第三节　城市群交通系统研究综述

国外学者对于城市群交通系统的研究往往是在对城市群进行研究之中涉及的。有的学者认为，各个城市之间各种“流”的强烈交互作用促成了当代最大限度的人类居住的地域空间形式。加拿大地理学家T. G. Mcgee曾经对亚洲发展中国家城市聚集的地区形成做了研究，认为交通的发展特点是铁路和高速公路的建设使得两个或者多个大城市之间相互连接起来，从而在这些城市之间形成狭长的发展地带⁽²¹³⁾。

2003年Kurt Fuellhart发展了一个线性替代模型，对城市航空港的旅游流替代空间竞争现象进行了分析与描述⁽²¹⁴⁾。

2004年Hidenobu Matsumoto选取了多种变量来策略模型对城市群航空流作用强度的分析和研究⁽²¹⁵⁾；同年Guo等人构造了相关研究模型对大范围内的城市（节点）间的吸引力及其相互之间的作用强度研究⁽²¹⁶⁾。

2005年Kazuhiko Haruyama等对城市之间的主干公路的规划和建设进行了研究⁽²¹⁷⁾。

2007年Javier Gutiérrez等以马德里周边为例，研究了城市群的空间流动格局变化规律⁽²¹⁸⁾。

2008年Morton E. O’Kelly等建立了一个空间相互作用的双重规划模型对北美城市群大城市之间的平均旅行距离进行了研究⁽²¹⁹⁾。

2009年Michael Sivak对1960—2006年美国城市群的人口迁移及其对能源需求的影响进行了深入研究⁽²²⁰⁾。

2010年García-Palomares对马德里城市群的城市扩张方式与上班耗时进行了研究，定义了城市群扩张的不可持续流动模型⁽²²¹⁾。

Dilum Dissanayake等在2012年刊出的论文中，对亚洲一些城市群旅游交通需求进行了调查和离散建模选择分析⁽²²²⁾。

近20年来，随着我国各种交通方式的逐步发展，国内的学者也关注到了城市群综合交通系统在城市群体集聚过程之中的重要作用，纷纷对其进行了关注，研究成果也不时涌现出来。

刘金江（2004）在深入分析国外城市发展规律和我国城市化进程的基础上，提出并论证了我国城市化发展战略。并从城市问题产生的本源着手，运用系统的思想和方法，结合城市规划的相关原理和方法，重新阐述城市交通规划的理念和方法。对城市群中个体城市交通规划、城际交通规划、对外交通规划以及交通投融资进行了系统分析和深入研究，最终提出了城市群交通规划的相关理论和方法⁽²²³⁾。

郭华等（2005）通过对城市群交通结构进行梳理，进而对城市群中的铁路进行了适应性分析，最终提出城市群城市铁路发展策略。认为随着城市规模及其集聚力的不断扩大，“城市群”或“城市圈”逐渐形成，但城市交通的结构性缺陷也越来越突出。而城市铁路在造价、工程可行性、运量可比性等方面的优势，就成为适合城市群交通需求的一种有效的出行方式。⁽²²⁴⁾。

单连龙（2006）分析了我国长江三角洲地区城市群交通的特点及问题，研究了长江三角洲地区交通发展理念及取向，得出了长江三角洲地区城际交通发展模式选择的结论⁽²²⁵⁾。

刘小航、黄靖等人（2006）从城市结构、交通系统和管理体制等方面对珠江三角洲和日本近畿圈两个城市群交通进行比较分析，指出珠三角交通存在城市交通系统供需不平衡，致使城市交通运输效率低下，进而制约经济持续快速增长等问题。得出了要使珠江三角洲城市群交通的供求关系达到平衡，必须积极借鉴日本近畿圈的先进经验，合理调配交通系统中“人—车—路”三者之间相互关系⁽²²⁶⁾。

王为林（2007）从介绍我国东部发达地区在城市化进程中所形成的、代表区域特征的城市群着手，阐述我国区域城市群发展特征及交通发展方式的转变，并指出我国区域城市群交通发展面临的问题，探讨了“十一五”我国区域城市群交通发展方向、重点⁽²²⁷⁾。

袁婧（2007）结合城市群的特点，建立了适用于城市群的城际公路客运交通生成与分布预测模型。在对城市群的定义和形成过程进行分析的基础上，阐述了城市群客流产生机理；然后对城市群客运需求的特点做出总结分析，并指出影响城市群城际公路旅客运输需求的主要因素。为了提高预测精度，选用BP神经网络作为非线性组合预测的工具。分析了传统双约束重力模型应用于城市群城际公路客运交通分布预测的不足，提出在双约束重力模型中引入调整系数用于修正由重力模型计算出的分布量，使其与观测的分布量尽量符合；并对分布模型进行了算例分析⁽²²⁸⁾。

