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2023 , Vol. 43 >Issue 10: 1691 - 1700

DOI: https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2023.10.001

跨区域重大基础设施与空间治理

长江干线过江公路发展过程及其区域连通能力评价

  • 陈娱 , 1, 2 ,
  • 王峰 1 ,
  • 陆玉麒 , 1, 2
展开
  • 1.南京师范大学地理科学学院，江苏 南京 210023
  • 2.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
陆玉麒。E-mail:

陈娱（1989—），女，江苏镇江人，副教授，研究方向为交通地理与区域发展。E-mail:

收稿日期: 2022-06-14

  修回日期: 2022-10-23

  网络出版日期: 2023-10-20

基金资助

国家自然科学基金项目(42171173)

国家自然科学基金项目(42171171)

国家社会科学基金重大项目(20&ZD099)

江苏省高等学校基础学科（自然科学）面上项目(21KJB170012)

版权

版权所有©《地理科学》编辑部 2023
收起

Development of cross the Yangtze River highways and their regional connectivity evaluation

  • Chen Yu , 1, 2 ,
  • Wang Feng 1 ,
  • Lu Yuqi , 1, 2
Expand
  • 1. School of Geography, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, Jiangsu, China
  • 2. Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application, Nanjing 210023, Jiangsu, China

Received date: 2022-06-14

  Revised date: 2022-10-23

  Online published: 2023-10-20

Supported by

National Natural Science Foundation of China(42171173)

National Natural Science Foundation of China(42171171)

Major Program of National Social Science Foundation of China(20&ZD099)

Jiangsu Province Higher Education Basic Discipline (Natural Science) General Project(21KJB170012)

Copyright

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Fold

摘要

过江通道是打破自然阻隔、连通长江南北的重要交通基础设施，对推动跨江融合、支撑长江经济带发展和实现全国南北要素流动具有重要意义。本文梳理了中国长江干线过江通道的发展过程，并采用时间可达性和中介中心性对过江公路的区域连通能力进行了评价。研究表明：① 根据数量、类型和社会经济发展背景，长江干线过江通道的建设过程可分为起步攻坚阶段（1957—1995年）、提速扩张阶段（1996—2010年）和多功能拓展阶段（2011年至今），至2021年6月，上中下游过江通道比例达54.7∶23.4∶21.9，从经济规模和常住人口来看，长江下游过江通道密度远低于上中游地区；② 长江经济带平均公路过江时间由1980年的19.73 h下降到2020年的6.09 h，可达性显著提升，且上、中、下游过江时间成本差距不断缩小；③ 长江南北两岸地市间跨江连通水平提升显著，过江最短路径由高度依赖于若干过江公路发展为多条过江公路共同分担，高中介中心性过江公路主要布局在长江中下游地区，而上游地区过江公路连通能力普遍偏弱。

关键词： 过江通道; 区域联通能力; 中介中心性; 长江干线; 区域交通

本文引用格式

陈娱 , 王峰 , 陆玉麒 . 长江干线过江公路发展过程及其区域连通能力评价[J]. 地理科学, 2023 , 43(10) : 1691 -1700 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2023.10.001

Abstract

Cross the Yangtze River passages are of great significance in promoting integration of metropolitans, supporting the development of the Yangtze River Economic Belt and realizing the flow of elements between the north and the south of China. This paper sorts out the development of cross the Yangtze River passages on the Yangtze River mainline, and evaluates the regional connectivity of cross the Yangtze River highways using accessibility and weighted betweenness centrality. The study shows that: 1) according to the quantity, type and socio-economic development background, the construction process of passages can be divided into the initial stage (1957—1995), the speed-up expansion stage (1996—2010) and the multi-functional expansion stage (2011—). By June 2021, the ratio of passages in the upper, middle and lower the Yangtze River reaches is 54.7∶23.4∶21.9, while in terms of economic scale and resident population, the density of passages in the lower the Yangtze River reaches is much lower than that in the upper and middle reaches. 2) The accessibility of cross the Yangtze River highways has been significantly improved from 19.73 h to 6.09 h, and the time cost gap between the upper, middle and lower the Yangtze River reaches is narrowing; 3) The level of connectivity is substantially strengthened. The shortest path across the Yangtze River changes from highly dependent on several highways to multiple sharing. The high betweenness centrality highways are mainly located in the middle and lower reaches of the Yangtze River, while the connectivity of highways in the upper reaches is generally weak.

