全球機場群空間格局及其對粵港澳大灣區的啟示

◎ 曹小曙 楊景勝 廖 望

全球機場群空間格局及其對粵港澳大灣區的啟示

◎ 曹小曙 楊景勝 廖 望

基于2016年的OAG計劃航班數據，重點分析了全球機場群的空間格局，并以紐約、舊金山、日本灣區為全球城市區域機場群的典型案例，具體分析了三大灣區發展現狀。研究發現：除美國和歐洲的英、法、德、意等國外，中國、日本、泰國和巴西等國的機場群數量占有絕對優勢。粵港澳大灣區作為中國發展最為成熟的機場群，呈現出多核心的發展模式，機場體系較為完善，但輔助機場潛力善待挖掘。從空間距離來看，世界三大灣區機場群內機場布局更為緊湊，而旅客在粵港澳大灣區機場間流通的時間成本仍舊過高。在“粵港澳大灣區”的發展主題下，未來應注重打造多功能國際航空門戶，服務于“一帶一路”戰略，挖掘輔助機場的發展潛力，完善機場等級體系，加快建設高效的地面交通疏散網絡。

機場群 空間格局 全球城市區域 粵港澳大灣區

一、引言

2017年3月“建設世界級的粵港澳大灣區城市群”國家戰略的提出，進一步驗證了在全球經濟一體化的巨大推動下，全球城市區域是未來全球城市發展的必然趨勢。在此過程中，交通不僅僅是交易費用的組成部分，更是城市區域各種功能聯系形成和強化的基礎條件。民航運輸較其他運輸方式具有快速、高效、便捷的優勢，因此與全球城市區域相適應的機場群建設，對提高全球城市區域的對外開放程度、促進產業結構調整與優化都具有非常重要的作用[1-4]。為此，研究全球機場群的空間格局，特別是各大全球城市區域機場群，對有效引導中國機場群的發展、支撐國際一流大灣區的建設具有重要的借鑒意義。

相比于國外19世紀70年代已經開展的機場群形成和演化、區域內旅客機場選擇、機場間和航空企業間的競爭等機場群研究，國內全球城市區域機場群研究仍舊處于形成或發展初期[5-15]。主要通過案例研究總結國外全球城市區域機場群建設的先進經驗和發展模式，或另有交通工程類學者采用數量分析方法，以機場群區域內的居民航空出行選擇為切入點研究航空客流需求分布、機場群內部市場競爭和機場選址等問題[16-29]。盡管學者們在針對機場群的研究中，已發現機場群的發展過程中存在機場分工的問題，且在其發展過程中需對各機場的功能定位進行協調，但均停留在對定性分析上的協調策略或建議的提出。機場群的理論基礎建設仍顯薄弱，與地理空間相結合的定量化識別更需加強。本文在對機場群空間識別的基礎上，從全球各地區機場群的數量和規模、不同機場群內機場距離等方面進行分析，揭示全球機場群空間格局和美國紐約灣區、舊金山灣區、東京灣區三大典型全球城市區域機場群發展現狀。

二、研究區域與方法

（一）研究范圍與數據

本文的研究范圍為全球5大洲（除南極洲），北非、撒哈拉以南非洲、拉丁美洲和加勒比、北美、中亞、東亞、東南亞、南亞、西亞、東歐、北歐、西歐、南歐、澳大利亞和新西蘭、美拉尼西亞、密克羅尼西亞、波利尼西亞等全球17個次區域，248個國家和地區。航空數據來源于OAG（Official Aviation Guide），包括近900家全球主要航空公司、4103個民用機場的2016年計劃客運航班和可售座位數①。

