中国科学院流域地理学重点实验室,中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京 210008
Regional service capability structure and spatial pattern of civil airports: A case study of Yangtze River Economic Belt
WUWei, CAOYouhui, LIANGShuangbo, ZHANGLulu, LIUWeichen通讯作者:
收稿日期:2017-10-16
修回日期:2018-09-6
网络出版日期:2019-06-20
版权声明:2019《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部 所有
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Abstract
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1 引言
航空服务对于各等级城市的活力都起着非常关键的作用,便利的航空服务也成为诸多公司选址决策中考虑的重要因素[1]。改革开放以来,无论是基础设施,还是客货运输产出,航空运输均是中国发展速度最快的运输方式,近年来,尽管面临高速铁路的激烈竞争,仍保持着快速发展态势[2]。机场作为航空运输活动的起讫点,是航空运输网络结构和功能的关键载体,也是航空运输服务于区域发展的主要场所。长期以来,民用机场服务水平的相关研究一直是学界关注的热点[3]。在研究尺度上,对于民用机场服务水平的研究可归为两个层面,一是从微观层面,基于旅客的满意度,从机场运营管理角度进行的探讨,重点关注机场服务质量的评价分析与提升对策[4,5,6];二是从宏观层面,基于区域发展需求,从机场为区域所提供的运输服务角度进行的研究。王姣娥从机场服务范围和航空客流角度分析了中国机场体系及其服务水平,认为中国机场存在空间布局不均衡和等级结构不合理等问题,各机场间的服务水平空间表现不一致,但整体服务格局与社会经济发展格局基本协调[7];姜海宁、顾小玲等综合考虑机场有效服务范围内经济社会状况构建了机场服务能力评价指标,对江苏和福建省机场的服务能力进行了分析[8,9]。由于机场的区域服务能力与可达性密切相关,因此机场可达性成为其服务能力研究的重要切入点[10]。诸多****基于陆路交通网络,从全国、区域以及城市等不同尺度对机场陆侧可达性及其服务范围进行了分析[11,12,13,14,15,16]。完整的航空运输服务过程包括两个阶段,一是旅客、货物到达机场或离开机场,也即集疏运阶段;二是旅客、货物从始发机场至目的机场,也即空中运输阶段。为此,部分****针对空中运输阶段发展了机场空侧可达性的分析方法,并对机场陆域与空域可达性进行了综合分析[17,18,19,20]。
综上,我们认为,机场在区域航空运输服务中承担着衔接陆路集疏运与空中运输的功能,其对区域的服务也应体现在陆侧与空侧两个方面,综合考虑两方面的影响,系统探讨机场区域服务能力具有一定的理论意义,这也是既有研究鲜有涉足的领域。长江经济带在中国具有极其重要的战略地位,研究成果十分丰富[21]。随着“长江黄金水道”和“长江立体综合交通走廊”等概念的提出,以及“长江经济带”国家战略的确立与实施,长江经济带交通发展成为****的研究热点[22],构建发达的航空网络则成为长江经济带综合立体交通体系建设中的重点任务之一[23]。但目前相关研究集中于水运和陆路交通[24,25,26],关于机场体系的研究较为少见,以其作为实证区域,对于长江经济带航空运输发展乃至综合立体交通走廊构建也具有一定的参考价值。
2 研究方法与研究区概况
2.1 研究方法与数据来源
机场是陆路集疏运与空中运输的衔接枢纽,其对于区域的服务能力取决于两个方面,一是在陆侧,机场经由陆路集疏运网络与腹地的连通性,这决定了机场能为多大规模的人口与经济提供服务,本文将其称为陆侧服务能力;二是在空侧,机场通过航线网络与其他机场的连通性,这决定了机场能将旅客与货物投送到多广的范围,本文将其称为空侧服务能力。陆侧与空侧服务能力共同决定了机场的综合服务能力。基于此,分别构建机场陆侧服务能力指数和空侧服务能力指数,进而通过加权求和得到机场综合服务能力指数;同时,采用泰尔指数对机场服务能力进行均衡性分析,藉以系统探讨长江经济带机场体系区域服务能力结构与空间格局。2.1.1 机场陆侧服务能力指数 陆侧服务能力高低取决于机场与腹地的连通性,也即腹地的旅客与货物能否通过机场集疏运体系便捷地到达机场。考虑到机场直接服务的对象为旅客和货物,本文以机场有效服务范围内覆盖的人口和GDP为指标衡量,这也是机场规划中反映机场服务水平的重要指标[27]。据此,构建机场陆侧服务能力指数(公式1)。
式中:Sli为i机场陆侧服务能力指数;POPi和GDPi分别为i机场有效服务范围内的人口(万人)和地区生产总值(亿元)。
参考中国民航总局以及既有成果标准,本文将距离机场1.5 h行车时间所覆盖的区域作为航空运输服务的有效范围[8,27,28]。对于同一区域分属多座机场有效服务范围(也即机场间存在共同腹地)的情况,由于陆侧服务能力测度的是机场能为多大区域范围内的人口与货物提供服务,不管共有腹地内竞争状态如何,对于每座机场而言,均具备了服务于该区域的能力,因此将这一区域分别视为不同机场的有效服务范围。目前机场集疏运体系以陆路交通为主,本文采用1 km×1 km栅格网将研究区域矢量底图栅格化,依据不同交通线路类型及地表类型对格网通行时间赋值,进而以机场为始发地,采用累积耗费距离算法计算各机场通过公路、铁路网络在1.5 h可达时间内覆盖的范围;由于经济社会数据以行政区为统计单元,本文以各县区统计数据为基础,通过DMSP/OLS夜间灯光数据将人口与地区生产总值空间化至栅格中[14,29]。在此基础上,通过累计求和得到机场有效服务范围内的人口与地区生产总值(公式2、公式3)。
