0　引　言

城市群是一种高度发达的综合城市空间形式，是区域协调发展的重要载体。城市和城市群空间是动态变化的，随着城市规模扩大，边界区域在城市化进程中逐渐被边缘化。我国城市以行政区划为空间资源配置和行政管理的载体，由于不同行政主体各自为政和治理碎片化，要素跨区域自由流动受到限制，城市边界两侧区域存在收入、文化甚至经济发展周期的差异，行政边界区域由此成为区域一体化发展的薄弱区域。

边界是自然和体制共同作用下形成的一种静态空间地理要素，存在于国家、区域、城市等不同的空间尺度中。行政边界增加了不同经济体互动的时空距离，不同程度上阻碍了资本、人才、信息、技术等要素跨行政区域的自由流动，从而对跨区域的社会、经济行为产生影响，这种影响被称为“边界效应”。边界效应研究起源于经济地理学领域，主要是探讨因边界形成的区域内外贸易差异化现象。随着研究的深入，国内外学者发现边界对异地消费、城市活动、跨界旅游活动、知识溢出均存在影响。李铁立等根据Anderson等对边界经济属性的分析，将边界效应概括为屏蔽效应和中介效应。屏蔽效应是指边界阻碍跨区域经济主体空间相互作用的负面效应，中介效应是指边界为不同区域的物质、能量、信息及文化交流发挥中介职能的正面效应。边界效应是城市群一体化发展面临的现实问题。不同地区的价格差异、消费者本土偏好行为、人口流动与迁移差异性等因素会影响要素跨区域流动，延缓或加快区域一体化进程。行政边界对城市路网一体化的负面影响主要表现为交通屏蔽效应，具体体现在道路衔接不畅、路网耦合性差等方面。

在当前我国由独立行政区发展向城市群发展过渡的背景下，城市群协同发展的关键在于打破行政壁垒，推动行政边界的屏蔽效应向中介效应转化，促进资源要素合理流动与优化配置。国内学者从多个角度对区域协同发展进行了研究，部分学者基于要素流动视角提出应完善区域协作机制，以破除行政边界僵化带来的制度障碍。同时，作为区域一体化的有效治理模式，跨境合作区能有效推动跨界融合与协作，消除区域内部不均衡和跨界竞合冲突，促进区域间资源要素互补。此外，也有学者立足于单个城市视角，基于各类要素流系统研究区域中心城市的对外协同治理。

目前，从行政边界角度探讨路网一体化层面的区域协同研究较少。交通路网的完善对区域经济的发展起到重要的支撑作用，充分认识行政边界对区域路网布局的影响，对构建科学的路网结构体系和促进城市群协调发展具有十分重要的意义。本次研究基于京津冀、长三角和珠三角城市群内49个城市的路网数据，测度相邻城市之间以及城市群整体的边界效应强弱，提出基于行政边界屏蔽效应特征的城市群区域路网优化建议，以期推进路网一体化发展。

1　城市群背景下路网边界效应研究框架

1.1　数据来源及处理

研究选取发展潜力巨大的京津冀、长三角与珠三角城市群进行实证研究，以3大城市群内两两毗邻的城市为研究对象(共96组相邻城市)。研究使用的数据主要包括城市路网数据、城市行政区划矢量数据及城市生产总值数据。城市路网数据来源于Open Street Map(简称“OSM”)，城市行政区划矢量数据来源于规划云网站，城市生产总值数据来源于《中国城市统计年鉴2021》。研究利用ArcGIS提取了京津冀、长三角和珠三角城市群内各城市的道路交通网络，其中道路类型只考虑快速路、主干路和次干路。

1.2　路网密度梯度变化

研究以相邻城市相接的行政边界为平行线原线，以1 km为单位宽度，将行政边界与城市中心之间的区域平行划分为n个条带区域(图1)。利用ArcGIS获取各个条带区域的面积及区域内的道路长度，并计算各条带区域的道路密度，利用Origin分析行政边界至城市中心的路网密度梯度变化。

1.3　相邻城市间边界效应分析

1.3.1　相邻城市间边界效应测度

国内外学者主要通过引入运输成本、空间距离等参数，选取行政边界作为虚拟变量，采用重力模型、一价定律、趋同回归模型等方法直接或间接测度边界效应。一价定律(Law of Price，简称“LOP”)模型通过计算两个地区之间的价格差异指数来衡量边界效应，也常被用来衡量不同区域的市场分割程度，市场分割程度越小，边界效应越弱，能够反映区域的异质性。

为了反映行政边界对相邻城市路网一体化的影响，研究基于一价定律构建边界效应测度模型，城市间路网建设水平差异越大，边界效应越强，区域一体化程度越低。相邻城市间边界效应测度模型如公式(1)所示，模型中主要考虑相邻城市条带区域的路网密度差异。

