西方城市公共交通空間研究進(jìn)展:一個地理學(xué)的視角

段德忠,劉承良,桂欽昌,薛帥君

西方城市公共交通空間研究進(jìn)展:一個地理學(xué)的視角

段德忠,劉承良*,桂欽昌,薛帥君

(華東師范大學(xué)城市與區(qū)域科學(xué)學(xué)院,上海200062)

得益于交通地理學(xué)跨學(xué)科優(yōu)勢及其自身的政策性傾向,西方城市公共交通空間研究充分汲取各學(xué)科所長,在過去30年間取得了長足的進(jìn)步,已完成了基礎(chǔ)理論和研究體系的架構(gòu),其中15篇論文在城市公共交通空間研究知識網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中起到關(guān)鍵作用。當(dāng)前城市公共交通空間研究正沿著“物質(zhì)—社會—人本”的路徑演化,從單一問題研究向多維綜合研究發(fā)展,可達(dá)性與連接性、服務(wù)質(zhì)量與服務(wù)均等性、運(yùn)行效率與規(guī)劃政策、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性、公共交通—土地利用一體規(guī)劃以及公交出行行為等成為當(dāng)前研究的核心問題。然而相較于其他交通方式,西方城市公共交通空間研究仍顯不足,同時受交通地理學(xué)實(shí)證主義限制,創(chuàng)新多集中在方法論上。最后基于中國城市公共交通空間研究現(xiàn)狀提出了今后努力的方向:一是加強(qiáng)城市公共交通空間研究的社會和文化轉(zhuǎn)向;二是從“供給—需求”的二維視角解放出來,建構(gòu)公共交通的“供給—需求—產(chǎn)出”三維空間研究框架,加強(qiáng)公共交通運(yùn)行的空間可持續(xù)研究。

城市公共交通;CiteSpace III;交通地理學(xué);知識脈絡(luò)

0 引言

作為城市基本公共服務(wù)的一部分,城市公共交通也是連接城市公共活動的紐帶。如果說城市道路網(wǎng)是塑造城市形態(tài)的骨架,那么城市公共交通就是城市這一有機(jī)體的血管,是城市內(nèi)部各種實(shí)體流的載體。

改革開放以來,伴隨著人口的迅速增長和空間的高度集聚,超大型城市和城市群的生長是中國快速城市化過程中凸顯的重要空間特征之一,其以空間的高度集中,大大提高了資金、信息流動的效率,加速了經(jīng)濟(jì)要素的周轉(zhuǎn),刺激了財(cái)富的創(chuàng)造,但在城市高速發(fā)展的背后也面臨著諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn),如兩極分化明顯、環(huán)境污染嚴(yán)重、道路交通擁擠、治安管理落后、服務(wù)設(shè)施缺乏等一系列“城市病”,尤其是道路交通擁堵,已經(jīng)成為中國快速城市化過程中“城市病”的一大毒瘤,其問題診斷與破解策略研究也引起了政界和學(xué)界的持續(xù)關(guān)注。在一系列措施當(dāng)中,“公交先行”或“公交優(yōu)化”被廣泛認(rèn)為是破解城市交通擁堵的“良方”,“公交都市”也一度成為諸如上海、北京、武漢這些中國巨型城市“解決交通擁堵,改善城市形象”的奮斗目標(biāo)。然而事與愿違,公交網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性缺陷常常使公交成為城市交通擁堵的罪魁禍?zhǔn)住Ｔ谶@種背景下,理論和方法上的探索與創(chuàng)新成為破解城市交通擁堵、落實(shí)公交網(wǎng)絡(luò)研究重點(diǎn)和突破難點(diǎn)的關(guān)鍵所在。

作為人文-經(jīng)濟(jì)地理學(xué)中一個分支學(xué)科,交通地理學(xué)是將交通運(yùn)輸活動作為生產(chǎn)力地域組合中的一個環(huán)節(jié)及紐帶來考慮。與交通工程學(xué)、交通規(guī)劃學(xué)等學(xué)科不同,交通地理學(xué)更加注重從整體的視角研究交通運(yùn)輸?shù)目臻g差異及其與地域環(huán)境的相互作用,其整體把控的空間思維模式不僅起到很好的補(bǔ)充作用,又能指導(dǎo)交通規(guī)劃學(xué)者制定合理的城市公共交通發(fā)展規(guī)劃。城市交通擁堵是當(dāng)前難以攻克的世界性難題,世界各國都采取各種各樣的對策來謀求城市交通狀況的改善和運(yùn)輸效率的提高。相較于西方發(fā)達(dá)國家,中國無論是在城市公共交通建設(shè)上還是在城市公共交通研究上皆晚于西方發(fā)達(dá)國家,尤其在城市公共交通理論研究上還處在學(xué)習(xí)和借鑒的道路上?；诖?筆者利用CiteSpaceIII軟件,從交通地理學(xué)的視角對西方城市公共交通空間研究相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了梳理,以期探索西方城市公共交通空間研究的知識脈絡(luò)、演變趨勢和研究熱點(diǎn),為中國公交地理學(xué)的發(fā)展提供方向性的指導(dǎo)。

1 城市公共交通空間研究的前沿及知識基礎(chǔ)

