我国高铁网络规模不断扩大,已成为影响城市发展的重要因素之一。武汉自2009年4月接入首条高铁线路之后,以平均每年新增一条高铁线路的速度成为全国性的枢纽城市。相较于2009年,2014年武汉新增5条高铁线路,GDP翻一番,全国排名由第12位提升至第8位,跻身我国城市GDP“万亿俱乐部”。2016年,武汉开通的高铁线路增至7条,GDP增速为中部城市第一。与武汉类似,成都、南京、郑州也接通了多条高铁线路,在区域乃至全国高铁网络中占据重要地位,但是全国范围内大部分城市的高铁连接数非常少。经计算,截至2017年连接不少于3条高铁线路的节点城市仅占8%左右,高铁网络连接表现为不均匀性。这个特征表现类似于无标度网络结构:占节点总数5-15%的集散节点通常会拥有所有连接数的半数以上。根据我国高铁网络表现出的特点,有必要验证其是否符合无标度网络结构,并研究这样的网络结构会对节点城市产生哪些影响,进一步了解其影响机制和结果,有利于完善高速铁路网使其更好地助力城市发展。在网络理论中,无标度网络具有增长性和优先连接性,导致大多数节点拥有较少连接,少数节点拥有大量的连接,这些特点与我国高铁网络结构演变过程相似。本文通过计算2009-2017年高铁网络的度分布,并进行幂律拟合验证,发现自2014年起我国高铁网络便呈现无标度网络结构。在此前提下,建立高铁无标度网络理论分析框架,分析高铁网络作用机制。并选择武汉高铁城市圈为研究对象,其范围是武汉通过高铁连接的合肥、长沙等8个城市,出行距离均在400公里范围内。用列车运行频次的加权点度中心度来计算节点城市的网络指数,再根据统计分组原则,把节点城市按照网络指数分为三个等级,用位序-规模分布法研究无标度网络结构对不同等级城市在通达性、空间分布和产业发展方面的差异化影响。研究结论如下:(1)城市等级结构与经济空间格局具有较高的耦合性,更能反映城市GDP的空间分布格局,但不能反映人口的空间分布格局。(2)高铁无标度网络促进城市等级结构极化发展,不同节点间的网络指数差距随着高铁网络的增长而扩大,第一等级城市的“增长极”地位愈加突出。(3)等级越高的城市,其通达性越好,对外联系强度越高。(4)第一等级的第二产业没有显著影响,进一步加剧了第三产业集聚;第二等级的第二产业集聚进一步加强,第三产业由集聚进入扩散阶段;第三等级的第二产业由扩散进入集聚阶段,第三产扩散趋势加剧。整体来看,第三产业格局由“三足鼎立”变为“一枝独秀”;第二产业整体表现出均衡发展格局。