高鐵站地區發展潛力評價研究
——基于武廣客運專線沿線高鐵站地區實證分析

鄒卓君，何鄭，陳輝華

(1.中南大學 建筑與藝術學院，湖南 長沙 410075；2.中南大學 土木工程學院，湖南 長沙 410075)

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高鐵站地區發展潛力評價研究
——基于武廣客運專線沿線高鐵站地區實證分析

鄒卓君1，何鄭2，陳輝華2

(1.中南大學 建筑與藝術學院，湖南 長沙 410075；2.中南大學 土木工程學院，湖南 長沙 410075)

在國內外研究成果的基礎上，從高鐵站選址合理性、高鐵站服務能力、設站城市發展水平三個方面構建高鐵站地區發展潛力評價指標體系，基于灰色關聯理論建立高鐵站地區發展潛力評價模型，并對武廣客運專線沿線高鐵站地區進行實證分析。研究結果表明：高鐵站地區發展潛力是多因素綜合作用的結果，不同影響因子對車站地區發展的影響績效有較大差異，其中高鐵站空間區位、車站與城市內外交通設施銜接便捷度、城市空間形態緊湊度等因子影響績效較大。

高鐵站地區；發展潛力；評價指標體系；灰色關聯；評價模型

中國高速鐵路正處于加速發展期，2015年底高速鐵路運營里程達到1.9萬km，位居世界第一，沿線規劃新建了數百個高鐵站。中國高速鐵路建設與城鎮化快速發展在時間上高度契合，高鐵站作為一個重要的城市觸媒是新時期推動城市空間結構轉型的重要力量，高鐵站地區開發的成敗直接影響城市和區域能否成功實現新的發展。但據國外高速鐵路及車站地區的開發建設經驗，并不是所有的高鐵站地區都會獲得大的發展[1-2]。對高鐵站地區發展潛力進行科學、全面、客觀的評價，不僅有助于確定高鐵站地區功能定位和產業規模，避免目前多數高鐵站地區存在功能定位不明確、用地規模偏大與比例失調、站區建設內容雷同等問題[3]；而且能更好地將高鐵站地區建設納入城市總體規劃，統籌考慮高鐵站地區開發建設對城市和區域發展的影響,以免盲目夸大抑或忽視高鐵站對周邊地區的帶動作用[4]，保證高鐵站地區開發建設能夠推動城市空間結構優化和健康發展。

1 高鐵站地區發展潛力評價指標體系和評價模型

1.1 高鐵站地區發展潛力評價指標體系

1.1.1 高鐵站地區發展潛力影響因子

朱鋒等[5-8]國內學者認為設站城市特征、高鐵站自身特征、高鐵站選址特征是影響高鐵站地區發展的主要因素。國外學者認為高鐵站地區發展不僅取決于城市大小、高鐵站在大都市區的位置[9]，也取決于高鐵站在高鐵網絡中的位置、連接類型以及與其他交通運輸網絡連接的質量[10]。

依據本次評價的目的，基于相關研究成果，綜合考慮目前高鐵站地區規劃建設的現實狀況及未來發展趨勢，構建以高鐵站選址合理性、高鐵站服務能力水平、設站城市發展水平為主要影響因素，包括13項指標在內的評價指標體系。

高鐵站選址是否合理，不僅直接影響到高鐵站的運行效益，對城市空間擴展也會產生不同程度的影響。包括車站與城市中心的路徑距離①(① 高鐵站到城市中心的路徑距離是指從車站到城市商業中心或行政中心的最方便、快捷的路面距離，而不是指直線距離。)、車站空間區位及與城市空間擴展方向的協調性等2項影響因子；高鐵站服務能力水平對車站周邊地區發展會產生直接影響，包括車站等級、車站客流量、車站日均停靠列車數、車站功能完善程度、車站與城市內外交通設施銜接便捷度等5項影響因子；高鐵站地區作為城市用地和城市綜合交通體系的重要組成部分，必然受到市(縣)域GDP、人均GDP、公共財政總收入、城鎮化水平和城市人口規模、城市空間形態緊湊度等6項城市發展因素的影響。

1.1.2 權重值設定

評價指標體系中不同影響因子對高鐵站地區發展的影響程度存在著差異，需要考慮不同影響因子的相對重要程度。使用層次分析法確定權重，在由頂層、中間層和底層組成的層次結構中，對于從屬于上一層的每個因素的同一層諸因素進行兩兩比較，按照1-9標度法，比較其對于準則的重要程度，并按事先規定的標度定量化后確定各指標相對于上一指標的重要度，構造各層的判斷矩陣并求得各層的指標權重值。高鐵站地區發展潛力評價指標體系及指標權重值如表1所示。

