基于功能分區(qū)的上海軌道交通站點(diǎn)周邊土地利用與交通出行研究

文｜ 上海復(fù)旦規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 張鳳娥

1.研究背景

功能城市由國際現(xiàn)代建筑協(xié)會(huì)于1933年首次明確提出，該協(xié)會(huì)認(rèn)為土地規(guī)劃應(yīng)當(dāng)是在居住、工作、游憩和交通功能等劃分的基礎(chǔ)上進(jìn)行。分區(qū)是一種常見的規(guī)劃方法。在美國，八十多年來政府一直采用區(qū)劃法管理土地使用。紐約于1916年率先通過區(qū)劃法。自1926年美國最高法院裁決區(qū)劃法沒有違反憲法后，商務(wù)部推出了《標(biāo)準(zhǔn)州區(qū)劃授權(quán)法案》，為區(qū)劃法的推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在區(qū)劃法里，功能區(qū)塊與分區(qū)、土地利用強(qiáng)度和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)都被詳細(xì)設(shè)置。隨著交通問題的出現(xiàn)，許多州提出了補(bǔ)充條款和法案，如匹茲堡1999年提高了公交車站和地鐵站周圍的密度以鼓勵(lì)發(fā)展TOD項(xiàng)目，芝加哥于2004開始提倡TOD。TOD是Peter Calthorpe在20世紀(jì)80年代提出的理念，在2000年以后開始進(jìn)入許多研究者的視線并部分用于站點(diǎn)設(shè)計(jì)。Calthorpe和Fulton建議TOD至少要拿出20%的土地面積用于居住功能，并且每英畝至少要有10到15所住宅。除了土地利用（密度、模式、混合度、規(guī)模等）和交通行為的因素，社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征、活動(dòng)參與變量，空間-時(shí)間可達(dá)性也是影響土地利用和交通行為的顯著因素。當(dāng)前國內(nèi)的文獻(xiàn)重點(diǎn)關(guān)注生態(tài)學(xué)家和經(jīng)濟(jì)學(xué)家所提出的生態(tài)功能分區(qū)和主體功能區(qū)，較少有學(xué)者提到城市規(guī)劃中的功能區(qū)劃，更不用說功能對(duì)交通行為和土地利用的影響。本文以上海軌道交通站點(diǎn)周圍500米范圍作為研究區(qū)域，重點(diǎn)研究了功能分區(qū)與土地使用與交通出行的關(guān)系。以外；（2）站點(diǎn)分布在六個(gè)功能區(qū)（居住、商業(yè)、工業(yè)、樞紐，大學(xué)和混合）（3）站點(diǎn)具有典型性，得到來自不同研究領(lǐng)域如交通工程、城市規(guī)劃、環(huán)境科學(xué)，社會(huì)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等的專家認(rèn)可。

密度、容積率、土地利用類型、多樣性和公交出行比例等原始數(shù)據(jù)通過調(diào)研取得，然后通過GIS、CAD和Excel計(jì)算得到最終數(shù)據(jù)。出行行為、交通服務(wù)質(zhì)量和乘客特征等數(shù)據(jù)通過問卷調(diào)查（2076個(gè)有效樣本）獲得。公交線路、頻率、運(yùn)行時(shí)間、站點(diǎn)數(shù)量等數(shù)據(jù)通過不同的數(shù)據(jù)庫，如上海地鐵，ddmap等獲得，然后通過其他權(quán)威部門數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和抽查。

2.數(shù)據(jù)和方法

截至2017年，上海有14條運(yùn)行的軌道交通線，全長617公里，共有366個(gè)車站，并有5條線路延伸規(guī)劃、4條線路新建計(jì)劃。在城市蔓延的過程中，上海形成了“三環(huán)”城市形態(tài)。在內(nèi)環(huán)內(nèi)，有嚴(yán)格的法律規(guī)定，商業(yè)用地的容積率應(yīng)控制在4.0以內(nèi)，居住用地容積率應(yīng)控制在2.5以內(nèi)。

