海南与台湾两省铁路交通相似度研究

海南与台湾两省铁路交通相似度研究 海南与台湾两省铁路交通相似度研究 2007年2月第2期(总101)铁道工程 JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETY Feb20o7 NO.2(Ser.101) 文章编号:1006—2106(2007)02—0001—04 海南与台湾两省铁路交通相似度研究. 高丰农邓健儿王贵平" (铁道第二勘察院,成都610031) 摘要:研究目的:通过相似度理论体系研究,两省经济,交通特征现状及未来的相似度,以期借鉴台湾岛综 合交通尤其是铁路交通的建设经验,合理地预测客货运量,论证海南东环铁路建设的必要性和可行性. 研究方法:采用相似度理论体系,运用系统分析技术,由面到点,对不同子系统和层次之间逐步归纳,总 结. 研究结论:通过分析,目前两省交通特征相似度仅为0.4,随着环岛铁路的形成,两省2020年交通特征相 似度达0.805,显示海南形成环岛铁路是提高交通综合服务水平的关键.因此建设海南环岛铁路是十分必要 的. 关键词:海南省;台湾省;经济;交通;相似度 中图分类号:F532文献标识码:A ResearchonSimilarityofRailwayTransportationbetweenHainanand TaiwanProvince GAOFeng—nong,DENGJian—er,WANGGui—ping (TheSecondSurveyandDesignInstituteofChinaRailway,Chengdu,Sichuan610031,Chin a) Abstract:Researchpurposes:Throughdoingresearchontheorysystemofsimilarity,theanalysisismadeforthe characteristicsandfuturesimilaritiesofeconomyandtransportationbetweenHainanandTaiwanforthepurposesof learningtheconstructionexperiencesofintegratedtransportationinTaiwan,especiallyrailwaytransportation,predicting thevolumesoffreightandpassengertrafficrationally,andverifyingthenecessityandfeasibilityofconstructionof EasternLoopRailwayinHainan. Researchmethods:Thesummaryismadeforthedifferentsubsystemanddifferentlevelsoftransportationsfromgeneral toconcretebyadoptingtheorysystemofsimilarityandsystematicanalysistechnology. Researchconclusions:Accordingtotheanalysis,nowthetransportationsimilaritybetweenHainanandTaiwanisonly 0.4,butthatwillbe0.805afterisland— looprailwaybeingformed.Itshowstheformationofisland—looprailwayisthe keypointtoimprovetheoverallserviceleveloftransportation,SOitisverynecessarytobuildisland—looprailway. Keywords:Hainan;Taiwan;economy;transportation;similarity 海南和台湾两省为我国两大岛屿省,虽然政治体 制,经济发展现状差异较大,但两省地理环境,区域经 济特征和交通发展前景却具有很强的相似性和趋同 性.