鐵路干線型TOD的拉動(dòng)效應(yīng)與車(chē)站位置選擇

馬步海，范春學(xué)

（1. 同濟(jì)大學(xué)，上海 200092；2. 卡斯柯信號(hào)有限公司，上海 200092）

鐵路干線型TOD的拉動(dòng)效應(yīng)與車(chē)站位置選擇

馬步海1，范春學(xué)2

（1. 同濟(jì)大學(xué)，上海 200092；2. 卡斯柯信號(hào)有限公司，上海 200092）

在對(duì)鐵路干線型TOD模式研究的基礎(chǔ)上，分析鐵路干線型TOD對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市空間布局優(yōu)化的拉動(dòng)效應(yīng)；鐵路車(chē)站作為鐵路干線型TOD模式實(shí)施的關(guān)鍵要素，其位置的選擇直接影響鐵路干線型TOD模式效應(yīng)的發(fā)揮，探討鐵路車(chē)站位置設(shè)置與城市發(fā)展的關(guān)系，建立基于鐵路干線型TOD發(fā)展模式的鐵路車(chē)站位置選擇模型，為確定鐵路車(chē)站與城市市區(qū)的合理距離提供理論思路。

鐵路干線型TOD；拉動(dòng)效應(yīng)；優(yōu)化效應(yīng)；車(chē)站位置；選擇模型

0 引言

鐵路干線型TOD是以區(qū)域性鐵路干線為發(fā)展軸的區(qū)域經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)模式。在進(jìn)行區(qū)域綜合交通運(yùn)輸體系規(guī)劃時(shí)，以大運(yùn)量、高效率、環(huán)境友好的鐵路線路為骨干，配合其他運(yùn)輸線路，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)城市之間、區(qū)域之間、城鄉(xiāng)之間便捷的聯(lián)系，有利于實(shí)現(xiàn)地區(qū)間、城市間發(fā)展的專業(yè)化分工與協(xié)作，形成合理的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局。在開(kāi)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃時(shí)，以鐵路線路為發(fā)展軸，集中力量進(jìn)行重點(diǎn)工程與節(jié)點(diǎn)建設(shè)，并發(fā)揮各級(jí)中心城市（鎮(zhèn)）的作用，使有限的人力、物力、財(cái)力等發(fā)揮更大效應(yīng)，拉動(dòng)區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)發(fā)展點(diǎn)及未開(kāi)發(fā)地區(qū)快速發(fā)展[1]。

鐵路干線型TOD具有對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拉動(dòng)效應(yīng)和對(duì)城市空間布局的優(yōu)化效應(yīng)。其中，鐵路車(chē)站作為鐵路干線型TOD模式實(shí)施的關(guān)鍵要素，其位置選擇直接影響鐵路干線型TOD的效應(yīng)發(fā)揮。

1 對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拉動(dòng)效應(yīng)

鐵路干線型TOD對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拉動(dòng)效應(yīng)主要體現(xiàn)在：鐵路車(chē)站的集聚效應(yīng)、鐵路線路的鏈接效應(yīng)和鐵路干線的經(jīng)濟(jì)帶效應(yīng)等。

1.1 鐵路車(chē)站的集聚效應(yīng)

鐵路車(chē)站是旅客乘車(chē)、換乘和貨物裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)的場(chǎng)所，車(chē)站周邊地區(qū)是人員和貨物匯集流動(dòng)最密集的地方，必然會(huì)出現(xiàn)人流、物流、資金流、商流、信息流“五流”匯聚的情況，從而產(chǎn)生巨大的集聚效應(yīng)。

鐵路客運(yùn)站產(chǎn)生大量的人員集聚和流動(dòng)，促使車(chē)站周邊形成分層布局的TOD發(fā)展區(qū)，鐵路客運(yùn)站周邊地區(qū)三圈層TOD發(fā)展示意見(jiàn)圖1。

圖1 鐵路客運(yùn)站周邊地區(qū)三圈層TOD發(fā)展示意圖

第一圈層是鐵路客運(yùn)站周邊半徑為500～800 m的TOD發(fā)展核心區(qū)，主要以交通、商業(yè)、商務(wù)、住宿、餐飲、文化娛樂(lè)等服務(wù)功能集聚為主；第二圈層是以800～3 000 m為半徑形成的TOD發(fā)展直接影響區(qū)，是商務(wù)、商貿(mào)、游憩、居住等城市功能為主的集聚區(qū)；第三圈層是3 000 m半徑以外的TOD發(fā)展擴(kuò)展區(qū)，該區(qū)域視城市規(guī)模及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平可以形成大小不一、業(yè)態(tài)不同的多種產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)集聚的城市功能區(qū)，或成為以現(xiàn)代交通樞紐為依托的城市副中心。