Key words： cross the Yangtze River passage; regional connectivity; betweenness centrality; the Yangtze River mainline; regional transport

长江全长超过6 300 km，是世界第三大、中国第一大内河[1]，途经成渝经济区、武汉都市圈和长三角城市群。长期以来，作为自然“天堑”，长江影响着南北两岸的要素流动。为打通南北运输动脉、实现区域跨江融合，国家和地方政府高度重视过江通道建设[1]。2020年，国家发改委印发《长江干线过江通道布局规划（2020—2035年）》[2]，明确了“十四五”时期过江通道的建设目标，截至2021年6月，长江干线已建成过江通道128座，是人类突破自然瓶颈的重要交通基础设施集群，成为中国交通强国形象的标签之一。
目前，过江公路（具有机动车通行功能的过江通道）是过江通道最为基本的主体，占比高达88.28%[2]。过江公路作为沿江地区交通网络的重要节点，其开通能够显著降低过江时间成本，改善区域交通网络的连通性[3]，以长江下游为例，一般情况下，轮渡单程时间成本大约为20~30 min，而过江公路使得时间成本压缩为5 min左右。同时，长江干线航道是世界上最为繁忙的内河航道，横跨轮渡会对航运造成一定影响。过江公路是加快运输效率、替代轮渡的重要设施。根据公路的优势运输区间，过江公路的连通作用主要面向区域尺度，直接对长江沿线各省、城市群和都市圈的区域一体化发展起到决定性作用[4-6]。
河流作为自然运输轴带为交通经济带的形成提供了先天条件，包括德国莱茵河交通经济带和中国长江经济带均是典型的“依河而兴”经济带，大量研究探讨了与河流运输方向一致的交通运输联系[7]，以期刻画轴带形成的基本规律。有关长江经济带交通基建与区域发展关系研究丰富，主要关注于区域陆路交通可达性[8-10]、交通网络布局与交通区位优势测度[11-13]、东西方向运输廊道空间组织模式及其空间效应[14-16]、以及针对长江内河港口体系研究[17-19]等，从理论层面挖掘了长江经济带空间结构的形成机理及其演进模式，也从现实层面为长江经济带建设提供了科学依据。然而，跨越河流阻隔的交通联系对经济带空间结构形成和重构有着重要影响，决定了区域融合发展的进程。目前，有关过江通道的研究主要关注：① 通道建设带来的时空收敛或时空压缩效应研究。刘玮辰等[3]系统探讨了长三角地区过江通道的时空压缩特征，蒋海兵等[20]特别讨论了苏通大桥通车对乡镇可达性的影响，此外，大量学者针对港珠澳大桥[21-24]、深中通道[25]、渤海海峡跨海通道[26-28]、嘉陵江过江大桥[29]和杭州湾大桥[30]等过江/跨海通道的可达性进行了众多研究，探讨了通道建设对区域经济发展、城市扩展、住宅地价、旅游条件等[31-34]的影响。② 基于网络和流视角的运输联系研究。近年来，运输网络的联系强度和复杂性测度研究成果较多，广泛应用于航空网络、轨道交通（高铁与地铁）网络、公路网络等[34-36]。针对过江/跨海通道，学者们从区域发展融合的角度，揭示了其对两岸城市空间联系或经济关联强度的影响[5-6,21,37]。上述过江通道研究成果主要集中于某一单一通道或某一区域，而长江干线全域过江通道研究尚属空白。长江上、中、下游过江公路布局及其连通能力差异尚不明晰，不同区域过江公路对经济发展的作用共性和特性未得到提炼，这些科学问题对进一步落实长江干线过江通道规划和拉动南北岸融合发展具有重要的现实意义，也对阐述长江经济带的空间结构演进过程与形成机理具有重要的理论价值。
本文以《长江干线过江通道布局规划》中所列的过江通道布局方案表为基础，结合百度地图进行比对，通过互联网搜集每条过江通道的建成通车时间、车道数量、功能等信息，进而对长江干线过江通道的发展过程进行梳理，揭示不同阶段的空间布局特征与影响因素。进一步地，采用时间可达性模型和加权网络中介中心性指标，从公路通道的时空收敛效应和中介能力两方面，重点探讨1980年以来公路通道对区域的连通作用，从而明晰现阶段的主要问题和重点突破方向，以期为解决上述科学问题提供研究基础，为长江干线过江公路规划与布局提供科学依据。