通过相似度理论体系研究,分析两省经济,交通特 征现状及未来的相似度,以期借鉴台湾岛综合交通尤 其是铁路交通的建设经验,合理地预测客货运量,论证 收稿日期:2006—12一O5 ..作者简介:高丰农,1962年出生,男,高级工程师. 海南东环铁路建设的必要性和可性行. 1相似度理论研究 1.1相似度理论 相似学是研究自然界中相似规律及其应用的科 学,它是从系统科学的角度研究相似,以自然界中相似 2铁道工程2007年2月 现象和不同类型,不同层次系统间相似特性的形成原 理及应用为研究对象.当事物间存在共有特性,而刻 画其特征可能有所差别时,则称事物间共有的特性为 相似特性.当事物间存在相似特性时,便可说该事物 间存在相似性.相似系统理论中的共有特性主要是指 系统间共同存在某些具体属性和特征,相似性是建立 在系统间共有特性基础上的特征相似.相似系统分析 实质是相似定性分析和相似度量相结合,分析与度量 的基础是:系统相似,要素相似及特征相似.在科学研 究和工程实践中,相似性易于通过对系统特性的识别 分析,获取特征值.系统相似性大小与系统的组成要 素多少及其特性相关,与系统间相似要素数量和每一 相似要素的相似程度大小相关.如果两个系统的构成 要素间,存在一个相似要素,便在系统间构成相似单 元,简称相似元.在系统A和系统B的组成要素一定 的条件下,系统相似要素越多,每一相似元数值越大, 则系统相似度亦越大. 在相似系统理论中,相似不仅是用语言描述事物 间客观存在特性相似,而且基于特征值可度量相似程 度的大小.相似程度大小的数值,用相似度示,记为 9.相似度值域为0?Q?1.Q=1表示两事物特性相 同;9=0表示两事物一切特性都不同;0<Q<1之间 数值大小反映出事物相似程度的大小.同样,我们可 通过对系统的具体属性或特征的观察,找出系统间存 在的相似特性,实现相似大小的度量. 1.2相似度评价指标及模型构造 设A系统由k个要素组成,B系统由个要素组 成,A与B系统间相似要素有n个,反映每一个相似要 素的相似程度用相似元值q(")大小表示.则相似系 统数学模型如图1所示. 图1相似系统数学模型 从以上数学模型可知,相似性系统的相似程度是 多元函数,其简明数学描述可表示如下: Q=/[k,,n,q(")](1) 式中i=1,2,3,…,n; 1?n?min(|ic,J),|ic=1,2,…,?; 1,2,…N 对于相似系统度量来说,系统间存在一定的相似 元素,且每一相似元素存在一定相似程度,两者都不可 或缺.对系统相似度计算需合并下列算法: 1.2.1在相似系统A,B中元素数量一定条件下,系 统间相似元素的多少直接决定着由元素数量确定的相 似程度,记为,即: Qn(2) 1.2.2考虑每一相似元值对系统相似度的影响可以 不等,分别取不同的权重系数,:,…,,给出相似 元数确定的相似度,记为9即: Q=?(q(?)+卢2q(?2)+…q(?) = ?(q(")(3) 合并以上算法,给出系统相似度计算公式如下: Q=QQ=q(")(4) 1.J一, 2海南,台湾两省社会,经济,旅游特 征相似度评价 2.1海南,台湾两省社会,经济,旅游特征 2.1.1地理环境和社会概况 海南省位于我国最南端,总面积(不包括卫星岛) 3.39万平方千米,是我国仅次于台湾岛的第二大岛. 属热带季风气候和热带海洋气候,台风颇多,光照时间 长,总人口818万人,人口自然增长率达9.16%.海 南矿产资源种类多,部分矿种优势明显.目前已探明 具有一定开发利用价值的矿种共57种,均具开发价 值,而琼北地区陆地蕴含丰富的石油和天然气.海南 省农产品更是具有独特优势,深受市场追捧. 台湾省位于我国东南海面上,西隔台湾海峡与福 建省相望,东临太平洋,面积3.6万平方千米,有台北, 高雄和台中,台南,基隆,新竹,嘉义等7市,16县.属 南亚热带和北热带湿润季风气候,除北部山地外,气候 特点是气温年差较小,具海洋性气候特征,总人口总数 为2260.5万人,自然增长率为4.27%.台湾矿藏,水 力,森林,热带亚热带生物和海洋资源丰富. 2.1.2经济发展状况 海南省建省以来,海南省经济建设和社会各项事 业走上快速发展轨道."九五"期间海南提出了建设 新兴工业省的"一省两地"发展战略;"十五"期间上马 了一批重大工业项目.