鐵路貨運(yùn)站則會(huì)帶來(lái)物流集聚效應(yīng)，大量貨物的到發(fā)、存儲(chǔ)、集散、裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)等作業(yè)導(dǎo)致物流服務(wù)需求激增，從而吸引大量有競(jìng)爭(zhēng)力的物流服務(wù)供應(yīng)商，并逐步形成公鐵聯(lián)運(yùn)和城市配送結(jié)合的城市公共物流中心。

1.2 鐵路線路的鏈接效應(yīng)

鐵路線路的建設(shè)運(yùn)營(yíng)將加強(qiáng)沿線城市間快捷、高效、大運(yùn)量的交通聯(lián)系，縮短城市間時(shí)空距離，增強(qiáng)城市間人和物的交流，促進(jìn)城市的分工協(xié)同發(fā)展。鐵路的鏈接效應(yīng)對(duì)城市化進(jìn)程的良性作用表現(xiàn)為緩解中心城市盲目擴(kuò)展，將單中心城市轉(zhuǎn)化為“珠鏈?zhǔn)健背鞘袔Оl(fā)展模式，使城市的分布更趨合理，對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源合理利用更為有利。城市化發(fā)展將不再是孤立的單個(gè)城市無(wú)限膨脹，而是城市之間協(xié)調(diào)發(fā)展，逐漸成為一個(gè)有機(jī)整體，從而增加城市群體的競(jìng)爭(zhēng)力。競(jìng)爭(zhēng)力的提高有利于吸引外來(lái)投資，進(jìn)而促進(jìn)鐵路沿線地區(qū)產(chǎn)業(yè)帶的形成。隨著地區(qū)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和完善，最終達(dá)到區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的目標(biāo)。

1.3 鐵路干線的經(jīng)濟(jì)帶效應(yīng)

鐵路干線的建設(shè)運(yùn)營(yíng)加強(qiáng)了沿線城市間的交流和合作，促使沿線城市利用自身優(yōu)勢(shì)合理分工，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相互協(xié)調(diào)，從而促進(jìn)鐵路沿線經(jīng)濟(jì)帶的形成，提高整個(gè)經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)力。

由于我國(guó)自然資源分布不均衡，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)往往缺少發(fā)展所需的自然資源，自然資源豐富的地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展又相對(duì)落后；同時(shí)，我國(guó)大規(guī)模的自然資源運(yùn)輸仍主要依靠鐵路完成。因此，在此特色國(guó)情條件下，促進(jìn)鐵路沿線經(jīng)濟(jì)帶的形成顯得尤為重要。鐵路干線型TOD模式能夠有效引導(dǎo)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)帶的形成，促進(jìn)地區(qū)間相互合作、協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義[2]。

2 對(duì)城市空間布局的優(yōu)化效應(yīng)

鐵路干線型TOD模式強(qiáng)調(diào)與城市發(fā)展相協(xié)調(diào)，具有對(duì)城市空間布局的優(yōu)化效應(yīng)。鐵路車(chē)站的交通優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的吸引拉動(dòng)效應(yīng)，對(duì)城市空間的發(fā)展具有極強(qiáng)吸引作用，但同時(shí)也會(huì)形成一定的負(fù)面影響，如鐵路線路切割影響城市道路交通，大規(guī)模車(chē)站建設(shè)占用大量城市用地等。TOD模式則可以有效減少這些負(fù)面影響，擴(kuò)大正面拉動(dòng)效應(yīng)。例如在城市發(fā)展區(qū)域附近建設(shè)新的鐵路車(chē)站，則會(huì)拉動(dòng)吸引新城市向鐵路車(chē)站方向發(fā)展，有效支持城市擴(kuò)張過(guò)程中的布局優(yōu)化調(diào)整。TOD模式既可以支持新城市建設(shè)（由于鐵路車(chē)站的集聚效應(yīng)），也可以支持老城區(qū)改造調(diào)整，包括既有鐵路線路與車(chē)站調(diào)整，以及與其相關(guān)的功能區(qū)調(diào)整，從而優(yōu)化老城區(qū)改造中的土地資源供應(yīng)和功能配置。