1 数据来源与方法

1.1 数据说明

根据《长江干线过江通道布局规划（2020—2035年）》中的类型划分，过江通道分为公路型、铁路型、城市轨道型、城市道路型和多功能型，其中，多功能型过江通道是指几类单一型的任意组合，包括公铁两用型、城市轨道与城市道路两用型、公路和城市道路两用型等。划分标准中公路和城市道路均为机动车行驶通道，其区别在于公路为按照《公路工程技术标准》[38]的国省干线和地方公路，城市道路为按照《城市道路工程技术规范》划分的城市快速路、城市主次干路等，通常情况下，城市道路可允许行人通行。本文进行评价的过江公路为具有机动车通行功能的过江通道，包括了公路型、城市道路型及多功能型。需要补充的是，过江索道、过江输气管道等基础设施不在本文统计范围内。
本文以2021年6月为时间截点，追溯到中国第一座过江通道建成（1957年），搜集与整理了近64 a长江干线过江通道的地理位置、通车年份、功能类型等信息。研究区域为上海、江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南、重庆、四川、云南和贵州共9省2市，即中国长江经济带的规划范围。参考1980年以来各年份中国交通地图、相关省份交通地图、各地市交通地图和全国地理信息资源目录服务系统 https://www.webmap.cn/main.do?method=index，获取了1980年、2000年、2010年和2020年长江经济带路网数据，包括高速公路、国省干线、县乡道和城市主干道路，并以2020年行政区划为基准，分析单元主要包括地市级及仙桃、潜江和天门3个省辖县级市和直辖市上海和重庆（二者作为整体进行讨论），共计130个行政单元。本文常住人口数据参考各省（直辖市）、地市相关年份统计年鉴，以及历次人口普查数据。

1.2 时间可达性

时空收敛是过江公路区域连通作用的直接表现。时间可达性是描述区域时空收敛效应的常见方法[7-9]。本文以过江公路为出发点，基于主干路网，计算其交通小时圈结构，即各地点到其最近的过江公路所需要的时间成本。随着过江公路的不断增建和区域路网的完善，各地点到过江公路时间成本会不断压缩，更快捷地实现过江需求，从而刻画出区域时空收敛的形态。本文利用ArcGIS软件，采用栅格成本距离工具进行时间可达性计算：① 将研究区域划定为1 km×1 km栅格，并对栅格进行成本赋值，参考《公路工程技术标准》[38]，将1980年和2000年国道、省道和其他等级公路设定为60 km/h、40 km/h和20 km/h，2010年和2000年高速公路、国道、省道和其他等级公路分别设定为100 km/h、80 km/h、60 km/h和40 km/h，考虑到研究区自然地理条件复杂，将坡度大于25°及水面速度设定为0，其余陆地速度设定为5 km/h；② 采用成本距离工具，以过江公路为起点，进行时间成本计算。

