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京津冀地区包括北京市，天津市，河北省的石家庄、唐山、保定、秦皇岛、廊坊、沧州、承德、张家口等城市，以及河北省雄安新区，区域面积21.61万平方千米。根据北京市统计局统计，2019年京津冀地区城镇化水平为66.7%；区域人口1.13亿人，占全国比重8.1%；区域GDP总量为84580亿元，占全国比重8.45%。以首都北京为核心的京津冀地区具有独特的自然地理和交通区位条件以及区域经济结构，也是具有特定政治文化、社会经济等首都功能的都市圈。在特定的国情、特定的区域和特定的发展阶段背景下，京津冀地区注定将拥有前所未有的且世界独有的区域空间结构及区域交通结构。
本书所说的“京津冀核心区”特指以北京、天津为中心，涵盖河北石家庄、雄安新区、唐山、廊坊、秦皇岛、保定、沧州、张家口和承德的“2+9”城镇体系。京津冀核心区是京津冀协同发展的重心所在，区域内的人口分布密集，社会经济联系紧密，综合交通网络体系发达。
京津冀地区是中国最早由古代交通升级到近现代交通结构的地区之一，该地区交通结构的演替始终在区域空间结构变革过程中起着先导和动力作用，其先后经历了马车与水运时代、有轨/无轨电车和铁路交通时代、轨道交通和汽车交通时代、高速铁路和航空交通时代，这分别代表着四种交通模式发展的不同阶段，也预示着京津冀核心区交通结构先后经历由古代—近代—现代—当代的升级。京津城市空间也分别经历了“单中心、依存型”阶段（明清时期）—“双中心、互补型”阶段（民国时期）—“双中心、竞争型”阶段（计划经济时期）—“双中心、竞合型”阶段（改革开放时期）的演化过程。时至今日，在京津冀协同发展战略的背景下，京津冀核心区的区域城市空间结构进入“网络化、一体化”的新时代。
京津两地之间城际交通的发展直接影响到京津冀空间结构的演进，并一直在全国的交通方式演替发展进程中起着引领作用。古代京杭大运河的河运构成了京津两地相互依存的关系；近代化交通方式——京津大道和津芦铁路的修筑则是两地对外交通向近代化交通模式转型的标志，促成市中心的主要交通枢纽由水运码头向铁路车站转变；中国第一条航线——京沪段京津航线的开辟，开启了我国航空运输业的新篇章；我国第一条跨省高速公路——京津塘高速公路的通车也开创了我国高速公路大规模建设的新时代；而我国第一条高速铁路——京津城际铁路的开通则预示着我国正式进入高速铁路时代，至今京津间的京津、京沪、京滨和津兴四条高铁线路的密集城际交通联系也是在世界级城市群中前所未有的。
“京津保”的传统城市格局是在明清时期的政治制度架构下初步构成的。北京是辽代的陪都，以及金、元、明、清时期的都城；保定府为拱卫京师的军事重镇；天津自明末开始建城设卫，直至清末民初依托运往京城的漕运和盐运才开始繁盛。这时期的北京、天津、保定三城相互依存，互为犄角，分别承担都城（政治文化中心）、军事卫城（海上门户）、直隶省会（京畿重镇）的角色，其中顺天府管辖着京兆地区，保定直隶总督府则统管河南和山东的军民政务。这时期的京津保均为单中心的传统城厢空间结构。
明清时期的北京城和天津卫因军事、交通和经济职能等因素而联系密切。京津两地的城市空间形态发展集中在城墙围合的城域层次上，并表现为中国传统城市空间原型——方城棋盘街模式下的两种亚原型。其中整体受控的北京城以南北向的中轴线为中心，形成以宫城（紫禁城）、皇城、内城三重城池围合的典型套城制古代都城空间结构。而天津城则为局部受控的军事卫城，为“方城十字街”的城厢制空间结构，另外在城厢外围修建了不规则状的防护土城，从而形成了内外城的城市空间结构。天津在1860年开埠后，其城域空间呈现开放性的空间形态：一方面是旧城城墙被拆除，并在其基础上开通环城马路，这意味着传统城市原型的瓦解，河北新区的开发及天津北站的设置促成了天津老城的城域范围大幅向东拓展；另一方面，先后开辟的九国租界则是在老城外围直接移植了西方近代殖民式的方格网规划原型，形成了沿海河两岸分布的新区成片开发模式。这时期的近代天津是在传统的天津空间形态上叠加了现代城市功能以及近现代交通网络，由此表现出旧城区、租界区以及河北新区三个不同城区之间的“多元拼贴”特性，但总体上天津城域空间仍以曲折的海河为自然轴线进行沿河布局。
