多模式公共交通系统缓解城市遗产孤岛效应的能力：来自中国武汉的启示

《Journal of Transport Geography》：Capacity of multimodal public transport systems to mitigate urban heritage island effect: Insights from Wuhan, China

　　

摘要

城市遗产日益受到边缘化和孤立的威胁，阻碍了其系统性保护和适应性再利用。重建遗产地之间的网络联系对于克服传统基于遗址保护模式的局限性至关重要。虽然公共交通被认为是激发城市遗产潜力的关键，但在多模式公共交通系统重塑遗产连通性方面的作用缺乏经验证据和模型支持。本研究将拓扑网络分析与孤岛识别模型相结合，以评估主要公共交通系统对武汉（一个高度依赖公共交通的城市）遗产节点连通性的影响。具体而言，它考察了基于多模式公共交通系统（NMPTS）的网络缓解城市遗产孤岛效应的能力，并利用渗流理论验证其鲁棒性。结果显示，NMPTS 在多个时间情境下显著增强了遗产连通性，并表现出强大的鲁棒性，从而在缓解遗产孤岛效应方面发挥了积极作用。仅有 8% 的遗产节点保持孤立状态。所提出的框架量化了多模式系统减少遗产孤立的能力，并揭示了不同交通方式下性能的变化以及潜在的中心化风险。这些发现为通过交通系统的协调优化来促进遗产公平性和可持续性提供了见解。

引言

复杂网络在增强多中心城市系统内部连通性方面的作用已得到广泛认可（Cheng 等，2024 年；Hu 等，2025 年；Li 等，2025a，Li 等，2025b，Li 等，2025c；Zhu 等，2025 年）。作为当代城市的组成部分，城市遗产地越来越依赖交通基础设施网络的效率和可达性来加强其连通性和可持续发展潜力（Herrera-Acevedo 和 Sierra-Porta，2025 年；Leite 和 De Bacco，2024 年）。虽然在保护和振兴工作中没有忽视遗产的内在价值（Li 等，2025a，Li 等，2025b，Li 等，2025c；Li 等，2024 年；Xue 等，2025 年）——并已针对潜在威胁采取了保护措施——但遗产集群之间的连通性仍然研究不足（Moreno 等，2025 年）。

几十年来，传统的遗产保护和振兴策略主要关注单个遗址及其周边地区，对遗产资产之间的空间联系及其对城市再生的集体贡献关注有限。在更广泛的城市系统中，这种以遗址为中心的方法显示出明显的局限性。位于城市中心区域的遗产地通常受益于密集的交通网络和高可达性，便于公众参与。相比之下，交通连通性不足的边缘遗产节点可达性差，限制了公众参与，导致表现为孤立遗产岛的空间和社会碎片化（Nag 和 Sarkar，2022 年；Yu 等，2023 年）。这种碎片化不仅抑制了单个遗址的振兴潜力，还削弱了遗产作为城市尺度整合文化资源系统的协同效应。

与此同时，信息技术和社交媒体的进步大幅提升了遗产相关信息的可及性和传播。公众参与遗产旅游越来越依赖在线评价、空间邻近性和共享文化主题，由此产生了明显的遗产参观网络导向模式（Wei 等，2023 年）。在政策层面，中国最近的举措强调文化遗产的整体性和系统性保护，倡导保护空间和价值的相互联系，以促进资源整合和生态系统连续性（Liu 等，2023 年）。在此背景下，从复杂网络视角考察多模式公共交通在增强遗产连通性方面的作用，对于实现遗产振兴协调和改善城市遗产系统整体绩效至关重要。

近年来，城市网络研究越来越关注互联和相互依赖的系统（Chung 等，2021 年；Li 等，2025a，Li 等，2025b，Li 等，2025c）。网络相互依赖性被广泛认为具有双重效应（Gao 等，2012 年；Vespignani，2010 年）。一方面，高度互联的城市网络可以增强系统功能和适应性，如物流和通信领域所见。另一方面，这种互联性可能会增加系统脆弱性，提高级联故障的风险（Buldyrev 等，2010 年）。此外，由于单个网络之间固有的异质性，相互依赖可能导致网络不同演化阶段主导子系统的转变。复杂网络科学的进步促使转向基于系统的解决方案，为解决被边缘化遗产节点的孤立问题提供了新视角。鉴于城市交通网络——特别是基于多模式公共交通系统（NMPTS）的网络——的高度互联和相互依赖性质，了解其在增强遗产连通性方面的作用既及时又至关重要。

