城市化、工业化与运输化的关系

城市化、工业化与运输化的关系

一、交通运输成为城市建设发展的重要因素城市化是人类社会进步的象征，也是社会发展趋势。城市化最明显的标志是人类由分散、传统的农村生产与生活方式转向集中、机械化、大规模、深化分工的现代生产与生活方式。对城市化的研究需要追溯城市(city)的发展史。城市是人类第二次社会大分工即农业和手工业分离后的产物,是经济活动在一定的空间聚集的过程,包含时间、空间,又涉及政治、经济、文化等社会方方面面的综合概念。由于需要克服空间与时间的阻隔,因此交通运输成为影响城市形成发展、城市化推进的重要因素。自然交通区位优势与交通运输业的发展使得区域交通成本下降,便利了生产、生活与贸易活动的集聚。同时,城市化的发展又不断产生、改变运输需求,从而影响运输业的发展。从历史发展看,一定的社会经济发展阶段需有相应水平的交通运输业支撑,表现为城市化、工业化与运输化的协调一致性。古代文明国家重要特点是依河、海等自然交通区位优势明显的地区兴起;随着航海等交通运输技术的进步、商品贸易的兴起,欧美港口城市迅速发展成为闻名世界的贸易中心;始自18世纪的伟大的工业革命开启了人类发展的新时代。伴随工业化发展,在交通基础设施、交通技术不断发展、运输化进程不断推进之时,人口开始大规模向城市集聚。工业化、城市化与运输化三者相辅相成、互动演进。(一)城市化的特征不同学科对城市化的定义也不同,可总结为有代表性的四种:“人口城市化”观点,这种观点将城市化定义为农业人口转化为非农业人口的过程;“空间城市化”观点,该观点认为城市化是指一定地域内的人口规模、产业结构、管理手段、服务设施、环境条件以及人们的生活水平和生活方式等要素的发展、转变过程;“农村城市化”观点,这种观点认为城市化就是变传统落后的乡村社会为现代先进的城市社会的自然历史过程(高珮义,1990);较综合的观点,弗里德曼把城市化过程分为城市化Ⅰ和城市化Ⅱ,前者包括人口和非农业活动在不同规模城市中的地域集中过程、非城市型景观转化为城市型景观的地域推进过程,后者包括城市文化、城市生活方式和价值观念在农村地域扩散过程。学术界对于人类城市化的起始点也存在争议,有些学者把城市的发展史等同于城市化过程。本文作者认同城市化发端于工业革命的观点。城市化需要高度发达的生产力水平为支撑,没有生产工具的极大改良与进步,没有大规模的集中生产,则不可能有足够的劳动剩余。工业革命之前的一百多年里,人类城市人口的比重始终徘徊在3%左右,而工业革命之后,世界城市人口的比重约以每50年翻一番的速度增长,1800年为3%,1850年为6.4%,1900年为13.6%,1950年为28.2%,2010年已超过50%。城市化的特征主要包含以下4方面:1.人口向城市的迁移与集中。一方面农业的发展、农业生产率的提高使得农业人口剩余出现,农业人口向农业以外的产业部门转移;另一方面,随着城市经济的发展和规模扩大带来较高的收入水平,更加方便和舒适的城市生活等吸引着农村剩余劳动力和农业人口向城市迁移。2.经济活动集聚与城市产业结构的转变。主要包括:(1)要素的集聚。人力资本、物质资本不断地集聚于城市;(2)生产的集聚。首先表现为第二产业的集聚,随后表现为第三产业的集聚;(3)交换的集聚。城市不仅能为人们的交换提供功能完备的市场体系和交换所需的各种中介服务机构,而且还能提供交换所需的便利的交通条件和灵通的信息条件;(4)消费的集聚。人口集中、产业集聚和交换集聚,使消费活动集聚。3.人们生产与生活方式的转变。农村剩余劳动力析出并转移到城市生产、生活;城市对农产品的需求增长刺激农业生产发展;城市化扩大了消费市场规模,刺激日用品和耐用品的生产,促进工业化发展;城市对供电、供水、公路、铁路、通讯等基础服务设施的需求,促进工业发展与服务业兴起;城市化还极大地带动了科学、文化、娱乐、教育的发展。4.城市形态与布局的变化。人口与产业向城市的集聚最终引起城市形态与布局的变化,主要体现在:(1)城市数量增多。