解释城市｜城市间交通网络会带来虹吸效应还是扩散效应吗？

【编者的话】

跨城交通网络是城市网络的典型代表，也是城市网络中特征最明显的具象化基础设施网络之一。城市间的交通网络不仅关系着城市经济的增长，也代表着城市发展的未来。本期解释城市将重点聚焦城市间的交通网络，深入解读城市间交通网络的特征以及未来的一些趋势。

以道路、铁路等为主要联系手段的城市间交通网络是城市网络在基础设施领域的重要体现。城市间交通网络是人口流动的主要途径，也伴随着信息、知识、资金等重要要素的流动。因此，城市在交通网络中的区位直接决定着一座城市的方向。 

一、城市间交通网络的几大特征

一是城市在交通网络中的枢纽地位与地区经济增长的关系密切。这种关系主要体现在四个效应上，一是建设效应，跨城交通网络建设属于大规模投资，能够显著带动所建设城市的经济增长；二是同城效应，交通网络的完善，能够使得城市间的边界逐渐模糊，人口、资金等要素流动的壁垒会随着交通网络的建成而显著降低；三是虹吸效应，处在交通网络核心节点的城市对处在交通网络末端或非枢纽位置的城市资源有吸引作用，从而加剧城市间的两极分化；四是扩散效应，对于处在全球或国家交通网络枢纽中的节点城市，能够依托其节点地位向周边城市和联通的城市扩散知识、技术和人才等生产要素。这四种效应的强弱并没有统一的参考标准，比如一些研究发现，中国一些不太发达城市的高铁开通（意味着城市在交通网络中的位置显著提升）加剧了人口资源外流，但也有一些研究否定了这些结论，认为高铁并不会产生虹吸现象。

二是交通网络结构上都具有良好的联通性。城市间交通网络都具有较短的平均路径长度，呈现明显的“小世界网络”的特征。比如全球航空网络的平均路径长度大约为3，大部分国际城市之间都可以通过最多2次航空中转到达彼此（我们知道，人与人的社交网络通常是“六度分割”的，即最多通过5个人可以联系世界上任何两个人，城市间交通网络只需经历2次中转）。一个最重要的变量就是城市在交通网络中的中介中心度（Betweenness centrality），它衡量任何两个国际城市到达彼此的过程中，有多少需要经过该城市。主要的国际大都市一般也是城市交通网络中中介中心度最高的城市，比如2019年全球航空网络中，中介中心度最高的10座城市分别是巴黎、迪拜、莫斯科、纽约、伦敦、多伦多、曼谷、新加坡、法兰克福和香港。交通网络的这种良好的联通性其实是整个交通系统工程的自组织（self-organized ）和他组织（hetero-organized）共同作用的结果，既有系统自然协同的效果也有大规模投资前的提前预判和研判的干预。 

图1  2019年全球城市航空网络中中介中心度最高的10座城市
资料来源：吴宜耽.全球国际航空网络结构复杂性及社团特征研究[D].中国民用航空飞行学院,2022.

三是交通网络的网络社团性和地理集群性特征明显。交通方式对于网络社团性和地理集群性的影响较大，通常地面交通（比如公路、铁路等），地理空间上相近的城市更加容易形成一个社团。而航空网络以及海运网络中，反而是地理空间稍远一点的城市间更容易形成一个社团。同样以全球航空网络为例，全球航空网络中基本形成了美洲、亚洲为主体的三大社团。其中，美洲社团包括纽约、波士顿等306个城市。亚洲社团包括东北亚和中东亚两大社团，中东亚主要包括北京、上海、东京等250个城市，中东亚主要包括科伦坡、吉达等160个城市。

表1  全球航空网络中的三大城市社团 

资料来源：吴宜耽.全球国际航空网络结构复杂性及社团特征研究[D].中国民用航空飞行学院,2022.

二、未来城市间交通网络发展的一些趋势

疫情后叠加全球局部动荡让全球城市间的交通网络不断经受考验。整体来看，从2020年开始，全球城市间的交通网络就已经面临断流与重构并存的态势。未来，以交通网络为代表的城市间联动将会面临一些新趋势和新动态。

首先是城市间交通网络的韧性更加重要。交通体系是城市的生命线，城市内部交通网络韧性通常定义了城市作为一个复杂系统的韧性，而城市间的交通网络韧性则定义了城市在世界城市网络或国家城市网络中秩序的韧性。在未来，提升城市间交通网络的韧性就意味着维护城市间的互动，保护不同城市间合作的物质基础和生态基础。城市从“要致富、先修路”向“要守富、多维护”的过程演进。

其次，信息化方式是否会降低交通网络在整个城市网络中的地位仍然是一个值得商榷的命题。全面数字化转型的时代减少了人与人之间的直接交流。线上沟通、远程办公等方式的出现会不会使得城市在交通网络中的枢纽地位显得不那么重要？未来，人工智能、虚拟现实等技术的发展会不会更加降低交通网络在所有城市网络中的重要性？答案可能也是两方面的，对于一些已经从交通网络中的核心地位走向边缘地位的城市来说，这一变革无疑加剧了这些城市的过程（比如底特律等一些锈带城市），而对于一些还在走近网络中央的城市，这一变革并不会产生多大影响（比如搬离旧金山的企业最近又再搬回旧金山）。

从跨国贸易到文化互动，城市间的交通网络是现代社会发展的重要基石，也必将为未来的繁荣提供有力的保障。

参考文献

[1] 李梦娇,李卫东,肖永青.高铁开通对区域经济的影响——以山东省为例[J].中国经贸导刊(中),2020,(12):75-78.

[2]王亮.跨城市交通网络可恢复性测度方法与演化规律研究[D].哈尔滨工业大学,2019.DOI:10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.000455. 

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 “解释城市”专栏由上海发展战略研究所戴跃华博士主持，关注城市科学发展的前沿趋势，解释城市科学以及城市中人类行为动力学的一般特征和规律，探究利用前沿城市科学理论优化城市治理的路径和方法。