近几年在建设热带高效农业基 地战略指引下,海南农业逐步建立了海南农业"季节 差,名特优和无公害"的三重优势.海南省为内向型 经济,经济发展主要依赖内地,近几年旅游业,热带高 效农业等优势产业发展势头强劲,增长潜力巨大,到 2004年地区生产总值达到770亿元,较建省时增长了 近10倍. 台湾省现已形成以加工外销为主体的海岛型工商 业经济.从经济总量的实力来看,台湾省的经济地位 第2期高丰农邓健儿王贵平:海南与台湾两省铁路交通相似度研究3 是不可忽视的.2004年世界经济论坛(WEF)公布的 "2004--2005年全球竞争力报告",将中国台湾排在芬 兰,美国,瑞典之后,名列第四.在产业基础,产业结 构,经济实力,创新能力等方面均已有了相当强的竞争 力.台湾省最基本的经济特征是台湾是岛屿,两头在 外,原材料,能源都靠进口.外部经济对台湾省经济影 响很大,台湾省的贸易总额约占其GDP的95%,经济 都是靠外贸拉动. 2.1.3旅游业分析 海南旅游资源十分丰富,目前旅游市场繁荣,旅游 业已经成为海南第三产业的龙头,并随着我国旅游业 的发展和人民生活水平的提高,有更广阔的开发前景. 海南已基本形成"行,住,吃,游,购,娱"六大要素协调 配套,功能齐全的旅游供给体系,具备了年接待2000多 万人次游客的能力——旅游业已经成为全省国民经济 的支柱产业.20O4年,全省共接待过夜游客1402.89万 人次,比上年增长13.7%.根据海南省旅游业发展目 标和发展战略,海南旅游业将紧紧抓住本世纪头20年 的重要发展机遇,充分发挥中国唯一热带海岛旅游资 源优势和良好生态环境态势,提高整体旅游服务质量, 争取到2020年,把海南建成中国旅游强省,世界着名, 亚洲一流的国家性热带海岛度假休闲旅游胜地.据预 测,海南省到2020年接待游客总数可达1330万人, 旅游总收入达760亿元人民币. 台湾同样具有丰富的旅游资源和秀丽的自然景 观,岛内旅游业发展兴旺.台湾地貌复杂,处于太平洋 火山地震带上,又有喀斯特地貌与海蚀地貌,故多山水 胜境,火山群与温泉群.西海岸沙滩平缓,多海水浴 场,而东海岸断崖陡峭,奇石怪岩.森林茂密,动植物 资源丰富,更有"蝴蝶王国"之称.清代即有"八景十 二胜"之说,而且文物资源丰富,或与反抗荷兰,日本 侵略者有关,或为台湾与大陆关系的历史见证.近年 台湾为发展旅游业,更是采取了一些,如在桃园县 兴建"小人国"等.目前台湾约有2300家旅行社,旅 游业是台湾重要产业之一.虽近年受台湾经济低迷的 影响,旅游收入有所下滑,但随着国家旅游局正式公布 开放大陆居民赴台旅游的相关事宜,备受两岸同胞瞩 目的"大陆居民宝岛游"正式进入议事日程,大陆居民 赴台旅游将为台湾旅游业发展注入新的活力,对岛内 相关产业具有不可忽视的积极意义.台湾有关主管部 门评估称,去年全岛旅游业占GDP的比重为2.78%, 若今年顺利开放大陆居民来台观光,预计可增加250 亿新台币的商机.有业内人士预计,一旦台湾当局开 放大陆居民赴台旅游,台湾将成为大陆居民旅游的重 要选择目标. 2.2海南,台湾两省相似度评价 根据上述台琼两省社会,经济和旅游特征分析,构 建一个侧重于这3方面特征的相似系统模型,选取基 于研究目标的10个构成要素(指标),进行相似度综 合评价,如表1所示. 表1台琼两省社会,经济,旅游特征相似系统要素分析一览表 相似元q(")取值权重系数序号评价要素(指标)海南省特征台湾省特征 2004焦2020焦JB取值/% 1海岛基本情况面积3.54×10km,呈椭圆形面积3.58×10km,呈纺锤形0.80.810 2气候特征热带季风气候,台风颇多湿润季风气候,夏秋多台风0.90.95 3人口现状818万人,人口增长率9.16%e2260万人,人口增长率4.27%e0.30.55 矿产资源种类多,农产品有独矿藏,农产品,热带亚热带生物4资源物产0. 80.810特优势和海洋资源丰富 2004年GDP达95亿美元,比2004年GDP为3183亿美元,比5经济总量0. 20.85上年增长10. 5%上年增长3.94% 依托政策和地理资源优势,典型外向型经济,5—10年内年6经济发展趋势0. 60.81510年内年均增长率为10%均4%一 6%中速增长 产业结构调整取得新进展,为已经形成深厚的产业基础和相 7产业结构对完整的产业结构.