由于经济社会发展,人口向更具有区位优势的区域转移,许多乡镇逐步发展成为小城市,大城市周边受其辐射带动也会发展出多个卫星城,不同交通线路、交通方式交汇处也常常成为人口、产业的重要聚集地。(2)城市规模的扩大和城市群的形成。城市原有的行政空间不能满足生产与生活的需要,城市规模增大,由原来的单中心结构向多中心结构转变,在完善的交通网络支持下与周边市镇建立起紧密的功能互补关系。1957年,法国地理学家戈特曼在考察了北美城市化后提出大都市带(Megalopolis)概念,并认为“大都市带”是城镇群体发展和人类社会居住形式的最高阶段。(3)城市空间中交通线路、站点的周边地区成为可达性高、运输成本低的优势地区,吸引人口、产业等向这些地区集聚,形成围绕交通等基础设施高密度集聚的空间形态。(二)城市化发展的两大阶段随着城市规模扩展、城市数量增多与交通运输的发展,城市发展有“向心”与“离心”两种趋势。商业服务设施以及政府部门、企事业公司等向城市中心运动。而需要宽敞用地、安静的环境或防止灾害和污染的设施与部门,则从城市中心向外缘移动扩散。如果城市的离心扩展,一直保持与建成区接壤,称之为外延型城市化。如果在推进过程中,出现了空间上与建成区断开,则称为飞地型城市化。与经济发展同步的城市化称之为积极型城市化,否则为消极型城市化。此外还有自上而下型城市化和自下而上型城市化。1976年,美国地理学家波恩首次提出了“逆城市化”的概念,用以描述发达国家城市化发展到一定阶段,城市人口向乡村居民点和小城镇回流的现象。人们尝试用不同指标来衡量全球、国家、地区、城市或人类历史的某个阶段的城市化水平,从而判断某地或某时间段经济社会的发展水平。美国地理学家诺瑟姆(1979)在研究了世界各国城市化过程所经历的轨迹后,把一个国家和地区城市化的变化过程概括为一条稍被拉平的S型曲线(图2)。当城市人口占总人口比重低于30%时,城市人口增长缓慢;当城市人口超过30%时,城市人口迅速增加;但当城市人口超过70%后,城市人口又进入缓慢增长态势。但高珮义(1990)表示,在城市人口比重为10%以下时,并未进入城市化阶段。(三)世界城市增强自我强化特征在城市城市化1960至今,城市化在全球范围内推广、普及、快速发展阶段。这一时期全世界城市化进程加速展开,尤其是发展中国家和地区(见表1)。到2010年,全世界城市人口占全部人口的比重为51.8%。大城市化是当代城市化的一个重要特征,不仅表现在大城市数量急剧增加,而且出现了超级城市、大都市区等组织形式。1920年,50万人口以上的大城市的人口占世界城市人口比例仅为5%;至2000年,400万人口以上城市已占世界总人口的19.9%。大都区的出现不仅改变了城市的地域空间与规模,而且也使生产要素的流动以及政治、社会结构等发生了新的变化。世界城市化的新趋势还表现在城市集群化。如西欧城市群、美国东部大西洋沿岸及五大湖沿岸城市群、日本东海道及太平洋沿岸城市群、中国的长三角、珠三角、环渤海城市群等。三、支持工业化、提高城市土运输化在城市化和工业化中的作用即:以交通运输的网络经济与区位性能,支持工业化的规模经济、范围经济与产业升级,帮助实现城市土地的功能化利用和城市化聚集经济,提高社会经济时空关系的有效性和城市形态的合理化程度,减少因拥堵、污染等情况而导致的各种非效率现象。(一)城市空间布局三层次城市在本质上是聚集经济。城市使一定地区的人流、物流、资金流、信息流等聚集起来,通过城市活动满足内部需要并向其他地区扩散。英国学者K.J.巴顿(K.J.Button)将城市的聚集经济效应划分为10个方面。即:(1)增加本地市场的潜在规模;(2)减少实际生产的费用;(3)降低输入本地区原料及延伸的费用;(4)促进辅助性工业的建立;(5)促进就业及相关制度的建立;(6)有才能的经营家和企业家集聚;(7)金融等行业机构条件更优越;(8)提供范围更广泛的设施如社交、教育;(9)工商业者可以更有效地进行经营管理;(10)激励企业改革。