式中:popj和gdpj分别为j栅格的人口和地区生产总值;Hij为i机场通过铁路和公路网络到达j栅格的最短旅行时间(h)。根据格网内运行速度最高的交通线路,将平均出行1 km所花费的时间确定为该格网通行时间,对于没有路网通过的陆地栅格,以步行速度5 km/h替代,同时将落在水域等无法通行区域的栅格设为阻隔网格[14]。交通路网数据来源于《中国铁路地图集(2015版)》《中国交通地图册(2016版)》《中国高速公路及城乡公路网地图集(2016版)》,不同类型与不同等级铁路行车速度根据《铁路线路设计规范(TB 10098-2017)》,并参考主要线路运营时速设定,分为300 km/h、250 km/h、200 km/h、160 km/h、140 km/h、120 km/h、100 km/h、80 km/h、60 km/h、40 km/h等速度等级;不同类型与不同等级公路行车速度根据《中华人民共和国公路工程技术标准(JTGB01-2003)》,并参考既有研究设定,高速公路、国道、省道以及县乡道行车速度分别为100 km/h、80 km/h、60 km/h、30 km/h。各县区人口与地区生产总值数据来源于长江经济带各省(直辖市)2016年统计年鉴。
2.1.2 机场空侧服务能力指数 空侧服务能力高低取决于机场与其他机场的连通性,也即旅客和货物能否通过该机场便捷地与航空网络中的其他机场联系。考虑到网络分析中常用连通度和连通强度探讨节点的联系特征,本文采用机场的航线数和周航班数为衡量指标,其中航线数表征机场在航空网络中与其他机场联系的广度(网络的连通度),航班数表征机场与其他机场联系的频度(网络的连通强度)。据此,构建空侧服务能力指数(公式4)。
式中:Ssi为i机场空侧服务能力指数;ROUi和FLI i分别为i机场航线数(条)和周航班数(班)。数据来源于各机场网站及携程网,获取时间为2015年10月。
2.1.3 机场综合服务能力指数 将机场综合服务能力指数定义为机场陆侧服务能力指数与空侧服务能力指数的加权求和值。考虑到两者在量纲上的差异,首先将陆侧与空侧服务能力指数进行标准化处理,进而进行加权求和得到机场综合服务能力指数(公式5)。
式中:Sci为机场综合服务能力指数;S 'li、S 'si分别为机场陆侧服务能力指数和空侧服务能力指数的标准化值;w1、w2分别为陆侧和空侧服务能力的权重。
2.1.4 泰尔指数 为定量分析机场服务能力的结构特征,本文引入泰尔指数分析机场服务能力的差异程度,其计算公式为:
式中:T为衡量机场服务能力差异程度的泰尔指数,T值越大,表示机场间服务能力差异越大,均衡性较差,反之亦然;Si为i机场服务能力指数;
为进一步分析长三角以及长江中、上游地区机场服务能力的区域间差异、区域内差异及其对长江经济带整体差异的贡献,将泰尔指数分解为组间差异和组内差异(公式7~公式9)。
式中:Tb为组间差异;Tw为组内差异;gk为n个样本所分成的k个群组;nk为第k组gk中的个体数目;Si为i机场服务能力指数占区域服务能力指数总值的比例;Sk为第k组服务能力指数占区域服务能力指数总值的比例。
2.2 研究区域及其机场体系概况
长江经济带包括上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州、云南等11个省市。《长江经济带规划纲要》提出要以长江三角洲城市群为龙头,以长江中游和成渝城市群为支撑,以黔中和滇中区域性城市群为补充,以沿江大中小城市和小城镇为依托,形成新型城镇化格局。据此,根据城市群所在省市,将长江经济带分为长江三角洲(上海、江苏、浙江、安徽)、长江中游(江西、湖北、湖南)和长江上游(重庆、四川、贵州、云南)三大地区。截至2015年底长江经济带共有开通民航业务的机场77座(不含已于2015年停航的九江庐山机场,分布格局见图1),占全国民用机场总数的37.2%,其中4D级及以上的高等级机场28座,占全国同级别机场总数的35.9%。2015年完成旅客吞吐量3.85亿人次,货邮吞吐量655.5万t,起降架次355.6万架次,分别占全国总量的42.13%、46.5%和41.5%,均明显高于机场及高等级机场在全国占比。机场数量上游地区优势明显,但高等级机场主要集中在长三角地区。从机场数量与地级及以上城市数量比较情况看,上游地区47个城市共有39座机场,长三角地区41个城市共有23座机场,而中游地区38个城市仅有15座机场,城市平均拥有机场数分别为0.83座、0.56座和0.39座,上游地区明显高于长三角和中游地区;但从机场等级结构看,经济带28座高等级机场中,14座分布于长三角地区,占该区域机场总数的60.9%,中、上游地区各有高等级机场6座和8座,占区域机场总数的比例分别为37.5%和20.5%,长三角地区优势突出。显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图1长江经济带民用机场布局及陆路交通网络
-->Fig. 1The layout of civil airports, road and railway network in Yangtze River Economic Belt
-->
3 长江经济带机场体系的区域服务能力