1.1 研究前沿

20世紀(jì)90年代以來,城市公共交通空間研究前沿隨著時間不斷演進(jìn)。由于城市公共交通的建設(shè)與運(yùn)行職權(quán)多由各地政府管轄,從而造成公共交通運(yùn)行效率低下,使得公共交通的“去政府化”和“市場化”訴求愈演愈烈。90年代初,放寬政府對城市公共交通的管制研究就成為當(dāng)時的前沿,同時結(jié)合案例對公共交通發(fā)展的私營化展開廣泛的討論。90年代中期以來,隨著城市交通擁堵情況的加劇,職住分離下的城市公共交通日常通勤上升為研究前沿,相應(yīng)的城市公共交通發(fā)展政策和規(guī)劃研究也成為前言話題。90年代末至21世紀(jì)初,隨著可持續(xù)公共交通概念的普及以及交通地理學(xué)的“社會”轉(zhuǎn)向,城市公共交通在減少社會排斥方面的作用研究與基于出行需求的城市公共交通均等化成為研究前沿。2010年以來,交通地理學(xué)的“行為”轉(zhuǎn)向趨勢加快,基于居民出行大數(shù)據(jù)的城市公共交通出行行為研究成為主戰(zhàn)場,同時隨著歐美發(fā)達(dá)國家“再城市化”及“再工業(yè)化”的推進(jìn)以及金融危機(jī)后擬通過加大城市公共基礎(chǔ)設(shè)施投資以刺激經(jīng)濟(jì)增長,城市公共交通與城市紳士化(gentrification)逐漸成為研究前沿。

1.2 知識基礎(chǔ)

研究前沿的知識基礎(chǔ)是“被前沿術(shù)語所在的文獻(xiàn)引用的科學(xué)文獻(xiàn)所形成的演化網(wǎng)絡(luò)和共引軌跡”[1]。文獻(xiàn)共被引分析通過描述文獻(xiàn)間存在的共被引關(guān)系,對現(xiàn)有研究的知識基礎(chǔ)進(jìn)行研究。城市公共交通空間研究的被引文獻(xiàn)共現(xiàn)知識圖譜(圖略)中每個節(jié)點(diǎn)代表一篇被引文獻(xiàn),節(jié)點(diǎn)的直徑與相應(yīng)年份的引文數(shù)成比例。圖中共被引頻率最高的文獻(xiàn)是Cervero的“Travel demand and the 3Ds:Density, diversity,and design”一文,而網(wǎng)絡(luò)中心性最高的文獻(xiàn)為Frank的“Impacts of mixed use and density on utilization of three modes of travel:Single-occupant vehicle,transit,and walking”一文。與研究前沿一樣,知識基礎(chǔ)也沿著時間的變化而演進(jìn),在這種演進(jìn)中起關(guān)鍵作用的15篇文獻(xiàn)構(gòu)成了城市公共交通空間研究最重要的知識基礎(chǔ)。從時間序列看,城市公共交通空間研究知識網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的關(guān)鍵文獻(xiàn)可以追溯到1959年Hansen發(fā)表的“How accessibility shapes land use”一文,該文作為交通地理學(xué)的奠基性文獻(xiàn)最早提出“可達(dá)性(accessibility)”這一概念,也是最早開展交通與土地利用關(guān)系研究的文獻(xiàn),在城市公共交通空間研究領(lǐng)域,其被引次數(shù)多達(dá)35次,位于第二。另外,《T he Death and Life of Great American Cities》一書自1961年出版以來,即成為城市研究和城市規(guī)劃領(lǐng)域的經(jīng)典名作,對當(dāng)時美國有關(guān)都市復(fù)興和城市未來的爭論產(chǎn)生了持久而深刻的影響。簡·雅各布斯從批判主義視角,以紐約、芝加哥等美國大城市為例,深入考察了都市結(jié)構(gòu)的基本元素(街道、公園、老建筑、貧民區(qū)等)以及它們在城市生活中發(fā)揮功能的方式,挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的城市規(guī)劃理論,使從事城市研究以及城市公共交通空間研究的規(guī)劃學(xué)者、地理學(xué)者對城市的復(fù)雜性和城市應(yīng)有的發(fā)展取向加深了理解,也為評估城市的活力提供了一個基本框架。

進(jìn)入20世紀(jì)80年代,基于出行需求的城市公共交通服務(wù)效率及均等性開始受到關(guān)注,以及政府主導(dǎo)的城市公共交通系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行的弊端已開始顯現(xiàn)。Ben-akiva的《Discrete Choice Analysis:Theory and Application to Travel Demand》和Aschauer的“Is public expenditure productive?”成為兩篇承前啟后的關(guān)鍵文獻(xiàn)。Ben-akiva在其著作中詳細(xì)介紹了離散選擇模型如何應(yīng)用在交通規(guī)劃,并給出了一個完整的基于主體行為選擇的出行需求模型系統(tǒng),為城市公共交通的行為研究奠定了基礎(chǔ)。90年代初,不同土地利用格局下的城市公共交通運(yùn)行效率,即土地利用與公共交通的關(guān)系研究吸引了大批學(xué)者的關(guān)注。其中,“Impacts of mixed use and density on utilization of three modes of travel:Single-occupant vehicle,transit,and walking”和“T ravel demand and the 3Ds:Density,diversity,and design”這兩篇文章在知識網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化中做出了突出貢獻(xiàn),成為網(wǎng)絡(luò)中最醒目的節(jié)點(diǎn)。

20世紀(jì)90年代末以來,可達(dá)性研究逐漸從其他交通方式轉(zhuǎn)移至城市公共交通,眾多交通地理學(xué)者就城市公共交通可達(dá)性的研究方法、可達(dá)性與土地利用以及從城市社會空間建構(gòu)的角度探討城市公共交通可達(dá)性效應(yīng)等方面進(jìn)行了大量的實(shí)證研究。其中,Handy發(fā)表的“Measuring accessibility:An exploration of issues and alternatives”、Geurs發(fā)表的“Accessibility evaluation of land-use and transport strategies:Reviewand research directions”以及Preston發(fā)表的“Accessibility,mobility and transport-related social exclusion”這3篇文獻(xiàn)在城市公共交通可達(dá)性研究方面起到了關(guān)鍵的鋪墊作用。

2 城市公共交通空間研究熱點(diǎn)