（二）研究方法

不同時間段、不同地區機場群識別的方法和標準存在差異，但主要包括區域范圍的劃定、內部機場篩選和等級體系的構建等過程。

1.全球機場群空間范圍劃定

為了更精確地對機場群進行識別，考慮部分國家地面、交通基礎設施水平較低，全球城市區域（Global city-regions）的發展航空自由化引導下機場服務范圍的擴大化，本文以3小時車程時間來識別機場群的空間范圍[30-31]。選取2016年OAG(Official Aviation Guide)的計劃航班信息中年可售座位數大于60萬的機場作為全球航空市場提供民用航空服務的重要機場。在此基礎上，按機場可售座位數大小降序排列所有機場，依次將排名靠前的機場作為O點，剩余機場作為D點，通過Python2.7.13編程，并調用OpenStreet API查詢OD機場之間的車程時間，一旦識別到兩個機場之間的車程時間低于3小時，我們就將該機場與排名靠前的機場歸為同一個機場群，并不再對同一機場進行重復分配。

2.機場等級體系識別

為構建機場群內部機場等級體系，本文分別計算區域內各機場可售座位數的占比,并以此作為識別主要機場（primary airports）、輔助機場（secondary airports）的依據。

式中，PSij為2016年機場群i中機場j的可售座位數所占比例，Sij為機場群i中機場j的可售座位數，n為該機場群內的機場總數。其中，主要機場的可售座位數占比大于或等于20%，同時占比最高的機場為核心機場。輔助機場可售座位數占比則為1%～20%之間，剩余可售座位數占比低于1%機場為其他重要機場，以上所有類別的機場的可售座位數均需大于60萬座位數/年。

圖1 2016年全球機場群空間分布圖

圖2 2016年各次區域機場群數量和計劃客運航班、可售座位比重

三、全球機場群空間格局

（一）數量分布特征

全球共有170個機場群，涉及479個重要機場，提供全球約70%的可售座位和超過60%的航班。從數量上來看，除北美、南亞分別擁有35個、29個機場群外，拉丁美洲和加勒比、西歐、南歐、東亞、西亞、東南亞均有超過10個以上機場群（圖3）。但機場群客運市場仍舊集中分布在北美、西歐、南亞，分別提供可售座位（計劃客運航班）12億個（979.3萬次）、3.8億個（247.4萬次）、6.2億個（381.0萬次），三者占比分別為34.7%（41.9%）、11.2%（10.6%）、18.1%（16.3%）。

從國家分析，除民航超級大國美國及傳統意義上民航較為發達的歐洲國家如英、法、德、意等之外，亞洲的中國、日本、泰國和非洲的巴西等國均占有重要的地位（表1）。美國和中國分別擁有機場群32個和20個，對應提供年可售座位量11.2億個和6.13億個，遠超位居世界第3位的英國。對比各國航空客運總規模和機場群客運規模，印度出現排位落差。作為航空客運總規模位居前列的國家，印度擁有38個重要機場，提供超過1.9億個年可售座位數，但其機場群可售座位數為5954.8萬，僅占重要機場可售座位總數的30.9%。說明印度的重要機場布局相對分散，相鄰城市之間的通航尚未成為其重點航空服務市場。從各國機場群內平均機場數量來看，英國、德國等歐洲國家的機場群平均機場數量分別為6個、4個，日本作為島嶼國家，機場建設密度和地面交通發展水平較高，其機場群平均機場數量也為4個。而泰國、巴西機場群平均機場數量較少，僅為2個。

表1 2016年機場群可售座位數排名前十的國家

（二）機場等級體系特征

機場群中的主要機場平均規模遠大于輔助機場。全球170個機場群中共有285個主要機場，185個輔助機場。其中，主要機場、輔助機場分別提供了31.9億個和5.6億個可售座位數，對應占全球機場群可售座位總數的84.9%、14.9%（表2）。除西歐的主要機場和輔助機場可售座位比值（計劃客運航班比值）最小之外，北非、撒哈拉以南非洲、南歐、西亞、東南亞、澳大利亞和新西蘭等6個次區域中的主要機場和輔助機場可售座位比值（計劃客運航班比值）均大于10（圖4）。