聚集经济分为三个层次。第一个层次是企业内部聚集经济,是指企业在原有基础上扩大其产量规模(规模经济),或者在原有基础上增加产品种类(范围经济)所带来的长期平均成本的下降。第二个层次是企业外部、产业内部的聚集经济,被称为“区位经济”(localizationeconomies),主要指同一产业的企业或一组密切相关的产业,由于聚集在一个特定地区,通过产业功能联系所获得的外部经济。第三个层次是由多个产业向城市地区集中形成的聚集经济,也可称作“城市化经济”(urbanizationeconomies),主要是由于产业间存在外部经济,一个产业的发展通过其前向和后向联系,可能对多个产业降低成本做出贡献。城市化过程中的各种要素和经济资源向城市的转移和集中,正好满足了“城市化经济”的要求。“城市化经济”产生的主要原因是:在城市化过程的某个临界点之前,随着人口规模的增大,城市人均建设与运营成本递减,经济效益递增。首先,从人口集中的角度来看,大城市就业机会多,商品种类齐全,生活便利,于是人口向城市集中创造出更大的消费市场及人才市场,从而吸引更多的企业来此布局。其次,从企业集中的角度来看,城市由于拥有庞大的消费市场,有专业技术人才和管理人才,对工业或商业企业产生吸引力。而工业和商业企业在城市集中布局使城市生活便利性进一步提高,从而吸引更多的企业和人口集聚于城市。再次,从基础设施网络的扩展来看,城市基础设施网络如道路网、供水网、供电网、供暖网、电信网等完善,改善了城市的生产环境和生活环境,从而吸引企业和居民向城市集中。人口与企业向城市的集中是有限度的,当城市达到一定人口规模时,规模收益被外部成本抵消,人口规模再继续扩大时就会因各类拥堵而产生非效率与不经济。此外,城市化达到一定阶段后,不同城市在空间上聚集,形成城市群或城市带,会产生关联经济和范围经济。城市群、城市带中各个城市职能各异,有综合性中心城市,也有专门化城市,如工业城市、商业城市、旅游业城市等。不同职能的城市之间存在着稳定的分工合作关系,致使城市之间在社会、经济、政治、文化等方面保持着密切的联系,为各个城市的发展带来益处。而且,城市群、城市带形成多样化的投资机遇和居住环境,吸引其他地区的企业、居民、生产要素向其集中。城市群、城市带的磁场效应十分强大,原因如下:第一,城市群、城市带内形成了一体化的区域市场,使要素资源可以摆脱行政区界的阻碍,在城市群内各城市之间遵循市场交易机制自由流动。第二,城市群、城市带内形成了庞大、一体化的交通等基础设施网络,使各组成城市可以共享其公共产品和公共服务,从而单个城市的运营成本。第三,城市群、城市带内的所有城市之间形成了稳定的分工与合作关系,城市之间不仅有广泛而又紧密的经济联系,更有分工与合作,使城市群、城市带的整体经济效益倍增。(二)城市区域分工城市化的发展过程伴随运输化的推进。运输化发展的过程是机械动力运输工具取代早期运输工具、运输网络不断扩展和完善、运输能力扩大、位移的速度明显提高、各类物资与人员的流动更为便捷、高效、运输成本显著下降的过程。运输化发展带来生产与生活时空结构的改变:从空间尺度看,在同等成本(包括时间成本和运价的综合成本)条件下,人员、物资等的可达区域范围不断扩展;从时间尺度看,到达相同地点所花费的时间缩短。运输化的发展使得资源流动的自由性增强,产业通过对成本和收益的比较形成集聚或分散布局,人口也会因居住成本、交通成本等和收入的综合影响而形成新的集聚状态。产业在城市集聚后,利于实现规模经济与范围经济;而当产业和人口的聚集引起了土地及原材料价格上涨、交通拥挤和环境质量下降等问题,且由此带来的不经济大于产业聚集给企业带来的正的外部性时,产业将利用交通运输业发展带来的运输成本变化、交通区位变化,通过扩散将最终实现新的规模经济与范围经济。城市内或城市间的产业扩散可以分为两类,一类是企业整体迁移,另一类是企业分蘖。