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沪宁沿线高铁站点选址的路径依赖特征研究

2024-01-25

摘要
本研究以沪宁沿线地区为例,分析高铁网络演化发展过程中站点选址的路径依赖特征,形成三点结论:第一,沪宁沿线高铁网络是一个逐步演化、不断发展的过程,高铁站点选址表现出一定的路径依赖规律,且存在阶段性发展演绎特征;第二,路径依赖特征的发展变化与城市所处的特定发展阶段、新旧高铁站点之间的空间关系等因素密切相关;第三,路径依赖的阶段性变化特征一定程度上已在沪宁沿线地区衍生出高铁站点并站困难的问题。部分现状发展较弱的站点虽得到新的机遇,但同时面临巨大的发展挑战。总体上看,该研究的意义在于阐明面向未来高铁与城市协同发展的路径依赖规律,为高铁与城市协同演化发展的优化调控政策制定提供一定依据。

作   者

韦   胜   江苏省规划设计集团有限公司主任工程师,正高级城乡规划师

李   涛   复旦大学社会发展与公共政策学院,上海空间规划设计研究院有限公司副院长,高级工程师(通讯作者)

马海涛  中国科学院地理科学与资源研究所副研究员



01

研究现状分析



正确认知事物的阶段性发展特征是城乡规划决策的基础,经典路径依赖理论正是识别城乡发展演化内在动力机制和预测未来发展趋势的重要基础性工具。诺斯(Douglass Cecil North)在制度经济学中提出“路径依赖”概念,指出某种制度建立后,在规模报酬递增的影响下继续执行该制度的可能性变大,发展轨迹往往被固定在特定的路径上。路径依赖理论在城市空间发展、生态、技术和制度、规划决策支持,以及知识网络等方面得到广泛应用,它指出事物发展过程中前期的一些选择,会对后续发展产生某些决定性的影响。在事物发展过程中,路径依赖具有规模报酬效应,使得研究对象摆脱现有发展路径的成本不断增大。因此,受到广泛影响的个体不易改变发展路径。与此同时,城市规划要考虑时间和空间两个维度上事物发展变化的规律,要对历史、现状和未来进行综合性研究,实现不同时期研究对象在经济、社会、交通、文化等方面的有机融合。此外,从演化发展视角看,历史上所形成的结果在未来不同关键时间节点上往往会造成不同的影响。因此,路径依赖理论的实践应用,还要从演化视角不断识别出不同发展阶段下事物发展规律的主导路径变化情况,研判现状发展特征在未来可能衍生的各种复杂结果。


演化发展是当前韧性等发展理念的前沿性研究主题,突出从单一时期的协同发展理念,向可持续的协同演化发展观念转变。路径依赖理论重点研究时序发展中的关键运行机制,为协同演化发展研究提供内在运行机理方面的指导意见。过去做出的选择或行为一定程度上决定未来可能的选择或行为。路径依赖对于研究复杂适应系统的历史演化规律具有重要意义,避免在预测事物的未来发展时,作出与历史割裂的错误规划。但路径依赖在发展中往往出现“锁定”现象,即将发展演化过程中一些特定动作或者轨迹固定下来,成为系统发展特定的模式。如果“锁定”带来的是负面效果,那么,可能导致整个系统朝着不利的方向发展。要打破已形成的“锁定”,一般需要借助强大的外部力量,解除“锁定”带来的问题。总体上看,路径依赖需要重点从综合成本投入与未来效益视角,剖析其形成机制及发展过程中的“锁定”问题。目前,中国高铁网络处于不断发展变化之中,其演化发展规律研究对区域内重大交通基础设施与城市之间协同演化发展具有重要的作用和意义。高铁网络与城市之间存在显著的相互作用、互动反馈的协同演化发展关系。其中,站点选址对高铁网络自身演化发展、城市空间结构优化、区域和城市综合交通规划发展、站点地区发展等都有十分显著的影响。认识高铁站点选址的特定路径依赖特征,对于合理开展当前与高铁相关的空间设施建设和治理、科学适应未来高铁网络发展趋势有重要的指导作用。为此,本研究以发展历史较长的沪宁沿线高铁网络为例,尝试开展高铁网络演化发展中站点选址路径依赖特征研究。