各次區域之間的主要機場和輔助機場數量比差異較大，南歐、澳大利亞和新西蘭、西亞等次區域均缺少中間層級的輔助機場。全球機場群主要機場和輔助機場的數量比為1∶1.5，其中南歐、西亞、澳大利亞和新西蘭、北非、撒哈拉以南非洲、東南亞主要機場和輔助機場數量比值最大（≥3），拉丁美洲和加勒比、東歐的主要機場和輔助機場數量比值次之（1.5～3），北美、北歐、西歐、東亞、南亞主要機場和輔助機場數量比值低于平均比值（＜1.5）。

對比各國機場群內機場等級體系，中美兩國主要機場和輔助機場數量并不符合“塔形”規則，即高等級機場數量應小于低等級的機場數量，仍舊是以主要機場數居多，兩者間的數量比值維持在1.2～1.3左右，輔助機場所提供的可售座位數小于主要機場的20%。相反，英國、德國兩國輔助機場數量大于主要機場數的2倍。英國輔助機場所提供的座位數為主要機場可售座位數的1.3倍，第二梯隊的輔助機場整體發展更為成熟。

表2 2016年各次區域主要機場和輔助機場指標

圖3 各次區域主要機場和輔助機場的指標數值比

四、世界三大灣區機場群空間分布特征

目前，學術界對全球城市區域的界定指標和范圍尚無統一標準，國內主要沿用Scott（2001）對全球城市區域（Global city-regions）的定義，認為全球城市區域是在高度全球化下，以經濟聯系為基礎，由全球城市及其腹地聯合形成的獨特空間現象[32]。基本共識是一旦“大都市區”“城市密集區”及“大都市連綿區”等地域被賦予全球經濟的戰略地位，可稱之為全球城市區域。縱觀國內外學者對全球城市區域的實證研究，紐約大都市區、倫敦都市圈和日本首都圈可視為世界最發達的全球城市區域。而全球城市區域與世界級機場群總是相伴而生，以美國紐約灣區、舊金山灣區、東京灣區為首的世界三大灣區均呈現出不同發展形態，分別對應多核心、單核和雙核發展模式。其中，以美國紐約灣區為代表的機場群最為復雜，具有完善的機場體系，發展最為成熟。

圖4 各國機場群內不同等級機場數量分布圖

（一）美國紐約灣區機場群

紐約是全球知名的金融中心，以它為核心所形成的紐約灣區是美國發展最為成熟的機場群之一，具有機場體系完善、區域內機場發展較為均衡的特點。基于3小時車程時間識別發現，整個紐約灣區已經形成了以肯尼迪國際機場（John F.Kennedy International Airport，JFK）、費城國際機場（Philadelphia International Airport，PHL）、紐瓦克自由國際機場（Newark Liberty International Airport，EWR）為主要機場，拉瓜迪亞機場（LaGuardia Airport，LGA）、布拉德利國際機場（Bradley International Airport，BDL）為輔助機場，大西洋城國際機場（Atlantic City International Airport，ACY）、維斯特切斯特郡機場（Westchester County Airport，HPN）為其他重要機場的機場體系。其中，2016年主要機場可售座位數占整個機場群的74.1%，對應輔助機場占比23.2%，其他重要機場占1.4%。除了處于第三梯隊的其他重要機場發展稍顯不足外，主要機場與輔助機場之間的發展差距較小。除肯尼迪國際機場占據區域1/3的客運市場外，費城國際機場、紐瓦克自由國際機場、拉瓜迪亞機場等3個機場的年可售座位數占比均在19%～22%之間。

從空間分布來看，紐約灣區機場群內的4個機場均位于距離肯尼迪國際機場50千米以內，而其他機場也均位于距離城市較近的地方，最大程度上滿足了周邊居民的航空出行。其中，紐約市周邊是機場分布最多也最為緊密的地區，肯尼迪國際機場（JFK）、紐瓦克自由國際機場（EWR）、拉瓜迪亞機場（PHL）均分布在距離紐約市中心20千米、15千米和11千米左右。