為了檢驗(yàn)功能分區(qū)與土地使用和出行行為的關(guān)系，本研究以上海城市軌道交通站點(diǎn)周圍500米范圍作為研究區(qū)域，從366個(gè)交通站點(diǎn)里選取30個(gè)站點(diǎn)作為研究對(duì)象，選取標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）站點(diǎn)分布在內(nèi)環(huán)以內(nèi)、內(nèi)環(huán)和中環(huán)之間、中環(huán)和外環(huán)之間、外環(huán)

3.不同功能分區(qū)的土地利用特征分析

如表1所示，不同功能區(qū)的土地利用類型具有較為明顯的區(qū)別。居住區(qū)具有很高的住宅比例，商業(yè)區(qū)在居住、商業(yè)金融和辦公上都具有較高的比例，工業(yè)區(qū)則在工業(yè)和辦公上具有較高比例。大學(xué)區(qū)在住宅和教育用地上具有較高比例，交通樞紐區(qū)域由于大部分用地都用于交通站點(diǎn)，故居住和其他用地類型占比不高。

居住用地是城市規(guī)劃中一種重要的土地利用類型。除了工業(yè)區(qū)和交通樞紐區(qū)以外，其他功能區(qū)均具有較高的居住用地比例。交通樞紐區(qū)的用地集中在交通設(shè)施建設(shè)上，所以沒有很高的居住用地比例。工業(yè)區(qū)的居住用地比例最低，用地類型主要為工業(yè)和辦公。

表1 不同功能區(qū)的土地利用類型占比

表2顯示了功能區(qū)的土地利用混合度。土地利用混合（LUM）指數(shù)是通過以下公式計(jì)算得出。隨著土地利用混合度的增加，土地利用混合指數(shù)值變大。LUM指數(shù)被很多研究人員用來表示特定地區(qū)的土地利用多樣性程度。

Entropy: 熵值，土地利用混合指數(shù)

n：土地利用類型數(shù)量 Pi：土地利用類型i的用地百分比

表2 功能區(qū)六種土地利用類型的LUM指數(shù)

表3 各功能區(qū)的容積率

如表2所示，商業(yè)區(qū)和混合區(qū)都有較高的土地利用混合度。從表1來看，商業(yè)區(qū)和混合區(qū)各有三種比例超過8%的土地利用類型，所以混合度也高于其他地區(qū)。大學(xué)區(qū)的居住和教育用地比例遠(yuǎn)高于其他四類用地，具有最低的混合度。居住用地比例低的功能區(qū)都具有較低的LUM值，這表明，與居住用地之間的混合使用相比，居住和非居住用地的混合使用一定程度上能更有效的提高LUM值。

從表3來看，工業(yè)區(qū)的容積率最低。在我國大多數(shù)工廠通常位于郊區(qū)，土地資源相對(duì)豐富。大學(xué)區(qū)不管是在市中心還是郊區(qū)，容積率都很低。商業(yè)區(qū)和居住區(qū)具有較高的容積率。商業(yè)區(qū)通常被設(shè)計(jì)成一個(gè)城市的中心或副中心，這些區(qū)域土地資源更為寶貴，因此通常是高密度的。居住區(qū)不論是分布在市區(qū)還是郊區(qū)，在上海這樣的具有龐大人口基數(shù)的大都市，它的高容積率是顯而易見的。

從以上分析，我們可以找到中國城市規(guī)劃功能分區(qū)中的一些共性：（1）居住、商業(yè)、混合和大學(xué)區(qū)往往具有較高的居住用地比例；（2）商業(yè)和混合區(qū)具有較高的土地利用混合度，而大學(xué)區(qū)的混合第最低；（3）工業(yè)區(qū)具有最低的容積率，而商業(yè)和居住區(qū)具有較高的容積率。