文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞是研究思想核心內(nèi)容的濃縮與提煉,高頻度出現(xiàn)的關(guān)鍵詞反映了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。對城市公共交通空間研究文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析,發(fā)現(xiàn)在圖譜中,transportation與city兩個詞處于中心位置,它們的頻次和網(wǎng)絡(luò)中心性皆在前列,其他頻次和中心性較高的詞匯涵蓋了城市公共交通空間研究的內(nèi)容和方法。結(jié)合文獻(xiàn)分析,表明城市公共交通空間研究是以transportation與city為中心,圍繞公共交通可達(dá)性/連接性(accessibility/connectivity)、公共交通服務(wù)質(zhì)量(service quality)、公共交通服務(wù)均等性(service equity)、公共交通運(yùn)行效率(efficiency)、公共交通發(fā)展規(guī)劃及政策(design/policy)、公共交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性(complex network)、公共交通與土地利用一體規(guī)劃(land use)、公共交通出行行為(behavior)等熱點(diǎn)展開。

2.1 Accessibility/Connectivity:可達(dá)性/連接性

在交通地理學(xué)中,可達(dá)性(accessibility)與連接性(connectivity)雖意思相近,但研究視角有所偏差。交通地理學(xué)可達(dá)性研究多從“人”的視角,研究人對交通基礎(chǔ)設(shè)施的可接近性,體現(xiàn)的是交通設(shè)施空間服務(wù)的非均等性。相對于其他交通方式,公共交通的可達(dá)性研究起步較晚,始于20世紀(jì)90年代初。早期的公共交通可達(dá)性研究較為注重空間上的物理可達(dá)性,即簡單的計(jì)算居民到達(dá)最近公交站點(diǎn)的步行距離,因此缺乏一個基本的理論研究框架。2003年,公交服務(wù)質(zhì)量及能力評價手冊為公交可達(dá)性研究提供了一個標(biāo)準(zhǔn):以公交站點(diǎn)為圓心,以1/4英里為半徑的圓作為公交服務(wù)的空間覆蓋范圍(輕軌、地鐵的服務(wù)半徑為1/2英里)。該服務(wù)半徑的確定綜合考慮了城市街道的連接性、人口居住密度以及步行需要穿越的人行道數(shù)等因素,因其簡單實(shí)用受到眾多學(xué)者的青睞。然而,以歐氏距離定義公交服務(wù)空間范圍使其在提出之時就迎來了質(zhì)疑。隨后,考慮步行時間成本的公交服務(wù)水平指數(shù)(T ransit Level-of-Service Indicator,T LOS)和以公交線路/輕軌線路為中心的空間覆蓋測定法相繼被提出[2,3],從而實(shí)現(xiàn)了公交網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性研究的時-空間融合。近年,隨著人們生活水平的不斷提高,對生活質(zhì)量的不斷追求,居民公交出行的舒適性及安全性等因素逐漸被納入公交服務(wù)可達(dá)性的評價范圍之內(nèi)。區(qū)別于可達(dá)性研究的“以人為本”,公交網(wǎng)絡(luò)的連接性研究則更多的是“以物為中心”,即從網(wǎng)絡(luò)本身屬性出發(fā),多從設(shè)計(jì)與規(guī)劃的視角對公交運(yùn)行線網(wǎng)及站點(diǎn)設(shè)置進(jìn)行評價或提出建議。公交網(wǎng)絡(luò)的連接性研究略早于可達(dá)性研究,始于80年代。研究方法多基于圖論,集中于構(gòu)建OD連接矩陣,從線網(wǎng)的拓?fù)溥B接方面考察公交網(wǎng)絡(luò)的連接性水平。21世紀(jì)初,利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與復(fù)雜系統(tǒng)理論研究公交網(wǎng)絡(luò)的連接性逐漸成為主流,從而造成公交網(wǎng)絡(luò)的連接性研究往往與復(fù)雜性研究合為一體,該部分將在下文“網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究”一節(jié)詳述。

2.2 Service Quality:服務(wù)質(zhì)量

在西方公交地理學(xué)中,公共交通服務(wù)質(zhì)量研究形成鮮明的兩個學(xué)派。一是致力于公交客觀服務(wù)質(zhì)量研究(客觀學(xué)派),多從公交網(wǎng)絡(luò)本身出發(fā)構(gòu)建公交網(wǎng)絡(luò)OD矩陣,基于系列評價指標(biāo)(如乘坐時間、等待時間、換乘次數(shù)、車載容量等),對公共交通系統(tǒng)的服務(wù)(供給)質(zhì)量進(jìn)行評價。在客觀學(xué)派中,如何科學(xué)地構(gòu)建OD矩陣成為其問題的核心所在,也是學(xué)者們不斷產(chǎn)生思想火花的前沿,從20世紀(jì)90年代初就開始“各抒己見”[4,5]。由于直接收集居民出行的OD信息較為困難且費(fèi)用頗高,采用間接方式獲取乘客的出行信息成為學(xué)界默認(rèn)的“科學(xué)方式”[6,7]。鐵路的信息自動收集系統(tǒng)給從事公交研究的學(xué)者提供了一個靈感,即從乘客票務(wù)數(shù)據(jù)(公交卡)中構(gòu)建居民出行的OD矩陣[8]。然而由于公交卡(地鐵除外)僅提供一個單向進(jìn)入的系統(tǒng)查詢功能,不能獲取乘客的目的地信息,從而無法構(gòu)建一個完整的OD矩陣,因此需要一個合理的假設(shè)前提:居民出行使用公交卡最少為一天兩次,第二次的乘車地點(diǎn)即為第一次乘車的目的地,由此可以構(gòu)建一個最接近事實(shí)的OD矩陣[9]。另一個學(xué)派主要從事于公共交通主觀服務(wù)質(zhì)量研究,稱之為“主觀學(xué)派”,其認(rèn)為公共交通直接為消費(fèi)者提供服務(wù),因此其服務(wù)質(zhì)量應(yīng)該被視為乘客的“感知”[10]。然而因主觀感知的三大特性(不確定性、異質(zhì)性和不可分割性),公共交通“主觀服務(wù)質(zhì)量”一直被視為一個復(fù)雜的、模糊的和抽象的概念[11,12]。基于乘客選擇的客觀屬性存在層次差異,眾多學(xué)者對感知質(zhì)量的屬性(主觀服務(wù)質(zhì)量評價指標(biāo)體系及權(quán)重賦予)進(jìn)行了分等定級[13,14]。直到目前,學(xué)術(shù)界仍然未就公共交通感知質(zhì)量影響因素的分類達(dá)成一致意見,從而使從事公交規(guī)劃和研究的學(xué)者面臨極大的挑戰(zhàn)。然而,在綜合評估公交服務(wù)主觀質(zhì)量的方法選擇上,學(xué)者們似乎形成了較高的默契,結(jié)構(gòu)方程模型、離散選擇模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以及突破傳統(tǒng)研究范式應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的決策樹模型成為近幾年較為流行的方法。

