邹卓君，何郑，陈辉华

(1.中南大学 建筑与艺术学院，湖南 长沙 410075；2.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)



高铁站地区发展潜力评价研究
——基于武广客运专线沿线高铁站地区实证分析

邹卓君1，何郑2，陈辉华2

(1.中南大学 建筑与艺术学院，湖南 长沙 410075；2.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)

在国内外研究成果的基础上，从高铁站选址合理性、高铁站服务能力、设站城市发展水平三个方面构建高铁站地区发展潜力评价指标体系，基于灰色关联理论建立高铁站地区发展潜力评价模型，并对武广客运专线沿线高铁站地区进行实证分析。研究结果表明：高铁站地区发展潜力是多因素综合作用的结果，不同影响因子对车站地区发展的影响绩效有较大差异，其中高铁站空间区位、车站与城市内外交通设施衔接便捷度、城市空间形态紧凑度等因子影响绩效较大。

高铁站地区；发展潜力；评价指标体系；灰色关联；评价模型

中国高速铁路正处于加速发展期，2015年底高速铁路运营里程达到1.9万km，位居世界第一，沿线规划新建了数百个高铁站。中国高速铁路建设与城镇化快速发展在时间上高度契合，高铁站作为一个重要的城市触媒是新时期推动城市空间结构转型的重要力量，高铁站地区开发的成败直接影响城市和区域能否成功实现新的发展。但据国外高速铁路及车站地区的开发建设经验，并不是所有的高铁站地区都会获得大的发展[1-2]。对高铁站地区发展潜力进行科学、全面、客观的评价，不仅有助于确定高铁站地区功能定位和产业规模，避免目前多数高铁站地区存在功能定位不明确、用地规模偏大与比例失调、站区建设内容雷同等问题[3]；而且能更好地将高铁站地区建设纳入城市总体规划，统筹考虑高铁站地区开发建设对城市和区域发展的影响,以免盲目夸大抑或忽视高铁站对周边地区的带动作用[4]，保证高铁站地区开发建设能够推动城市空间结构优化和健康发展。

1 高铁站地区发展潜力评价指标体系和评价模型

1.1 高铁站地区发展潜力评价指标体系

1.1.1 高铁站地区发展潜力影响因子

朱锋等[5-8]国内学者认为设站城市特征、高铁站自身特征、高铁站选址特征是影响高铁站地区发展的主要因素。国外学者认为高铁站地区发展不仅取决于城市大小、高铁站在大都市区的位置[9]，也取决于高铁站在高铁网络中的位置、连接类型以及与其他交通运输网络连接的质量[10]。

依据本次评价的目的，基于相关研究成果，综合考虑目前高铁站地区规划建设的现实状况及未来发展趋势，构建以高铁站选址合理性、高铁站服务能力水平、设站城市发展水平为主要影响因素，包括13项指标在内的评价指标体系。

高铁站选址是否合理，不仅直接影响到高铁站的运行效益，对城市空间扩展也会产生不同程度的影响。包括车站与城市中心的路径距离①(① 高铁站到城市中心的路径距离是指从车站到城市商业中心或行政中心的最方便、快捷的路面距离，而不是指直线距离。)、车站空间区位及与城市空间扩展方向的协调性等2项影响因子；高铁站服务能力水平对车站周边地区发展会产生直接影响，包括车站等级、车站客流量、车站日均停靠列车数、车站功能完善程度、车站与城市内外交通设施衔接便捷度等5项影响因子；高铁站地区作为城市用地和城市综合交通体系的重要组成部分，必然受到市(县)域GDP、人均GDP、公共财政总收入、城镇化水平和城市人口规模、城市空间形态紧凑度等6项城市发展因素的影响。

1.1.2 权重值设定

评价指标体系中不同影响因子对高铁站地区发展的影响程度存在着差异，需要考虑不同影响因子的相对重要程度。使用层次分析法确定权重，在由顶层、中间层和底层组成的层次结构中，对于从属于上一层的每个因素的同一层诸因素进行两两比较，按照1-9标度法，比较其对于准则的重要程度，并按事先规定的标度定量化后确定各指标相对于上一指标的重要度，构造各层的判断矩阵并求得各层的指标权重值。高铁站地区发展潜力评价指标体系及指标权重值如表1所示。