圖5 紐約灣區機場群空間分布圖

（二）美國舊金山灣區機場群

美國舊金山灣區作為加州第二大都會區，僅次于大洛杉磯地區，是世界上最重要的高科技研發中心和科教文化中心之一。根據3小時車程識別，該地區已經形成了以舊金山國際機場（San Francisco International Airport，SFO）為核心機場，奧卡蘭國際機場（Oakland International Airport，OAK）、諾曼·峰田圣荷西國際機場（Norman Y.Mineta San José International Airport，SJC）、薩克拉門托國際機場（Sacramento International Airport，SMF）為輔助機場的機場群。其中，主要機場可售座位數占比53.16%，對應輔助機場占比32.69%，其他重要機場占比14.15%。

整體來看，雖然舊金山灣區機場數量要小于紐約灣區，但其機場分布仍舊較為緊密。除核心機場外，區域內的其他機場間的客運市場規模相當，無明顯落差。距離舊金山市區僅16千米左右的舊金山國際機場的航空客運服務仍占據主導地位，可售座位數遠大于距離舊金山市區18千米左右的奧卡蘭國際機場。諾曼·峰田圣荷西國際機場、薩克拉門托國際機場也均在位于距離其核心機場的150千米范圍內，兩者之間年可售座位數僅相差5%。

（三）日本東京灣區機場群

相較于紐約和舊金山灣區，東京灣區機場群機場組成較為簡單。在以地面交通網絡發達的東京灣區僅以東京羽田國際機場（Tokyo International Airport，HND）、成田國際機場（Narita International Airport，NRT）兩家機場為主。同時，距離市中心僅12千米的東京羽田國際機場，2016年提供了超過5000萬個可售座位，占比區域總數的67.6%，對應成田國際機場占比32.38%。從始建初，兩個機場之間具有明確的分工和合作關系，1978年開始運營的成田國際機場是有效解決了19世紀70年代開始就出現在羽田國際機場的容量限制問題，同時成為了日本對外國際航班最為重要的機場。

五、對粵港澳大灣區機場群發展的啟示

通過分析全球機場群空間格局和世界三大典型全球城市區域機場群的發展，為進一步配合“粵港澳大灣區”的發展戰略，從全球城市區域機場群發展角度應注重以下內容：

（一）打造多功能國際航空門戶，服務于“一帶一路”戰略

對比全球機場群的發展階段，提升機場運營效率成為粵港澳大灣區機場群未來30年的首要命題。相比于英美等發達國家，中國的機場密度仍舊較低，粵港澳大灣區中的三大機場作為大型國際機場，輻射范圍較廣，擁有廣闊的內陸腹地市場。與此同時，粵港澳大灣區擁有世界三大灣區的優勢資源，三大主要機場所處城市均擁有享譽世界的名牌，香港是亞洲著名的金融城，深圳是快速發展的創新知識城，廣州保有大量先進制造業。在這三大產業的交織融合和共同發展下，粵港澳大灣區的航空市場不僅僅擁有強大的內需，國際航空市場也將進一步增加。但相比日本東京灣區機場群，粵港澳大灣區內的機場受限于航空管制，除香港國際機場外，其他機場的國際話語權仍舊較低，所對應的國際航空市場覆蓋范圍受限，在與新加坡、日本東京、泰國曼谷等機場群進行競爭過程中仍顯吃力。因此，未來粵港澳大灣區應鼓勵各大航空公司配合“一帶一路”的戰略需求，開辟國際航線，尤其是遠程洲際航線，加強與中西部、東北部地區的航空聯系，優化航班資源配置，提高機場中轉效率，爭取中國與“一帶一路”沿線國家的客運份額，由此強化粵港澳大灣區機場群的全球航空樞紐地位。