02

逻辑分析框架与研究区简介



2.1  逻辑分析框架


本研究逻辑分析框架的总体思路为:高铁网络受到多个空间尺度上的发展条件影响,那么在多尺度空间上叠加时间维度的发展变化后,高铁站点之间的异质性会产成何种路径依赖效应?历史研究的任务在于挖掘、记录、再现和重构过去,而事物发展一般受到多个空间尺度要素的综合影响。因此,首先要在多尺度分析视角下识别不同发展阶段的站点选址特征,以及高铁站点选址的路径依赖规律;其次,基于对现状高铁站点与未来规划高铁站点选址之间不同空间组合关系的影响效应分析,讨论并判断高铁站点选址过程中存在的问题、机遇及挑战。整个分析过程分为三个阶段,结合图1作进一步详细说明。


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图1  逻辑分析框架示意图

Fig.1  Schematic diagram of logic analysis framework

资料来源:笔者自绘


在阶段一,路径依赖1被标记为历史上决定事物某些特定发展的规律。根据路径依赖理论中的“锁定”和关键节点概念,随着区域和城市发展环境的不断变化,在原有路径依赖1的规则约束下,事物发展面临运行成本逐步增大的问题,原有发展轨迹的“锁定”被打破,新路径依赖所需的关键节点开始形成。


在阶段二,研究区域随着区域、城市、站点多尺度的协同演化发展,形成新的路径依赖2,以降低运行成本。


阶段三是面向未来而言,但在后续新路径依赖的关键节点形成前,路径依赖2在一定时间内仍可能是事物发展所要遵循的主要规律。


由于空间关系研究是区域空间治理的核心内容之一,不同发展阶段研究对象之间的空间关系,成为本次路径依赖分析的重点。研究对象之间的关系主要包括站点之间的关系和站城之间的关系。由此,阶段三内可能形成的新高铁站点,与阶段一和阶段二中高铁站点之间的空间关系,将是推测未来事物发展规律和制定相关决策分析的重要参考依据。例如,现状与未来规划高铁站点之间可能形成合并或分建关系,进而对站点的功能再分工或城市关键节点之间的空间关系重构产生重要影响。具体来说,在分析不同发展阶段研究对象的空间关系问题时,应通过对区域、城市、站点等不同空间尺度上发展环境演化特征的梳理与总结,重点关注现状研究对象的异质性与未来新研究对象之间可能形成的不同空间组合关系。特别是要剖析站城之间关系的演化发展趋势,指出现状不同类型高铁站点的发展潜力及存在问题,判断高铁站点的功能再分工及空间关系重构的趋势及特征。


2.2  研究区域简介


如图2所示,本次研究区域为沪宁沿线高铁网络,主要包括两条东西向高铁线路:沪宁城际铁路和京沪高铁。其中,沪宁城际铁路于2010年7月通车,主要满足沪宁沿线城市内部的交通出行需求。京沪高铁于2011年6月通车,主要满足区域对外远距离交通出行需求。2020年7月,沪苏通铁路开通运营,增强了研究区域东部的南北向高铁出行辐射范围。2020年12月,连镇高速铁路全线通车,进一步增强研究区域西部贯通江苏省南北向高铁网络通道的能力。


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图2  沪宁沿线高铁线路和站点分布示意图

Fig.2   Spatial distribution of stations along Shanghai-Nanjing HSR line

资料来源:笔者自绘


根据其建设方式,将高铁站点分为两种类型。一种为升级改造类站点,指高铁站点由原普铁站点(2008年前,沪宁沿线仅有普速铁路运行)改造升级而来;另一种为新建类站点,即2008年后沪宁沿线新建的高铁站点。新建高铁站点地区一般需要经过一段时间的发展才能形成一定规模,而升级改造类高铁站点地区已经过较长时间的发展,各方面相对较为成熟。



03

高铁网络演化发展中路径依赖特征、

形成机制与存在的问题



3.1  高铁网络演化中站点选址的路径依赖特征


根据逻辑分析框架,需从空间关系角度研究高铁站点选址的路径依赖特征。如图3和表1所示,“高铁站点—高铁线路—城市中心”三种实体之间空间关系的演化发展分析过程共分为三个发展阶段:


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图3  高铁线路和不同类型高铁站点空间布局示意图

Fig.3 Schematic diagram of layout of HSR lines and different types of HSR stations