根据公式1、公式4、公式5计算得到各机场的陆侧、空侧及综合服务能力指数,采用自然断点法(Natural Breaks Jenks)将其划分高、较高、中等、较低、低5个等级,借助泰尔指数与GIS专题地图探讨长江经济带机场体系服务能力结构与格局。3.1 陆侧服务能力
3.1.1 陆侧服务能力等级结构特征 陆侧服务能力是机场有效服务范围内人口与经济规模的直观反映,由于经济发展水平、人口分布格局以及机场集疏运网络等的客观差异,长江经济带机场陆侧服务能力也呈现明显差异。服务能力最高的上海虹桥机场指数值高达33634.12,而最低的宁蒗泸沽湖机场仅为3.43,极值比达到9800;均值为6058,高于平均水平的机场有23座,低于平均值的机场有54座。依据指数值的自然断点,将77座机场陆侧服务能力分为五个等级(表1)。总体而言,陆侧服务能力等级结构呈现金字塔特征,服务能力等级越高,机场数量越少。位于金字塔顶端,服务能力高及较高的机场分别有7座和9座;服务能力中等的机场数为8座;而位于金字塔底部,等级较低和低的机场数分别为19座和34座。Tab. 1
表1
表1机场陆侧服务能力等级划分
Tab. 1Classification of airport landside service capability
等级 | 服务能力指数 | 机场数量 | 机场名称 |
---|---|---|---|
高 | 17267~33635 | 7 | 上海虹桥、常州奔牛、无锡硕放、杭州萧山、南京禄口、义乌、上海浦东 |
较高 | 10326~17266 | 9 | 宁波栎社、南通兴东、衢州、长沙黄花、扬州泰州、宜春明月山、重庆江北、合肥新桥、池州九华山、 |
中等 | 5113~10325 | 8 | 武汉天河、南充高坪、成都双流、黄山屯溪、徐州观音、南昌昌北、绵阳南郊、台州路桥 |
较低 | 1723~5112 | 19 | 安庆、永州零陵、怀化芷江、泸州蓝田、宜昌三峡、温州龙湾、贵阳龙洞堡、淮安涟水、宜宾菜坝、襄阳刘集、常德桃花源、连云港白塔埠、昆明长水、盐城南洋、凯里黄平、景德镇罗家、安顺黄果树、舟山普陀山、达州河市 |
低 | 3.4~1722 | 34 | 略 |
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机场陆侧服务能力的泰尔指数为0.78337,其中组内差异指数为0.40062,组间差异指数为0.38275,反映出区域间的差异与区域内部差异对经济带机场陆侧服务能力差异的形成贡献基本相当。三大区域内部差异存在明显不同,上、中游及长三角地区内部差异指数分别为0.84230、0.44314、0.29950。很明显,上游地区机场间内部差异突出,由于其陆侧服务能力总体较低,故呈现明显的低水平极化特征。该区域仅有重庆江北、南充高坪、成都双流、绵阳南郊等4座机场陆侧服务能力位居较高与中等等级;但服务能力低的34座机场有28座均分布于该区域,上游地区39座机场服务能力指数平均值仅为1761。中游和长三角地区内部差异指数相对较小,表明机场间的差异程度明显低于上游地区,其中中游地区表现为较低水平的均衡,15座机场陆侧服务能力指数均值为4596,而长三角地区表现为较高水平的均衡,23座机场均值达到14299。
3.1.2 陆侧服务能力空间格局特征 (1)高等级机场集聚于长三角,低等级机场集聚于上游,下游往上游服务能力呈明显的梯度下降态势。图2展示了机场陆侧服务能力分级,由图不难发现陆侧服务能力高和低两个等级的机场在空间分布上具有明显的集聚特征。高等级机场集聚于经济最为发达的沪苏浙地区,尤其是沪宁、沪杭沿线;低等级机场则主要集聚于长江上游地区。34座服务能力低的机场中,长三角地区仅有阜阳1座,中游地区为5座,其余28座均位于上游地区。云南省除昆明长水机场陆侧服务能力居于较低水平外,其他机场服务能力均为低等级;贵州省也仅有贵阳龙洞堡、凯里黄平和安顺黄果树3座机场居于较低水平,其余均为低等级。但服务能力较高、中等以及较低3个等级的机场在三大区域分布则相对均衡。总体上,由于高与低等级机场的差异性集聚,使得长三角地区机场陆侧服务能力最高,中游地区居中,上游地区最低,呈现下游-中游-上游服务能力逐步降低的空间格局特征。
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图2机场陆侧服务能力的分级图
-->Fig. 2The grade of airport landside service capacity
-->
(2)机场交通区位及其所在区域的经济社会发展状况决定了陆侧服务能力高低。由于陆侧服务能力衡量的是机场在一定可达时间范围内覆盖的人口和经济规模,与机场自身发展状况无关,而与机场交通区位以及所在区域的经济社会状况等密切相关,因此其空间格局的形成深受区域陆路交通网络发展(集疏运体系)以及区域经济与人口密度等的综合影响。长三角地区公路、铁路,尤其是高铁网络较为完善,机场可达性好,1.5 h圈覆盖的范围广,加之经济发达、人口稠密,机场陆侧服务能力普遍较高。而中上游地区经济与人口相对集聚于省会城市(直辖市)及其周边,这些地区也是中上游地区交通网络最为密集的区域,其机场陆侧服务能力在所在区域内具有相对优势。中上游的外围地区,尤其是湖北、四川西部,重庆东部以及贵州、云南大部分地区地形复杂,陆路交通相对落后,机场有效服务范围小,加之人口稀疏、经济规模小,导致机场陆侧服务能力低。此外,值得注意的是,上海浦东机场由于近海的区位,其1.5 h可达范围部分落在海域上,导致其陆侧服务能力指数低于沪宁沿线其他机场及义乌机场。
3.2 空侧服务能力