圖6 舊金山灣區機場群空間分布圖

圖7 東京灣區機場群空間分布圖

（二）挖掘輔助機場的發展潛力，完善機場等級體系

就目前來看，粵港澳大灣區機場群發展較為成熟，三大主要機場之間的競爭較為激烈，未來更可能的是走向于類似紐約灣區的多核心發展模式。香港、深圳、廣州三大機場客運市場規模已經超過了90%，第二梯隊的輔助機場的市場份額僅占10%，無其他重要機場作為補充。目前廣州白云國際機場所面臨的超負荷運轉也正是由于已建設的輔助機場并未發展起來，同時由于地理位置和環境限制也無法承載廣州白云國際機場的容量轉移，造成區域整體發展空間受限。因此，在接下來的機場群發展中，不僅僅要注重大門戶、大樞紐的發展，更是要充分利用現有的基礎設施條件，充分挖掘輔助機場的發展潛力。

（三）加快建設高效的地面交通疏散網絡

相比于紐約灣區、舊金山灣區、東京灣區機場群的機場布局，粵港澳大灣區內的機場布局相對分散，各機場距離核心機場的平均車程時間在2小時以上，加以香港與大陸之間的邊界效應，使得旅客在區域內的機場間無法得到快速流通。這種距離摩擦削弱了機場之間的聯系，無法形成有效的機場分工。因此，在全球城市區域機場群未來的發展過程中，應特別注重地面交通網絡的建設，建構一條綜合交通體系的高速疏散通道，這是整個粵港澳大灣區，特別是廣州作為連通深港澳和中國內陸的關鍵節點所需發揮的作用。

注釋：

①各國和地區分類依據來源于聯合國官網，為方便分析，將地區代碼分類中的“中國香港特別行政區”、“中國澳門特別行政區”合并到“中國”。

[1]周一星,胡智勇.從航空運輸看中國城市體系的空間網絡結構[J].地理研究,2002,21(3):276-286.

[2]朱英明.中國城市密集區航空運輸聯系研究[J].人文地理,2003,18(5):22-25.

[3]王姣娥,莫輝輝,金鳳君.世界機場空間格局及對中國的啟示[J].世界地理研究,2008,17(3):8-18.

[4]蔣永雷,楊忠振,王璐等.區域機場同質化發展特征分析——以長三角地區機場群為例[J].經濟地理,2013,33(2):122-127.

[5]Rubin D,Fagan L N.FORECASTING AIR PASSENGERS IN A MULTIAIRPORT REGION[J].Transportation Research Record,1976.

[6]Neufville R D.Planning for multiple airports in a metropolitan region[J].Built Environment (special issue),1984,10(3):159-167.

[7]Neufville R D.Management of multi-airport systems:A development strategy[J].Journal of Air Transport Management,1995,2(2):99-110.

[8]Bonnefoy P A,Hansman R J.Scalability of the Air Transportation System and Development of Multi-Airport Systems:A Worldwide Perspective[J].Massachusetts Institute of Technology,2008.

[9]Bonnefoy P A,Neufville R D,Hansman R J.Evolution and Development of Multi-Airport Systems:A Worldwide Perspective[J].Journal of Transportation Engineering,2010,136(136):1021-1029.

[10]Derudder B,Devriendt L,Witlox F.A spatial analysis of multiple airport cities[J].Journal of Transport Geography,2010,18(3):345-353.

[11]Matisziw T C,Grubesic T H.Evaluating locational accessibility to the US air transportation system[J].Transportation Research Part A,2010,44(9):710-722.

[12]Fuellhart K,O’Connor K,Woltemade C.Route-level passenger variation within three multi-airport regions in the USA[J].Journal of Transport Geography,2013,31(7):171-180.

[13]O’Connor K,Fuellhart K.Airports and regional air transport markets:A new perspective[J].Journal of Transport Geography,2016,53:78-82.

[14]Redondi R,Malighetti P,Paleari S.European connectivity:the role played by small airports[J].Journal of Transport Geography,2013,29(2):86-94.