所谓企业分蘖,是在保持企业主体不变的情况下,将企业的具体运营组织机构(总部、研发、管理、采购、生产和销售机构)进行分设,在地区和空间上进行重新分布。以北京市内的企业为例,大多数企业的总部和管理、销售部门都设在目前的东城、西城等中心城区,研发机构则设在海淀区和朝阳区,而生产部设在通州、石景山、顺义等周边地区。产业区域分工的结果就是在城市周围形成若干个城市亚中心,这些城市亚中心和中心城市存在着密切的产业关联。一般而言,由于与原聚集地区相邻的地区有着相似的外部环境,并且与聚集地区联系方便,有利于产品和原材料的运输以及信息的获取,产业会就近扩散。但在一定条件下,产业会产生跳跃式扩散,原因有两个,一是接受扩散的地区虽然与聚集地区在空间不相邻,但具备接受扩散所需的良好条件,交通运输等基础设施网络完善、成本较低。二是接受扩散的地区存在某些方面的发展机遇或潜力。如美国洛杉矶的28个城市次中心,距离洛杉矶市中心最近的仅4.9公里,最远的为40.7公里。城市亚中心与主城区形成的产业区域分工,以及完善、便捷的交通网络,吸引着人口和资源在主城区和城市亚中心之间不断的分化和聚集。城市亚中心的产业聚集又会导致商业、交通运输业等第三产业的迅速发展。(三)交通的可达性土地利用是城市交通的根源,而城市交通又是土地利用的一个重要影响因素。不同的城市土地利用模式和布局所产生的交通需求不同,将影响城市交通网络形态。从城市模式上看,单中心城市的核心只有一个,市中心交通需求量大,远离市中心的交通需求量小,交通线路由市中心向外呈现放射状分布。而多中心城市中各项基础设施围绕城市核心区分布,城市的交通需求呈现网络状布置。换个角度看,不同的交通方式也决定了不同的城市规模和城市形态,其内在的决定机制是人们的行为方式。出行需求是人们进行其他经济和社会活动的一种派生需求,鉴于时间资源的稀缺性,人们花在出行上的时间是有限的,城市的规模不会无限度地扩大。随着交通技术的进步和运输速度的提高,相同时间内人们的可达范围不断扩展,城市的规模也不断扩大;同时由于人们通常不能忍受在城市中单程出行时间超过2小时,单程出行平均时间过长的地区土地的价值与功能将受到影响。在交通方式和交通技术发展的不同阶段,出现了不同的城市形态。19世纪中期以前,西方城市中的出行方式主要是步行,步行城市人口密度高、土地混合使用、街道狭窄,居民出行通常在平均步行半小时的可达范围内,城市规模较小。19世纪中期步行城市开始不能适应人口和工业发展的压力,火车和有轨电车的使用推动城市向外扩展,新的交通方式使人们平均半小时的可达范围扩展到20-30公里,城市规模迅速增长。在轨道交通车站周围出现了城市次中心。第二次世界大战以后,汽车的普遍使用使城市规模进一步扩展到汽车半小时可达的50公里,西方一些城市呈现出低密度、蔓延式、郊区化、汽车依赖型发展形态。而从1980年代末期开始,由于汽车城市导致的通勤时间过长、交通拥堵、能源大量消耗、污染日益严重等问题,在美国和欧洲又重新强调公共交通导向的城市开发模式(transit-orienteddevelop-ment,TOD)的重要性。城市交通与土地利用的相互作用因可达性的改变而发生。城市交通设施建设可以改变某一区域的可达性,人们倾向于在具有可达性优势的区域进行生活和生产活动,对这类地区实施高强度开发,将引发新的交通需求,形成互动发展过程(如图3)。且在城市发展的不同时期交通设施建设对城市形态的影响程度具有显著差异,适当超前的交通设施建设才可能形成TOD的发展模式。(四)tod的模式快速城市化背景下,资源与环境对城市发展的约束不断增强,无需蔓延的城市发展模式不具备可持续性。鉴于城市化与交通运输间的紧密互动关系,美国建筑设计师哈里森·弗雷克最早提出公共交通导向的城市发展模式(TransportOrientedDevelopment,简称TOD),即发展一种以公共交通为中枢、综合发展的步行化城区。