涂唐奇
, 闫东升, 王晖
Tu Tangqi, Yan Dongsheng, Wang Hui
中图分类号: K901.3
文献标识码: A
文章编号: 1000-0690（2019）03-0433-09
通讯作者:
收稿日期: 2018-01-9
修回日期: 2018-03-20
网络出版日期: 2019-03-10
版权声明: 2019 《地理科学》编辑部 本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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作者简介:
作者简介：涂唐奇（1992-）,男,四川旺苍人,博士研究生,主要研究方向为城市发展与区域规划。E-mail:sgos1101@126.com
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摘要
选取规模、质量、可达性和承载压力等指标,综合运用Zipf对数模型、
关键词：
Abstract
Basic public service equalization is essential for the promotion of regional sustainable development and establishment of harmonious society. Educational equalization is one of core components of basic public service equalization and realization of educational equity is especially a critical task and representation of basic public service equalization. Based on a set of reliable and practical indicators including scale, quality, accessibility as well as carrying capacity of compulsory educational facilities, this paper employs a series of methods such as Zipf logarithm model, G index, differential determination coefficient and GIS-based road network measurement to investigate the spatial evolution of compulsory educational facilities in urban Nanjing within 2006-2015. The results of this study show that: Within 2006-2015, the overall scale of the compulsory education facilities in Nanjing is expanding, meanwhile the size difference of elementary schools is shrinking, and junior high schools are expanding. Also, the scale difference of educational facilities in the central urban and suburban areas shows the trend of widening and narrowing respectively. The educational quality difference generally declines with fluctuation, and high-quality education resource exhibits a general spatial diffusion but is still relatively concentrated. Besides, the core-periphery structure of qualities on compulsory educational facilities still exists obviously, and the phenomena of polarization on high-quality educational resources within administrative districts become more prominent. Due to factors such as school relocation and extension of residential areas, overall accessibility of compulsory educational facilities declines with higher time cost. Compared with elementary schools, the decline of accessibility