我們也發(fā)現(xiàn)了一些與上述共性有關(guān)的政策和國情： 我國是一個(gè)人口大國，居住是所有城市關(guān)注的用地類型；密度、多樣性與設(shè)計(jì)（3D）是TOD的三個(gè)原則。商業(yè)區(qū)通常位于城市或地區(qū)最繁華的地區(qū)。在中國，商業(yè)區(qū)里的地鐵站周圍區(qū)域通常都是依照TOD理念進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此，具有很高的土地利用混合度和容積率。

產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是中國城市發(fā)展的一個(gè)重要策略。自2001以來，政府主張?jiān)诖蟪鞘袃?nèi)抑制第二產(chǎn)業(yè)，發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)。所以工業(yè)區(qū)通常位于郊區(qū)。由于技術(shù)含量相對(duì)較低，許多工廠只有一層，需要許多土地。

大學(xué)區(qū)具有較高的居住和教育用地比例，混合度和容積率都很低。在我國早期的城市規(guī)劃中，在“職住平衡”和“福利分房”（1998年撤銷）政策的影響下，大學(xué)教師的居住區(qū)環(huán)繞教育區(qū)建設(shè)；而在當(dāng)前的教育背景下，一個(gè)地區(qū)的教育資源規(guī)劃會(huì)成為土地出讓和房地產(chǎn)交易的重要吸引力，在決策者和開發(fā)商的影響下，教育用地周圍會(huì)規(guī)劃有大量的居住用地。

圖1 不同功能區(qū)的公交出行比例

4.不同功能分區(qū)的交通出行特征分析

圖1為不同功能區(qū)的公共交通出行比例。原始數(shù)據(jù)通過問卷調(diào)查獲得，由于每個(gè)站的問卷數(shù)量不同，我們用百分比來表示結(jié)果?？梢钥闯?，由于選定的研究區(qū)域?yàn)檐壍澜煌ㄕ军c(diǎn)周圍，軌道交通和公共汽車的出行比例最高。交通樞紐區(qū)擁有最高的軌道交通出行比例，這說明交通樞紐建設(shè)是有效的，同時(shí)，交通樞紐區(qū)的步行、自行車和電動(dòng)自行車出行比例最低，這與交通樞紐區(qū)的建設(shè)初衷“緩解城市交通壓力，改善城市交通出行”有關(guān)，交通樞紐區(qū)是服務(wù)于整個(gè)城市的，而不是一個(gè)特定的小區(qū)域。樞紐區(qū)調(diào)查對(duì)象的平均出行時(shí)間達(dá)到65分鐘，是六個(gè)區(qū)域中耗時(shí)最長的，這也表明樞紐區(qū)是服務(wù)于整個(gè)城市而不是特定區(qū)域。

圖2為上海內(nèi)中外三環(huán)的公共交通出行比例。內(nèi)環(huán)以內(nèi)區(qū)域的公共交通（軌道交通和公共汽車）的出行比率高達(dá)75.69%，到外環(huán)外已下降到51.86%。相比之下，小汽車的出行比例在外環(huán)最高，為11.74%，在內(nèi)環(huán)以內(nèi)最低，為2.76%。同時(shí)，外環(huán)以外區(qū)域的步行、自行車和電動(dòng)自行車出行比例均高于其他區(qū)域。其他出行方式所占的比例在不同空間區(qū)域都處于較低水平。

表4為每個(gè)功能區(qū)的平均出行時(shí)間。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工業(yè)區(qū)均位于郊區(qū)，調(diào)查對(duì)象多數(shù)為工廠工人或職工。工業(yè)區(qū)調(diào)查對(duì)象采用的交通方式比例較為均衡，結(jié)合其土地用途，可以發(fā)現(xiàn)：工業(yè)區(qū)居住用地比例低，然而步行率高。也就是說，工廠的許多工人都生活在工業(yè)區(qū)，11.26%的工業(yè)區(qū)調(diào)查對(duì)象居住在距離為平均出行時(shí)間11分鐘的區(qū)域內(nèi)。工業(yè)區(qū)的調(diào)查對(duì)象平均出行時(shí)間為35分鐘。也就是說，在工業(yè)區(qū)實(shí)現(xiàn)了35分鐘出行時(shí)間半徑內(nèi)的“職住平衡”。