3.2.1 空侧服务能力等级结构特征 空侧服务能力是机场航线数与航班数的直观反映,由于各机场在航空网络中功能与定位的客观差异,机场间空侧服务能力也呈现出明显差异。服务能力最高的上海浦东机场指数高达895.38,而最低的宁蒗泸沽湖机场仅为1.73,极值比为518;平均值为98.69,但服务能力高于该值的机场仅有16座,低于平均值的机场高达61座。根据自然断点进行等级划分(表2)。很明显,在其等级体系中,金字塔型结构特征较之陆侧服务能力更为明显,由于处于较低和低水平的机场数量较多,两者合计达到61座,总体上极化特征较为突出。Tab. 2
表2
表2机场空侧服务能力等级划分
Tab. 2Classification of airport airside service capability
等级 | 服务能力指数 | 机场数量 | 机场名称 |
---|---|---|---|
高 | 468.80~895.38 | 4 | 上海浦东、昆明长水、成都双流、重庆江北 |
较高 | 178.54~468.79 | 6 | 上海虹桥、杭州萧山、南京禄口、长沙黄花、武汉天河、贵阳龙洞堡 |
中等 | 88.24~178.53 | 6 | 温州龙湾、丽江三义、合肥新桥、宁波栎社、南昌昌北、无锡硕放 |
较低 | 28.15~88.23 | 21 | 西双版纳嘎洒、绵阳南郊、徐州观音、遵义、常州奔牛、盐城南洋、义乌、南通兴东、宜昌三峡、张家界荷花、大理、扬州泰州、泸州蓝田、连云港白塔埠、铜仁凤凰、宜宾菜坝、襄阳刘集、舟山普陀山、毕节飞雄、赣州黄金、九寨黄龙 |
低 | 1.73~28.14 | 40 | 略 |
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空侧服务能力泰尔指数明显高于陆侧服务能力,达到0.93525,表明空侧服务能力机场间差异更大。通过泰尔指数分解,其组内差异指数达到0.89321,组间差异仅为0.04204,由此说明经济带机场空侧服务能力的总体差异主要由组内差异形成,组间差异非常小,几乎可以忽略,与陆侧服务能力呈现明显不同的特征。从三大区域内部差异来看,均明显大于陆侧服务能力,其中内部差异最大的长江上游地区,泰尔指数高达1.10957,长江中游和长三角地区虽低于上游地区,但也分别达到0.76955和0.73022。由此反映出长江上游地区空侧服务能力在机场间存在着巨大差异,两极分化现象突出,既有大量空侧服务能力低的机场,但服务能力高的机场集聚态势亦非常明显,4座高等级机场有3座均位于该地区。中游地区和长三角地区相对于上游地区而言内部差异稍小,两者也基本相当,但中游地区机场空侧服务能力普遍较低,而长三角地区普遍较高,与陆侧服务能力一致,分别呈现较低水平和较高水平的相对均衡状态。
3.2.2 空侧服务能力空间格局特征 (1)高与较高等级机场分布较为均衡,中等等级机场集聚于长三角,低等级机场集聚于中上游地区,总体上呈长三角与上游地区高于中游地区的“鞍形”格局。图3为机场空侧服务能力分级图,由图可知,服务能力高与较高两个等级的10座机场均位于直辖市或省会城市,在空间分布上较为均衡。服务能力中等的机场相对集中于长三角地区,该等级6座机场中除丽江三义和南昌昌北外,均位于长三角地区;服务能力较低及低两个等级的机场数量众多,长三角地区以较低等级机场为主体,21座该等级机场中有8座位于该地区,而中上游地区则以低等级机场为主体,40座低等级机场中有33座位于中上游地区。很明显,长三角地区空侧服务能力平均水平最高,其空侧服务能力指数平均值达到143.96,远高于经济带平均值,上游地区平均值达到80.60,而中游地区不仅机场数量少,其平均服务能力指数也仅为76.30,甚至低于上游地区,由此呈现出长三角地区高于上游地区、中游地区最低的“鞍形”格局特征,与陆侧服务能力空间格局具有明显差别。
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图3机场空侧服务能力的分级图
-->Fig. 3The grade of airport airside service capacity
-->
(2)机场空侧服务能力与机场等级间具有较强的耦合性。根据不同标准,机场可划分为不同等级体系,比如根据机场建设标准划分的飞行区等级体系,根据机场在航空网络中的定位划分的功能等级体系等。机场空侧服务能力反映了机场在航空网络中的实际地位,因此其与机场等级间具有较好的对应关系。飞行区等级高的机场其空侧服务能力普遍高于飞行区等级低的机场。空侧服务能力在中等以上的16座机场均为4D及以上等级的机场,而4E及以上机场其服务能力均居于中等以上;机场空侧服务能力处于低水平的40座机场中,仅有黄山屯溪、西昌青山、迪庆香格里拉3座为4D机场,以旅游机场为主。这也说明部分旅游机场规划等级与其服务能力之间存在错位,机场建设有所超前。另一方面,机场功能定位等级越高的机场,其空侧服务能力也越高。《长江经济带综合立体交通走廊规划2014—2020》根据机场功能定位将区域内机场分为枢纽机场、干线机场和支线机场三个等级,枢纽机场空侧服务能力最高,指数均高于300,10座枢纽机场空侧服务能力指数累计达到5024,占区域77座机场指数总值的66%;干线机场中除西双版纳机场外,其空侧服务能力均在中等以上等级,而西双版纳机场服务能力虽位居较低等级,但其值在较低等级中位居第一,接近服务能力值的平均值;支线机场其服务能力指数均较低,仅有8座机场指数高于50,其余52座支线机场服务能力指数均在50以下。
