李鑫 郭进利 张禹

摘 要：我国高速铁路网络正逐步形成。从铁路系统的基础设施层面，以高速铁路车站为节点，相邻的两个站点间的轨道为边，构建高速铁路网。基于复杂网络理论，计算节点度及其分布规律、集聚系数、平均路径长度、介数等指标；在此基础上，分析高速铁路站点分布与地区人口、人均GDP、三大产业的关系。研究结果表明：网络呈现无标度特性，不具有小世界性；高铁站点的单位服务人数与地区人均GDP具有一定相关性；与第一产业产值相关性不大，与第二、三产业的耦合度较第一产业有所提高。

关键词：高速铁路；复杂网络；结构研究；城市经济

中图分类号：F530 文献标识码：A

Abstract： The Chinese high-speed railway is being formed. From the aspect of infrastructure level， taking a high-speed rail station site as the node， the track between two sites adjacent as the edge， to build the high-speed rail network. Based on complex networks theory， using ucinet to compute node degree and distribution， clustering coefficient， average path length， betweenness and other indicators. On this basis， the paper analyzes the relationship between the network structure with per capita GDP and the three major industries values. The results show that： the network presents the scaling properties while doesn't have the small world character. The station's service unit number has a certain correlation with per capita GDP， and it has low correlation with first industrial output. Comparing the first industrial output， there is higher degree of association with the second industrial and tertiary industrial output.

Key words： high-speed railway； complex networks； structure research； cities economy

0 引 言

铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具，在统筹城乡和区域发展中肩负重大的责任。我国的近中期铁路规划将全国主要省市区连接起来，形成国家网络大框架——五纵六横七连线[1]。高速铁路（以下简称“高铁”）正逐渐成为大中城市之间快速便捷的交通工具，以其快速、准时、容量大的特点成为城市间交通的重要方式，我国的高铁网络正逐渐形成。为了优化高铁线路的布局和发展，需要对高铁网络的结构进行深入的研究。

自从Watts[2]、Barabasi[3]等发现了小世界网络和无标度网络，对复杂网络的研究逐渐增多。复杂网络理论在社交网络、电力网络、交通网络应用广泛。在交通领域，运用复杂网络理论对铁路网[4]，城市轨道交通[5]，城市道路、公交网络[6]的研究已经非常丰富。……