张江余（2007）从交通运输与经济发展相互联系、相互影响的角度入手，运用定性分析和定量分析相结合的方法，对成渝城市群的交通系统与经济系统的协调发展进行探索研究。提出立足成渝城市群一体化的角度进行交通战略布局，提升成渝城市群的竞争力和影响力的建议⁽²²⁹⁾。

刘天东（2007）在研究国内外城市群空间发展的基础上，得出两种模式的城际交通适应性的结论。从城际交通推动城市群发展的理论基础，到城市群空间组织的三种模式，再到城市群发展的动力机制和城际交通对城市群空间演变的作用机制，最后到不同交通方式引导下的城市群空间组织进行了递进式、系统化的研究⁽²³⁰⁾。

王莉岚（2008）在剖析城市群相关理论的基础上，对城际快速交通体系的结构进行系统分析，并进一步划分城际快速交通网络的结构层次。通过研究核心城市对外交通需求预测的方法，建立了城市对外客运总量预测的机理模型，同时在分析城市对外运量分布规律的基础上，建立了对外运量分布预测的模型。然后提出城际快速交通体系规划的目标和理念，着重研究城际运输通道的规划，包括通道的发展排序、系统配置和路径的功能定位，并以成绵乐客运专线的功能定位为例，对成渝城市群城际快速交通体系的规划进行了实证分析⁽²³¹⁾。

谢建平（2008）等分析了发展城际轨道交通的意义和作用，研究了城市群区域发展中各城市之间规划和建设城际轨道交通的必要性，提出了城市群中各城市间发展轨道交通的可行性⁽²³²⁾。

李家伟（2008）等分析了我国城市群交通基础设施建设一体化中存在的问题和制约城市群交通基础设施一体化的制度因素，从建立分工与合作机制、合理设置管理机构、建立一体化规划机制、建立互动协调式规划组织方式四个方面提出了城市群交通基础设施一体化的制度路径⁽²³³⁾。

刘勇（2009）认为交通运输和城市群空间结构演化之间存在着相互反馈作用，不仅交通运输影响空间结构演化，空间结构演化反过来也影响着交通运输的发展。探讨了交通运输与城市群空间结构演化之间的相互关系，提出了城市群交通运输与空间结构协同发展的作用机理，对与城市群空间结构协同的交通运输发展路径进行了具体分析，并以长三角城市群为实证进行了研究⁽²³⁴⁾。

何韶瑶（2009）等通过对城市群交通规划特点的分析，探讨了城市群形态以及交通需求对城市群交通的影响。以长株潭城市群交通规划整合为研究基础，通过对长株潭城市群交通现状、城市群形态（包括空间结构形态和社会经济形态）、出行需求特征等的分析，探讨城市群发展中面临的问题及解决方法，提出了城市群交通规划的整合方法及其优化原则⁽²³⁵⁾。

姚影（2009）从集聚经济和交通区位双重视角分析了城市交通基础设施对城市集聚与扩展的影响机理，提出城市交通基础设施具有共享性、拥挤性、可达性、网络性和门槛特征，构建了城市交通基础设施影响城市集聚与扩展的理论分析框架，创新性地将交通成本变量的内涵进行了阐述，从节点、线路和网络三个层面研究城市交通基础设施对城市集聚与扩展的影响⁽²³⁶⁾。

曾明华（2009）以长株潭城市群交通网络为背景，研究了交通网络特性，定义了度为k的道路的介数中心性和基于节点介数中心性的结构熵，在数值计算的基础上分析了交通网络性质。研究分析发现：

（1）五个交通网络中，整个长株潭交通网络是比较抗失效的，湘潭交通网络显示出对失效的脆弱性，而长沙市及长株潭整个交通网络是最为有序的；

（2）长株潭城市群交通网络是小世界网络而不具有无标度性；

（3）对网络匹配关系研究表明交通网络是异配的，利用网络异配性初步探讨了网络层阶性，为长株潭城市群交通运输网络规划建设提供了理论和实践支持⁽²³⁷⁾。

高燕（2009）对城市群交通系统进行了分析，认为城市群城际交通系统是城市群社会经济大系统的一个重要组成部分，其发展的可持续性是支撑城市群可持续发展的前提，城市群的发展必然需要高效率、多方式的交通工具；接着论述了城市群城际交通系统评价体系的构建过程，建立了城市群城际交通系统评价体系；最后给出了城市群城际交通系统的评价方法以及实例⁽²³⁸⁾。