2.3 Service Equity:服務(wù)均等性

對于地理學(xué)而言,均等性研究更加注重進(jìn)入(接近)社會經(jīng)濟(jì)活動機(jī)會大小的一種空間差異,顯然是一個人人平等的視角[15,16]?！肮步煌ǚ?wù)均等性”(transit service equity)這一提法最初見于1964年美國的《民權(quán)法案》,并在1994年12892號總統(tǒng)行政命令中得到充分鞏固[17]。從空間差異視角解讀公交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)均等性(水平層面)是西方交通地理學(xué)者尤為注重的一個研究方向,在20世紀(jì)80年代初就有所涉及[18],研究內(nèi)容多從政策性的視角對公交網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)劃提出建議,即就公交服務(wù)非均等化造成的消費(fèi)者福利均勢局面破裂以及社會階層分化加劇等問題,提出在公交網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中如何解決的方案[19,20]。90年代末期,研究視角從“對策”向“評價”轉(zhuǎn)變,即提出一系列方法對公交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的均等性進(jìn)行評價,從而導(dǎo)致評價指標(biāo)體構(gòu)建、評價方法以及相應(yīng)的案例比較研究成為公交網(wǎng)絡(luò)均等性研究的前沿[15,21]。最近,西方交通地理學(xué)的“社會”轉(zhuǎn)向趨勢加快,這在公交地理學(xué)方面顯得尤為明顯,公共交通服務(wù)的均等性對社會下層或低收入人群的影響研究、公交服務(wù)的均等性在減少社會排斥方面的作用以及公交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)均等性在架構(gòu)社會不同階層溝通橋梁方面的作用研究引起了大批交通地理學(xué)者的關(guān)注[22-24]。然而就目前而言,雖然西方國家從法律上對公交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的均等性有著明確的要求,但仍然沒有一個被普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)框架。

2.4 Efficiency:運(yùn)行效率

隨著公共交通財(cái)政支出的逐年降低,出于“經(jīng)濟(jì)性”的考慮以及重組公共交通運(yùn)行體系的需要,公共交通運(yùn)行效率評價被提上日程,并引起了大批學(xué)者的關(guān)注。相較于交通工程、公共管理等學(xué)科,交通地理學(xué)則更加注重公交運(yùn)行效率的空間差異研究。由于空間運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取的局限性(微觀尺度數(shù)據(jù)難以獲取),早期公交地理學(xué)之效率研究多從公司運(yùn)營的視角評價其營運(yùn)績效及服務(wù)空間供給的合理性。研究方法多借鑒經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法從投入產(chǎn)出的視角進(jìn)行評價,常見方法有數(shù)據(jù)包絡(luò)法(DEA)和隨機(jī)前沿分析(SFA)。研究尺度集中于縣(郡)、市以及國家層面,如Georgios等運(yùn)用DEA法對希臘薩洛尼亞市的公交運(yùn)行效率進(jìn)行了評估[25];Sami等基于SFA對18個國家64家公交公司的運(yùn)行效率進(jìn)行了評價,認(rèn)為營運(yùn)管投資規(guī)模以及投資規(guī)模對公交運(yùn)行的效率影響較大[26]。近年基于Web-GIS平臺開發(fā)的公交運(yùn)行可視化系統(tǒng)賦予了公交運(yùn)行數(shù)據(jù)的地理參考和實(shí)時動態(tài)性,給公交地理學(xué)者提供了極大便利,從而實(shí)現(xiàn)了公交運(yùn)行效率研究從“一城之上”向“一城之內(nèi)”轉(zhuǎn)變,即注重城市內(nèi)部公交運(yùn)行效率的差異,具體可細(xì)微到某條公交線路或某個公交站點(diǎn)的布局問題[27]。實(shí)際上,早期研究公交運(yùn)行表征(performance),即空間服務(wù)范圍的學(xué)者已注意到城市內(nèi)部公共交通(地鐵和城市公交)服務(wù)空間存在重復(fù)疊置的問題,并認(rèn)為排除重復(fù)空間是提高公共交通運(yùn)行效率的首要舉措,但總體而言研究缺乏深度。Web-GIS的應(yīng)用使得交通地理學(xué)者能夠從時-空間(微觀)效率的視角發(fā)掘公交運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的效率差異(關(guān)鍵路徑識別)以及從效率均衡的角度提出優(yōu)化對策(全局分擔(dān)運(yùn)載壓力)。隨后,融合地理信息的GIS-DEA、GIS-SFA等空間效率評估法相繼提出,從空間投入-空間產(chǎn)出視角研究公交運(yùn)行效率的時空差異及優(yōu)化策略成為近年的前沿課題[28]。