1.3 中介中心性

平均最短路径长度L（Average Shortest Path Length）是指网络中任意两个节点之间的距离的平均值。中介中心性BC（Betweenness Centrality）主要用于评价网络中某一节点的桥梁作用，是指通过该节点的最短路径数量与网络中所有最短路径总和的比值，如果经过该节点的最短路径数越多，则表明该节点的桥梁作用越大。L和BC均是复杂网络领域常见的节点重要性测度指标[39]，公式如下：
$ L=\dfrac{1}{\dfrac{1}{2}z(z-1)}\displaystyle\sum\nolimits _{i\geqslant j}{d}_{ij} $
$ BC\left(r\right)=\dfrac{\displaystyle\sum {\sigma }_{ij}\left(r\right)}{\displaystyle\sum {\sigma }_{ij}} $
式中，z是指网络中的节点数量，i和j是指网络中任意两个节点，$ {d}_{ij} $ 是指两节点之间的距离，$ {\sigma }_{ij} $ 是指网络中最短路径的总数量，$ {\sigma }_{ij}\left(r\right) $ 是指所有最短路径中经过节点r的数量。
本文主要考察长江两岸城市之间的连通性，因此，只计算长江南岸城市与北岸城市之间的最短路径，而南岸城市之间或北岸城市之间的最短路径不纳入计算。本文构建长江经济带南岸城市S（s1,s2,s3…sk）、北岸城市N（n1,n2,n3…nl）和过江公路B（b1,b2,b3…bm）3个节点集（k 为南岸城市数量， l 为北岸城市数量，m为过江公路数量），测算由S至N的最短路径，并统计经由B的最短路径数量。同时，过江公路的连通作用不仅仅体现在有多少条路径依靠它实现，还需要考虑路径连接的城市规模，如果某一过江公路连通的城市对规模较大，则认为其连通作用更强。因此，以各地市常住人口为权重，测算过江公路的加权中介中心性，用以评价其南北连通能力。改进的平均最短路径长度Ltrans和过江公路加权中介中心性BCtrans公式如下：
$ {L}_{trans}=\dfrac{1}{k\times l}\displaystyle\sum\nolimits _{i\in S,j\in N}{t}_{ij} $
式中， tij为节点$i \in S$ 至节点$j \in N$ 的最短路径时间成本。平均最短路径长度Ltrans能够反映区域跨江连通的平均水平，平均时间成本越少，Ltrans则越大，表明区域跨江互通的情况越好。
$ {BC}_{trans}\left(q\right)=\dfrac{\displaystyle\sum\nolimits _{{\sigma }_{ij}\left(q\right)}{P}_{i}\times {P}_{j}}{\displaystyle\sum\nolimits _{{\sigma }_{ij}}{P}_{i}\times {P}_{j}}\quad i\in S,j\in N,q\in B $
式中，q为某一过江公路节点，$ {\sigma }_{ij} $ 为节点i$ \in $ S至节点j$ \in $ N的最短路径，$ {\sigma }_{ij}\left(q\right) $ 为通过过江公路q的最短路径，Pi和Pj为南岸城市i和北岸城市j的常住人口规模。另外，由于长江干线长度较长，而过江公路的中介作用主要服务于一定区域范围内的城市联系，因此，本文将距离大于1 000 km的南北地市联系路径剔除，如上海–成都，该路径不纳入过江公路中介性测度。本文采用Python语言，通过调用igraph包实现Ltrans和BCtrans的计算。

2 长江干线过江通道的发展过程

统计和梳理过江通道建设过程发现，中国过江通道建设可以划分为起步攻坚阶段（1949—1995年）、提速扩张阶段（1996—2010年）和多功能拓展阶段（2011年至今）3个阶段（图1）。
图1 长江干线过江通道发展历程（1957—2020年）

过江通道不统计过江索道、输电通道和输气管道等基础设施

Fig. 1 Development of cross the Yangtze River passages in 1957—2020

第一阶段：起步攻坚阶段（1949—1995年）。为跨越长江“天堑”，促进长江南北两岸要素流动，1906年时任湖广总督张之洞上书提议在武汉段长江中修建铁桥沟通南北[40]，成为过江通道提议建设的开端，此后过江通道建设计划不断被提出，但由于财政原因而遭到了搁置。1949年以后，随着社会经济发展步入正轨，过江通道建设成为中国区域交通基础设施的重要工程。1957年，中国第一座过江通道——武汉长江大桥建成通车，打通了中国南北大动脉京广线，也奠定了武汉在全国的交通区位优势。然而，受到国家财政紧缺的影响，1980年以前，长江干线上仅建成7座过江通道，除南京长江大桥以外，均位于长江中上游。其中，具有铁路运输功能的通道为6座，反映出当时中国经济发展对跨区域铁路干线打通的急迫需求。1980—1995年先后有8座过江通道建成，除铜陵长江公路大桥以外，均位于长江中上游。其中，最为著名的是九江长江大桥（公铁两用型），处于江西、湖北和安徽三省交界，是中国第一座跨省过江通道。总体来看，第一阶段长江干线上共建成15条过江通道，增速较为缓慢。空间位置上以长江中上游居多，长江下游仅建成2座；功能上以跨区域公路和铁路运输联系为主，表现出该阶段中国财政资源短缺和迫切打通南北运输大动脉之间的权衡，至此，京沪、京九和京广线已经打通，在西部发挥重要南北纵轴作用的焦柳线、渝黔线也实现贯通。
第二阶段：提速扩张阶段（1996—2010年）。国家“九五”计划中对于公路建设专门提出了要发展长江公路大桥。“九五”和“十五”期间，长江干线新增31座过江通道，其中具有机动车通行功能的通道多达30座。“十一五”期间，过江通道数量进一步快速攀升，到2010年底，长江干线上共建成71座过江通道，其中，单一公路型占比达53.52%，具有机动车通行功能的通道占比高达90.14%。从建设历程来看，第二阶段15 a间新增过江通道数量是第一阶段45 a的3.73倍，建设速度显著提升；从新增过江通道的空间位置来看，中上游地区占据主体，占比达82.14%，尤以重庆居多，同时，下游地区的过江通道数量开始增加。实际上，在第一阶段末期，东部地区经济社会发展对过江通道建设的需求已经开始凸显，下游仅2座过江通道显然严重制约了该地区跨区域经济联系的发展。到2010年底，长江下游共建成12座过江通道。但受到长江下游江面宽度的影响，过江通道的修建成本较高，长江下游过江通道数量远低于中上游。
第三阶段：多功能拓展阶段（2011年至今）。该阶段过江通道数量增长持续加速，具有城市道路和轨道功能的通道建设开始得到重视。自2011年至2021年6月，共布局51条过江通道，其中，具有城市道路和轨道交通功能的过江通道共19条。其中，城市轨道共10条，分布于南京、武汉和重庆。同时，部分过江通道也出现了整修、停用、拆除和翻建。经统计，截至2021年6月，长江干线上共建成过江通道128座。从功能分类来看，公路型69座，铁路型10座，城市道路型23座，城市轨道型5座，多功能型21座；从空间位置来看（图2），长江上、中、下游过江通道的数量比为54.7∶23.4∶21.9，中游和下游占比相当，上游数量为中游和下游的2倍以上；然而，按照长江干线岸线长度来看，长江上、中、下游过江通道密度为1.35座/100 km、4.08座/100 km和2.98座/100 km，按照干线流经地市的经济总量和常住人口总量来看（表1），下游地区通道数量的经济社会满足程度远低于上中游地区。
图2 长江干线过江通道分布情况（截止至2021年6月）