鞠志龙、霍娅敏（2009）认为城市群发展阶段伴随着交通方式的变革、更新与演替过程，交通联系的密切性成为城市群体空间整体性不断加强的基本条件。在城市群形成过程中，交通运输对城市组团或城市组群等地域结构基本单元起着制约、引导作用，从而形成沿交通走廊的城市组团或城市组群的城市群地域结构。城市群交通运输是以支撑城市群的正常运转为基本目的，以促进城市群进一步完善为动态目标。城市群交通发展水平与城市群发展阶段密切联系，相互促进；并以成渝城市群交通运输系统的发展支撑作用为例，说明了交通运输系统对城市群发展的支撑作用⁽²³⁹⁾。

何韶瑶、马燕玲、夏博等人（2009）通过对城市群交通规划特点的分析，探讨了城市群形态以及交通需求对城市群交通的影响。以长株潭城市群交通规划整合为研究基础，通过对长株潭城市群交通现状、城市群形态（包括空间结构形态和社会经济形态）、出行需求特征等的分析，探讨城市群发展中面临的问题及解决方法，提出了城市群交通规划的整合方法及其优化原则⁽²⁴⁰⁾。

董艳华（2010）对城市群的内涵和主要特征进行界定，划分了城市群的发展阶段，对不同时期交通系统的功能和主要特征进行了分析，并从总量、分布和结构三个方面分析了城市群交通的影响因素，提出关于城市群交通规划的政策建议⁽²⁴¹⁾。

陈必壮、杨立峰、王忠强、顾煜等人（2010）结合当前城市群综合交通系统现状及存在问题，论述了这一系统的层次及特点。从规划原则、技术路线、规划目标与需求预测四个方面提出了城市群综合交通系统规划方法，并从战略层面提出了系统的布局规划要求和建设原则⁽²⁴²⁾。

吴文化、单连龙等（2010）研究了城市群与交通发展的关系，分析了我国城市群客运交通的现状，提出未来我国城市群客运交通发展的基本特征及模式选择并建构了城市群客运交通发展系统框架，从而得出“十二五”期间城市群客运交通发展思路及重点及政策措施⁽²⁴³⁾。

董治、吴兵、王艳丽等人（2011）运用系统分析、交通规划、城市规划、需求分析以及适应性的理论和方法，从城市群交通需求特征、网络结构以及交通模式三个方面全面分析中国城市群交通系统发展特征，提出了适应中国城市群交通发展的总体思路和发展对策。研究结果表明：中国城市群交通系统仍需不断完善，应重点关注城市群城际通道优化、城市出入口衔接、综合枢纽建设以及一体化管理体制的推进⁽²⁴⁴⁾。

吴兵、王艳丽等人（2011）采用实证分析的方法，对高度城镇化背景下发达国家较为成熟的城市群交通系统进行研究，通过深入解析发达城市群都市圈间及都市圈内交通系统的需求特征、网络结构以及运输模式等关键要素，归纳得到高度城镇化背景下城市群交通系统所展现的重要特征。研究表明，成熟城市群的交通需求主要集中在都市圈中心城市间以及中心城市与外围城镇间，相应的交通网络结构以高容量的运输通道为骨架，通道内采用一体化的运输模式。最后指出，我国城市群交通网络发展缺乏资源和模式的整合，应借鉴国外经验，在优先发展大容量运输方式的同时，做好与其他交通方式的衔接和预留⁽²⁴⁵⁾。

董艳华（2011）应用系统动力学的思想方法，从投资效应、运行效益和布局导向效应三方面分析了交通系统与区域经济发展之间的反馈关系；构建了交通系统与城市群发展的因果关系流程图；界定和描述了主要的子系统及函数关系；探讨了该方法在资源、环境约束下，制定城市群综合交通规划中发挥的作用⁽²⁴⁶⁾。

李夏苗、王国明等人（2012）建立复杂网络层级结构和组团结构识别算法，并以长株潭城市群交通网络为例划分城市群交通网络的层级结构与组团结构。通过对长株潭城市群交通网络的层次结构与组团结构的研究可以得出以下几个重要结论：①层级结构和组团结构并不是孤立的，二者是同时存在的。②复杂网络的层次结构和组团结构算法能够有效地、准确地划分城市群层级结构与组团结构。③河流等自然地理条件对城市交通网络连通性和交通网络中的层次结构和组团结构有至关重要的影响⁽²⁴⁷⁾。