1.2 基于灰色关联的高铁站地区发展潜力评价模型

1.2.1 灰色系统理论与高铁站地区发展潜力研究的结合点

车站选址、高铁站自身及设站城市等多种因素相互促进、相互制约,共同影响着高铁站地区的发展，但这些影响因子具有不确定性和动态演变性。城市发展是一个不断演进的过程，发展过程中会遇到很多不确定性因素，往往会偏离规划预设的轨道。我国新建高铁站大多位于城市边缘和郊区，这一地域人口结构复杂、用地及功能混杂、行政管理条块分割，其本身发展具有很大的不确定性[12]。同时，在高铁站地区开发建设过程中，系统内部各个因子的地位、作用会因主客观条件的改变而发生变化。这使得高铁站地区发展潜力评价决策过程表现出样本数据有限、波动较大、无典型分布规律等特点,人为主观性较强,评价系统中定量与定性因素间没有明确的数据关系,在控制论中表现为部分信息已知，部分信息未知，即灰色性。因此，高铁站地区发展潜力评价是一个典型的灰色系统，运用灰色关联分析法能够比较准确地对各个高铁站地区发展潜力做出合理判断。

表1 高铁站地区发展潜力评价指标体系和指标权重

注：居民经济实力影响其乘坐高铁出行的意愿，高铁票价较高，高铁旅客属于中高收入群体；高铁站地区开发前期“七通一平”需要大量资金投入，政府财政实力直接影响到车站地区开发建设；高铁站客流大部分来自城区，城市人口规模直接影响车站客流量。

1.2.2 高铁站地区发展潜力评价的灰色关联分析模型

灰色关联分析法是分析灰色系统中各因素关联程度的一种定量分析方法[13]。它是以各因素的样本数据为依据，用灰色关联度来描述因素间关系的强弱、大小和次序，根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密[14]。

高铁站地区发展影响因子具有不确定性且表现为灰色性，本文采用灰色关联分析模型计算高铁站地区发展潜力主要步骤如下。

l)构造指标集

设X={X}n为N个高铁站地区的集合，xij为第i个城市第j个指标转换后的指标值,即Xij=(Xi1,Xi2,…,Xim),(j=1,2,…,m)为第i个高铁站地区各项发展潜力评价指标均值化转换后的数据。

设X0(k)=(X01,X02,…,X0m),(k=1,2,…,m)为最优参考指标，即为第k个指标在所有被评价的高铁站地区发展潜力指标中的最优值。构造由各个被评价的高铁站地区潜力指标原始数据组成的矩阵,定义为矩阵C：

2)指标集的无量纲化处理

评价矩阵中各数据序列的量纲不尽相同，数量级也各有差异。为增强序列的可比性,需要对原始数据进行无量纲化处理，即对各评价对象及最优指标集的指标数据进行原始数据转换,采用专家百分制打分法。

3)指标集的差序列运算

设第i个被评价高铁站地区的第k个指标与第k个最优指标的关联系数为:r(X0(k),Xi(k))。先计算出Δ0i(k)的值,Δ0i(k)计算公式为:

(1)

(2)

4)计算两极最大差与最小差

(3)

5)计算关联系数

(4)

其中:ξ∈(0,1)一般取ξ值为0.5，k=1,2,…,n；i=1,2,…,m,将得到的数据列为关联系数矩阵B：

(5)

6)关联度计算

(6)

式中：r0i为参考序列与比较序列的灰色关联度；n为序列的长度；w(k)是第k项指标的权重系数。w(k)的数值根据专家的知识、经验和分析判断能力，在对历史和现有资料综合分析基础上，经层次分析法计算得出。由此计算出高铁站地区发展潜力与理想潜力之间的灰色关联度,并进行排序。其关联度越大，高铁站地区发展潜力越大。

2 武广客运专线沿线高铁站地区发展潜力评价实证分析

2.1 武广客运专线站点及评价指标

武广客运专线是我国“四纵四横”快速铁路客运网的重要组成部分，全线设15个客运站，为了更好地进行实证分析，本文选择了沿线9个具有代表性的不同等级高铁站，运用灰色关联分析模型来评判其发展潜力的大小，以推导出可供借鉴的结论。各高铁站地区评价指标区段划分及打分情况如表2所示。