2.5 Design/Policy:規(guī)劃及政策

交通地理學(xué)的應(yīng)用本質(zhì)及其與政策、實(shí)踐的關(guān)聯(lián)性被認(rèn)為是其在人文地理學(xué)中獨(dú)樹一幟的根本原因。在2012年英國皇家地理學(xué)會年會的小組討論上,“交通地理學(xué)越來越強(qiáng)的政策性傾向是否意味著離地理越來越遠(yuǎn)”這一命題引起了參會者廣泛而深刻的討論[29]。剔除交通地理學(xué)的“政策性”本質(zhì),西方公共交通發(fā)展政策專項(xiàng)研究在20世紀(jì)60年代末就有所涉及,主要是呼應(yīng)緩解城市交通擁堵的公交發(fā)展規(guī)劃。公共交通作為城市基本公共服務(wù)的一部分,其運(yùn)行管理及規(guī)劃建設(shè)一直受政府把控。在強(qiáng)力的政府財(cái)政支出下,西方城市公共交通建設(shè)發(fā)展迅猛,很好地化解了快速城市化進(jìn)程帶來的交通擁堵問題。然而以提高城市居民的可達(dá)性,減少私人車輛的使用率和減少碳排放為目的,不以居民出行需求為導(dǎo)向的公交發(fā)展政策雖能在早期促進(jìn)公共交通系統(tǒng)發(fā)展迅速,但其利用率低下的問題一直存在[30]。進(jìn)入80年代,隨著公交服務(wù)能力不斷提高,其運(yùn)營成本也隨之上升,政府只有逐年提高財(cái)政補(bǔ)貼才能勉強(qiáng)維持公交系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),公交運(yùn)營赤字問題不斷加劇。出于破解赤字問題,學(xué)者們將研究視角轉(zhuǎn)向“政府補(bǔ)貼”,即從政府補(bǔ)貼覆蓋赤字的效率上研究公交發(fā)展政策,但成效較低,因?yàn)檎拇蟛糠盅a(bǔ)貼不是用在提高公共交通使用率上,而是用在了發(fā)放員工不斷提高的工資上[31,32]。同時期,公交規(guī)劃實(shí)踐理論得到長足發(fā)展,公交規(guī)劃的方法創(chuàng)新和公交系統(tǒng)評價是公交地理學(xué)者較為關(guān)心的另一個話題,并進(jìn)行了大量的規(guī)劃案例比較研究。近年,經(jīng)濟(jì)危機(jī)使得西方國家政府財(cái)政收入出現(xiàn)困難。在最基本的公共服務(wù)財(cái)政支出也得不到保證的情況下,學(xué)者們開始將希望寄托于市場,一致認(rèn)為應(yīng)該打破政府主導(dǎo)的局面,通過承包或者招標(biāo)的形式引入市場競爭機(jī)制,從而降低成本[33,34]。還有一些學(xué)者從特定城市出發(fā)提出針對性的公交發(fā)展政策[35]。然而,市場尋求的效益最大化與公共服務(wù)供給的均等化存在著結(jié)構(gòu)性的矛盾,如何權(quán)衡兩者之間的利益也成為學(xué)者們不得不思考的問題[36]。

2.6 Land Use:公共交通與土地利用

城市形態(tài)、城市空間結(jié)構(gòu)及城市公共活動的空間分布影響著城市居民的移動行為及出行方向選擇,作為城市公共活動的連接紐帶,城市公共交通系統(tǒng)的發(fā)展也通過影響城市土地利用格局參與城市形態(tài)的塑造。城市土地利用及城市形態(tài)與城市公共交通之間互相促進(jìn)和互為制約是學(xué)者普遍認(rèn)可的事實(shí),相較于單向或雙向影響程度研究[37],學(xué)者們更為關(guān)心的是如何實(shí)現(xiàn)二者的協(xié)調(diào)發(fā)展。在這一點(diǎn)上,交通地理學(xué)者和城市規(guī)劃學(xué)者形成了較大的默契,即空間上的綜合規(guī)劃被認(rèn)為是破解矛盾的最佳方式[38],然而在如何“綜合”的問題上學(xué)者們見解不一,以至于綜合規(guī)劃模型及案例驗(yàn)證研究成為熱點(diǎn)話題[39]。早在20世紀(jì)60年代,就有學(xué)者致力于公共交通和土地利用的綜合規(guī)劃模型(Land Use-T ransport Interaction planning models,LUTI)研究,至21世紀(jì)初,關(guān)于綜合規(guī)劃模型的發(fā)展已經(jīng)歷三代更迭:第一代為基于引力和熵最大化原則的空間交互作用模型[40,41];第二代為基于效用最大化的多項(xiàng)分對數(shù)模型(multinomial logit models)[42];第三代為基于微觀數(shù)據(jù)和活動的出行模式[43]。然而這三代模型都因過于簡化決策者行為和忽視動態(tài)追蹤(偏靜態(tài))[44],使得政府(英國、澳大利亞、瑞典等)在應(yīng)用這些模型進(jìn)行綜合規(guī)劃時面臨難以持續(xù)的局面(地方之間、部門之間的利益難以協(xié)調(diào))[45,46]。為彌補(bǔ)這些缺陷,在可持續(xù)公共交通發(fā)展理念下,融合利益分配機(jī)制的多元決策模型和動態(tài)仿真模型相繼被提出,使得公共交通和土地利用的綜合規(guī)劃模型正加速朝第四代發(fā)展[47]。2008年的經(jīng)濟(jì)危機(jī)和2009年的歐洲金融危機(jī),使得吸收大量資本的房地產(chǎn)、銀行、金融等行業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),加大對城市公共交通設(shè)施的投資不僅是西方政府復(fù)興城市(再城市化)的核心部分,也是刺激經(jīng)濟(jì)增長和提升投資者信心的主要途徑。因此近年來,公共交通投資與城市形態(tài)(城市空間結(jié)構(gòu))重塑逐漸成為學(xué)者們的研究重點(diǎn)。

