捷;第二级别是南昌、杭州、上海、济南、天津、北京、西安、石家庄、广州,一日交流圈包含21~30个城市;第三级别是长春、沈阳、福州、太原、成都、南宁、哈尔滨、贵阳、重庆,一日交流圈包含11~20个城市;第四级别是兰州、昆明、西宁、银川、呼和浩特、乌鲁木齐、海口、拉萨,一日交流圈包含1~10个城市。一日交流圈包含城市大于21个的第一、第二级别城市除西安外,均分布在京广、京沪、沪汉蓉、沪昆高铁沿线的东部和中部地区。一日交流圈包含城市小于21个的第三、第四级别城市主要分布在中国的东北、西北、西南和华南地区,该地区城市位置边缘、高铁线路少,城市分布稀疏（图3）。
图3 中国直辖市和省会/首府一日交流圈包含城市数量及城市叠加次数

未含港澳台数据

Fig.3 The number of cities and stacking times of daily-communication-areas in China

一日交流圈以31个城市为中心,按照时间可达性由小到大呈现轴向扩展,廊道效应明显,京广、京沪、沪汉蓉、沪昆、徐兰、兰新（兰州-乌鲁木齐）高铁以及京包线（北京-包头）、包兰线（包头-兰州）、青藏线（西宁-拉萨）等铁路线成为城市一日交流圈的扩展轴线。郑州、长沙、南京、合肥、武汉、西安、北京、天津、上海、昆明、石家庄、济南、贵阳、海口、成都等城市的一日交流圈出现了不连续的空间分布,主要由于一些地级市没有高铁停靠,虽然空间上距离中心城市较近,但时间距离却超过了3.0 h。
1） 城市一日交流圈主要沿一条轴线呈条带状扩展。石家庄、济南和太原的一日交流圈分别沿京广、京沪、京石（北京-石家庄）-石太（石家庄-太原）-大西（大同-西安）高铁南北纵向延伸。哈尔滨、长春和沈阳的一日交流圈主要沿哈大高铁（哈尔滨-大连）向东北-西南方向轴向扩展。兰州、西宁和乌鲁木齐的一日交流圈主要沿西兰（西安-兰州）-兰新高铁向西北-东南方向延伸。贵阳、银川、呼和浩特、拉萨、海口的一日交流圈分别沿沪昆高铁、包兰线、京包线、青藏线和东环铁路（海口-三亚）-西环高铁（海口-三亚）轴向扩展。
2） 城市一日交流圈主要沿两条轴线呈十字形和L字形扩展。南京、郑州、武汉、长沙、合肥、南昌、西安均位于贯穿东西、南北方向的高速铁路交叉点,一日交流圈呈十字形轴向扩展。京广、京沪-沪杭、京福、武九（武汉-九江）-昌九（南昌-九江）和大西-西成（西安-成都）高铁为南北向的主要扩展轴线,徐兰、沪昆、沪汉蓉和郑西（郑州-西安）-西兰高铁为东西向的主要扩展轴线。上海、杭州、昆明分别位于京沪、沪杭、南昆高铁（南宁-昆明）和沪昆高铁的交汇点,3个城市的一日交流圈呈现出以上海、杭州、昆明为顶点沿2条铁路线呈L字形扩展。
3） 城市一日交流圈沿多条轴线呈星状扩展。北京、天津的一日交流圈主要沿京广和京沪高铁轴线纵向扩展。广州的一日交流圈主要沿京广、南广（南宁-广州）和贵广（贵阳-广州）高铁向外扩展。南宁和重庆的一日交流圈分别沿南昆、南广、柳南（柳州-南宁）高铁和沪汉蓉高铁、成渝高铁（成都-重庆）、兰渝线（兰州-重庆）3个方向扩展,各个方向延伸程度相当。成都和福州的一日交流圈分别沿西成高铁、沪汉蓉高铁、成昆线（成都-昆明）和京福高铁、杭深线（杭州-深圳）、峰福线（横峰-福州）向外扩展,轴线之间的区域连成一片,一日交流圈呈现团块状。

3.2 直辖市和省会/首府城市不重叠的一日交流圈

直辖市和省会/首府城市的一日交流圈中包含很多相同的城市,将某一城市出现的次数定义为该城市的重叠次数,以4个直辖市和27个省会/首府为节点城市,每一个有铁路客运列车经过的地级行政单元选择距离其时间最短的一个节点城市,按照距离节点城市0~0.5 h、0.5~1.0 h、1.0~2.0 h、2.0~3.0 h进行划分,得到31个城市不重叠的等时圈和一日交流圈（图4,表2）。
图4 中国直辖市、省会/首府城市不重叠的一日交流圈

未含港澳台数据

Fig.4 Nonoverlapping daily-communication-areas of municipalities and provincial capital cities in China

表2 中国直辖市和省会/首府城市不重叠的一日交流圈及城市群划分

Table 2 The range of nonoverlapping daily-communication-areas of cities and division of urban agglomerations in China