Fig. 2 Distribution of cross the Yangtze River passages (by June, 2021)

长江干线过江通道的建设历程反映出中国区域发展的阶段性特征，总结来看，自然本底、财政资金、工程技术水平、经济发展需求和政策导向在不同时期起到了不同程度的作用，导致过江通道的空间分布格局和功能类型存在明显差异。在过江通道建设的第一阶段，受到技术落后、资金短缺和政策导向等多重作用，过江通道在困境中勉强打通了中国南北连通的重要干线，但由于一段时期基础设施建设的重心放在了“三线”地区，下游地区的通道数量非常少；到了第二阶段，得利于改革开放，东部沿海地区经济发展对过江通道建设提出了强烈需求，长江下游过江通道的数量得以突破，经济发展需求和政策支持在此阶段起到了重要作用；到了第三阶段，为跨区域联系服务的过江通道“量”的需求基本得到满足，在中国基建水平不断提高的背景下，多功能“质”的提升得到了充分发展。但一直以来，长江下游都受到自然本底的影响，地质勘探和工程建设成本较大，其数量和岸线密度与长江中上游仍然存在差距，跨江融合问题也一直是推动区域一体化的关键点。从下游的经济总量和人口规模来看，其过江通道密度远低于中上游地区，仅为长江干线平均水平的1/3和1/2左右。
表1 分地区分类型长江干线过江通道建设情况（截止至2021年6月）

Table 1 Statistics of cross the Yangtze River passages by reaches and types (by June, 2021)

地区 功能分类/座 密度
公路 铁路 城市道路 城市轨道 多功能 合计 岸线长度视角
(座/100 km)		 GDP视角
(座/104亿元)		 常住人口视角
(座/107人)
　　注： GDP数据来源于各地市2020年统计公报，常住人口数据来源于各地市第七次人口普查公报。
上游 39 8 15 0 8 70 1.35 16.53 11.16
中游 14 0 6 3 7 30 4.08 12.35 9.92
下游 16 2 2 2 6 28 2.98 2.14 3.03
合计 69 10 23 5 21 128 2.00 6.42 6.87

3 过江公路连通能力评价

3.1 过江公路可达性

本文以长江经济带为研究范围，根据3个发展阶段和数据可获取性，分别选取了1980年、2000年、2010年和2020年4个时间节点，测算了过江公路可达性（图3），4个年份对应的过江公路数量分别为4座、23座、64座和106座。
图3 1980—2020年长江经济带过江公路可达性