明清时期的北京及京畿地区属于运河时代。北京都城对外交往的主通道是京杭大运河，其漕运和盐运促成了天津卫的设置，也带动了大运河沿线的通州、杨村、杨柳青等直隶总督府所辖城镇的发展，这些城镇依托水运码头形成以农业经济为主体的商业中心。在传统的水运模式推动下，京畿地区沿京杭大运河形成了“一京二卫三通州”的主要城市带格局，这时期的京津两地之间主要的交通方式为河运，商业中心主要依托水陆码头及铁路车站设置，而直隶总督府所在地的保定府的对外交通仅可倚重于旱码头和铁路车站。从区域角度来看，这时期的京津两地城市空间结构与交通结构可谓是同型同构，形成了良性互动。
清末民初时期是京畿地区近现代交通方式的首创之时，也是由以运河运输为主向以铁路运输和公路运输为主、运河运输为辅的对外交通转型时期。这时期的京畿地区先后修建了津芦铁路（1897年）、京汉线（1906年）、正太线（1907年）、京张线（1909年）、津浦线（1911年）和京奉线（1912年）等铁路，这些铁路线促成了京畿地区主要城镇的对外交通枢纽由水陆码头向铁路车站转变。这一转变直接推动石家庄城市的形成，促进了廊坊、杨村等沿铁路线城镇的发展。随着京杭大运河的衰退，以京山铁路和京津大道（1917—1928年）为主的陆路交通由此逐渐取代河运而成为京津间的主要对外交通方式。这时期的航空交通也开始起步，1910年7月，清朝军谘府利用北京南苑五里甸毅军练兵场建成我国近代第一个机场——南苑机场。1920年5月7日，北洋政府交通部首次开辟我国第一条民用航线——京沪航线京津段。公路、铁路等线路走向对京津城市空间发展重心及方向并无显著影响，铁路交通枢纽所在地则有着替代水运码头作用的辐射聚集效应。
时至20世纪初，近代公路、铁路和航空等多元化交通方式已先后在北京城出现，交通枢纽数量和类型也随之增多。1901年，津芦铁路和京汉铁路分别通过正阳门东车站、西车站实现换乘，正阳门和前门地区也由此取代积水潭地区而成为全城商业中心。1916年，沿北京内城北面、东面城墙外围位置建设全长12.6千米的环城铁路线，串接了先后开通的京汉（1906年）、京张（1909年）、京奉（1912年）三条铁路干线以及京门（1908年）、京通（1901年）两条铁路支线。至此，北京初步形成环线加放射线的铁路网络格局。天津因漕运而兴起，并较早因近代铁路网及公路网的形成而勃兴。1881年开平矿务局建成中国第一条自办标准化铁路——唐胥运煤铁路；1888年，该线路展筑至天津东站，标志着“中国铁路世纪的开始”。随后津芦、津浦等铁路的开设，使天津成为近代中国第一个呈“丁”字形的铁路枢纽中心。1917—1928年全线建成近代化公路——京津大道，而后拥有津沽、津保、津德、津白、林喜、邦遵6条公路。这时期京津两地均初步构建了近代公路和铁路主干网络。
在交通和社会经济、政治因素的作用下，北洋政府时期的北京空间结构仍能与当时的政治制度契合，北京城延续明清时期整体受控的格局，城市空间发展重心依旧局限于城内填充式发展。作为政治文化中心，中央政府与外来势力构成了相互钳制的双中心结构，而近代天津则快速演进为北方的经济中心、金融中心和工业中心，形成了以传统旧城区与河北新区为主的中式商业区，以及以法、日租界为代表的西式商业区所构成的双商业中心结构。这时期的京津两地形成了北方地区的互补型双中心布局，天津取代保定进而与北京形成了强烈的相互依存关系。这时期京畿地区核心城市空间结构逐渐由京津保“三中心”空间结构转型为京津“双中心、互补型”空间结构。京津两地的城市空间布局不再局限于城墙束缚，其城域范围进一步向外拓展。
在这时期，国民政府于1927年建都南京，北京政治中心地位的没落引发了城市经济发展的相对萎缩，天津则仍处于工商业快速发展的阶段，北方经济中心地位得以奠定。京津两地的城市空间结构、经济业态和交通结构相互错位，彼此异型异构，由此进入了近代京津两地经济和文化领域交流融合的时期。这时期的京津城市枢纽为多铁路车站的布局，在整个华北地区已经形成以京奉、京汉、津浦、京张和正太线为主的最为密集的区域铁路网。随着京津间的京杭大运河水运逐渐为京山线的铁路运输和京津大道的公路运输所取代，大运河沿线京津段的通县、杨柳青等城镇则趋于沉寂，沿京山铁路线的武清、廊坊、静海等城镇开始勃兴（见表2—3）。
表2—3 近代京津地区城市性质与定位、空间结构和交通演替发展模式
续表