在交通系统领域，可达性研究已扩展到涵盖多种出行方式（Baghestani 等，2024 年；Fan 和 Zheng，2020 年；Jiang 等，2025 年；Pereira 等，2024 年）。特别是，多模式系统因能在同等时间范围内提供增强流动性而得到认可。这导致了学术界日益达成共识，认为有必要调查互联的公共交通基础设施（Fu 等，2025 年；Mulley 和 Moutou，2015 年；Zhi 等，2024 年）。从长远来看，这些系统有望通过改善遗产节点的连通性来缓解遗产地的孤立状态，从而为城市遗产营造更加公平和包容的条件。

鉴于地理空间因素在城市网络中的关键作用，本研究强调基于空间依赖性的网络建模（Xu 等，2023 年）。多模式公共交通通常从不同方式之间的可转换性来理解，依赖于用户在不同系统间灵活切换的能力（Xu 和 Chopra，2023 年）。本研究不详细考察转换机制，而是关注基于时间约束的节点连通性。连通性在分段的时间间隔内进行评估，以捕捉不同的连接模式。

总体而言，本研究模拟了公共交通系统的渐进式整合以构建 NMPTS。在整合的每个阶段，我们在多个时间间隔内评估节点连通性，以检查遗产集群和孤立节点的演化。为了更好地理解多模式互联如何缓解城市遗产的孤立，我们采用了三种分析方法：（1）比较整合网络与其子网络的特征；（2）分析节点集群和孤岛的时间动态；以及（3）评估网络鲁棒性。这些方法分别捕捉了网络的结构特性、时间效用和系统稳定性，为评估多模式互联在增强遗产联系方面的积极作用提供了全面框架。遗产孤立的评估基于应用于拓扑连通性网络的社区检测方法。图 1 说明了研究框架。

章节片段

城市遗产的振兴与适应性再利用

围绕城市遗产振兴与适应性再利用策略出现了广泛讨论，其中许多基于历史城市景观（HUL）方法的原则（Rodwell，2018 年；Taylor，2016 年；Veldpaus 等，2013 年）。

HUL 框架超越了传统历史城市中心的观念，涵盖更广泛的城市和地理背景，促进遗产融入更广泛的城市系统（Ginzarly 等，2019 年）。核心在于

研究区域

本研究以中国武汉市为案例进行实证分析（图 2）。武汉拥有丰富的城市遗产资源，截至 2024 年共有 568 个遗产遗址，包括国家级、省级和市级指定遗址以及优秀历史建筑。武汉还拥有发达的公共交通基础设施，近年来平均年客运量为 21.3 亿人次。地铁和公交

子系统网络的多时态特征

我们首先分析了各个子系统的特征，这些子系统随后被整合成一个互联的 NMPTS。为了反映典型的用户出行行为，使用 15 分钟间隔定义了 6 个时间区间。对于每个子系统，我们构建了基于时间的拓扑连通性网络，选择 45 分钟和 90 分钟间隔作为结构分析的代表性情境。NMPTS 由 4 个子系统组成。鉴于现实世界的可达性不可避免地涉及步行，因此

NMPTS 及子系统的网络特征

本研究分析了 NMPTS 及其子系统在 45 分钟（短时间）和 90 分钟（长时间）情境下的网络结构，揭示了不同的结构特征。总体而言，各个子系统的不同表现可归因于它们独特的空间和功能配置：DBS 部署密集且灵活（Lin 等，2019 年）；METRO 构建最短路径骨干网（Giuliano 和 Hanson，2017 年；Owais 等，2021 年）；以及 BUS 表现出重叠

结论

现代城市系统对遗产节点的边缘化和孤立日益威胁着城市遗产的保护和适应性再利用。为了超越优先考虑单个遗产遗址及其周边地区的传统“基于遗址”的范式，本研究调查了 NMPTS 如何系统性地增强遗产连通性并缓解孤立。

本研究的发现表明，NMPTS 显著增强了

CRediT 作者贡献声明

陈战祥： 写作 – 审阅与编辑，写作 – 原稿撰写，可视化，验证，方法论，调查。朱江坤： 写作 – 原稿撰写，可视化，方法论。高逸卓： 写作 – 审阅与编辑，写作 – 原稿撰写。谭刚毅： 验证，监督，调查，资金获取，概念化。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

这项工作得到了 国家重点研发计划 的支持，项目编号。2024YFC3808303。

陈战祥 | 朱江坤 | 高逸卓 | 谭刚毅

华中科技大学建筑与城市规划学院，中国武汉 430074