资料来源:笔者自绘


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表1  不同类型高铁站点的特征一览表

Tab.1  List of characteristics of different types of HSR stations

资料来源:笔者自绘


第一发展阶段为高铁网络的历史发展积累阶段(2010年前),即普速铁路时代。普速铁路站点与城市中心在空间上相对较为临近,部分站点通过后续升级改造成为高铁站点。其中,上海市的上海站和上海西站都升级改造为高铁站点;常州市的戚墅堰站建于1907年,主要服务城市片区的客流出行,后续也升级改造为高铁站点。


第二发展阶段为主体高铁网络形成与运行阶段(2010—2020年),即沪宁城际与京沪高铁开通后,到新线路开通阶段。除改造升级类站点外,研究区域新建部分离城市中心较远的高铁站点,重点满足京沪高铁出行需求。同时,除上海虹桥站和南京南站等站点外,一些处在沪宁城际线路上新建高铁站点,在选址上一般以服务城市某一片区为主,如丹徒站、苏州园区站、苏州新区站。


第三发展阶段为高铁网络扩张阶段(2020年后),即沪苏通铁路和连镇高速铁路开通后。其典型特征是在原有沪宁城际和京沪高铁线路的基础上,将南北向高铁线路与原有以东西向为主的高铁网络连接,使新高铁线路与现有高铁线路的连接点均位于离当前城市中心较远的新建类高铁站点处。目前,案例站点有两个,分别为安亭西站和大港南站。


升级改造类站点的选址直接由普速铁路时代的站点改造而成,大多离当前城市中心较近,与城市快速发展阶段的融入性较好,展现出发展过程中铁路站点空间选址的路径依赖特征。相对应的,新建类站点选址离原有城市中心较远,容易表现为站点选址在城市某一片区的边缘或多个片区的交界区域,且一些站点以服务城市片区为主,表现出与升级改造类站点不同的选址路径依赖特征。通过详细分析可以发现,在第二和第三发展阶段中,路径依赖特征仍然表现为新建高铁站点选址倾向于远离原有城市中心,但高铁网络演化发展的阶段性特征在第三发展阶段还突出表现为如何处理现状高铁线路与新建线路的高铁站点之间的空间关系。路径依赖特征已不是单纯地表现为高铁站点距离城市中心较远,而是要综合考虑高铁网络演化过程中高铁站点之间的空间关系,即未来不断新建的高铁站点选址是否受原有高铁站点,特别是原有新建类高铁站点区位的影响?某种意义上而言,路径依赖特征将表现为历史上形成的高铁站点,特别是现状新建类高铁站点,对未来新建高铁站点选址会产生各种潜在的影响。


进一步分析高铁站点之间的异质性特征发现,当前新建类高铁站点中除南京南站、上海虹桥站、苏州北站外,各城市中这类站点的规模一般比升级改造类小,发展势头也较弱。而在第三阶段,沪苏通铁路和沪宁城际铁路在安亭北站附近实现互通。同时,新建的惠山站、苏州北站、丹阳北站等站点与高铁线路有明确或潜在的连通规划。因此,从异质性视角看,新建类高铁站点成为高铁枢纽型站点的几率较大。


3.2  站点选址路径依赖特征的形成机制探讨


尽管高铁站点选址受到高铁线路和站点等级、城市空间结构、区域和城市现状高铁站点布局、城市人口分布、高铁线路转弯半径等因素的影响,但总的来说,一个站点的选址可以从综合成本效益角度,定性地判断区域内不同类型高铁站点的总体趋势。如图4所示,在普速铁路时代,区域中城市之间基本以单条线路连接为主,网络化水平较低,城市很少考虑来自不同空间方向上铁路连接的要求;在城市尺度上,高铁站点选址多接近城市核心区,享受城市人口集聚的正向反馈效应,满足多数人的出行需求。在站点地区尺度上,受站点区位的正向反馈作用影响,站点地区的功能业态较为丰富,综合开发水平也相对较高。因此,传统铁路站点地区发展的路径依赖特征着重表现为高铁站点区位与城市中心相对较近,以实现通过较低的建设和运营成本达到较高综合效益的目的。