1.2 基于灰色關聯的高鐵站地區發展潛力評價模型

1.2.1 灰色系統理論與高鐵站地區發展潛力研究的結合點

車站選址、高鐵站自身及設站城市等多種因素相互促進、相互制約,共同影響著高鐵站地區的發展，但這些影響因子具有不確定性和動態演變性。城市發展是一個不斷演進的過程，發展過程中會遇到很多不確定性因素，往往會偏離規劃預設的軌道。我國新建高鐵站大多位于城市邊緣和郊區，這一地域人口結構復雜、用地及功能混雜、行政管理條塊分割，其本身發展具有很大的不確定性[12]。同時，在高鐵站地區開發建設過程中，系統內部各個因子的地位、作用會因主客觀條件的改變而發生變化。這使得高鐵站地區發展潛力評價決策過程表現出樣本數據有限、波動較大、無典型分布規律等特點,人為主觀性較強,評價系統中定量與定性因素間沒有明確的數據關系,在控制論中表現為部分信息已知，部分信息未知，即灰色性。因此，高鐵站地區發展潛力評價是一個典型的灰色系統，運用灰色關聯分析法能夠比較準確地對各個高鐵站地區發展潛力做出合理判斷。

表1 高鐵站地區發展潛力評價指標體系和指標權重

注：居民經濟實力影響其乘坐高鐵出行的意愿，高鐵票價較高，高鐵旅客屬于中高收入群體；高鐵站地區開發前期“七通一平”需要大量資金投入，政府財政實力直接影響到車站地區開發建設；高鐵站客流大部分來自城區，城市人口規模直接影響車站客流量。

1.2.2 高鐵站地區發展潛力評價的灰色關聯分析模型

灰色關聯分析法是分析灰色系統中各因素關聯程度的一種定量分析方法[13]。它是以各因素的樣本數據為依據，用灰色關聯度來描述因素間關系的強弱、大小和次序，根據序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯系是否緊密[14]。

高鐵站地區發展影響因子具有不確定性且表現為灰色性，本文采用灰色關聯分析模型計算高鐵站地區發展潛力主要步驟如下。

l)構造指標集

設X={X}n為N個高鐵站地區的集合，xij為第i個城市第j個指標轉換后的指標值,即Xij=(Xi1,Xi2,…,Xim),(j=1,2,…,m)為第i個高鐵站地區各項發展潛力評價指標均值化轉換后的數據。

設X0(k)=(X01,X02,…,X0m),(k=1,2,…,m)為最優參考指標，即為第k個指標在所有被評價的高鐵站地區發展潛力指標中的最優值。構造由各個被評價的高鐵站地區潛力指標原始數據組成的矩陣,定義為矩陣C：

2)指標集的無量綱化處理

評價矩陣中各數據序列的量綱不盡相同，數量級也各有差異。為增強序列的可比性,需要對原始數據進行無量綱化處理，即對各評價對象及最優指標集的指標數據進行原始數據轉換,采用專家百分制打分法。

3)指標集的差序列運算

設第i個被評價高鐵站地區的第k個指標與第k個最優指標的關聯系數為:r(X0(k),Xi(k))。先計算出Δ0i(k)的值,Δ0i(k)計算公式為:

(1)

(2)

4)計算兩極最大差與最小差

(3)

5)計算關聯系數

(4)

其中:ξ∈(0,1)一般取ξ值為0.5，k=1,2,…,n；i=1,2,…,m,將得到的數據列為關聯系數矩陣B：

(5)

6)關聯度計算

(6)

式中：r0i為參考序列與比較序列的灰色關聯度；n為序列的長度；w(k)是第k項指標的權重系數。w(k)的數值根據專家的知識、經驗和分析判斷能力，在對歷史和現有資料綜合分析基礎上，經層次分析法計算得出。由此計算出高鐵站地區發展潛力與理想潛力之間的灰色關聯度,并進行排序。其關聯度越大，高鐵站地區發展潛力越大。

2 武廣客運專線沿線高鐵站地區發展潛力評價實證分析

2.1 武廣客運專線站點及評價指標

武廣客運專線是我國“四縱四橫”快速鐵路客運網的重要組成部分，全線設15個客運站，為了更好地進行實證分析，本文選擇了沿線9個具有代表性的不同等級高鐵站，運用灰色關聯分析模型來評判其發展潛力的大小，以推導出可供借鑒的結論。各高鐵站地區評價指標區段劃分及打分情況如表2所示。

表2 武廣客運專線沿線各站評價指標情況匯總表

續表2

2.2 評價過程

1) 評價矩陣

評價矩陣的行向量為武廣客運專線沿線的3個省會城市高鐵站、3個地級城市高鐵站和3個縣級城市高鐵站，列向量為選取的13項指標項,即評價序列集為{A站、B站、C站、D站、E站、F站、G站、H站、I站}，如表3所示。

2)構造指標集

本文采用專家百分制打分法定義矩陣C。各指標都邀請相關專家共同制定打分規則并進行打分，專家打分根據車站特性、專家自身經驗及有關規范實施。

表3 武廣客運專線9個代表性車站

Table 3 9 representative stations of Wuhan-Guangzhou Passenger Line

序號站名城市級別字母代碼1武漢省會A2赤壁北縣級B3汨羅東縣級C4長沙南省會D5株洲西市級E6衡陽東市級F7耒陽西縣級G8郴州西市級H9廣州南省會I

938896939578899595929093651007059727980676989575780537575567078606368835755794794909890957598939788939065C=8392847982657485877177856284958981897380867770777965859258727960607076576278688755858188756883807066785083851001001007510097100991009835