of junior high schools is more significant. Among all districts in the study area, Jianye District is characterized by a minimum internal equilibrium of accessibility and patterns of school districts division exert a dominant impact on accessibility fairness. On account of changes of population age structure and the layout of the urban facilities, the pressure of education capacity in the study area is generally alleviated except Jiangning District and Jianye District, which have a relatively sharp rise. Furthermore, the equilibrium of capacity distribution of compulsory educational facilities in the central urban area has increased, and the suburbs show a downward trend. This article examines the ten-year spatial evolution process of compulsory educational facilities in urban Nanjing, aiming at providing scientific decision-making advice for the optimization of planning and management on compulsory educational facilities.
Keywords：
基本公共服务均等化是推动区域可持续发展和新型城镇化的重要环节[1]。公共服务分配不均衡会形成“空间区隔”,扩大城市内部发展差距,影响社会公平[2]。义务教育设施包括公立性质的小学和初级中学,是公共服务设施至关重要的组成部分[3]。根据空间生产理论,对义务教育设施等公共服务的投入是资本第三次循环的主要内容,需要行政部门组织规划,为城镇化进程提供人力资源保障[4]。1986年《义务教育法》实施以来中国义务教育总体发展水平明显提高,但仍存在显著不平衡现象[5]。
义务教育设施的空间格局已成多学科关注的热点。在空间分布格局方面主要通过绘制等时线、分析服务范围容量、构建公平性评估框架等方法,测度不同地区居民享受教育服务的便利度的非均衡性[6,7,8]。在机理方面,侧重于考察基于人口密度和年龄结构等特征的供给需求规模及建设成本[9,10]的影响,以优化设施选址修建的决策;在效应方面,主要集中于通过特征模型和地理加权回归等方法探讨义务教育设施对房地产价格[11]及城市空间的经济社会影响[12]。总体而言,目前研究尚存一定不足,主要体现在：第一,对教育均衡发展格局偏重于静态研究,动态演化过程的探讨较少[13];第二,对教育设施的研究仍然侧重数量分配的探讨,而对质量的研究也集中于少数名校房价效应的探讨,缺乏对整体教育质量空间差异格局态势的把握;第三,在空间上聚焦点状设施,忽视了义务教育异于竞争型公共服务的特性[14,15],对学区地理边界的认识有待全面细化[16]。鉴于此,本文运用数理统计和GIS方法探讨2006~2015年南京城市义务教育设施规模调整及质量演化特征,分析入学便利度差异及设施供需关系和承载压力演变,以期为义务教育资源合理配置提供参考。
南京是长江经济带的重要节点,教育文化积淀深厚。参考《南京市“十三五”城乡建设规划纲要》和文献[17],本研究包括鼓楼区、玄武区、秦淮区、建邺区（这4区为主城区）和雨花台区全境以及江宁区、浦口区和栖霞区内划定学区范围的城市地域（图1）。2006年研究区内共划定小学学区190个、初中学区76个,2015年则分别为227个和85个。
设施位置的2015年数据来自于当年南京市及各区教育局网站的教育地图和学校列表,2006年数据来自南京市城市规划编制研究中心编制的《南京市中小学校园用地规划（2006~2020）》、2006年版南京市地图以及《南京市统计年鉴（2007）》[18]等资料,坐标数据通过百度地图得到。升学成绩数据来自南京市教育局和各学校官方网站。交通路网数据来自于南京市规划局编制的《南京市城市总体规划（2007~2020）》和百度地图的相关数据。校园占地面积数据来自各校官方网站,对部分无法查到面积的学校则通过ArcGIS软件对相关的谷歌地图卫星影像数字化后测算得到。适龄人口（0~14岁）数据来自南京市统计局和各街道办的统计资料。居民点数据来自南京市房管局和链家网、365淘房网等网站。学区范围从各行政区教育局发布的2006年和2015年区内义务教育施教区范围规定文件获取,结合百度地图查询涉及地点空间数据,在ArcGIS基础地理底图上逐一绘制出每个学区的地理边界,确保各居民点归属学区的准确对应。