2.7 Complex Network:網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性

在公共交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究方面,西方交通地理學(xué)形成兩段鮮明的發(fā)展期,一是從20世紀(jì)80年代末至21世紀(jì)初的分形公交網(wǎng)絡(luò)研究;二是21世紀(jì)初至今的復(fù)雜公交網(wǎng)絡(luò)研究。分形理論[48,49]被廣泛應(yīng)用于描述各種復(fù)雜空間現(xiàn)象,如城市地理、城市形態(tài)、景觀結(jié)構(gòu)和交通網(wǎng)絡(luò)等。西方交通地理學(xué)對公交網(wǎng)絡(luò)的分形研究始于20世紀(jì)80年代末期,隨著分形理論及分維測算方法的不斷發(fā)展和改善,使公交分形研究在90年代末期達(dá)到頂峰。研究內(nèi)容集中于解讀公交網(wǎng)絡(luò)的分形性質(zhì),如法國里昂市的公共交通路網(wǎng)[50]、法國巴黎公交網(wǎng)絡(luò)[51]、韓國首爾的公共交通系統(tǒng)[52]等。進(jìn)入21世紀(jì),簡單性原則和還原論思維因無法解釋系統(tǒng)自組織和整體功能“涌現(xiàn)”現(xiàn)象備受挑戰(zhàn),一門系統(tǒng)研究復(fù)雜系統(tǒng)和復(fù)雜性的科學(xué)——復(fù)雜科學(xué)應(yīng)運(yùn)而生,使得復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)逐漸替代分形理論成為西方交通地理學(xué)透析交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的理論基礎(chǔ)。實(shí)際上早在20世紀(jì)60年代,就有學(xué)者對現(xiàn)實(shí)聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性進(jìn)行了模型和實(shí)驗(yàn)探討,以ER隨機(jī)圖模型和“六度分離”實(shí)驗(yàn)最具影響力。此后,科學(xué)研究不斷發(fā)現(xiàn)許多網(wǎng)絡(luò)均具有復(fù)雜性,但鮮見論及交通網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。20世紀(jì)末,交通運(yùn)輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性開始引起關(guān)注[53,54],但此時的交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究并未受到廣泛重視。1998年Barab si&Albert的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和1999年Watts&Strogatz的小世界網(wǎng)絡(luò)的相繼發(fā)現(xiàn),在學(xué)術(shù)界掀起一股廣泛而深遠(yuǎn)的交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究熱潮[55,56]。公交網(wǎng)絡(luò)是交通地理學(xué)者透析實(shí)體聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)空間復(fù)雜性的一大載體,研究內(nèi)容包括公交網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度性、小世界性[57,58]、可靠性[59,60]、中心性[61]和穩(wěn)定性[62-64]等,普遍揭示出公交網(wǎng)絡(luò)是一介于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和統(tǒng)計(jì)上具有小世界性、無標(biāo)度性、自組織性、非線性作用等復(fù)雜性特征[65]。

2.8 Behavior:公交行為

居民出行行為的時空分異是行為地理學(xué)者研究居民生活規(guī)律及空間感知的重要切入點(diǎn),也是交通地理學(xué)者從服務(wù)交通規(guī)劃的角度研究居民出行需求及規(guī)律的主要抓手,其中城市公共交通出行行為研究首當(dāng)其沖。探索公交出行行為的時空分異能夠?yàn)楣恍枨蠼：凸灰?guī)劃提供準(zhǔn)確的信息和參考,相關(guān)研究始于20世紀(jì)80年代末[66]。早期公交行為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多來源于研究者的問卷和走訪調(diào)查,因樣本量小、主觀性強(qiáng)以及費(fèi)用較高,其數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可用性受到廣大學(xué)者的質(zhì)疑[67,68]。與基于公交智能卡建構(gòu)出行OD矩陣評價公交服務(wù)質(zhì)量研究同步,詳細(xì)記錄個人出行信息的公交智能卡數(shù)據(jù)被作為一個新的公交行為數(shù)據(jù)來源在過去十多年里受到學(xué)者們的一致歡迎。交通地理學(xué)者利用公交卡數(shù)據(jù)研究居民出行行為主要從三方面進(jìn)行:一是居民乘車(boarding)的時空間行為;二是居民換乘(transfer)的時空間行為;三是居民公交出行的空間軌跡(spatial path)研究。居民乘車的時空間行為研究相對較早,多結(jié)合案例進(jìn)行比較,常見的研究方法有聚類分析和GIS的可視化等,研究內(nèi)容在群體規(guī)律的總結(jié)上注重對特殊群體(如學(xué)生)出行行為的解讀[69]。居民換乘的時空間行為研究是在乘車行為之后發(fā)展起來的,相對于乘車行為,換乘行為則顯得更為復(fù)雜。為方便研究,設(shè)定換乘時間期限成為學(xué)者們簡化問題的主要途徑,常見的時間期限從30 min到2 h不等[70,71],如Hofmann等以90 min為限,利用迭代算法研究了英國居民公交換乘地點(diǎn)的空間分異規(guī)律[72]。居民公交出行的空間軌跡研究是伴隨對公交數(shù)據(jù)的審查興起的,僅包括上車時間和上車地點(diǎn)的公交數(shù)據(jù)無法建構(gòu)一個完整的出行信息從而使得居民日出行規(guī)律得不到真實(shí)解讀,因此一系列前提假設(shè)[73,74](如最短步行距離;下一次上車即為第一次下車地點(diǎn))和其他數(shù)據(jù)集[75](如車輛自動定位數(shù)據(jù)和乘客自動計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)等)被學(xué)者們開發(fā)和引進(jìn)以模擬居民出行的空間軌跡。當(dāng)前,隨著大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用和時序定位數(shù)據(jù)的輔助,居民日出行空間軌跡研究逐漸成為研究前沿。