(3)机场所在城市经济社会发展特征对其空侧服务能力产生着重要的影响。机场空侧服务能力综合反映了机场航线与航班数,而航线航班的确定除安全因素外,主要考虑的是经济效益和社会效益,因此有效服务范围内航空客货运输有效需求是决定机场空侧服务能力的关键,城市行政级别、经济发展特征等则是影响航空客货运输有效需求的主要因素[30],行政与经济中心、重要经济中心、旅游中心等三类城市一直是中国航空客流的主要发源地[31]。以直辖市和省会城市为依托的机场,其空侧服务能力明显高于其他城市。研究区域内位于省会城市的机场中,除合肥新桥和南昌昌北机场外,其他机场服务能力均为高和较高等级。这是因为在中国,城市行政级别越高,对资源要素的集聚能力越强,往往城市规模也越大,经济发展水平越高,比如省会城市不仅是一省的行政中心,也是一省的经济中心,人口规模大,有效需求大,在需求拉动下其机场空侧服务能力较高。机场空侧服务能力与所在城市经济发展水平密切相关,服务能力居于中等水平的7座机场中,温州龙湾、宁波栎社和无锡硕放等机场依托城市均为经济发达城市。这类城市经济活力强,对外联系需求旺盛,由此也促进了服务能力提升。此外,机场空侧服务能力与所在城市的旅游经济发展也密切相关。在上游地区,快速交通总体较为滞后,航空运输成为游客远距离出行的首选交通方式,由此促进了旅游中心城市机场空侧服务能力的提升,丽江三义机场及西双版纳嘎洒机场的服务能力均明显高于周边同级别城市机场。
(4)综合交通发展水平及由此引致的不同交通方式间的竞争态势对机场空侧服务能力也产生着明显影响。空侧服务能力上游地区总体水平高于中游地区,与经济社会发展东高西低梯度呈现明显不同,这就深受综合交通发展格局及竞争态势的影响。长江经济带中游地区综合交通,尤其是以高速铁路、高速公路为代表的陆路快速交通发展水平,明显高于上游地区,加之其在全国居中的地理区位,与全国其他大部分区域距离适中,由此使得在远距离快速交通中占有优势的航空运输竞争力降低,影响其有效需求;而上游地区正好相反,其陆路快速交通发展明显落后于中游地区,远距离快速出行可选择性低,且其幅员广阔,偏居西南,与全国大部分地区距离较远,航空运输在长距离出行中具有排他性竞争优势,最终导致上游地区机场空侧服务能力高于中游地区。
3.3 综合服务能力
综合考虑机场陆侧服务能力与空侧服务能力,根据公式5计算机场综合服务能力指数。在对陆侧、空侧服务能力指数进行均值标准化处理中,考虑到数据间的差异非常大,服务能力低的机场均值标准化后数据过小,故进一步将标准化值乘以100进行处理。目前对于机场综合服务能力的研究较少,在权重确定上可资参考的成果也较少。本文认为陆侧与空侧服务反映了机场对于区域服务的两个方面,无法互相取代,对于综合服务能力的贡献理应等同,因此权重均取0.5,由此得到长江经济带各机场综合服务能力指数。3.3.1 综合服务能力等级结构特征 综合服务能力指数最高的为上海浦东机场,其值达到640.79,最低的为宁蒗泸沽湖机场,仅为0.91,极值比为704,远低于陆侧服务能力但高于空侧服务能力;平均值为100,高于平均值的机场有22座,低于平均值的机场为55座。依据自然间断将综合服务能力进行分级,五个等级由高到低的机场数分别为3座、8座、7座、10座和49座(表3),服务能力低的机场数量占机场总数的比例达到63.6%,但总体仍呈现金字塔结构。泰尔指数为0.70032,明显低于空侧服务能力和陆侧服务能力;其中组内差异指数为0.53702,组间差异为0.16330,表明三大区域内部机场间的差异是形成经济带综合服务能力总体差异的主要因素。上、中游和长三角三大区域泰尔指数分别为0.91590、0.51023和0.35761,同样,上游地区极化特征明显,而中游和长三角地区较之上游地区机场间的服务能力差异要小得多,尤其是长三角地区,较之中游地区在均衡性上也有明显优势。
Tab. 3
表3
表3机场综合服务能力等级划分
Tab. 3Classification of airport comprehensive service capability
等级 | 服务能力指数 | 机场数量 | 机场名称 |
---|---|---|---|
高 | 392.54~640.80 | 3 | 上海浦东、上海虹桥、杭州萧山、 |
较高 | 238.42~392.53 | 8 | 南京禄口、重庆江北、成都双流、昆明长水、无锡硕放、长沙黄花、常州奔牛、武汉天河 |
中等 | 129.47~238.41 | 7 | 义乌、宁波栎社、贵阳龙洞堡、合肥新桥、南通兴东、扬州泰州、、南昌昌北 |
较低 | 57.35~129.46 | 10 | 衢州、温州龙湾、宜春明月山、池州九华山、徐州观音、绵阳南郊、丽江三义、南充高坪、黄山屯溪、台州路桥、 |
低 | 0.90~57.34 | 49 | 略 |
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由于采用了均等权重,综合服务能力指数为陆侧服务能力指数和空侧服务能力指数标准化值的平均值。综合服务能力高的机场其陆侧服务能力和空侧服务能力均高或较高;综合服务能力较高的机场可以分为两类,一类是陆侧服务能力与空侧服务能力均较高的机场,比如南京禄口、重庆江北等;第二类是陆侧服务能力或空侧服务能力具有突出优势,从而导致综合服务具有一定优势的机场。前者在长三角地区较为集中,比如无锡硕放与常州奔牛等机场,其空侧服务能力并无优势,但由于发达的陆路集疏运网络及经济发展水平,其有效服务范围内的人口和经济规模巨大,陆侧服务能力优势突出,从而形成了较高的综合服务能力。后者主要分布于上游地区,比如成都双流、昆明长水等机场,其较高的综合服务能力则得益于空侧服务能力。受陆路集疏运网络以及经济发展程度、人口密度等的影响,上述机场陆侧服务能力居于中等或较低水平,但其空侧服务能力优势明显,从而形成了综合服务能力优势。