表2 武广客运专线沿线各站评价指标情况汇总表

续表2

2.2 评价过程

1) 评价矩阵

评价矩阵的行向量为武广客运专线沿线的3个省会城市高铁站、3个地级城市高铁站和3个县级城市高铁站，列向量为选取的13项指标项,即评价序列集为{A站、B站、C站、D站、E站、F站、G站、H站、I站}，如表3所示。

2)构造指标集

本文采用专家百分制打分法定义矩阵C。各指标都邀请相关专家共同制定打分规则并进行打分，专家打分根据车站特性、专家自身经验及有关规范实施。

表3 武广客运专线9个代表性车站

Table 3 9 representative stations of Wuhan-Guangzhou Passenger Line

序号站名城市级别字母代码1武汉省会A2赤壁北县级B3汨罗东县级C4长沙南省会D5株洲西市级E6衡阳东市级F7耒阳西县级G8郴州西市级H9广州南省会I

938896939578899595929093651007059727980676989575780537575567078606368835755794794909890957598939788939065C=8392847982657485877177856284958981897380867770777965859258727960607076576278688755858188756883807066785083851001001007510097100991009835

从C矩阵中选取各项指标中的最高值，生成参考序列

X0=(100951001001008010097100991009868|)

3)指标集的差序列运算

77475211257105302541282103328114243181525204430222037291742451921652105524311783A=1731621181526121328231361601119117201323292319315342282120402024423820013401519125321420293420181710000500000033

4)计算两极最大差与最小差

5)计算关联系数矩阵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)关联度计算

Z=[0.0700.2100.0320.0640.0450.0580.1220.0360.0440.0520.0720.0840.112]T

为了能够更加直观地显示出评价指标对高铁站地区发展潜力的贡献率大小，列表4给出评判结果。

表4 评价指标对高铁站地区发展潜力的贡献率

2.3 评价结果分析

计算结果表明,武广客运专线沿线高铁站地区发展潜力关联值的优劣排序为:1-I,2-D,3-A,4-F,5-E,6-G,7-B,8-H,9-C。广州南、长沙南、武汉三个车站地区发展潜力关联值大于0.75，发展潜力较大。依托高铁站形成高铁新城并成为城市重要的功能区，车站地区形成城市(副)中心，改变城市中心体系，对城市空间发展影响较大；衡阳东、株洲西、耒阳西三个车站地区发展潜力关联值在0.75～0.55之间，发展潜力一般。依托高铁站形成一定规模的城市新区，部分车站地区成为城市(副)中心，对城市中心体系有一定影响；赤壁北、郴州西、汨罗东三个车站地区发展潜力关联值小于0.55，发展潜力较小。一般依托车站形成规模较小的功能组团或称为纯粹的交通枢纽，对城市中心体系没有影响，对城市空间扩展影响很小。

3 结论

1)高铁站地区发展潜力是各因素综合作用的结果，二级指标关联值的高低不能代表整体。

2)三级指标对车站地区发展的影响绩效有较大的差异。在车站选址合理性方面，高铁站空间区位因子贡献较大，车站选址应顺应城市未来的发展方向，顺应型、偏离型、背离型车站地区与城市空间扩展的协调性依次降低，其发展潜力依次变小；在高铁站服务能力方面，车站与城市内外交通设施衔接便捷度因子贡献较大，汇集的地铁线路越多、周边设有长途汽车站、站区现状路网越完善的高铁站地区发展潜力越大，反之发展潜力越小；在设站城市发展水平方面，设站城市空间形态紧凑度因子贡献较大，集中团块状城市、集中组团状城市、集中带状城市、分散组团状城市、分散网络状城市的紧凑度依次下降，其高铁站地区发展潜力依次变小。

3)通过评价发现，武广客运专线沿线广州南、长沙南、武汉三个车站地区发展潜力较大，衡阳东、株洲西、耒阳西三个车站地区发展潜力一般，郴州西、赤壁北、汨罗东三个车站地区发展潜力较小。评价结论可以为确定高铁站地区的产业类型与规模、站区空间布局和交通组织提供依据，从而促进高铁站地区有序开发和可持续发展。

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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

国家自然科学基金资助项目(51378509)

邹卓君(1976- )，男，湖南祁东人，讲师，博士研究生，从事城市与区域发展研究；E-mail：635607320@qq.com

F273.1

A

1672-7029(2016)11-2125-08