3 結(jié)論與啟示

3.1 結(jié)論

(1)得益于交通地理學(xué)這一跨學(xué)科優(yōu)勢,西方城市公共交通空間研究在過去30多年間取得了長足的進(jìn)步,研究主題和研究方法趨向多元化,但整體仍顯不足。交通地理學(xué)是由地理學(xué)與交通相關(guān)學(xué)科融合共生的一個上層學(xué)科,其學(xué)科理論基礎(chǔ)由地理學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等學(xué)科共同構(gòu)建。城市公共交通研究者充分汲取了各學(xué)科的所長,將各學(xué)科的研究方法及理論都納入分析框架,從而對城市公共交通系統(tǒng)的自組織生長及復(fù)雜性進(jìn)行了詳盡的研究,研究主題從公共交通可達(dá)性逐漸向公共交通服務(wù)、效率、發(fā)展政策、出行行為等延伸,呈現(xiàn)從單一問題研究向多維度綜合研究發(fā)展的趨勢;另一方面,西方城市公共交通空間研究呈現(xiàn)出多種思潮共存的現(xiàn)象,從實(shí)證主義,到制度、人本、社會轉(zhuǎn)向,再到公共交通行為地理學(xué)和公共交通時間地理學(xué)。近年來,交通地理學(xué)者就實(shí)證主義與批判主義誰主沉浮的話題展開了激勵的爭論。通過持不同觀點(diǎn)的學(xué)者之間的開放而具有建設(shè)性的交鋒,交通地理學(xué)的學(xué)科地位將得到強(qiáng)化,而城市公共交通將會因其本身具有的濃厚“社會”屬性成為主戰(zhàn)場。但整體來看,與其他交通方式相比,城市公共交通空間研究仍需加強(qiáng)。以《Journal of transport Geography》(1993—2014)為例,22年來該雜志年均刊發(fā)關(guān)于航空類文章占比達(dá)到12%,水運(yùn)類文章占比達(dá)到9%,公路類文章占比達(dá)到13%,城市公共交通相關(guān)研究文章僅占5%,僅高于鐵路類(3%)。從近5年的發(fā)文量看,城市公共交通研究則為最低(4%)。說明在整個交通地理學(xué)領(lǐng)域,城市公共交通空間研究仍顯薄弱,急需加強(qiáng)。

(2)研究視角微觀化,質(zhì)性研究方法凸顯,但受交通地理學(xué)的實(shí)證主義限制,西方公共交通空間研究的創(chuàng)新集中在定量方法上。近年來,公共交通地理學(xué)的研究重點(diǎn)逐漸由宏觀區(qū)域(城市)和系統(tǒng)整體(公共交通系統(tǒng))轉(zhuǎn)向微觀個人、家庭和近鄰,在不同層次的研究中也更加強(qiáng)調(diào)“人”的作用及個體受到的影響。與此同時,深度訪談、自傳經(jīng)驗(yàn)、公眾記錄、行走訪談等質(zhì)性研究方法日益成為西方公共交通空間行為研究的主要方法。然而不可否認(rèn)的是,受交通地理學(xué)的實(shí)證主義限制,定量研究仍然是公共交通地理學(xué)的主體方法論。交通地理學(xué)是伴隨著人文地理學(xué)計(jì)量革命發(fā)展起來的,但卻未隨著人文地理學(xué)批判主義思潮及時轉(zhuǎn)向,從而造成實(shí)證主義一直是其學(xué)科架構(gòu)的方法論基礎(chǔ),定量研究被認(rèn)為是交通地理學(xué)的“核心”。雖然城市公共交通空間研究近年顯現(xiàn)出的社會轉(zhuǎn)向使得質(zhì)性研究方法呼聲很高,但隨著信息技術(shù)的發(fā)展使得具有GPS定位功能的移動設(shè)備所提供的大數(shù)據(jù)被認(rèn)為是一個全新的、客觀的、研究“人”的出行行為的數(shù)據(jù)來源,數(shù)據(jù)挖掘及計(jì)算挑戰(zhàn)迫使交通地理學(xué)者急需通過實(shí)證主義的定量研究去解決。而且從最近幾年刊發(fā)的論文看,計(jì)量方法的創(chuàng)新研究仍占主導(dǎo)地位。

(3)積極響應(yīng)時代問題,研究多具政策性。20世紀(jì)50年代,歐美發(fā)達(dá)國家先后進(jìn)入了逆城市化發(fā)展階段,具體表現(xiàn)為城市人口、服務(wù)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)向郊區(qū)遷移的一種離心分散化現(xiàn)象。職住分離下的市郊通勤對城市公共交通系統(tǒng)提出了巨大的挑戰(zhàn)。相應(yīng)地,城市公共交通空間研究主題集中于城市公共交通的可達(dá)性、市郊公共交通建設(shè)、職住公交通勤、公共交通與郊區(qū)土地利用等新領(lǐng)域。80年代,西方發(fā)達(dá)國家又先后進(jìn)入后工業(yè)化社會,知識經(jīng)濟(jì)和服務(wù)業(yè)日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的主導(dǎo)。同時,“再城市化”和“復(fù)興城市”一度成為歐美發(fā)達(dá)國家政府的重點(diǎn)工程之一。相應(yīng)地,城市公共交通空間研究主題也迅速轉(zhuǎn)向城市公共交通的服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)效率及均等性研究。進(jìn)入新世紀(jì),隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,基于移動設(shè)備端或桌面信息系統(tǒng)獲取城市居民出行大數(shù)據(jù)成為城市公共交通空間研究的新數(shù)據(jù)來源。2008年的經(jīng)濟(jì)危機(jī)和2009年的歐洲金融危機(jī),又使得公共交通投資與城市形態(tài)(城市空間結(jié)構(gòu))重塑成為研究重點(diǎn)。交通地理學(xué)的應(yīng)用本質(zhì)及其與政策、實(shí)踐的關(guān)聯(lián)性被認(rèn)為是其在人文地理學(xué)中獨(dú)樹一幟的根本原因。這一點(diǎn)在城市公共交通方面顯得尤為明顯,從政策建議到政策參與,從政府主導(dǎo)到引入市場競爭機(jī)制再到公眾利益均等,交通地理學(xué)者在城市公共交通方面的研究頗具政策導(dǎo)向性。近年,交通地理學(xué)者愈發(fā)不滿足于獨(dú)白式(monologue)的交通發(fā)展政策參與形式,在2012年蘇格蘭政府和2013年英國交通運(yùn)輸部組織的英國皇家地理學(xué)會年會交通地理學(xué)小組討論會上,與會者皆提出應(yīng)直接與政府對話來避免交通發(fā)展政策因政治體制的時間不兼容問題而難以實(shí)踐的窘境。