鐵路與城市間存在內(nèi)在相互需求，因而是相互依存的關(guān)系[3]。城市發(fā)展需要鐵路為其生產(chǎn)、生活提供保障與服務(wù)，并盡可能減少負(fù)面影響；而鐵路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)又依賴于城市發(fā)展的支持與保障，包括客流與物流的需求量和服務(wù)要求。為此，在鐵路干線型TOD模式下，鐵路建設(shè)的前期工作必須與城市發(fā)展規(guī)劃緊密協(xié)調(diào)、配合。鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在方案研究階段，應(yīng)充分征求城市規(guī)劃與管理部門(mén)的意見(jiàn)，廣泛收集城市遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃的有關(guān)資料，既要重視鐵路對(duì)城市的干擾和影響，也要考慮鐵路對(duì)城市發(fā)展的拉動(dòng)與支持作用。

3 車(chē)站位置選擇

鐵路車(chē)站是與城市發(fā)展關(guān)系最密切的樞紐節(jié)點(diǎn)設(shè)施之一，鐵路與城市的相互協(xié)調(diào)發(fā)展主要通過(guò)鐵路車(chē)站完成。在鐵路干線型TOD模式下，鐵路車(chē)站是TOD模式成功與否的關(guān)鍵要素之一，車(chē)站位置的選擇直接影響著鐵路干線型TOD模式效應(yīng)的發(fā)揮。

3.1 鐵路車(chē)站位置與城市發(fā)展的關(guān)系

3.1.1 鐵路車(chē)站與城市發(fā)展

鐵路與城市發(fā)展相互促進(jìn)，鐵路車(chē)站是城市客貨運(yùn)輸?shù)闹饕⒌?，城市是鐵路客貨運(yùn)輸?shù)男枨笤础，F(xiàn)有的城市鐵路客運(yùn)站大部分與城市繁華商業(yè)區(qū)相鄰，貨運(yùn)站則主要分布在城市的工業(yè)區(qū)，這主要是由于鐵路建設(shè)運(yùn)營(yíng)帶動(dòng)周邊地區(qū)發(fā)展的結(jié)果[4]。鐵路車(chē)站帶來(lái)產(chǎn)業(yè)與城市的集聚，在改變區(qū)域城市群整體格局的同時(shí)，極大地促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。鐵路車(chē)站不僅促進(jìn)了城市商業(yè)、服務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也通過(guò)土地價(jià)值的提升增加了城市整體的財(cái)富。另一方面，城市的不斷發(fā)展促進(jìn)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加對(duì)客貨運(yùn)輸?shù)男枨螅S著客貨運(yùn)輸需求的增加，促進(jìn)鐵路車(chē)站的發(fā)展。

鐵路建設(shè)與城市發(fā)展存在的矛盾表現(xiàn)在：鐵路線路引入易造成對(duì)城市的分割，影響城市道路的順直和暢通，使城市發(fā)展受到一定制約；鐵路為滿足城市的運(yùn)輸需求，在城市內(nèi)設(shè)置貨運(yùn)設(shè)施（如工業(yè)站、貨運(yùn)站、貨場(chǎng)等），既占用城市的土地資源，也給城市環(huán)境及交通帶來(lái)一定影響；鐵路運(yùn)輸產(chǎn)生的噪聲、灰塵等也會(huì)對(duì)沿線居民生活及企業(yè)生產(chǎn)造成一定污染，影響城市的生態(tài)環(huán)境[5]。

3.1.2 鐵路線路與車(chē)站位置選擇要求

鐵路線路、車(chē)站與城市中心區(qū)的時(shí)空距離非常重要。如果距離城市中心區(qū)太近，會(huì)影響城市的進(jìn)一步發(fā)展，抑制城市的合理擴(kuò)張；當(dāng)城市空間發(fā)展到將鐵路包圍在城市區(qū)域內(nèi)時(shí)，鐵路線路和車(chē)站就會(huì)占用大量寶貴、價(jià)格高昂的城市土地和空間資源，同時(shí)會(huì)帶來(lái)噪聲、揚(yáng)塵等污染。如果距離城市中心區(qū)較遠(yuǎn)，則會(huì)給居民出行和城市物流服務(wù)帶來(lái)不便，增加居民出行和貨物運(yùn)輸成本，降低鐵路拉動(dòng)效應(yīng)，嚴(yán)重影響鐵路干線型TOD效應(yīng)的發(fā)揮。所以，鐵路線路、車(chē)站與城市中心區(qū)的距離要適當(dāng)，要與城市的總體發(fā)展相協(xié)調(diào)。鐵路線路、車(chē)站與城市空間發(fā)展關(guān)系示意見(jiàn)圖2（左圖表示鐵路客運(yùn)站距離城市中心區(qū)較近；右圖表示鐵路客運(yùn)站距離城市中心區(qū)較遠(yuǎn)）。

