0 引言
近年来，随着我国的城市化进程逐步深入，城市化由各个城市的“单打独斗”逐渐转变为以城市群为单位的推进，国家也确立了五大国家级城市群，包括京津冀城市群、长三角城市群、珠三角城市群、成渝城市群以及长江中游城市群。城市群的一体化发展对于交通规划及预测工作提出了新的要求，未来的交通规划及需求预测工作需要更多地关注城市群之间的出行需求。
传统的交通需求预测中，多注重城市土地利用与交通之间的互动，但这种基于土地利用—交通需求之间的互动，在城市内部尚属合理，对于城市间交通需求的预测则捉襟见肘：一则各城市的土地利用资料往往难以公开获取；二则由于行政藩篱，同一个人的居住、就业位于两个不同城市的情况较少。因此基于土地利用去预测城市间的客运需求往往难以开展。
交通本质上是一种派生需求，其产生的根源在于人们的就业、商务往来、购物、娱乐、教育等等活动。因此，从方法论上看，土地利用固然可以作为交通需求产生的源头进行预测分析，产业经济发展同样可以作为交通源头加以分析。尤其是对于城市间的交通客运需求而言，城市之间的经济联系紧密度，明显地影响着城市之间客流量的大小。
那么，城市之间的经济联系紧密度，到底与城市之间的客流量分布有多大程度的相关性？本文就试图以广州及周边城市为例，通过手机信令大数据，结合能够公开获取的城市经济发展数据，对上述问题做一浅析，希望能够起到抛砖引玉的作用。
先上结论：城市间经济引力与客流量的相关性超乎想象地强。
1基本概念解析
（1） 城市间经济引力模型，城市间经济引力通俗地讲就是城市间的经济联系强度。经济地理学中，通常借鉴物理学中的引力模型来模拟城市之间的经济联系紧密度。最初将引力模型引入经济学研究中的是20世纪30年代的赖利公式，成为最原始的经济引力模型。其后经济引力模型不断发展，引入参数也越来越多。本文拟采用的经济引力模型如下：
其中：
Aij——i城市与j城市之间的经济引力强度；
Sij——i、j两城市产业结构相似系数；
Qi、Qj——i、j两城市的经济总量；
dij——i、j两城市之间的距离；
G——常数，量纲转化用
由上述经济引力模型可知，两城市之间的经济引力，与城市之间的经济体量成正比，与其时空距离成反比，同时也与两城市的产业结构相似度成反比（即两个城市之间产业结构越相似，产业重合度越高，则其经济联系强度越小）。
（2） 手机信令数据，运营商在全国各地都建有基站，手机信令数据即是指手机与基站之间发生事件时产生的记录，典型事件包括收发电话/短信、切换基站等。手机信令数据所含关键字包括手机匿名ID、 事件类别、 时间戳、基站编号、 位置区编号等。因此，密集的基站使得通过信令数据对手机用户的时间/空间位移成为可能。
2 研究流程
本文的目的在于分析城市间经济引力强度与客流量大小之间的相关性。因此，一是要统计出城市间的经济引力，二是要测算出城市间的客流量大小。以广州及周边城市为例，研究步骤如下：
STEP1:统计广州及周边10个城市的经济总量、产业结构、时空距离，运用经济引力模型， 计算广州至各城市间的经济引力。
STEP2:利用手机信令数据统计广州至周边城市的客流量分布。
STEP3:将广州至周边各城市的经济引力与客流量进行对比分析，计算其相关性。
本次选取的周边10个城市如图1所示。
图1 本次研究的周边10个城市示意图
3 数据分析结果
3.1 广州与周边城市产业结构分析
选取广州与周边10个城市的产业结构进行对比分析，包括深圳、佛山、东莞、珠海、中山、江门、惠州、清远、韶关、肇庆。11个城市三大产业比例如下图所示：
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11个城市GDP对比（亿元） |
11个城市三产比例对比 |
根据统计年鉴数据，对环珠江口主要城市的支柱产业分布统计如图3所示。
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广州市各产业规模 |