流动人口与户籍人口在享受的教育质量方面存在一定差距[19]。但近年来南京市出台了一系列相关政策保障了流动人口子女接受义务教育的权利[20],且常住人口基本涵盖了就学等居住时间较长的流动人口,因此,本文以常住人口作为研究对象。
Zipf定律最初用于考察一个城市体系的规模分布,相关学者也采用这一定律研究教育设施规模分布[21]。
1） 教育质量评价。初级中学依据全市高级中学统一入学考试的平均分数,小学通过选取设立招生考试的初级中学的录取率来进行综合评价。根据所选初级中学历年平均质量和市教育部门专家访谈意见,将其划分为4个等级,并依据升入不同等级的初级中学的升学率分别加权进行计算,其公式为：
式中,
2） 演化特征分析方法。采用基尼系数反映义务教育质量在适龄人口分配中的均衡度;采用首位度用来反映义务教育质量分布状况,用成绩最高学校除以第二的学校得到;借鉴相关方法[22]采用改进的赫芬达尔系数来反映教育质量集聚程度,公式为：
式中,
采用
用上学时间度量到达学校的方便程度。相关研究表明,电动自行车兼具便捷性和经济性,已成为南京市民日常就学出行的主要选择[24]。参考文献[21]和实际设定不同等级道路上电动自行车的行驶速度,将居住点到学校的距离转换为就学行程时间。将研究区地域转化成10 m×10 m的栅格点,运用ArcGIS可达性分析等功能计算各栅格点到达施教学校的时间距离。
运用义务教育设施的占地面积表征其供给容量[9],适龄人口数量表征需求压力[10],以二者的比例（m2/人）评价学区义务教育设施承载压力强度。供需比越高,表明设施的相对容量供给越充裕,学区教育承载压力越小,反之则越大。
以占地面积表征学校规模以进行规模位序分析。根据Zipf定律进行线性回归拟合（表1）。小学和初级中学均符合位序-规模分布特征,中间位序的义务教育设施较多,且10 a来规模差异都在扩大。常数项增加反映其总体规模都在增长。分区拟合发现主城区设施体系规模分布更符合位序-规模分布特征,总体规模皆为增长。小学在外围郊区的规模差异始终大于主城区。10 a来由于主城区小学的合并与外围郊区小学的补充建设,规模差异分别呈现拉大和缩小的特征,反映南京城市空间结构向多中心演化的态势。初级中学在外围郊区的规模差异始终小于主城区,二者随时间的规模差异变化特征与小学相似。
表1 2006、2015年南京市义务教育设施规模分布双对数模型
Table 1 Double logarithmic model of the scale distribution in compulsory educational facilities in Nanjing in 2006 and 2015
| 2006年 | 2015年 | ||
|---|---|---|---|
| 小学 | 总体 | y=-0.673x+11.954 R2=0.844 | y=-0.581x+12.382 R2=0.802 |
| 主城区 | y=-0.544x+11.030 R2=0.801 | y=-0.563x+11.217 R2=0.778 | |
| 外围郊区 | y=-0.779x+11.834 R2=0.754 | y=-0.730x+12.205 R2=0.686 | |
| 初级中学 | 总体 | y=-0.575x+12.279 R2=0.774 | y=-0.652x+12.316 R2=0.774 |
| 主城区 | y=-0.677x+11.815 R2=0.887 | y=-0.669x+11.837 R2=0.868 | |
| 外围郊区 | y=-0.485x+11.904 R2=0.749 | y=-0.449x+11.983 R2=0.729 |
10 a间小学的教育质量发展的不平衡性在2011年以前总体呈波动上升态势,之后有所下降,但后期减弱趋势较为缓慢且存在波动;升学成绩最高的学校相对优势先升后降;教育质量分散程度加强。初级中学在2012年前教育质量不平衡性程度在波动中减弱,之后则有所增强;升学成绩最高的学校相对优势在2010年前持续提高,之后持续降低;教育质量的集聚程度表现出在波动中先加强后减弱的趋势。总体而言小学教育质量的不平衡性和集聚程度明显大于初级中学（表2）。
表2 2006~2015年南京城市义务教育质量总体演化特征
Table 2 The total evolution characteristics of compulsory educational qualities of urban Nanjing in 2006-2015
| 类型 | 指标 | 2006年 | 2007年 | 2008年 | 2009年 | 2010年 | 2011年 | 2012年 | 2013年 | 2014年 | 2015年 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 小学 | 基尼系数 | 0.498 | 0.515 | 0.509 | 0.506 | 0.539 | 0.557 | 0.484 | 0.423 | 0.479 | 0.475 |
| 首位度 | 1.212 | 1.251 | 1.392 | 1.314 | 1.333 | 1.074 | 1.156 | 1.026 | 1.131 | 1.083 | |
| 赫芬达尔系数 | 0.155 | 0.146 | 0.135 | 0.132 | 0.127 | 0.116 | 0.108 | 0.113 | 0.090 | 0.086 | |