圖2 鐵路線路、車(chē)站與城市空間發(fā)展關(guān)系示意圖

鐵路客運(yùn)站是節(jié)點(diǎn)TOD實(shí)施的最佳空間位置，既要方便城市居民出行，又不能影響城市遠(yuǎn)期發(fā)展，在鐵路車(chē)站有望形成交通、商業(yè)、商務(wù)、居住、游憩等多種功能協(xié)調(diào)布局、高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)的城市綜合體。為此，在城市發(fā)展規(guī)劃與鐵路規(guī)劃時(shí)，對(duì)車(chē)站周邊的功能劃分、布局和管理要適應(yīng)未來(lái)發(fā)展，需留有足夠空間。

鐵路貨運(yùn)站的位置則要按照城市貨運(yùn)及現(xiàn)代物流發(fā)展理念科學(xué)選址、合理布局、整體規(guī)劃，突破體制約束，形成以鐵路干線運(yùn)輸為特征的城市物流樞紐及產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

3.2 基于TOD模式的鐵路車(chē)站位置選擇模型

為科學(xué)合理確定鐵路車(chē)站位置，嘗試構(gòu)建基于TOD模式的鐵路車(chē)站位置選擇模型。

3.2.1 參數(shù)定義

在TOD模式下，鐵路車(chē)站位置選擇模型涉及的參數(shù)及其含義如下：d為鐵路車(chē)站中心點(diǎn)與城市中心區(qū)邊緣（如城市外環(huán)線）的距離；t為鐵路車(chē)站投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間（t=1，2，…，n）；n為城市總體規(guī)劃遠(yuǎn)期發(fā)展年份（一般以20年為準(zhǔn)）；f{t，d}為鐵路運(yùn)營(yíng)t年時(shí)，城市發(fā)展規(guī)模效應(yīng)值；P為與鐵路車(chē)站距離相關(guān)的城市發(fā)展效應(yīng)系數(shù)；Q為鐵路限制約束城市擴(kuò)張效應(yīng)系數(shù)；D為城市發(fā)展邊界與中心城區(qū)的最大距離；F1j5i0abt0b為鐵路拉動(dòng)引導(dǎo)城市發(fā)展效應(yīng)模型；F2j5i0abt0b為鐵路限制約束城市擴(kuò)張效應(yīng)模型。其中，f{t，d}是關(guān)于時(shí)間t和距離d的關(guān)系式，根據(jù)城市的發(fā)展特點(diǎn)以及城市發(fā)展總體規(guī)劃，在鐵路車(chē)站中心點(diǎn)與城市中心區(qū)的距離為d、鐵路投入運(yùn)營(yíng)t年時(shí)，來(lái)測(cè)算城市發(fā)展規(guī)模效應(yīng)值，可通過(guò)一套評(píng)價(jià)指標(biāo)體系來(lái)綜合評(píng)估。

3.2.2 總目標(biāo)函數(shù)

鐵路車(chē)站位置選擇模型的總目標(biāo)：選擇合適的鐵路車(chē)站建設(shè)初期與城市中心區(qū)邊緣的距離，使在TOD模式下，當(dāng)鐵路車(chē)站規(guī)劃建設(shè)與城市總體規(guī)模延續(xù)發(fā)展后，鐵路對(duì)城市發(fā)展的拉動(dòng)導(dǎo)向正效應(yīng)與制約負(fù)效應(yīng)之差最大。即：約束條件：0≤d≤D；

3.2.3 分目標(biāo)函數(shù)

（1）鐵路拉動(dòng)引導(dǎo)城市發(fā)展正效應(yīng)模型。鐵路干線型TOD模式下，鐵路建設(shè)與城市聯(lián)動(dòng)發(fā)展，對(duì)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起促進(jìn)作用。鐵路促進(jìn)城市發(fā)展效應(yīng)的發(fā)揮與鐵路車(chē)站和城市市區(qū)的距離有關(guān)，鐵路拉動(dòng)城市發(fā)展的正效應(yīng)模型如下：