深圳市各产业规模 |
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佛山市各产业规模 |
东莞市各产业规模 |
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中山市各产业规模 |
珠海市各产业规模 |
图3 环珠江口各城市支柱产业规模情况（单位：亿元）
从产业规模和结构上看，11个城市之间的经济发展有如下特点：
1、从经济规模上看，珠三角区域基本形成了以广州、深圳为第一梯队、以东莞、佛山为第二梯队、其他城市为第三梯队的城市群结构。从产业结构看，第一梯队城市的第三产业规模已超过第二产业，第三产业尤其是生产性服务业已成长为支柱产业。第二梯队城市仍然以第二产业为支柱，但服务业发展亦初具规模。第三梯队城市亦以工业为支柱性产业，同时在服务业中各具特色。
2、广州和深圳、珠海的产业结构相似性高，竞争性强于互补性。如生产性服务业中，广州在交通运输、仓储和邮政业，金融业，房地产业及科学研究和技术服务业等4个产业具备集聚趋势，深圳则在金融、房地产、信息软件技术服务业及科学研究和技术服务业等行业展现出集聚趋势。广州与深圳优势产业重叠性大，竞争态势强。珠海体量虽小，但第三产业发展较好，与广州的优势产业重叠性也较高。
3、除深圳、珠海外，广州与佛山、东莞等其他城市产业结构差异大，互补性强。如佛山、东莞、中山等发展第二产业所需的交通运输仓储业、科学技术研究和技术服务业等，均为广州的优势产业。
3.2 广州对周边城市经济引力测算
根据上述产业结构统计结果，计算经济相似度，并将相关参数代入前述经济引力模型中。计算得到广州对周边城市的经济引力结果如图4所示。
图4 广州与周边城市经济引力强度分布（标准化值）
可以看到广州对外经济引力最大的两个城市为佛山、东莞，其次为中山、深圳。对佛山的经济引力居首，从引力模型公式上即可解释：即佛山产业结构与广州互补、经济体量也较大，且距离广州时空距离近，因此经济引力拔得头筹。对东莞的经济引力大也是基于类似原因。而中山、深圳与广州的经济引力次之，原因却各不相同。中山经济结构与广州互补性强，因此能够弥补地理距离较远、经济体量不大的问题。而深圳经济体量较大，因此能够一定程度地弥补其地理距离较远、经济结构竞争性强于互补性的问题。
3.3 基于手机信令数据的广州与周边城市客流量统计
利用手机信令数据，统计广州市至周边城市日均客流量。计算得到广州与周边城市的日均客流量（双向）图5所示。
图5 广州与周边城市的日均客流量分布（双向）
可以看到广州对外客流量最大的两个城市仍然为佛山、东莞，分别达到131万人次/日、67万人次/日，其次为清远、中山，分别达到24万人次/日、19万人次/日。其次则为惠州、深圳，分别达到14万人次/日、12万人次/日。
3.4经济引力与客流量分布的相关性计算
现在，可以利用上述经济引力计算结果、客流量统计结果，来计算二者之间的相关性。以经济引力为横坐标，以日均客流量为纵坐标，可得到散点图如图6所示。同时，采用相关系数来计算二者之间的相关性，得到相关系数 r=0.978，显示二者之间具有很强的线性相关性。
图6 广州和周边城市的经济引力与客流量分布的相关性散点图
4 结语
通过广州市和周边10个城市的经济发展数据及客流量数据，我们得到了广州对周边城市经济联系紧密度与客流量之间的高度正相关性。虽然相关性并不一定等于因果性，但就城市综合交通体系规划而言，交通-产业—空间三要素的协同规划已获得了诸多业内人士的认可，随着城市群一体化的发展，交通和产业之间的互动与研究也必将日趋深入，交通需求的分析预测将逐步由基于空间规划信息转向空间规划信息与产业发展数据并重。产业发展数据相比空间规划数据具有易获得、易于量化等优点。本文对于基于城市群产业经济发展来把握城市间交通趋势发展与开展交通需求分析工作具有一定的参考价值。