在计划经济时期，借鉴苏联莫斯科市的规划模式，北京城直接在传统的方城棋盘街式城市空间原型的基础上嫁接了西方城市规划原型。在承接南北向传统中轴线的基础上，转而开辟以政治性和交通性干道——长安街为东西向轴线。北京城市空间结构以拆除城墙建成二环线和环线地铁为标志，逐渐从“院套院”“城套城”的传统城市空间原型转型到欧美国家的“环套环”圈层式城市空间原型，使整个城市道路环线骨架呈现“外圆内方、环环相扣”的格局。由于京津两地均倚重于发展资源密集型和劳动密集型的传统工业，由此依托塘沽港、秦皇岛港等渤海湾港口为其发展大规模输送原材料和燃料，以“大进大出”为特征的港口经济带动了塘沽临港城区的发展，天津由此构成了中心城区和塘沽新城的雏形。天津城市体系总体上是中心城市居中、环以近郊卫星城的格局，其中天津中心城区是以中心广场为核心呈椭圆形向外发展的模式，并确定城区干道系统为“三环十八射”的环状加放射形系统。这意味着天津城区由多元化、拼贴型的近代空间结构向单中心的现代空间结构转型。
新中国成立后，在计划经济体制下行政分割和资源争夺趋于加剧的背景下，京津两地存在产业结构、空间布局等诸多方面雷同的现象，城市功能定位也有交叉重叠之处。北京城市性质先后经历“全国政治文化中心—全国政治经济文化中心、工业中心—全国政治文化中心”的多次变迁，而天津城市性质也经历“贸易中心和金融中心—工业中心—北方经济中心”的反复变化。北京为服务于政治、文化中心的需求，开始加快对外交通基础设施的建设，1958年建成首都机场，次年又建成北京火车站，这两大交通枢纽确立了北京作为全国交通中心的地位。而天津作为近代北方经济中心的地位相对没落，华北交通枢纽地位也因公路、铁路及民航建设的相对滞后、河运的衰退而让位于北京。这时期京津地区的交通结构进入公路和铁路并重发展时期，京津之间继续强化京津轴线，实现了贯穿北京市区长安街、天津市区京塘公路之间的衔接，并建成了京山铁路三线。京津两地通过行政区划调整而大幅度扩张市域范围，京津两地的城市空间辐射范围由城域拓展至市域，虽然在空间上更为紧密，但两地的产业依存性减少，以致在功能协调上渐行渐远。在产业空间和城市空间同构的背景下，京津城市空间结构由此进入“双中心、竞争型”阶段。
在改革开放初期，北京和天津继续强化各自的中心城市发展定位，同样，这时期京津两地在产业结构和交通结构方面也呈现出趋同的态势。北京基本形成“方格网+环放状”的骨干道路网络结构，并加快环放式轨道交通网络规划建设。在20世纪80年代，天津中心城区在国内率先建立了“三环十四射”的环状加放射形城市主干道路网，随后依次实现内环—中环—外环—东南与西北半环以及绕城高速公路的逐层向外演替，逐渐由不规则状向圆形转化，具有“刚性规划”特征的环放式路网结构使天津中心城区呈现出“单中心圈层式”的城市空间形态。天津同期还实施“产业东移”的发展战略，天津城市空间形态结构逐步由单中心辐射型布局转型为“双心一轴” 发展模式，“双心”即为中心城区和滨海新区，“一轴”指沿海河自然轴线平行发展的市域空间轴线。
在区域范畴，1993年，京津之间开通我国第一条跨省区的京津塘高速公路，该高速路的建设直接带动了沿线地区亦庄、武清等开发区的设立和发展；2008年我国第一条高速铁路——京津城际高铁的开通则促成了京津间形成了半小时的同城效应，促进了亦庄、武清等沿线开发区和城镇向新城的转型，并强化京津塘高新技术走廊的带状开发。这时期以天津港为核心，以唐山京唐港及秦皇岛港为辅助港或专业港的渤海湾港口体系初步形成；以京津石三大机场为核心的区域机场体系也逐步建立，北京首都机场逐渐发展成为全国最大的枢纽机场，并着力打造成为亚太地区的航空枢纽，天津机场也进入快速发展轨道。高速公路网和高速铁路网及区域机场体系的规划建设为京津冀一体化奠定了交通基础，促进了京津冀地区“多中心、组团式”区域城市空间结构及新城的发展。
在21世纪之初，北京和天津两地的城市空间结构正顺应着机动化和现代化的进程而快速地拓展，随着市域空间的拓展及卫星城和边缘集团的发展，京津两市城市空间结构已经形成分散集团式结构，城市化进程也由城域层次过渡到整个市域层次。尽管在京津两城市代表着不同的市域空间类型，但两地的城域空间结构仍存在着同型同构的现象，其城域空间和市域空间的发展方向相互背离，且京津两地城市空间结构也缺乏区域层面的呼应和对接。
在城市轨道交通的推动下，京津两地中心城区都继续强化了各自成型的同心圆加放射状交通结构，北京业已形成了由10条普通铁路干线、7条高速线路、11条放射性国道和200多条国内外航线所构成的全国最发达的对外交通网络，而大规模地对外综合交通枢纽的规划建设预示着北京将进一步强化全国性交通枢纽城市的地位。相对而言，天津铁路枢纽、航空枢纽的建设规模和运营水平则相对滞后。京津同构化的城市交通结构使各自中心城区空间形态呈圈层式发展态势明显，并有可能在区域空间范畴引发各自环放状交通网络结构的排斥性。