（2）鐵路限制約束城市擴(kuò)展負(fù)效應(yīng)模型。由于鐵路的阻斷效應(yīng)，城市發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，鐵路會(huì)制約城市的擴(kuò)展。鐵路對(duì)城市擴(kuò)展的限制約束效應(yīng)，與鐵路車(chē)站中心和城市中心區(qū)邊緣距離及城市發(fā)展速度有關(guān)，鐵路限制約束城市擴(kuò)展負(fù)效應(yīng)模型如下：

式（2）、式（3）中的兩項(xiàng)待確定系數(shù)P、Q，與距離d、時(shí)間t等城市發(fā)展規(guī)模相關(guān)，需根據(jù)鐵路車(chē)站建設(shè)運(yùn)營(yíng)延續(xù)期和本地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)指標(biāo)來(lái)確定，也可根據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)案例調(diào)研，并通過(guò)相應(yīng)模型計(jì)算獲取。

3.3 鐵路車(chē)站位置選擇模型應(yīng)用

上述選擇模型充分考慮了城市發(fā)展規(guī)模、城市擴(kuò)展速度、鐵路車(chē)站與城市中心區(qū)邊緣距離等因素，以及在鐵路干線型TOD模式下，鐵路車(chē)站位置選擇對(duì)城市遠(yuǎn)期發(fā)展的正負(fù)兩方面的效應(yīng)影響。模型的求解是一個(gè)在約束條件下求最大值的問(wèn)題，可以采用啟發(fā)式算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法、遺傳算法等求出最優(yōu)解。該模型也是一個(gè)在城市與鐵路建設(shè)均處于動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程中的決策模型，具有一定的求解難度。關(guān)鍵是需要通過(guò)各種鐵路干線型TOD實(shí)例調(diào)研，確定相應(yīng)的參考值，再來(lái)判斷d的合理性。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路車(chē)站作為鐵路干線型TOD模式實(shí)施的關(guān)鍵要素，其位置選擇直接影響鐵路干線型TOD的效應(yīng)發(fā)揮。如果鐵路車(chē)站距離城市中心區(qū)太近，就會(huì)抑制城市后期的發(fā)展；如果鐵路車(chē)站距離城市中心區(qū)太遠(yuǎn)，就會(huì)降低鐵路干線型TOD的效應(yīng)。在分析鐵路車(chē)站與城市發(fā)展關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立鐵路車(chē)站位置選擇模型，為確定鐵路車(chē)站與城市市區(qū)的合理距離提供一個(gè)理論思路與方法，研究成果可在城市規(guī)劃編制及鐵路干線規(guī)劃建設(shè)中，對(duì)新建鐵路車(chē)站選址提供參考。

[1] 陳磊磊，孫有望. 區(qū)域交通導(dǎo)向發(fā)展（TOD）模式研究[J]. 交通與運(yùn)輸（學(xué)術(shù)版），2009(1)：108-110.

[2] 吳迪，肖增斌. 鐵路大發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析[J].中國(guó)鐵路，2009(3)：15-17.

[3] 宿鳳鳴. 鐵路客運(yùn)樞紐對(duì)城市空間布局的影響分析[J]. 綜合運(yùn)輸，2014(2)：49-56.

[4] 金琰，廖勇，張小強(qiáng). 鐵路樞紐與城市發(fā)展的協(xié)調(diào)性研究[J]. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2010(3)：14-17.

[5] 李朝陽(yáng). 鐵路建設(shè)與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)的探討[J]. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2005(5)：81-83.

責(zé)任編輯 李鳳玲

The Pulling Effect of Trunk-Railway-Type TOD Mode and the Location Selection of Railway Station

Ma Buhai1，F(xiàn)an Chunxue2
（1. Tongji University，Shanghai 200092，China；2. Casco signal Co Ltd，Shanghai 200092，China）

Based on the study of trunk-railway-type TOD mode, this paper analyzes the pulling effect of trunk-railway-type TOD mode on regional economic development and urban spatial layout optimization. The location of railway station which is a key factor in the implementation of trunk-railway-type TOD mode directly affects the TOD mode effect. This paper discusses the relationship between railway station location and urban development and establishes a model of railway station location selection based on the trunk-railway-type TOD mode, which provides a theoretical way for determining the reasonable distance between railway station and urban area.

trunk-railway-type TOD mode；pulling effect；optimization effect；station location；selection model

U291.6；F532.3

A

1001-683X（2017）02-0043-05

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.02.043

2016-08-08

馬步海（1957—），男，副教授，碩士。E-mail：mabuhai@126.com