三产调整0.20.81536. 36:25.46:38.18为1.7:29.5:68.7 为海南第三产业的龙头,接待岛内旅游业发展兴旺,接待岛外8旅游业总量0. 30.910过夜游客1402. 89万人次游客295万人次 旅游目的地吸引热带海岛旅游地,对祖国内陆有丰富的旅游资源和秀丽的自 9和周边地区及外国游客均具然景观,由于特殊的历史原因,0.70.810力 有很大的吸引力目前大陆游客少 充分发挥旅游资源优势,202O年充分发挥现有旅游资源作用 ,开0 . 80.81510旅游业发展趋势接待游客总数可达5400万人放大陆游客观光旅游 次 4铁道工程2007年2月 经计算:Q撕(g(Ui)?0.57,Q砌= 志(g(Ui)?0?8 经计算,目前台琼两省经济相似度为0.57,相似 度一般.但随着海南经济快速发展,到2020年相似度 达0.8,显示两省经济具有渐次趋同性. 3海南,台湾两省综合交通,铁路交通 特征相似度评价 海南省综合交通已初步形成,但发展并不平衡,岛内以公路运输为主,已基本建成以环岛高速公路为骨 干的"四纵三横"公路网,公路总里程2.09×10km; 而铁路仅有西环线,线路长度约390km,铁路网密度 仅为台湾岛的2/7,东部铁路缺失,未形成网络.民航 有海口,三亚国际机场,开辟有国际航线l3条,国内航 线70条;海运是海南岛对外运输的主力,全岛分布有 海口,八所,清澜,乌场,洋浦等港口,万吨级深水泊位 已达l5个,并拥有一支初具规模,具有远洋运输能力 的航运队伍. 台湾省已形成铁路,公路,航空,水运构成的综合 交通运输网,岛内现有高速公路,环岛公路,横贯公路, 纵贯公路,滨海公路,联络公路6个公路系统,总里程 1.96x10km;铁路形成了完备的环岛铁路,密度为 391km/lOkm,1997年开始建设南北高速铁路,起自 台北经台中,台南至高雄,全长344km,行车时间在 2h2.内;海运以基隆,高雄,花莲港为中心,其中高雄 港是世界上重要的集装箱港;岛内民航发达,已有台北 桃园,高雄等l6个机场,国际航线93条,岛内航线台 北至高雄定期航班每13达50班. 据统计,2004年海南省完成客运量2.58亿人,其 中铁路仅l4万人;台湾省完成客运量l5.75亿人,其 中铁路完成2亿人左右. 根据上述综合交通,铁路交通特征分析,考虑未来 海南东环线建成,构建侧重于铁路交通特征的相似系 统模型,选取基于研究目标的4个构成要素,对海南和 台湾两省的铁路交通特征进行相似度综合评价,见 表2. 经计算:Q志g(")?0?4,Q砌= ig(")?0?805.通过以上分析,目前由 于海南公路,民航发展较好,而铁路仅有西环铁路,两 省相似度仅为0.4,随着环岛铁路的形成,两省2020年 交通特征相似度达0.805,显示海南形成环岛铁路是 提高交通综合服务水平的关键. 表2海南与台湾两省铁路运输需求相似系统要素分析一览表 相似元q(")取值权重系数序号评价要素(指标)海南省特征台湾省特征 20042020.取值/% 经济背景产生的经济快速起飞,伴随着巨大的1经济总量很大 ,并稳步发展0.50.920需求人流 ,物流 客运量14万人,比上年减少客运量2亿人左右,较上年增长2铁路的客运量 0.10.7303 .7%8.3% 海南省工业基础较薄弱,为追台湾省工业发达 ,有多种产业具工业发展及布局求经济发展的均衡 ,海南正新3有很强的竞争力 ,铁路站点是工0.30.820产生的需求建一 批重要工业项目,势必产业生产重要的节点 生新的铁路运输客货流 旅游业产生的运旅游业逐渐成为支柱产业,巨台湾省旅游业比较兴旺,铁路运 4大的客流对铁路运输提出了输是岛内旅游交通较普遍的选0.70.8530输需求 新的要求择 4海南,台湾两省相似度结论 4.1根据以上论述可知,海南,台湾两省的社会综合 系统和铁路运输需求系统均属相似系统,两个"岛屿" 具有很强的相似性.尤为值得注意的是,预测2020年 时的海南省铁路运输系统和台湾省现有的铁路运输系 统属高度相似系统,相似度达0.805.由此,我们可以 得出结论:台湾环岛铁路的规划,建设和运营发展对海 南有着很大的借鉴意义.经济发展,交通先行.