從C矩陣中選取各項指標中的最高值，生成參考序列

X0=(100951001001008010097100991009868|)

3)指標集的差序列運算

77475211257105302541282103328114243181525204430222037291742451921652105524311783A=1731621181526121328231361601119117201323292319315342282120402024423820013401519125321420293420181710000500000033

4)計算兩極最大差與最小差

5)計算關聯系數矩陣B

0.760.760.850.760.820.920.670.920.820.760.690.820.8810.470.350.450.521.000.410.450.670.350.340.560.600.470.530.340.430.510.530.380.440.570.350.330.540.520.790.820.920.690.820.820.920.850.880.670.760.740.88B=0.570.880.580.520.560.600.460.650.630.450.490.630.790.581.000.670.540.670.760.530.630.490.440.490.540.880.600.880.350.450.520.530.360.530.480.350.370.531.000.630.360.600.540.650.820.410.620.530.440.390.530.560.570.691.001.001.000.821.001.001.001.001.001.000.41

6)關聯度計算

Z=[0.0700.2100.0320.0640.0450.0580.1220.0360.0440.0520.0720.0840.112]T

為了能夠更加直觀地顯示出評價指標對高鐵站地區發展潛力的貢獻率大小，列表4給出評判結果。

表4 評價指標對高鐵站地區發展潛力的貢獻率

2.3 評價結果分析

計算結果表明,武廣客運專線沿線高鐵站地區發展潛力關聯值的優劣排序為:1-I,2-D,3-A,4-F,5-E,6-G,7-B,8-H,9-C。廣州南、長沙南、武漢三個車站地區發展潛力關聯值大于0.75，發展潛力較大。依托高鐵站形成高鐵新城并成為城市重要的功能區，車站地區形成城市(副)中心，改變城市中心體系，對城市空間發展影響較大；衡陽東、株洲西、耒陽西三個車站地區發展潛力關聯值在0.75～0.55之間，發展潛力一般。依托高鐵站形成一定規模的城市新區，部分車站地區成為城市(副)中心，對城市中心體系有一定影響；赤壁北、郴州西、汨羅東三個車站地區發展潛力關聯值小于0.55，發展潛力較小。一般依托車站形成規模較小的功能組團或稱為純粹的交通樞紐，對城市中心體系沒有影響，對城市空間擴展影響很小。

3 結論

1)高鐵站地區發展潛力是各因素綜合作用的結果，二級指標關聯值的高低不能代表整體。

2)三級指標對車站地區發展的影響績效有較大的差異。在車站選址合理性方面，高鐵站空間區位因子貢獻較大，車站選址應順應城市未來的發展方向，順應型、偏離型、背離型車站地區與城市空間擴展的協調性依次降低，其發展潛力依次變小；在高鐵站服務能力方面，車站與城市內外交通設施銜接便捷度因子貢獻較大，匯集的地鐵線路越多、周邊設有長途汽車站、站區現狀路網越完善的高鐵站地區發展潛力越大，反之發展潛力越小；在設站城市發展水平方面，設站城市空間形態緊湊度因子貢獻較大，集中團塊狀城市、集中組團狀城市、集中帶狀城市、分散組團狀城市、分散網絡狀城市的緊湊度依次下降，其高鐵站地區發展潛力依次變小。

3)通過評價發現，武廣客運專線沿線廣州南、長沙南、武漢三個車站地區發展潛力較大，衡陽東、株洲西、耒陽西三個車站地區發展潛力一般，郴州西、赤壁北、汨羅東三個車站地區發展潛力較小。評價結論可以為確定高鐵站地區的產業類型與規模、站區空間布局和交通組織提供依據，從而促進高鐵站地區有序開發和可持續發展。

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Evaluating the development potential of areas surrounding high-speedrailway stations：an empirical analysis for Wuhan-Guangzhou passenger corridor line

ZOU Zhuojun1, HE Zheng2,CHEN Huihua2

(1. Central South University，College of Art and Architecture，Changsha 410075，China；2. Central South University，Civil engineering College，Changsha 410075，China)

Based on the domestic and international research results, this paper constructed the index system for evaluating development potential of areas surrounding high-speed railway stations from three aspects: rationality of high-speed railway station location, high-speed railway station service capability, and the development level of stationed city. Then, the evaluation model for the development potential of areas surrounding high-speed railway station was established based on the grey correlation theory, and an empirical analysis of areas surrounding the high-speed railway stations along the Wuhan-Guangzhou passenger corridor Line was performed. The results show that the development potential of high-speed railway station is subjected to multiple factors with varying influences of different factors on the development of station areas. The spatial location of high-speed railway station, the convenient connection among station, city, and city traffic facilities, urban spatial topology and other factors play significant roles.

high-speed rail station area; development potential; evaluation system; gray correlation; evaluation model

2016-01-18

國家自然科學基金資助項目(51378509)

鄒卓君(1976- )，男，湖南祁東人，講師，博士研究生，從事城市與區域發展研究；E-mail：635607320@qq.com

F273.1

A

1672-7029(2016)11-2125-08