Fig. 3 Accessibility of cross the Yangtze River highways in the Yangtze River Economic Belt in 1980—2020

1）整体趋势：过江公路通达能力显著提升，由以南京、武汉、重庆等节点为核心向外拓展的空间结构逐步发展为沿江成本低值连绵带。从1980—2020年，长江经济带平均公路过江时间由19.73 h下降到6.09 h，降幅高达69.13%。1980年以前长江干线上仅建有4座过江公路通道，长江经济带整体过江联系成本较高；进入提速扩张阶段后，长江经济带过江公路通行情况得到极大改善，2000年平均公路过江时间成本降为9.71 h，呈现以南京、鄂东、成渝为核心的成本低值区；2010年，公路过江成本下降为7.40 h，相比2000年，云南地区跨江时间成本压缩明显，但川北地区仍为成本高值区，鄂中地区成为新增的成本低值区；进入多功能拓展阶段后，平均公路过江时间成本进一步压缩，到2020年，整体公路过江成本降幅放缓，但成本低值区范围显著扩张，由以节点为核心的结构发展为沿江成本低值连绵带。
2）区域差异：长江上、中、下游公路过江时间成本差距不断缩小，中游地区可达性提升幅度最大。1980年，长江经济带上、中、下游平均公路过江时间成本均超过10.00 h，其中，长江下游区域的公路过江可达性最高，平均为10.69 h，而长江上游地区平均公路过江时间成本超过24 h，3个区域时间成本标准差达到12.39，区域差异较大；到2000年，长江下游过江公路平均可达性下降到4.73 h，仅为上游地区的1/3左右，全局标准差下降为8.93，区域差异有缩小的趋势；2010年，长江上游地区平均公路过江时间成本压缩了27%，而长江下游地区仅压缩了4.65%，全局标准差下降为6.83；到2020年，上中下游成本差距进一步缩小，标准差下降到5.92，自1980—2020年，长江中游地区过江公路可达性提升幅度最大，时间成本降幅达76.07%，而上游和下游的降幅为66.16%和68.38%。

3.2 过江公路中介中心性

本文以长江经济带地市驻地为节点，测算了南北两岸地市的最短路径和各公路通道的加权中介中心性（图4）。
图4 1980—2020年长江干线过江公路加权中介中心性

Fig. 4 Weighted betweenness centrality of cross the Yangtze River highways in 1980—2020

1）平均最短路径：长江南北两岸城市连通的平均最短路径时间成本由25.03 h下降到12.50 h，降幅明显，表明南北两岸各地市间的连通水平大幅度提升。实际上，从1980—2000年，平均最短路径耗时的降幅最为显著，缩小了近9.10 h，而2000年以后的降幅稍有放缓。这是由于最短路径往往依赖于若干条处于最优成本区位的过江公路，部分新增公路主要起到分担交通流的作用。
2）加权中介中心性：总体来看，加权中介中心性值显著下降，表明最短路径由高度依赖于某几条过江公路发展为多条过江公路共同分担，高中介中心性过江公路通道主要布局在长江中下游地区，而长江上游地区的过江公路的中介中心性值普遍偏低，表明上游地区的过江公路通道的区域连通能力较弱。具体来看，1980年的4座公路大桥中，南京长江大桥处于人口和产业集聚的东部发达地区，其区域连通作用最强；到2000年，由于通道数量增加，最短路径不再过度依赖于这4座桥梁，各公路通道的加权中介中心性值明显下降，就其地位而言，南京长江大桥的区域连通作用仍位列首位，武汉长江大桥对区域连通的作用地位显著提升，其次为九江长江大桥和位于长江上游的泸州长江大桥；到2010年，高加权中介中心性公路通道多集中于长江中下游地区，主要以江阴大桥、南京长江大桥、九江长江大桥、武汉长江大桥和荆州长江大桥为代表，而长江上游地区高中介中心性过江公路较少，大多数最短路径均依赖于重庆长江大桥；2020年，长江下游的过江公路通道数量明显增加，从加权中介中心性值来看，最短路径的分担率明显提升，形成了以江阴大桥、南京长江大桥、九江长江大桥、武汉长江大桥和荆岳大桥等为高中介中心性过江公路，苏通长江大桥、润扬长江大桥、芜湖长江大桥、铜陵长江大桥等为次级过江公路的等级结构，长江上游段则为重庆长江大桥和泸州隆纳高速长江大桥为高中介性节点、大多数节点中介中心性偏低的布局特征。长江上游地区大多数过江公路承担着中小城市间的连通服务，经由的路径数量较少，连通的城市规模不大，故其加权中介中心性普遍不高。