| 初级中学 | 基尼系数 | 0.302 | 0.447 | 0.307 | 0.366 | 0.326 | 0.303 | 0.236 | 0.256 | 0.272 | 0.283 |
| 首位度 | 1.012 | 1.032 | 1.036 | 1.028 | 1.047 | 1.045 | 1.038 | 1.033 | 1.030 | 1.027 | |
| 赫芬达尔系数 | 0.083 | 0.100 | 0.084 | 0.101 | 0.086 | 0.081 | 0.083 | 0.075 | 0.066 | 0.058 |
分析各学区教育质量
图2 南京市2006、2015年义务教育质量
Fig.2 Distribution of Getis-Ord G on compulsory educational quality in Nanjing from 2006 to 2015
对小学而言,鼓楼、秦淮、雨花台和栖霞的就学时间增加,其余各区则相反。鼓楼和秦淮因小学大量撤并导致布局趋于集中而使时间成本上升,雨花台和栖霞则随着居住地范围迅速扩大、学校生源分布更加广泛,也增加了时间成本。总体差异程度的扩大,反映其内部各居民点间就学便利程度差异巨大,教育资源配置缺乏均衡性。对初级中学而言,除建邺、浦口外各区就学平均便利程度都降低。初级中学相较于小学的建设规模更大、工程周期更长,配建速度更易落后于居住地建设速度,使多数区域就学时间成本增加。虽然就学便利程度的总体差异下降,但多数行政区内部差异都在上升,表明总体差异下降是以居民点就学时间普遍上升为代价的（表3）。
表3 2006、2015年南京市各区义务教育设施可达性差异及其变化
Table 3 Inequalities and changes of accessibility to compulsory educational facilities at district level in Nanjing in 2006 and 2015
| 类型 | 年份 | 指标 | 鼓楼 | 玄武 | 秦淮 | 建邺 | 雨花台 | 江宁 | 浦口 | 栖霞 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 小学 | 2006 | 平均时间 （min） | 3.414 | 4.341 | 3.809 | 5.729 | 6.246 | 8.301 | 8.661 | 8.176 |
| 基尼系数 | 0.529 | 0.628 | 0.653 | 0.669 | 0.619 | 0.788 | 0.596 | 0.721 | ||
| 2015 | 平均时间（min） | 3.586 | 4.339 | 3.955 | 5.497 | 6.429 | 6.833 | 7.787 | 8.997 | |
| 基尼系数 | 0.563 | 0.643 | 0.635 | 0.831 | 0.641 | 0.625 | 0.631 | 0.703 | ||
| 初级 中学 | 2006 | 平均时间（min） 基尼系数 | 6.638 0.484 | 7.469 0.629 | 6.173 0.622 | 10.969 0.602 | 11.009 0.503 | 10.097 0.570 | 11.588 0.785 | 13.915 0.523 |
| 2015 | 平均时间（min） | 6.745 | 7.908 | 6.293 | 10.185 | 10.996 | 11.289 | 9.492 | 14.621 | |
| 基尼系数 | 0.499 | 0.659 | 0.642 | 0.682 | 0.471 | 0.642 | 0.690 | 0.605 |
从空间上看,相当一部分居民点并未被划入空间上最近学校的学区,甚至被划入过远学校的学区,导致就学时间剧增（图3）。例如建邺区小学由于数量增加,平均就学可达性明显改善,但部分区域止步不前,使得便利差异程度骤升。其中吉庆家园小区一位家长因子女不能就近入学向法院起诉建邺区教育局要求改变所属学区,称为南京划分学区“第一案”。尽管2015年小区附近已建成新城小学北校区,但其学区北界为应天大街,将临街北面的吉庆家园排除在外,以致道路两侧居民的入学便利差异悬殊。初级中学也存在相似问题。全局上看,建邺区东北部、雨花台区东北部和栖霞区西南部的可达性和学区划分合理性均较差,应当在义务教育设施规划中予以重视。
图3 2006、2015年南京市各居民点到达施教学校的时间距离分布
Fig.3 Distribution of time distance from each residential site to the corresponding school in Nanjing in 2006 and 2015
对于小学而言,10 a间除江宁区外学校的供需比明显增大,承载压力强度普遍减弱。鼓楼和秦淮等区因内城人口老龄化趋势严重,教育设施承载压力大幅减轻。郊区的雨花台和栖霞等区域因新建多所大规模教育设施,扩大了供给容量,设施压力降低。江宁区由于适龄人口急剧增加,教育设施配建相对落后,因此承载压力显著增加。10 a间容量分配总体公平性上升,多数城区容量分配的非均衡性都在上升,而多数郊区则下降。在鼓楼和秦淮等区进行的学校撤并拉大了容量分配差距,降低了其均衡性。对初级中学而言,除建邺区从2006~2015年设施承载压力有所增强以外,其余各区的设施承载压力总体下降,总体容量分配更加均衡。多数城区容量分配的非均衡性都有所下降,而多数郊区则上升,差异化特征显著（表4）。