城市群/
城市圈		 直辖市省
会/首府		 0~0.5 h
包含城市		 0.5~1.0 h
包含城市		 1.0~2.0 h
包含城市		 2.0~3.0 h
包含城市		 城市数
之比
哈长
城市群		 哈尔滨(3) 大庆(2) 齐齐哈尔(1)、绥化(1) 3.00
长春(3) 四平(3) 吉林(3) 辽源(1)、松原(1) 延边州(1)、
白城(1)		 2.86
辽中南
城市群		 沈阳(3) 鞍山(3)、本溪(3)、
辽阳(3)、铁岭(3)		 营口(2)、抚顺(1) 锦州(3)、葫芦岛(3)、
大连(2)、丹东(2)、
盘锦(2)、阜新(1)		 1.46
长江三角洲
城市群		 南京(8) 镇江(5)、滁州(5)、
马鞍山(3)		 蚌埠(7)、宿州(7)、常州(5)、
芜湖(3)、扬州(2)		 泰州(2) 南通(1)、盐
城(1)		 3.25
上海(4) 无锡(4)、苏州(4) 9.00
杭州(5) 绍兴(4)、湖州(4)、
嘉兴(4)		 金华(5)、宁波(3) 衢州(6)、丽水(4)、台州(3) 宣城(3) 2.80
合肥(6) 淮南(4)、六安(4) 铜陵(2) 黄山(4)、池州(2)、安庆(2) 阜阳(1) 4.13
长江中游
城市群		 武汉(6) 咸宁(4)、鄂州(4)、
孝感(3)、黄冈(2)		 黄石(4)、信阳(4) 荆州(1)、宜昌(1)、随州(1) 襄阳(1) 3.27
长沙(5) 株洲(4)、湘潭(3)、
萍乡(2)		 衡阳(4)、岳阳(4)、娄底(4)、
邵阳(4)、益阳(1)		 怀化(4)、郴州(4)、
永州(1)、常德(1)		 2.69
南昌(6) 鹰潭(6)、上饶(6)、抚州(4)、
九江(2)、新余(2)、宜春(2)		 吉安(1) 3.63
成渝
城市群		 重庆(2) 内江(2) 南充(2)、广安(2) 达州(2)、恩
施州(1)		 1.83
成都(2) 德阳(2)、资阳(2) 遂宁(2)、绵阳(1)、乐山(1)、
眉山(1)		 广元(3) 1.75
珠江三角洲
城市群		 广州(2) 深圳(2)、清远(2)、佛山
(1)、东莞(1)、中山(1)		 韶关(2)、肇庆(2)、云浮(2)、
江门(1)、珠海(1)
 梧州(2)、惠州(1)、
汕尾(1)、贺州(1)		 河源(1) 1.38
海峡西岸
城市群		 福州(2) 莆田(1) 南平(3)、泉州(1)、宁德(1) 三明(2)、温州(2)、
厦门(1)、漳州(1)		 龙岩(1) 1.90
黔中城市群
 贵阳(3) 安顺(2) 黔东南州(2)、黔南州(1) 遵义(1) 2.40
滇中城市群 昆明(2) 曲靖(2)、玉溪(2) 楚雄州(1)、文山州(1) 1.80
北部湾
城市群		 南宁(1) 贵港(2)、钦州(1)、来宾(1) 百色(2)、北海(1)、玉林(1)、
防城港(1)、柳州(1)		 桂林(3)、崇
左(1)		 1.27
海口(1) 儋州(1) 三亚(1) 1.33
京津冀
城市群		 北京(6) 张家口(1) 12.00
天津(5) 唐山(6)、沧州(3)、廊
坊(3)		 秦皇岛(4) 5.20
石家庄(5) 邢台(5) 邯郸(5)、保定(5) 衡水(4) 4.40
山东半岛城市群 济南(6) 泰安(6)、德州(5) 徐州(8)、枣庄(7)、淄博(3) 潍坊(2)、聊城(1) 青岛(1)、济
宁(1)		 2.70
呼包鄂榆城市群 呼和浩特(1) 乌兰察布(1) 包头(1) 鄂尔多斯(1) 1.00
山西中部城市群 太原(4) 晋中(2) 阳泉(5) 临汾(2)、忻州(1)、吕梁(1) 大同(1) 2.29
关中平原城市群
 西安(4) 咸阳(3)、渭南(3) 宝鸡(2) 运城(2)、汉中(2) 商洛(1)、安
康(1)、延安(1)		 2.67
中原城市群
 郑州(6) 新乡(6)、开封(5)、许
昌(4)		 安阳(7)、鹤壁(5)、商丘(5)、
漯河(5)、洛阳(4)、驻马店(4)、
三门峡(2)、焦作(1)		 3.08
兰州-西宁
城市群
 兰州(4) 定西(3) 天水(3)、白银(1) 2.25
西宁(3) 海东(2) 海北州(1) 张掖(1) 酒泉(1) 1.60
宁夏沿黄城市群 银川(1) 石嘴山(1)、吴忠(1) 乌海(1) 中卫(1) 1.00
天山北坡城市群 乌鲁木齐(1) 吐鲁番(1) 塔城地区(1)、昌吉州(1) 1.00
拉萨城市圈 拉萨(1) 日喀则(1) 1.00