3.3.2 综合服务能力空间格局特征 (1)高服务能力机场集中于长三角,较高等级机场分布较为均衡,中等及较低等级机场相对集聚于长三角,低等级机场主要集聚于中上游地区,平均服务能力由下游向上游呈梯度递减。图4为机场综合服务能力分级,综合服务能力高的3座机场,均位于长三角。较高等级8座机场中长三角地区和上游地区均有3座,中游地区有2座,分布较为均衡,除长三角地区的无锡硕放和常州奔牛机场外,其余5座均位于省会城市。中等等级的7座机场有5座位于长三角地区,其余2座机场分别为贵阳龙洞堡和南昌昌北机场。综合服务能力较低等级的机场共有10座,其中有6座位于长三角地区,上游地区有3座,中游地区仅有1座,仍相对集中于长三角地区,且在长三角地区集聚于区域边缘。服务能力低的机场数量多达49个,长三角地区有6个,相对集中于苏北地区,其他43个该等级机场分布于中上游地区,在四川西部、云南西部、贵州以及湖北西部、湖南西部呈集聚态势。由此,从三大区域层面,长江经济带机场综合服务能力格局呈现明显的梯度特征,与陆侧服务能力格局相似,而与空侧服务能力格局具有明显差异。长三角地区综合服务能力最高,23座机场其综合服务能力指数平均值达到190.96;中游地区15座机场其平均值为76.48,处于居中水平,但与长三角地区差距巨大,而上游地区机场综合服务能力指数平均值仅为55.41,总体水平最低。很明显,中游地区陆侧服务能力较之上游地区的优势,大大弥补了其在空侧服务能力上的不足,最终导致前者机场综合服务能力高于后者。
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图4机场综合服务能力的分级图
-->Fig. 4The grade of airport comprehensive service capacity
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(2)从经济带全局层面,沪蓉、沪昆两大交通主轴串联的城市,机场综合服务能力相对优于腹地区域机场,服务能力高与较高的机场均位于上述地区,而服务能力中等的机场大部分也分布于此。这也反映出在长江经济带中上游地区,综合交通资源在两大交通主轴呈集聚态势,而沿江地区不仅陆路交通发展较为滞后,机场服务能力也不占优势,沿江通道仍以单一的水运为主。分区域层面,机场综合服务能力均存在明显的核心-外围格局。长三角地区形成了以沪宁合-沪杭金衢沿线地区为核心区,苏中苏北、皖南皖北以及浙南地区为外围的空间格局;中游地区形成了以武汉-长沙-南昌等省会城市地区为核心,三省其他区域为外围的空间格局;上游地区则以成都-重庆,贵阳-昆明为核心,形成了中心-外围格局。非常明显,在三大区域核心区机场综合服务能力均较高,外围地区机场服务能力偏低。
3.4 机场服务能力与机场客货吞吐量间的耦合
机场服务能力决定了机场对航空客货流的吸引力,是影响机场客货吞吐量的主要因素,理论上,机场服务能力越高,对航空客货流的吸引力越强,其吞吐量也将越高。文章首先将各机场的货邮吞吐量按照1 t=10人折算为旅客吞吐量,然后将该折算旅客吞吐量与实际旅客吞吐量相加得到总折算旅客吞吐量,并将其与陆侧、空侧及综合服务能力指数进行相关性分析,结果表明机场吞吐量与上述三者间在0.01水平上均呈显著相关,但相关系数三者有明显差别。与陆侧服务能力的相关系数为0.483,与空侧服务能力以及综合服务能力的相关系数分别为0.966、0.869,即机场吞吐量与空侧服务能力的相关性最强,而与陆侧服务能力的相关性较低。陆侧服务能力反映了机场有效服务范围内的人口与经济状况,衡量的是机场市场区域的大小;而空侧服务能力反映了机场在航空网络中与其他机场的联通情况,衡量的是机场在航空网络中的客观地位,这是导致两者与机场吞吐量间相关性明显差异的主要原因。一方面,在机场密集地区,陆侧服务能力高的机场,其腹地可能为多座机场共享,由于客观存在竞争,其市场范围会比潜在市场范围小,比如在长三角地区,常州奔牛、义乌、南通兴东、衢州等具有陆侧服务能力优势,但由于空侧服务能力较低,在与周边地区空侧服务能力高的机场的竞争中居于劣势,导致其客货吞吐量不高;另一方面,在机场密度较低地区,尤其是在上游地区,由于快速交通可选择性较低,尽管部分机场陆侧服务能力优势并不突出,但仍有大量机场有效服务范围外的旅客,将选择航空运输出行,这就使得上游地区空侧服务能力高、但陆侧服务能力较低的枢纽机场,其客货吞吐量也高。正因为上述两方面存在的错位,最终导致了陆侧服务能力与客货吞吐量之间较低的相关性。
4 结论与讨论
4.1 结论
(1)机场对区域的服务能力取决于两个方面,一是在陆侧,机场经由陆路集疏运网络与腹地的连通性,决定了机场能为多大规模的人口与经济提供服务;二是在空侧,机场通过航线网络与其他机场的连通性,决定了机场能将旅客与货物运送到多广的范围。据此以机场有效服务范围内覆盖的人口和GDP为指标,构建了机场陆侧服务能力指数;以机场航线和周航班数为指标,构建了空侧服务能力指数;并通过加权求和得到机场综合服务能力指数。(2)长江经济带各机场间陆侧服务能力、空侧服务能力以及综合服务能力均呈现明显差异。反映差异程度的泰尔指数,空侧高于陆侧,综合服务能力最低;泰尔指数分解结果表明,经济带机场陆侧服务能力总体差异是长三角、长江中游和长江上游三大区域间机场差异与区域内部机场差异共同作用的结果,但三大区域内部机场间的差异是形成经济带空侧及综合服务能力总体差异的主要因素,尤其是空侧服务能力,区域间差异的贡献几乎可以忽略;三大区域中,无论是陆侧、空侧还是综合服务能力,上游地区差异最为突出,中游地区差异程度高于长三角地区。根据服务能力指数的自然间断,将机场服务能力划分高、较高、中等、较低、低五个等级,总体上,机场陆侧、空侧和综合服务能力等级结构均呈金字塔特征,服务能力等级越高,机场数量越少。