[15]Timothy M.Vowles.The“Southwest Effect”in multi-airport regions[J].Journal of Air Transport Management,2001,7(4):251-258.

[16]張寧.基于交通資源優化配置的機場群整合問題[J].綜合運輸,2007(6):16-20.

[17]夏洪山.現代航空運輸管理[M].科學出版社,2012.

[18]張越,胡華清.區域機場整合:機場業的發展戰略和趨勢[J].綜合運輸,2006(5):25-30.

[19]張越,胡華清.區域多機場系統的英國模式[J].綜合運輸,2007(6):78-80.

[20]張越,胡華清,趙闖.世界主要區域多機場系統發展現狀及存在的問題[J].中國民用航空,2007(7):48-50.

[21]張越,胡華清.美國東北部多機場系統運營管理模式[J].綜合運輸,2007(4):70-74.

[22]陳團生.多機場系統運營特征及發展策略分析[J].中國民用航空,2008(7):59-61.

[23]陳兆鵬.我國區域多機場發展的現狀及對策分析[J].中國民用航空,2012(9):22-24.

[24]趙民合.我國城市多機場體系規劃及發展模式分析[J].綜合運輸,2013(8):25-28.

[25]趙民合.我國城市多機場體系發展模式探尋[J].中國民用航空,2013(9):60-61.

[26]屈云茜.我國多機場系統的內涵、分類與特性[J].廈門理工學院學報,2014,22(4):51-56.

[27]曹學明,王喜富.區域多機場系統機場選址模型研究[J].交通運輸系統工程與信息,2010,10(1):117-121.

[28]周慧艷,石麗娜,張旭,等.我國區域多機場復合系統協調發展研究[J].南京航空航天大學學報(社會科學版),2011,13(2):48-52.

[29]趙闖.區域多機場系統規劃模型與方法研究[J].交通運輸工程與信息學報,2012,(3):38-43.

[30]Lancaster J L,Narayana S,Wenzel D et al.Emergence and Impact of Secondary Airports in the United States[J].Secondary Airports Air Traffic Managemant Air Transportation,2004,22(4):329-40.

[31]Sun X,Wandelt S,Hansen M,et al.Multiple airport regions based on inter-airport temporal distances[J].Transportation Research Part E Logistics & Transportation Review,2017,101:84-98.

[32]Scott,A.Global city-regions:trends,theory,policy[M].Oxford University Press,2001.

Spatial Pattern of the Worldwide Airport Clusters and Its Enlightenment for Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

Cao Xiaoshu,Yang Jingsheng ,Liao Wang

This article employs the OAG (Official Airline Guide) flight schedule data of 2016 to first analyze the spatial pattern of airport clusters and the current situation of the world's three Bay Areas.Results indicate that:besides European countries and the United States,China,Japan,Thailand and Brazil occupy important positions in the construction of airport clusters in the world.As the most mature airport clusters in China,Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area has shown the multi-core development mode with a more perfect airport system,but the potential of secondary airports is yet to be explored.From the perspective of space distance,the layout of airports in the airport clusters in UK or USA are more compacted,the cost of mobilization among airports in the bay areas for the people is still high.Under the theme of the development of“Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area”,it should pay attention to build a multi-functional international aviation gateway,cooperate with the Belt and Road Strategy,explore the potential of secondary airports,improve the airport hierarchy and accelerate the construction of efficient ground traffic evacuation network.

airport clusters; spatial pattern; global city-regions; Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

F562 doi:10.3969/j.issn.1674-7178.2017.06.004

國家自然科學基金項目(41671160)。

曹小曙，中山大學城市與區域研究中心教授，博士生導師，研究方向為地理與規劃。楊景勝，廣東省東莞市城建規劃設計院高級工程師，主要從事建筑設計、規劃設計、建設項目技術審查、規劃管理研究。廖望，中山大學城市與區域研究中心博士研究生，研究方向為航空運輸地理與城市發展。

盧不文）