注：城市名后括号内的数字表示该城市的叠加次数。城市数之比为城市重叠的一日交流圈与不重叠的一日交流圈包含城市数之比。

31个城市不重叠的一日交流圈覆盖了227个地级以上行政单元,主要分布在胡焕庸线的东南部,重叠的一日交流圈覆盖590个地级以上行政单元,是不重叠一日交流圈的2.6倍。北京、上海、天津、石家庄、合肥、南昌、武汉、南京、郑州、哈尔滨、长春、杭州、济南、长沙、西安等15个城市重叠的一日交流圈与不重叠的一日交流圈包含城市数之比大于2.6倍（表2）,这些城市同周边城市联系快捷,一日交流圈相互重叠。呼和浩特、银川、乌鲁木齐和拉萨地处边缘,铁路线稀疏,与周边城市联系不便,没有同其他城市一日交流圈发生重叠。城市重叠次数为1~8次（表2,图3）,重叠次数最多的是南京和徐州。重叠次数为4~8次的64个城市主要分布在京津冀、长江三角洲、长江中游、中原和山东半岛城市群。

3.3 基于城市一日交流圈的城市群划分

基于31个城市不重叠的一日交流圈,将城市之间时间可达性较短的哈尔滨-长春、北京-天津-石家庄、上海-南京-杭州-合肥、武汉-长沙-南昌、兰州-西宁、成都-重庆等城市（表1）的一日交流圈进行合并,海口的一日交流圈仅包含海口、儋州和三亚3个城市,将其与近邻的南宁一日交流圈进行合并,其余每个省会/首府城市的一日交流圈为1个城市群,共划分为哈长、京津冀、长江三角洲、长江中游、兰西、成渝、北部湾、珠江三角洲、中原、辽中南、山东半岛、海峡西岸、呼包鄂豫、山西中部、关中平原、滇中、黔中、宁夏沿黄和天山北坡19个城市群和拉萨城市圈（表2）,同《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出的加快中国19个城市群和以拉萨、喀什为中心的城市圈发展格局较一致。
直辖市和省会/首府城市的一日交流圈是其联系最为紧密的地区,是其重要的经济腹地,基于城市一日交流圈划分的19个城市群和拉萨城市圈内城市与中心城市的时间可达性都在3.0 h以内。与国务院批复的城市群发展规划相比,城市群范围表现出了较强的一致性,为城市群的划分提供了方法借鉴。由于其仅考虑了中心城市通过目前的铁路客运网络3.0 h可以到达的地域范围,近期开通和规划的铁路客运路线,中心城市与周边城市在地域上的连续性,在经济、文化、社会方面联系的紧密性也需要在城市群划分中进行考虑。

4 结论

采用中国铁路客户服务中心网络数据,抓取全国已经开通铁路客运的315个地级以上行政单元间运行的最短历时,可以较为精确地分析中国铁路客运流联结的城市时间可达性。主要结论如下：① 城市时间可达性空间格局为中心-外围式圈层结构,中心区域沿铁路干线和高速铁路线轴向扩展,廊道效应明显,东部、中部地区的城市时间可达性优于西部地区。② 城市之间时间可达性小于2.0 h的城市对构成了“五纵五横”带状分布格局,小于10.0 h的城市对覆盖了“胡焕庸线”东南部的大部分区域,城市带转为城市网络。③ 直辖市、省会/首府城市一日交流圈以31个城市为中心,呈现轴向式扩展。城市不重叠的一日交流圈共覆盖了227个地级以上行政单元,基于城市一日交流圈划分了19个城市群和拉萨城市圈,为城市群的划分提供了方法借鉴。
基于全国地级以上行政单元间铁路客运最短历时数据,应用基于O-D联系网络的GIS空间分析技术,能够清晰刻画全国地级行政单元铁路客运流中的任何一条联系路径,使巨量交互式空间联系数据实现直观的空间展现,从而能够深入、准确分析中国铁路客运流连结的城市时间可达性的空间格局以及城际时间可达性的空间联系及层级结构。由于中国铁路客户服务中心网站仅能提供当日和预售期内城市之间运行的最短历时数据,因此,本研究未能获取时序上的交通流数据,仅探讨了当前时间节点下中国城市时间可达性的空间关联格局,未能深入剖析中国铁路客运流连结的城市时间可达性的时序演化过程。连续性的时间序列数据是其演化过程和形成机理发现的重要数据源,对于内在规律的揭示具有重要意义,这是后续研究中需要努力的方向。

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