方大春、杨义武等人（2013）从城市间高速时间距离和高铁时间距离对比的角度，计算高铁开通前后长三角城市群交通空间聚集维数和空间关联维数，分析长三角城市群交通网络空间结构分形特征变化。结果表明：高铁下的长三角城市群交通网络空间向心性集聚分布更显著，空间关联性更强，不同级别交通网络相互叠加改变城市群交通网络分形特征，高铁开通优化了长三角城市群城市交通网络空间结构⁽²⁴⁸⁾。

鲁莎莎、关兴良等人（2013）从公路网络密度、干线影响度、区位优势度三方面构建了交通优势度的综合集成指标体系，采用GIS技术及数理模型定量分析了武汉城市群地区交通地理格局的历史嬗变、时空差异及与城市兴衰和经济发展水平的关联性。研究表明：

（1）武汉地区的历史盛衰与交通地理格局的变化密切相关，近代得天独厚的交通地理优势，孕育了武汉地区的繁荣与兴盛；现代交通技术的发展，中国交通格局趋于均质化，致使武汉历史上作为贸易与交通的“中点”与“终点”枢纽地位不再。

（2）区域综合交通优势度呈现“圈层状”形态并大致表现为由中心向外围衰减的空间格局，武汉市及其周边地区交通优势度最高，并沿长江黄金水道、武九产业带向东南方向延伸。

（3）1980—2010年城市群交通优势度的绝对差异和相对差异均呈扩大态势，两极分化趋势不断加强。

（4）交通优势度与经济发展水平之间具有显著的耦合关系，少数几个交通优势突出的区县集中了城市群绝大多数的人口产业要素⁽²⁴⁹⁾。

林木西、崔纯、范双涛等人（2013）认为哈大高铁的建设有力推动了“大东北城市群”的一体化，全国经济增长“第四极”的产生，为面向东北亚开放、构筑新的“欧亚大通道”铺平了道路，对进一步增强东北地区的运输能力，力促全国的资源互补，带动沿线城市旅游、餐饮、购物等相关服务业及住房需求的增长，起到了重要的推动作用⁽²⁵⁰⁾。

杨丽华、孙桂平等人（2014）从交通建设度、交通运输度、交通通行度及关联度等方面构建交通网络总体建设水平的评价指标体系，并运用SPSS模型对城市群内的交通节点进行分级，然后运用交通联系度模型对各城市间的交通网络联系进行了定量分析，从而构建了京津冀城市群交通网络联系的基本结构。研究表明，京津冀城市群各节点城市交通网络综合实力的两极分化现象严重；交通网络的联系不健全，存在南北不对称的松散结构；交通网络呈现以北京市为中心的放射式格局并形成以京津为核心的三条主要联系通道⁽²⁵¹⁾。

关兴良、蔺雪芹等人（2014）采用等时线叠置法和指标分区法，分析了武汉城市群交通可达性及交通优势度与城镇空间扩展的时空格局、关联特征及其作用机理。研究表明，交通运输体系与城镇空间扩展具有内在联系，呈现出互动耦合、协同演进格局。从作用机理来看，交通运输体系通过直接效应、外部效应和乘数效应对城镇空间扩展起着重要的支撑和推动作用；城镇空间扩展在“量”和“质”上对交通运输提出了新要求，刺激并保障了交通运输体系的发展，两者相互反馈、相互依赖。从政策启示来看，交通运输体系的空间不均衡是造成区域经济发展水平差异的重要因素，制定差别化的交通运输发展战略和完善一体化的交通运输体系是加快区域经济增长和缩小地区差距的重要途径⁽²⁵²⁾。

李成兵（2017）根据对城市群交通供需关系的描述，明确城市群交通供给与需求平衡的内涵、研究范畴及表现形式，将城市群交通问题分为三个部分，即城市群中单一城市内部、城市群中城市与城市之间、城市群与外部之间，对城市群交通供给和交通需求的计算方法进行研究，并根据两者的相互作用机制，利用微分动力学原理，构建城市群交通运输系统供需非均衡模型；最后运用微分方程的稳定性理论对模型进行求解，提出城市群交通供需的平衡条件，并以呼包鄂城市群为实例来验证该模型的有效性和科学性⁽²⁵³⁾。