一个 繁荣,现代化的海南省是迫切需要完善的交通环境支 撑的,而台湾省正是一个生动的例证. 海南应抓紧建设环岛铁路,充分学习台湾经验,要 紧密结合旅游业这一支柱产业的发展前景和区域经济 布局,进行多层次,全方面的协调发展. 4.2建设海南环岛铁路,应该以既有线路改造和新线 修建相结合,科学合理预测客货流量及增长趋势,着重 (下转第8页) 8铁道工程2007年1月 取增二线扩能,改造后大部分区间能力又相当虚 糜,很不经济;并且由于该线桥隧众多,地形复杂,增二 线改造难度大,投资高.因此,应考虑在远期进行该线 的电气化改造,这样既可满足运能要求,又节省投资, 还可提高承德境内的电气化铁路比重,改善装备水平. 对于个别近期能力不足的区段,可通过局部增二线的 方式加强. 3.4.5提高既有线牵引质量,最大程度地挖潜扩能 承德境内的京承,锦承,承隆,张双等既有铁路到 发线有效长均为450m系列,货运有实现2000t牵引 的条件,只是由于各线限制坡度均为20%0,所以目前 牵引质量普遍在1000t左右.据此,可考虑对上述既 有线采取更换大马力机车或双机牵引等方式,统一提 高牵引质量至2000t,以最大程度地挖潜扩能,尽量 推迟或减少土建工程.初步分析表明,这种方式对上 述4线均可行,且改造后基本可满足研究年度的运能 要求. 4结束语 按照构建和谐铁路的思路,本世纪头20年,通过 新建在地区路网中起骨干作用的能源通路——虎蓝 铁路,出海通路——小龙铁路和宽山铁路,进京快速 通路——京承快速铁路,结合对既有铁路的电气化, 增二线和提高牵引质量等改造,承德地区将基本形成 由虎蓝,张双和出海铁路为"一纵",京通电气化铁路 为"北横",进京大能力快速通道和锦承线为"南横"的 (上接第4页) 引进先进技术,打造因地制宜的铁路运输网络,并高效 地融入海南岛综合交通运输系统.新建铁路更应考虑 站点与重要景点,工业节点的衔接性,以便进一步在岛 内开通各种旅游专列,连接部分旅游景点以减轻高速 公路的压力,更可进一步完善海南旅游服务环境,提高 海南作为旅游目的地的竞争力;同时也可为厂矿企业 的原材料,产品运输提供便利,营造良好的投资环境. 4.3海南建设环岛铁路同时要完善全岛运输网络,充 分发挥网络协同效应,改变设备,服务落后的被动局 面,增强对旅客,货主的吸引力;同时,还要满足国防需 要.修建环岛铁路可在取得政府大力支持后,充分运 用民问资金,尽快改善岛内铁路运营现状,使之服务于 " 一 纵两横"路网主骨架和以市区为中心放射状辐射 各县区的铁路网.到2020年,地区铁路网总量将达到 1000km左右,路网密度达到200km/lOkm以上, 电气化率和快速客运网比重有所提高,主要客运干线 速度目标值达到160km/h及以上,从而形成规模适 度,布局合理,能力充足的铁路网,在适应国民经济发 展方面将由滞后型转变为适度超前型.研究年度承德 地区铁路网主要指标如表2所示. 表2研究年度承德地区铁路网主要指标 铁路电气快速快速电气铁路网密 营业化铁客运年度铁路化率度/(km? 里程路//km 网比/%10一k m一,/k mkm重/% 2010正8200000207.5 2020正94824210010.525.5239.9 参考文献: [1]张文尝,金凤君,樊杰.交通经济带[M].北京:科学出版 社,2002. [2]许庆斌,荣朝和,马运.运输经济学导论[M].北京:中国 铁道出版社,1995. [3]王兆成.中长期铁路网规划研究[M].北京:中国铁道出 版社,2004. [4]铁道第三勘察设计院.承德市铁路发展规划研究报告 [R].天津:铁道第三勘察设计院,2004. [5]季令.交通运输政策[M].北京:中国铁道出版社,2003. (编辑慕成娟张滨) 海南经济发展的大局. 参考文献: [1]秦四平.运输经济学[M].北京:中国铁道出版社,2004. [2]陈航.中国交通地理[M].北京:科学出版社,2004. [3]高新波.模糊聚类分析及其应用[M].西安:西安电子科 技大学出版社,2004. [4]周美立.相似工程学[M].北京:机械工业出版社,2003. [5]国家统计局.中国统计年鉴2004[M].北京:中国统计出 版社,2004. (编辑慕成娟赵立兰)