表4 南京市各区义务教育设施容量分配差异及其变化
Table 4 Inequalities and changes of capacity allocation on compulsory educational facilities at district level in Nanjing
| 类型 | 年份 | 指标 | 鼓楼 | 玄武 | 秦淮 | 建邺 | 雨花台 | 江宁 | 浦口 | 栖霞 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 小学 | 2006 | 供需比（m2/人） | 5.354 | 6.359 | 5.886 | 9.836 | 12.952 | 52.982 | 11.163 | 10.486 |
| 基尼系数 | 0.381 | 0.272 | 0.668 | 0.591 | 0.506 | 0.599 | 0.882 | 0.556 | ||
| 2015 | 供需比（m2/人） | 17.184 | 8.547 | 12.259 | 12.278 | 15.890 | 16.185 | 18.579 | 45.720 | |
| 基尼系数 | 0.709 | 0.344 | 0.712 | 0.295 | 0.356 | 0.309 | 0.611 | 0.757 | ||
| 初级中学 | 2006 | 供需比（m2/人） 基尼系数 | 3.158 0.372 | 4.992 0.285 | 3.508 0.327 | 14.174 0.615 | 27.817 0.627 | 60.559 0.825 | 13.240 0.182 | 9.762 0.311 |
| 2015 | 供需比（m2/人） | 8.032 | 5.087 | 5.683 | 12.389 | 51.407 | 19.527 | 15.892 | 29.603 | |
| 基尼系数 | 0.432 | 0.168 | 0.194 | 0.167 | 0.863 | 0.526 | 0.418 | 0.493 |
从空间上看（图4）,就小学而言,随着内城居民老龄化程度加剧适龄人口呈现向少数学区集中的态势,设施供给容量相对增大,甚至出现供给过剩的情形,进一步促使学校撤并。而建邺区西南部和江宁区百家湖周围区域由于新城开发建设、大量年轻人口入住以及教育质量较优,使得当地教育设施承载压力显著增加。就初级中学而言,由于规模数量限制和年轻人口的就近迁入,浦口北部和栖霞西南部承载压力增强更为明显。承载压力的变化迫使教育主管部门调整学区边界,导致居民点的就学可达性和教育质量随之变化,从而对义务教育资源配置格局产生深刻影响。
图4 2006、2015年南京市各学区教育设施承载压力分布
Fig.4 Distribution of capacity pressure of educational facilities in each school district in Nanjing in 2006 and 2015
本文对南京城市义务教育设施的空间格局演化进行研究,主要结论如下：
1） 2006~2015年南京城市义务教育设施总体规模在扩大,但小学的规模差异在缩小,初级中学则在扩大。外围郊区的小学规模差异始终大于中心主城区,初级中学则相反。随着时间变化,中心主城区和外围郊区义务教育设施规模差异分别呈现拉大和缩小的趋势。
2） 10 a间小学教育质量的不平衡程度总体减弱,呈现核心区域扩散效应为主、边缘区域极化效应为主的特征。初级中学的不平衡程度弱于小学,但内部极化格局突出,城区部分边缘学校的义务教育质量明显下降。
3） 义务教育设施和居住地布局的变化使就学时间成本总体上升,初级中学就学便利程度的降低比小学更为显著。学区边界的不合理划分会对就学便利度形成强烈影响。
4） 除江宁区和建邺区义务教育设施承载压力上升较显著外,各区义务教育容量需求压力总体减轻。中心主城区容量分配的非均衡性总体有所上升,郊区总体则呈下降趋势。人口密度和年龄结构的空间分布变化及设施修建情况共同对容量分配格局产生作用。
义务教育设施的配置应当具有合理的规模,保持适度的规模差异,以满足多元化的教育需求。应当加强不同行政区之间的合作,建立完善的优质教育合作网络,更要防止局部差异过大。义务教育设施的规划,一方面应当加强适龄人口及人口年龄结构变化预测,另一方面充分考虑现实情况提高学区划分的科学性和技术性。
由于数据所限,本文相关研究在未来仍需进一步深化：首先,应当加强对户籍人口和流动人口中的升学率等差异进行对比研究,以更加科学的方法揭示相关差异;其次,义务教育设施质量的指标体系构建等还需全面完善。
The authors have declared that no competing interests exist.
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区域公共服务设施优化配置方法研究——以大连市甘井子区兴华街道小学配置为例 [J].