其中,公共交通主要是地铁、轻轨等轨道交通及巴士等,以公交站点为中心、以400-800m(5-10分钟步行路程)为半径建立集工作、商业、文化、教育、居住等为一体的城区。TOD的本质是通过土地利用和交通政策来协调城市发展过程中产生的交通拥堵与用地不足的矛盾,塑造紧凑型的网络化城市空间形态,促进城市可持续发展,其具体收益如:(1)减少中心衰退;(2)降低通勤费用,促进居住与就业的平衡;(3)减少基础设施投资和运营费用;(4)节省土地资源;(5)保护环境,资料表明,TOD的发展模式可以使每个家庭减少20%左右的CO2排放;(6)提高社区居民的生活质量。TOD已成为新城市主义最具代表性的模式之一,成功的典范为香港、东京等国际化大都市。香港是世界上人口最稠密的城市,城市交通的顺畅与TOD模式的发展密不可分。伦敦政治经济学院的一项研究表明,香港43%的居民与57%的就业岗位均分布在铁路车站周边500m范围内。商务中心更是高度集中在各类公共交通工具的大型枢纽处,如中环-金钟-铜锣湾地铁沿线的平均就业密度超过每公顷2000人,从多数建筑到地铁站的步行距离仅200m左右。由于客源充足,公共汽车公司能够保持良好的经营效益,维持高质量的服务,形成良性循环。由于土地缺乏以及全部依赖进口石油,日本在历史上一直采取鼓励公共交通的政策。东京的铁路(包括地面和地下铁路)是这个城市最主要的公共交通方式。与其他国际性大城市不同,包围着东京中心高密度发展地区的著名城市环路不是大容量快速汽车道路,而是一条环形铁路———山手环线。山手环线起着减轻城市中心地区交通压力的作用,同时也将大量的职工和购物者带到城市中心。东京的新老CBD几乎全部集中在山手环线和中央线的车站附近,形成“车站城”。由山手环线向外放射的郊区私营铁路沿线更存在一系列典型的公共交通社区。对日本私营铁路的经营者而言,修建铁路不仅能从为城市提供交通服务中获利,也是房地产开发的重要商机。铁路公司通常由分别先行从农民手中廉价获得沿线土地的众多公司合伙组成,统一进行土地利用与铁路建设规划以及基础设施配套。由于交通方便程度不同,越靠近车站物业价值越高,房地产开发自然向车站集中。铁路公司还经营其它与铁路共生的商业项目,包括百货商店、体育场馆、游乐公园等,许多项目直接布置在车站建筑内,它们既可以利用铁路的客流,又能够为铁路提供客流。不少铁路公司还经营接驳公共汽车线路,虽然公交线路本身亏本率较高,但有助于维持公共交通方式的支配性地位,保证铁路的客流强度。在分配土地用途的过程中,铁路公司特别注意以极优惠的方式吸引各类学校、医疗中心、邮局、图书馆、消防局以及其它政府机构,不仅能够增加当地的房地产吸引力,还可以为铁路提供非高峰时间客流。综上,TOD发展模式可有效利用有限的土地资源,避免城市建设中的土地浪费,解决城市特别是大城市交通拥堵问题,并塑造更为科学的城市空间形态。当前我国正处于城市化高速发展时期,TOD模式是值得探索、应用以促进城市可持续发展的有效途径之一。四、城市化对综合运输提出的要求推进运输综合化城市化的推进带来运输需求的数量增长、运输需求的布局变化,对运输服务的质量要求也与以前大不相同。首先,城市化带来运输量与布局的变化。城市规模扩大后,人们的居住区与工作区逐步分离,城市内部客货运输需求增加;城市是人口密集的大系统,需要从外部运入所需的物品与服务,同时又会不断创造出新的物品与服务,对外客货运输增加。具体来看,近年来城市内各功能区间、大城市与卫星城之间、城市与其周边乡村之间、与邻近重要城市间、城市群内各城市间、相互邻近的城市群间、重要国际大都市之间的客货运量增长较为显著。其次,城市化产生对更高质量运输服务的需求,特别是完整运输产品、JIT(JustinTime)式运输服务的需求。早期的运输业更注重完成客货位移,而随着时间的推移,社会需求要求不仅要完成客货位移,还要保证位移过程中的安全、方便、快速、舒适等等效用,更延伸出门到门、一站式服务、高频率等高级服务,对运输产品的最高要求则是能实现“JIT”式服务。再次,城市化发展使