1.3.2　城市间行政边界影响分析

为直观判断城市间行政边界的影响，以首个条带区域的道路密度差异值表征行政边界两侧路网建设水平差异，同时定义道路连接比，即城市间连通的道路总长度与两城市道路总长度之和的比值。以首个条带区域的道路连接比表征行政边界区域的道路连通程度，如公式2所示。图2为首个条带区域道路连接比的计算示意图。

1.4　城市群整体边界效应评估

为了定量化描述行政边界，研究引入城市行政等级概念。我国城市的行政级别分为7级：准国级、正部级、副部级、准副省级、正厅级、副厅级和正处级。京津冀、长三角和珠三角城市群内的城市行政等级划分如表1所示。

为了探究不同城市群整体的路网一体化水平，研究采用一价定律评估城市群整体的边界效应，主要考虑相邻城市平均道路密度的差异，模型如公式(3)所示：

2　城市群路网边界效应分析

2.1　路网密度梯度变化

在京津冀、珠三角、长三角城市群内，省会城市和直辖市及其相邻城市的路网密度梯度变化如图3a～图3h所示。图中，横坐标表示条带与行政边界的距离(km)，其中= 0表示行政边界；纵坐标表示条带区域的路网密度(km/km2)。

根据图3呈现的行政边界至城市中心的路网密度梯度变化规律，在行政边界与城市中心之间，路网密度梯度变化曲线波动较大，且越靠近行政边界，密度曲线衰减越快，衰减幅度越大，说明行政边界对城市间的路网一体化存在较为突出的影响。其中，曲线出现波动起伏，可能是由于行政边界与城市中心之间分布有县镇，县镇区域内存在中心辐射效应，且县镇边界也会产生一定的影响。

2.2　相邻城市间边界效应分析

2.2.1　相邻城市间边界效应测度

京津冀、长三角、珠三角城市群内相邻城市间边界效应的回归分析结果如表2～表4所示。当边界系数显著大于0时，城市间存在突出的行政边界中介效应，城市间的交通基础设施较完善，路网耦合性较好。当边界系数接近于0且不显著时，行政边界对城市间路网一体化建设的屏蔽效应较弱，原因可能是城市间的交通网络初具规模，要素能较自由地跨区域流动。

(1)对于京津冀城市群，天津—沧州、邯郸—邢台的边界系数在0.1的水平下显著为负，说明两组城市间的行政边界表现出突出的屏蔽效应，是京津冀城市群区域路网协调发展的薄弱区域。从北京与其相邻城市的边界系数回归结果来看，除天津—承德的中介效应显著外，中心城市北京、天津与其相邻城市之间多表现为弱中介效应或屏蔽效应。北京、天津是京津冀地区协同发展的重要引擎，其边界效应虽表征为中介效应，但强度只有0.101。

(2)对于长三角城市群，上海、南京、杭州等区域中心城市与其周边城市之间表现为屏蔽效应或弱中介效应；安庆—铜陵、铜陵—池州等12组相邻城市间的行政边界屏蔽效应显著，安庆—池州、马鞍山—宣城等城市间的边界系数均在﹣1左右，其行政边界影响以屏蔽效应为主，表明中小城市间普遍存在行政边界屏蔽效应。

(3)对于珠三角城市群，广州、深圳与其周边城市之间的边界效应以屏蔽效应为主，东莞—惠州、佛山—中山、江门—珠海存在显著的中介效应，而广州—东莞、佛山—江门、江门—中山的屏蔽效应强度较高，其他节点城市之间的屏蔽效应强度较低。

2.2.2　城市间行政边界影响分析

在京津冀、珠三角、长三角城市群内，省会城市和直辖市及其相邻城市首个条带区域的道路密度差异与道路连接比如图4a～图4c所示。对于京津冀城市群，邯郸与邢台首个条带区域的道路密度差异最大，且道路连接比值相对较低，邯郸—邢台的行政边界相应表现出明显的屏蔽效应；虽然天津与沧州的道路连接比值较高，但是其道路密度差异较大，天津—沧州也存在突出的屏蔽效应。对于珠三角城市群，城市间行政边界两侧首个条带区域的道路连接比值均介于0.5和0.8之间，除佛山外，广州、深圳与周边城市间的道路密度差异较大，其边界效应以屏蔽效应为主。在长三角城市群内的59组相邻城市中，上海—南通、南京—镇江等8组城市的道路连接比值低于0.5，上海—嘉兴、南京—扬州等14组城市的道路密度差异较大，其行政边界相应表征为屏蔽效应或弱中介效应。

因此，行政边界两侧地区的路网密度差异越大，或道路连接比越小，城市间的路网耦合性越差，行政边界的屏蔽效应越强，路网一体化程度越弱。

2.3　城市群整体边界效应评估

3大城市群整体边界效应回归分析结果如表5所示。总体来看，京津冀、长三角和珠三角城市群的路网建设水平主要受到城市发展规模的影响，城市发展规模与其路网建设水平呈现正相关。