<p>利用GIS 网络分析技术可真实模拟可达性，实现设施优化布局。以大连市甘井子区兴华街道小学配置为例研究，在借鉴以往研究成果基础上，结合公安部门统计数据，通过实地调研，兼顾流动人口，利用GIS技术构建网络分析数据集，采用最小化阻抗模型和最大化覆盖范围模型比较研究，确定研究区小学配置方案。结论表明，基于最大覆盖范围原则的小学选址更合理。保持区域原有的兴华小学、松江路小学、千山路小学、华中小学和芙蓉小学5 所小学在原区位继续运行，在2 号和45号点位再配置2 所小学，较为合理。</p>
Method for optimization allocation of regional public service infrastructure: A case study of Xinghua Street primary school .
<p>利用GIS 网络分析技术可真实模拟可达性，实现设施优化布局。以大连市甘井子区兴华街道小学配置为例研究，在借鉴以往研究成果基础上，结合公安部门统计数据，通过实地调研，兼顾流动人口，利用GIS技术构建网络分析数据集，采用最小化阻抗模型和最大化覆盖范围模型比较研究，确定研究区小学配置方案。结论表明，基于最大覆盖范围原则的小学选址更合理。保持区域原有的兴华小学、松江路小学、千山路小学、华中小学和芙蓉小学5 所小学在原区位继续运行，在2 号和45号点位再配置2 所小学，较为合理。</p>
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南京市流动人口子女义务教育现状及若干建议 [J].Present development and suggestions of compulsory education for children of floating population in Nanjing . |
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学校体系规模调整和空间演化特征的测度与分析——以南京市普通高级中学为例 [J].
基于分形理论和可达性理论,运用学校规模测度技术和地理空间测度技术对南京市2006年和2010年普通高中学校规模和空间布局进行分析。具体方法包括运用Hausdorff维数测度学校规模位序,运用关联维数测度学校空间分布的相关性,运用集聚维数测度学校空间分布的集聚性,运用时间可达性测度技术测度学校的可达性。测度结果显示:①2006~2010年间,南京市普通高中学校规模呈扩大趋势,但体系规模总体均衡,且5 a来规模差异有所缩小;②学校空间布局相关性高,且2006~2010年间的布局调整使空间相关性呈现加强趋势;③学校空间布局表现出集聚的特征,且2006~2010年间的布局调整使主城区学校空间布局趋于均衡(分散),而使郊区空间布局趋于集聚(集中);④无论5 a来趋于分散的主城区学校布局还是趋于集中的郊区学校布局,调整后区域内学校可达性都降低,学生上学时间成本普遍增加。建议教育部门在"十二五"期间进一步采取措施,一方面提高学校办学质量,另一方面在让学生就学更加便捷的前提下实现学校空间布局的均衡,以促进教育公平。
Measurement and analysis of scale adjustment of school system and features of spatial evolution: A case study of ordinary senior high schools in Nanjing, China .
基于分形理论和可达性理论,运用学校规模测度技术和地理空间测度技术对南京市2006年和2010年普通高中学校规模和空间布局进行分析。具体方法包括运用Hausdorff维数测度学校规模位序,运用关联维数测度学校空间分布的相关性,运用集聚维数测度学校空间分布的集聚性,运用时间可达性测度技术测度学校的可达性。测度结果显示:①2006~2010年间,南京市普通高中学校规模呈扩大趋势,但体系规模总体均衡,且5 a来规模差异有所缩小;②学校空间布局相关性高,且2006~2010年间的布局调整使空间相关性呈现加强趋势;③学校空间布局表现出集聚的特征,且2006~2010年间的布局调整使主城区学校空间布局趋于均衡(分散),而使郊区空间布局趋于集聚(集中);④无论5 a来趋于分散的主城区学校布局还是趋于集中的郊区学校布局,调整后区域内学校可达性都降低,学生上学时间成本普遍增加。建议教育部门在"十二五"期间进一步采取措施,一方面提高学校办学质量,另一方面在让学生就学更加便捷的前提下实现学校空间布局的均衡,以促进教育公平。
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环渤海地区临港石化产业集聚水平测度 [J].The determination of the port-petrochemical industries’ agglomeration level in the Bohai Sea Rim . |
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The analysis of spatial association by use of distance statistics [J]. |
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城市电动自行车广义出行成本分析 [J].Study on the generalized travel cost of urban electric bicycle . |
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