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图4  机理过程分析思路示意图

Fig.4   Schematic diagram of mechanism process analysis

资料来源:笔者自绘


随着高铁时代到来,原有路径依赖变得难以满足现状高铁网络的多尺度空间发展要求,不断显现负向反馈效应。一方面,很多城市原核心区出现交通拥挤、学区房价格过高、停车位严重缺乏等问题,一些靠近铁路站点的老城区也呈现出建设密度高、空间发展格局相对稳定的特点;另一方面,区域尺度上高铁网络的不断扩张,客观地促使城市之间在不同空间方向上或在原有联系通道上形成更多的高铁线路连接。随着这一历史时期城市建成区的快速扩张,城市原有单一铁路站点的布局模式已不能适应高铁网络化发展的要求,需要布局多个高铁站点,以满足区域尺度上高铁日益网络化的发展要求。究其原因,主要是若在老城区布局新的高铁站点,或者新的高铁线路都连接到原有普速铁路站点,往往面临建设工期较长、拆迁成本过高、社会负面影响较大等问题。除此之外,还与城市政府的话语权存在一定关系,很多城市拟通过高铁新城规划建设,来优化城市空间结构,或带动高铁新城发展。因此,原有的路径依赖在新的发展环境下需要更高成本的投入,造成负向反馈效应越发明显,路径依赖的“锁定”效应逐步被打破,伴随而来的是一种新的路径依赖,即高铁站点选址突出地表现为离原有城市中心较远,或靠近规划中的新城中心等。综合来看,尽管高铁站点选址离原有城市中心过远,会使得站点在城市尺度上的场所和节点功能被弱化,但在综合建设成本最小化的约束下,新建高铁站点选址已打破原有城市铁路站点选址的路径依赖效应。


随着高铁网络的不断扩张,不同方向上的高铁线路进一步连接到现有高铁网络中。通常来说,由于拆迁量大、会对现有城市骨架造成切割等原因,新建高铁线路不宜穿过城市中心,且新旧线路之间需要通过“并站”方式,提升高铁网络发展的枢纽节点效应。由于新建线路直接连接到靠近城市中心的升级改造类站点的阻力较大,现状新建类高铁站点更有可能连接到新的高铁线路,进而转变为枢纽节点。从异质性上看,新建类高铁站点大多发展时间较短,在城市中的出行区位优势不如升级改造类站点。尽管未来很多枢纽节点获得较好的发展机遇,但因自身规模较小,可能在一定程度上制约其发展潜力和速度。综上所述,沪宁沿线高铁站点选址路径依赖特征的形成,除受到工程建设等要求的影响外,还因为高铁网络与城市所处发展阶段的错位,使得新建类与改造升级类高铁站点在优先空间位置的选择上存在显著差异。此外,由于高铁网络在不断演化发展过程中,新旧站点之间存在空间上的相互影响,且在站点地区尺度上的选址存在一定的空间制约作用。



04

路径依赖变化衍生的问题、

挑战与机遇



4.1  站点选址存在的问题与发展挑战


沪宁沿线地区高铁网络仍然处于扩张和加密阶段,普铁时代和高铁时代在不同的路径依赖理论下形成的铁路站点,仍将持续对未来高铁站点的选址产生影响。由于近期已形成的新路径依赖将在未来一定时期内主导新高铁站点的选址,即未来规划建设的高铁站点选址倾向于城市边缘或者城市外围地区,以降低高铁建设成本。因此,规划建设的高铁站点与现状高铁站点之间的各种空间关系,以及已建成的高铁站点对未来高铁站点选址的空间约束影响,应被进一步关注。其中一种情景是:当拟规划新建高铁站点与现状高铁站点不能较好地并站处理时,在城市中一个较小的空间尺度范围内,多个高铁站点之间的空间关系将变得异常复杂。以图5中安亭北站和安亭西站为例,现状安亭北站是沪宁城际上的站点,随着2020年7月1日沪苏通铁路的开通运营,安亭西站也通车运营。未来,沪苏通铁路可能通过安亭西站打通京沪铁路,从而实现不同高铁线路之间的连通。目前,安亭北站与安亭西站直线距离不过四五百米,但两个高铁站点空间上的“并站”方式不够理想,未能从站点尺度上充分考虑高铁网络未来在区域尺度上的发展趋势。