居住區(qū)和商業(yè)區(qū)的平均出行時(shí)間均為43分鐘。商業(yè)區(qū)和混合區(qū)具有相同的土地利用混合度，但混合區(qū)的平均出行時(shí)間要低于商業(yè)區(qū)。表1中的數(shù)據(jù)在一定程度上能解釋這一點(diǎn)。表1顯示商業(yè)區(qū)具有較高的商業(yè)金融用地比例，能很好的吸引具有一定距離的人群，而混合區(qū)在工業(yè)用地上具有較高的比例，在一定程度上更能吸引區(qū)域附近的人群。商業(yè)區(qū)往往位于城市或區(qū)域的中心地帶，而混合區(qū)則更傾向于“適當(dāng)”的位置。調(diào)查結(jié)果還表明，不同用地組合的出行效率更高。

大學(xué)區(qū)具有較高的平均出行時(shí)間，較低的土地利用混合度影響了本區(qū)居民出行。通過調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)功能區(qū)的人出行頻率和出行意愿都很低，他們必須出行較長時(shí)間才能到達(dá)像大型購物中心之類的目的地。

除了上述調(diào)研分析外, 研究對(duì)功能區(qū)內(nèi)公共汽車線路數(shù)量的滿意程度也進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查對(duì)象是站點(diǎn)周圍乘坐公共汽車的乘客。數(shù)據(jù)表明，交通樞紐區(qū)調(diào)查對(duì)象對(duì)公交線路的滿意度較高，混合區(qū)調(diào)查對(duì)象的滿意度相對(duì)較低?？傮w上，不同功能區(qū)的人滿意度都介于滿意到一般之間，沒有明顯的差異。

圖2 不同區(qū)域的公交出行比例

5.結(jié)論

總體而言，本研究發(fā)現(xiàn)功能分區(qū)與土地利用和交通規(guī)劃均具有密切的關(guān)系。

首先，功能分區(qū)具有指導(dǎo)土地利用的潛在能力，并可能影響人們的意愿。例如，教育資源是許多有學(xué)齡兒童的家庭重點(diǎn)考慮的因素，所以功能區(qū)如大學(xué)（在中國，大學(xué)往往伴隨相對(duì)完整和更好的學(xué)校系統(tǒng)，包括幼兒園、小學(xué)、初中、高中）往往會(huì)吸引這個(gè)群體購買房產(chǎn)和遷移進(jìn)去。同樣，考慮到消費(fèi)群體，小商業(yè)和零售業(yè)傾向于考慮居住區(qū)或具有較高居住用地比例的區(qū)域。如前文所述，土地利用類型、多樣性、容積率和土地利用混合度都與功能分區(qū)密切相關(guān)。在總體規(guī)劃中，功能分區(qū)確定好后才會(huì)考慮具體的土地利用，規(guī)劃師應(yīng)對(duì)功能分區(qū)的不同吸引力予以高度重視。

表4 不同功能區(qū)的平均出行時(shí)間（分鐘）

其次，功能分區(qū)影響交通規(guī)劃。出行行為在不同功能區(qū)具有不同的特征。在總體規(guī)劃中，功能分區(qū)確定好后才會(huì)有交通規(guī)劃專題。而作為交通規(guī)劃戰(zhàn)略指導(dǎo)的綜合交通規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)根據(jù)總體規(guī)劃進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)控。功能分區(qū)對(duì)交通規(guī)劃有著綜合的影響。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，比如局部交通的滿意度調(diào)研，一定程度上也可以對(duì)交通規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整。

最后，值得提出的是，功能分區(qū)并不意味著用地的單一化，也不提倡對(duì)用地進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分，相反，在不同的功能區(qū)里進(jìn)行土地利用上的混合，有助于降低出行時(shí)間，提高出行效率。