3.2 啟示

在中國交通地理學(xué)科長期發(fā)展過程中,學(xué)科發(fā)展的目標(biāo)和動力是滿足國家和社會需求,學(xué)術(shù)思維與研究成果多以實(shí)踐為導(dǎo)向。中國城市公共交通空間研究相較于西方頗具借鑒性,即在借鑒西方成熟理論和方法的基礎(chǔ)上,對中國現(xiàn)實(shí)城市公共交通問題進(jìn)行研究,從而缺乏理論探索和方法創(chuàng)新。為提高中國交通地理學(xué)的國際影響力,中國交通地理學(xué)者應(yīng)不斷加強(qiáng)國際交流和國際合作,逐漸與國際研究接軌。因此,從西方城市公共交通空間研究進(jìn)程看,中國公共交通地理學(xué)在未來應(yīng)加強(qiáng)以下兩方面的研究:

(1)加強(qiáng)城市公共交通空間研究的社會和文化轉(zhuǎn)向。加強(qiáng)城市公共交通空間研究的文化轉(zhuǎn)向一是順應(yīng)研究視角微觀化的要求,二是凸顯質(zhì)性研究方法的重要性。改革開放以來,伴隨著人口的迅速增長和空間的高度集聚,超大型城市及城市群的生長是中國快速城市化過程中凸顯的重要空間特征之一。但在城市基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)設(shè)施、社會保障體制的完善升級遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市規(guī)模增長速度的中國,城市人口規(guī)模的增加和集聚在社會層面則意味著城市收入的不平等加劇、社會階層分化更加明顯。城市公共交通作為城市基本服務(wù)的重要組成部分和連接紐帶,其服務(wù)的均等性可謂是牽一發(fā)而動全身。因此,中國的城市公共交通空間研究則應(yīng)更加關(guān)注公共交通服務(wù)與社會空間匹配性,如公共交通對社會各階層的影響研究、公共交通在社會各階層溝通中的作用研究以及公共交通服務(wù)空間與社會公交出行需求空間的匹配研究等。另外,城市空間的差異性最終是體現(xiàn)在“人”的差異上,進(jìn)而集中反映在文化上,不同的城市空間具有不同的文化價值觀和文化符號,因此城市公共交通服務(wù)與城市文化空間的匹配性理應(yīng)得到重視和研究。

(2)從“供給—需求”的二維視角解放出來,建構(gòu)公共交通的“供給—需求—產(chǎn)出”三維空間研究框架,加強(qiáng)公共交通運(yùn)行的空間可持續(xù)研究。以往城市公共交通空間研究多從社會需求(人口密度、就業(yè)密度、城市公共服務(wù)設(shè)施密度以及商業(yè)密度等)和公共交通供給(公共交通連接性、可達(dá)性、運(yùn)行效率等)兩方面去建構(gòu),忽視了城市街道網(wǎng)形態(tài)與結(jié)構(gòu)的內(nèi)生作用。將公共交通,特別是公交車運(yùn)行系統(tǒng)視為獨(dú)立的交通運(yùn)輸方式進(jìn)行研究與實(shí)際不符,公交車運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)與其他交通方式不同,其運(yùn)行沒有自己特有的軌道,必須依賴于城市街道網(wǎng)絡(luò),城市街道網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)直接決定公交車運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的分布與發(fā)展。從一定程度上講,城市街道網(wǎng)絡(luò)就是城市公共交通服務(wù)的供給商,決定著城市公共交通發(fā)展的最大閾值,即一條街道所能承載的公交車是有限的;城市公共交通系統(tǒng)就如同生產(chǎn)線,以出行服務(wù)作為其產(chǎn)品銷售給城市居民,同時產(chǎn)出環(huán)境污染物;城市居民公共交通出行需求是決定城市公共交通系統(tǒng)生產(chǎn)量的最小閾值,即生產(chǎn)多少產(chǎn)品才能滿足居民出行需求。因此公共交通,特別是公交車運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的空間研究框架需從城市道路網(wǎng)供給、城市居民公交出行需求和城市公共交通服務(wù)三方面建構(gòu)。公共交通運(yùn)行的空間可持續(xù)研究就是從空間供給、空間需求和空間產(chǎn)出三個視角對城市公共交通的空間運(yùn)行效率進(jìn)行全方位評估。

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Advances in Space Research of Western Urban Public Transport:A Geography Perspective

DUAN De-zhong,LIU Cheng-liang,GUI Qin-chang,XUE Shuai-jun
(College of U rban and Regional Science,East China Normal University,Shanghai 200062,China)

In this paper,on the basis of traditional literature statistics and the Web of Science database,the current situation of space research in western urban public transport was analyzed from a geographic perspective with the help of CiteSpace III.The study found that thanks to the interdisciplinary advantages of transportation geography and its own policy preferences,space research of western urban public transport has made considerable progress in the past three decades,it has completely built up its basic theory and research system,in which 15 papers played a key role in the knowledge network evolution of space research in western urban public transport.Now,the space research of western urban public transport is experiencing the evolution path from material to social and to humanistic.The research perspective also has developed from a single question to the multidimensional comprehensive study.Accessibility and connectivity,service quality and service uniformity,operational efficiency and planning policy,network complexity,integrated planning of public transport-land use bus and travel behavior have become the core issues.However,compared to other transport modes,space research of western urban public transport is still insufficient,as well as by the positivism restriction of transport geography,innovation is more focused on the methodology.Finally,based on the current situation of space research in Chinese urban public transport,the direction of future efforts was put forward.First is to strengthen the social and cultural turn of space research in urban public transport,the second is to construct the three dimensional space research framework of"supply-demand-output"so as to enhance space sustainable research of public transport running.

urban public transport;CiteSpace III;transport geography;knowledge network

U12

A

1672-0504(2016)05-0087-10

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.05.014

2016-03-10;

2016-05-20

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41671123)

段德忠(1989-),男,博士研究生,主要從事交通地理與創(chuàng)新地理研究。*通訊作者E-mail:chenglianglew@163.com