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图5  安亭北站与安亭西站空间位置分布示意图

Fig.5  Spatial location of Anting North Station and Anting West Station

资料来源:笔者自绘


4.2  部分站点迎来新发展机遇


如图6所示,进一步以苏州市高铁站点的未来发展趋势分析为例。根据已有文献分析结果,苏州市辖区内四个高铁站点被划分为城市中心站、门户站、地区站及一般站。目前,规划建设中的南北向通苏嘉甬高铁线路,将在现状苏州北站设置停靠站点,从而改变原有四个高铁站点的功能分工格局。通苏嘉甬线路起自南通,经苏州、嘉兴至宁波,将成为东部沿海更为顺直的铁路客运通道,吸引沿海通道中原需绕行杭州等枢纽的车流,极大地缩短苏北、苏中及苏锡常都市圈与杭州都市圈的距离。未来苏州北站不仅将承担现状京沪高铁等远距离出行任务,还将成为东部沿海通道中重要的枢纽节点。从通苏嘉甬线路的现状与规划站点并站选择来看,选址优先考虑离原城市核心区较远的相城区,减弱新高铁线路对城市原空间结构和高密度建设地区造成切割的负面影响。另外,相城区是苏州市发展规划中的一个重点区域,潜力巨大,新高铁线路的接入,将进一步强化该区域的发展推动力,较大程度地保障城市未来发展战略实施。相比之下,苏州市辖区内其他高铁站点对城市现有发展格局、线路建设成本、未来城市发展战略等方面造成的影响,都不如苏州北站。结合当前沪宁沿线高铁网络规划成果,可以类推出常州北站、惠山站、安亭北站也有类似的发展机遇,但也应注意到,部分站点的功能定位、规模、站点区位与城市未来主导的发展方向是否一致等因素也会影响着站点地区实际发展成效。


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图6  基于现状分类的高铁站点空间关系分析示意图

Fig.6 Spatial relationships among HSR stations based on current stations classification results

资料来源:笔者自绘


4.3  发展政策建议


根据路径依赖变化衍生的问题、挑战与机遇的分析结果,本研究提出以下政策建议。首先,从区域高铁网络演化发展的角度看,现状高铁站点的功能定位处于一定的变化之中。因此,站点地区发展需要一定的弹性规划支撑,特别是要考虑高铁站点与未来规划高铁站点之间的空间衔接关系。其次,一个高铁站点成为区域高铁网络中的枢纽,并不意味着该站点地区就可以开展大规模的土地开发,反而应科学、理性地判断站点地区的交通节点和场所功能的发展潜力与速度。在很大程度上,站点地区的开发还与其在城市中的区位、所在城市的等级、站点地区交通组织等条件相关。同时,还需考虑公共交通运输能力的提升,方便高铁旅客快速出行。最后,对于未来区域中具有发展潜力的站点,要深入研究国土空间规划“三区三线”划定背景下不同等级城市中不同类型站点地区的土地开发预留控制要求,为未来高铁站点地区发展提供足够的用地空间。在政府管理和决策过程中,高铁站点地区发展的管控与协同,要综合地、科学地研判。



05

总结与讨论



本研究以沪宁沿线地区高铁网络为分析对象,重点探索高铁站点选址中存在的路径依赖特征。一方面,研究结果表明高铁网络构建与成长是一个逐步演化、不断发展的过程,前一阶段的高铁站点选址对后一阶段的高铁站点选址具有重要的路径选择影响;另一方面,高铁与城市之间要基于不断演化的路径依赖规律,制定与不同发展阶段相适应的空间治理政策,对未来进行较好的预控并指导后续发展,实现静态协同发展向多尺度协同演化发展转变。


结合问题导向的分析视角,实际工作中,要重点分析高铁网络系统发展中路径依赖规律主导下可能产生的负面影响的“锁定”效应,或者不理想的特定发展路径。例如,尽管一些高铁站点在未来更具有发展潜力,但在现阶段,高铁站点地区缺乏良好的土地开发预留控制,可能使得部分高铁站点与规划高铁站点在较小的空间范围内无法合并使用等。从空间形态上看,高铁网络的演化体现在高铁“站点—线路—城市中心”的不断拓展与重新组合之中,并与不同类型城市之间形成复杂的动态网络联系系统。隐藏于空间形态之下的路径依赖发展规律,与地区社会经济、城市发展阶段、城市空间形态、站点地区土地利用结构等要素密切相关。在此过程中,问题、挑战及机遇并存,各个城市应根据区域高铁网络发展态势和城市自身发展特点,提高高铁建设过程中多尺度协同演化发展的适应能力,提升城市在区域高铁网络发展过程中的演化韧性发展水平。


总体上看,路径依赖规律对于高铁系统的动态发展规律探索具有重要意义,掌握其中的路径依赖规律,不仅对现状问题的剖析和应对有重要的指导作用,也对未来发展具有重要的科学指导价值。特别是在开展高铁建设与规划时,要立足现状高铁网络系统的演化发展特征,尽可能从多情景角度判断现有规划设计方案对未来发展的不确定性影响。

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