对比分析边界系数发现，在京津冀城市群内，城市行政级别跨度越大，边界效应越强，城市间路网建设水平的差异越大，城市群整体表现出明显的行政边界屏蔽效应。在珠三角和长三角城市群内，路网建设水平差异与边界变量呈现负相关，说明两大城市群的路网一体化水平较高，区域整体表现出行政边界中介效应，且珠三角城市群的行政边界中介效应强于长三角城市群。

3　基于行政边界屏蔽效应特征的路网优化建议

行政边界的屏蔽效应越强，区域间的路网一体化水平越低。根据相邻城市间和城市群整体边界效应测度与分析结果，路网一体化层面的行政边界屏蔽效应在城市群中普遍存在，城市群的行政边界屏蔽效应与地区交通基础设施建设水平及城市间交通通达程度有关。在3个城市群中，行政边界到城市中心的道路密度梯度变化幅度普遍较大，应加快城市沿边抵边道路建设，推进覆盖城乡的交通基础设施建设，完善县域间交通路网布局。

3.1　京津冀城市群

京津冀城市群整体表现出行政边界屏蔽效应。河北省内11个城市的道路密度偏低，应推进城市交通基础设施建设，加密城市路网，尤其是在邯郸—邢台等存在强屏蔽效应的地区，需强化城市间的道路衔接，消除城市间的物理隔阂，提升省内联通水平。北京、天津与其周边城市之间多表现为弱中介效应或屏蔽效应，且路网建设水平差异较大，应完善北京、天津与其周边城市之间的路网布局，推进周边城市基础设施建设，打通北京、天津与其周边城市间的断头路，强化与周边城市的衔接。北京—天津的快速交通网络较完善，行政边界呈现中介效应，但强度偏低，可以考虑打通河北省省际飞地——廊坊市北三县区域内的断头路，强化其与北京、天津的衔接，同时促进京津干线公路与城市道路有效衔接，推动北京、天津的同城发展。

3.2　长三角城市群

长三角城市群整体表现出弱中介效应，区域交通干线密度较高，但路网密度分布不均衡，部分中小城市如盐城、铜陵、安庆等的道路密度偏低，且中小城市间普遍存在行政边界屏蔽效应，应推进中小城市的交通基础设施建设，打通城市间的断头路，完善城市间的交通基础设施网络，提升区域交通通达能力。上海、南京等区域中心城市与其周边城市之间的边界效应表现为屏蔽效应或弱中介效应，应加快上海都市圈、南京都市圈、杭州都市圈、合肥都市圈、苏锡常都市圈、宁波都市圈建设，统一规划都市圈交通基础设施，加强中心城市与都市圈其他城市间的道路衔接，推进都市圈同城化发展，强化城市间的行政边界中介效应，同时提高快速交通干道的密度，提升主要城市间的通行效率。

3.3　珠三角城市群

珠三角城市群整体表现出行政边界中介效应，节点城市之间存在弱屏蔽效应，应加快城市间待贯通路段的建设，完善路网布局，强化城市间的道路衔接。区域整体道路建设水平较高，但江门、肇庆、惠州的路网密度偏低，应加快交通基础设施建设，提升路网密度，推进“广佛肇”“深莞惠”“珠中江”3个经济圈的一体化规划，加快区域基础设施一体化发展，同时完善区域交通干线网络，推进拥堵路段的扩容改造，提升城市间的道路通达水平。

4　结束语

城市群协同发展的关键在于打破行政壁垒，推动行政边界的屏蔽效应向中介效应转化，促进资源要素合理流动与优化配置。研究基于城市路网数据，运用一价定律量化了京津冀、长三角和珠三角城市群内96组相邻城市之间的边界效应，探究了3个城市群的路网一体化水平。结果显示，城市中心至行政边界的路网密度梯度变化呈明显下降趋势，路网一体化层面的行政边界屏蔽效应在城市群中普遍存在；珠三角城市群的路网一体化水平最高(中介效应强度为0.267)，其次分别为长三角城市群(中介效应强度为0.077)和京津冀城市群(屏蔽效应强度为0.117)。分析发现，城市群的行政边界屏蔽效应与地区交通基础设施建设水平及城市间道路连通程度有关，进而提出了京津冀、长三角、珠三角城市群的路网优化建议：完善区域交通基础设施网络布局，打通城市间的断头路，推进快速交通干线建设，强化区域中心城市与周边城市、中小城市之间、区域主要城市之间的道路衔接，提升城市间的通行效率，推进交通屏蔽效应向中介效应转化。

【注　释】

①由于上海界内黄浦江的存在，且黄浦江基本与上海和南通之间的行政边界平行，当上海与南通相毗邻时，距离边界22～26 km的区域内路网密度为零。

②考虑到文章篇幅，图3(路网密度梯度变化)、图4(道路密度差异和道路连接比)、表2～表4(城市群城市间边界效应)只列举了京津冀、长三角和珠三角城市群内直辖市和省会城市及其相邻城市的情况。