4 结论与讨论

百余座过江通道已经成为长江干线上的靓丽景观，强力支撑起长江两岸要素的高效流动，决定着区域跨江融合发展的进程。梳理过江通道发展过程，探讨其区域连通作用，是促进过江通道规划建设的基础。本文追溯到第一条过江通道建成通车时间，搜集了过江通道的通车时间、空间位置、功能类型等资料，呈现了长江干线过江通道发展过程及其空间布局特征，为长江干线全域过江通道建设规划和南北两岸融合发展研究提供了第一手整理资料；基于资料整理发现过江公路是过江通道的主体，因此，本文选取了1980年、2000年、2010年和2020年4个时间节点，从时间可达性和跨江中介中心性两个方面评价了过江公路的区域连通能力及其差异，揭示出各区域的主要问题。上述指标和方法可拓展用于其他通道研究中。
本文得到的主要结论如下：
1）过江通道的发展历程可划分为起步攻坚阶段（1949—1995年）、提速扩张阶段（1996—2010年）和多功能拓展阶段（2011年至今）3个阶段。在不同阶段，受到自然本底、财政资金、工程技术水平、经济发展需求和政策导向的影响，过江通道的建设速度、空间分布和功能类型特征存在差异。现阶段，过江通道由“量”向“质”发展，为满足全国南北连通、跨区域一体化和城市内部流通等不同需求，通道功能不断拓展。截至2021年6月，长江干线共建成过江通道128座，上、中、下游数量比为54.7∶23.4∶21.9，从岸线长度来看，上、中、下游密度为1.35座/100 km、4.08座/100 km和2.98座/100 km；而从干线流经地市的经济规模和常住人口来看，下游过江通道密度仅为干线平均值的1/3和1/2。跨江融合问题一直是长江下游地区区域一体化面临的重要瓶颈，面向该地区庞大的要素流动需求，过江通道建设仍需进一步加强。
2）从可达性来看，自1980—2020年，长江干线过江公路通达能力显著提升，由以南京、武汉、重庆等少数节点为核心的空间结构逐步发展为沿江成本低值连绵带；长江上、中和下游地区平均过江时间成本存在较大差距，以下游可达性为最优；从其演变过程来看，长江中游地区可达性提升幅度最大，且上、中、下游的差距在不断缩小。综合来看，上游地区过江公路通道总数占优，但受到地形影响，通道密度和区域路网密度、等级与中下游存在差距，导致平均过江时间成本较高，需进一步论证区域发展需求，过江公路建设与区域路网配套需同步重视。
3）从加权中介中心性来看，从1980—2020年，长江南北两岸城市平均最短路径时间成本由25.03 h下降到12.50 h，区域跨江连通水平大幅度提升；跨江最短路径由高度依赖于某几条过江公路发展为多条过江公路共同分担，其中，长江中下游地区高中介中心性过江公路通道数量较多，最优路径得到了较好的分担，同时，中介中心性较弱的节点可提供一定数量的备选路径，而相对来说，长江上游地区的过江公路连通能力较弱，大部分最短路径都依赖于重庆长江大桥。因此，长江上游地区仍需从最短路径的角度论证过江公路的空间布局合理性。
本文进行了过江通道发展过程的梳理和区域连通能力评价，未来，还有待从需求和预测角度对过江通道布局规划进行深入探讨。同时，基于本文对过江公路的研究思路与方法，可以拓展进行所有类型的过江通道研究，但值得讨论的是，不同功能类型的过江通道对区域发展起到的作用不一。例如，过江公路主要服务于区域尺度经济发展，铁路大桥的作用则需拓展到全国尺度进行讨论，而城市道路和城市轨道主要面向城市内部尺度功能区块的通达。因此，长江干线过江通道的跨江连通作用有待基于不同功能从多空间尺度进行全面评价。另外，长江作为自然阻隔，是天然的分割界线，但沿线省域行政区划却很少以长江干线为边界，因此，跨江融合一直是江苏、安徽、湖北等主要省份区域一体化发展的核心问题。长江沿线省域和市域行政区划与长江的关系，以及区划导致的跨江融合发展问题，是过江通道研究可以延伸的科学问题。

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