(3)在空间格局上,陆侧服务能力高的机场集聚于长三角,较高、中等及较低等级机场分布较为均衡,低等级机场集聚于中上游,由长三角往上游服务能力呈梯度下降态势,这一格局的形成深受陆路交通网络发展以及区域经济与人口密度等的综合影响;空侧服务能力高与较高等级机场分布较为均衡,中等等级机场集聚于长三角,低等级机场集聚于中上游地区,总体上呈长三角与上游高于中游地区的“鞍形”格局;机场空侧服务能力是机场自身发展状况的体现,深受机场所在城市经济社会发展特征、综合交通发展水平及由此引致的不同交通方式间的竞争态势等的影响,与机场飞行区等级间也具有较强的耦合性;综合服务能力高的机场集中于长三角地区,较高等级机场分布较为均衡,中等及较低等级机场相对集聚于长三角,低等级机场主要集聚于上游地区,由长三角往上游综合服务能力呈梯度递减;从经济带全局层面,沪蓉、沪昆两大交通主轴串联的城市,机场综合服务能力相对优于腹地区域机场,而分区域层面,机场综合服务能力均存在明显的核心-外围格局,核心区机场综合服务能力较高,外围地区机场服务能力偏低。
4.2 讨论
(1)陆侧服务和空侧服务从不同侧面反映了机场对区域的服务功能,在此基础上,本文通过加权求和对机场综合服务能力进行了探讨。在权重赋值上,认为两者对综合服务能力的贡献相当,故采用了相等权重。但从陆侧、空侧服务能力指数与机场折算旅客吞吐量的相关分析中,空侧服务能力与机场产出间的相关程度要远大于陆侧服务能力,似乎说明空侧服务能力在吸引客货流集聚中的作用更为明显。对此,我们的理解是,空侧服务能力客观地反映了机场在航空网络中的地位,而陆侧服务能力则是对机场有效服务范围内潜在客货运输需求的一种刻画,事实上,机场的有效服务范围会存在重叠,尤其是在机场密集区,比如长三角地区,机场有效服务范围的重叠现象就非常突出。显然,在有效服务范围重叠的情况下,机场间会产生腹地竞争,空侧服务能力较高的机场往往具有较强的竞争力,这就使得空侧服务能力较低的机场实际服务范围缩小,从而减少机场客货流,由此影响到陆侧服务能力与机场吞吐量间的对应性,但这并不能说明其对于综合服务能力的贡献小于空侧服务能力。(2)本文对机场服务能力的探讨基于的是机场视角,结论反映的是长江经济带乃至上、中、下游三大区域现有机场的服务能力结构和格局,这与从区域角度分析航空运输发展水平具有明显不同。因此,本文试图从三大区域机场服务能力现状特征切入,提出提升服务能力,进而促进长江经济带航空运输发展的建议。上游地区,枢纽机场在空侧服务能力和综合服务能力上具有优势,但大部分支线机场陆侧、空侧服务能力均低下,导致支线机场综合服务能力普遍低下。由于陆路快速交通在上游地区发展相对滞后,航空运输成为上游大部分地区快速交通的主要方式,支线机场较低的服务能力不仅不利于机场体系整体功能的发挥,其对于区域发展的支撑作用也非常有限,为此从陆侧和空侧两个方面,全面提升上游地区支线机场的服务能力应成为促进长江经济带机场体系发展的重要任务;与之同时,上游地区枢纽机场,其陆侧服务能力并不具有优势,结合高速铁路及城市群城际铁路建设,完善陆路集疏运网络,强化枢纽机场的陆侧服务能力也应引以重视。长三角地区,机场陆侧服务能力普遍较高,虽部分支线机场空侧服务能力较低,在两者共同作用下其综合服务能力仍具有一定优势,但在客货吞吐量上并没有表现出优势。对于这部分机场,把握枢纽机场日趋拥堵的契机,大力吸引客货源,拓展航线,加密航班,着力提升其空侧服务能力具有重要意义。中游地区,机场空侧服务能力劣于上游地区,陆侧服务能力和综合服务能力虽较之上游地区稍具优势,但这种优势并不明显,与经济社会发展中三大区域间显著的梯度差异明显不同。为此,应着重强化其空侧服务能力建设,促进航空运输与陆路快速运输系统的协调,由此提升综合服务能力进而增强航空运输对区域发展的支撑。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
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[3] | . , 航空地理学是交通地理学的重要组成部分,且是其最年轻的学科分支。本文以中国和欧美主流航空地理学研究为考察对象,从历史演进、技术变革和制度变迁的综合视角将近百年航空地理学的发展历程分为4 个阶段:20 世纪50 年代前的学科起步发展阶段、50-70 年代的基础体系建构阶段、80-90 年代的理论框架完善阶段以及21世纪以来的理论与实践繁荣阶段。航空地理学传统研究主题包括史志与区域地理总图、机场格局与城镇关联体系、网络结构与组织效应及优化、航空布局与区域发展互动关系、机场布局规划及其影响因素、政策对航空业发展的影响等。近年来,国内外对航空运输地位与作用的重视程度与日俱增,加之航空数据可获得性不断提升,航空网络结构的复杂性、世界(中心)城市、机场体系与航空网络的演化规律与机理、航空系统的可持续发展等问题成为国际研究热点领域。早期,中国航空地理学研究与西方发达国家发展同步,但中期受历史原因的制约而大为滞后;近期,随着经济社会的快速发展,其研究任务与日俱增。国内学界不仅需要完成对20 世纪50 年代以来西方航空地理学基础理论的引入及实证研究,同时须建立航空地理学学科体系,并积极加入国际前沿性课题研究行列。 . , 航空地理学是交通地理学的重要组成部分,且是其最年轻的学科分支。本文以中国和欧美主流航空地理学研究为考察对象,从历史演进、技术变革和制度变迁的综合视角将近百年航空地理学的发展历程分为4 个阶段:20 世纪50 年代前的学科起步发展阶段、50-70 年代的基础体系建构阶段、80-90 年代的理论框架完善阶段以及21世纪以来的理论与实践繁荣阶段。航空地理学传统研究主题包括史志与区域地理总图、机场格局与城镇关联体系、网络结构与组织效应及优化、航空布局与区域发展互动关系、机场布局规划及其影响因素、政策对航空业发展的影响等。近年来,国内外对航空运输地位与作用的重视程度与日俱增,加之航空数据可获得性不断提升,航空网络结构的复杂性、世界(中心)城市、机场体系与航空网络的演化规律与机理、航空系统的可持续发展等问题成为国际研究热点领域。早期,中国航空地理学研究与西方发达国家发展同步,但中期受历史原因的制约而大为滞后;近期,随着经济社会的快速发展,其研究任务与日俱增。国内学界不仅需要完成对20 世纪50 年代以来西方航空地理学基础理论的引入及实证研究,同时须建立航空地理学学科体系,并积极加入国际前沿性课题研究行列。 |
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[22] | . , 长江经济带建设作为国家战略,为了推动其社会经济发展必须依托"长江黄金水道"完善综合交通运输体系。本文首先构建了沿河型立体化综合交通走廊的空间模式,从空间系统、节点结构、职能分工、运输组织、对外联系等视角刻画其主要特征;分析了长江综合交通运输走廊的发展情景;揭示了长江综合交通走廊的建设现状和重大瓶颈问题与需求。在此基础上,重点探讨了长江立体化综合交通走廊的空间组织模式,包括走廊主轴与航道网络、港口布局与战略物资运输系统、职能分工与辐射网络、综合交通枢纽等级结构与开放性运输组织等方面。 . , 长江经济带建设作为国家战略,为了推动其社会经济发展必须依托"长江黄金水道"完善综合交通运输体系。本文首先构建了沿河型立体化综合交通走廊的空间模式,从空间系统、节点结构、职能分工、运输组织、对外联系等视角刻画其主要特征;分析了长江综合交通运输走廊的发展情景;揭示了长江综合交通走廊的建设现状和重大瓶颈问题与需求。在此基础上,重点探讨了长江立体化综合交通走廊的空间组织模式,包括走廊主轴与航道网络、港口布局与战略物资运输系统、职能分工与辐射网络、综合交通枢纽等级结构与开放性运输组织等方面。 |
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[24] | . , 长江沿岸港口体系是长江经济带的重要支撑.本文首先对自古以来长江沿岸港口体系的形成发展过程进行了科学实证,发现港口体系经历了“港口的起源与产生—港口体系萌芽—港口体系雏形—港口体系形成—港口体系升级”5个阶段.依据实证分析,对长江沿岸港口体系的形成机制进行了归纳演绎,认为相关港口对水水中转和陆水中转腹地的长期相互竞争是导致港口体系形成的主要机制,其中对水水中转腹地的竞争尤为关键,而港口对中转腹地的竞争随时间推移不断向更深层次更广领域推进.最后从政策层面,对长江沿岸港口体系和长江经济带综合运输体系建设的若干问题进行了讨伦. . , 长江沿岸港口体系是长江经济带的重要支撑.本文首先对自古以来长江沿岸港口体系的形成发展过程进行了科学实证,发现港口体系经历了“港口的起源与产生—港口体系萌芽—港口体系雏形—港口体系形成—港口体系升级”5个阶段.依据实证分析,对长江沿岸港口体系的形成机制进行了归纳演绎,认为相关港口对水水中转和陆水中转腹地的长期相互竞争是导致港口体系形成的主要机制,其中对水水中转腹地的竞争尤为关键,而港口对中转腹地的竞争随时间推移不断向更深层次更广领域推进.最后从政策层面,对长江沿岸港口体系和长江经济带综合运输体系建设的若干问题进行了讨伦. |
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[26] | . , 基于长江经济带1988、2001、2012年路网数据,在ArcGIS软件支持下,以长江经济带110个地级以上城市为基本研究单元,平均可达性为测度指标,对长江经济带城市及城市间可达性进行测算,探讨其格局演变特征。结果表明:(1)长江经济带区域整体可达性改善明显,但东部地区可达性水平优于西部地区的现象未得到有效改善;(2)区域内任一栅格到达最近城市所需时间逐步缩短,1 h圈空间格局由散点分布逐步向网络分布转变;(3)可达性改善状况区域差异显著,西部地区改善值远高于中部地区,平均可达性值越大其改善值越大;(4)城市间可达性水平得到显著提升,可达性水平主导频率由1988年的12~36 h逐步转向2012年的3~12 h,城市间可达性结构改变显著。 . , 基于长江经济带1988、2001、2012年路网数据,在ArcGIS软件支持下,以长江经济带110个地级以上城市为基本研究单元,平均可达性为测度指标,对长江经济带城市及城市间可达性进行测算,探讨其格局演变特征。结果表明:(1)长江经济带区域整体可达性改善明显,但东部地区可达性水平优于西部地区的现象未得到有效改善;(2)区域内任一栅格到达最近城市所需时间逐步缩短,1 h圈空间格局由散点分布逐步向网络分布转变;(3)可达性改善状况区域差异显著,西部地区改善值远高于中部地区,平均可达性值越大其改善值越大;(4)城市间可达性水平得到显著提升,可达性水平主导频率由1988年的12~36 h逐步转向2012年的3~12 h,城市间可达性结构改变显著。 |
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