長沙市老城區(qū)的慢行交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計

■ 黃永萍

慢行交通是一種以步行及自行車為主體，包括限速和降低流量的環(huán)保型助動車和機動車共同組成，強調(diào)舒適性、經(jīng)濟性、生態(tài)友好性、不同交通方式間的和平共處的一種交通方式。慢行交通已經(jīng)成為城市建設(shè)的重要內(nèi)容，長沙市近年編制完成的《長沙市歷史步道規(guī)劃設(shè)計》和《長沙市重點地區(qū)慢行系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計》中，老城區(qū)是重要組成部分。

一、研究范圍和研究方法

（一）研究范圍及案例選擇

研究范圍以《長沙市城市總體規(guī)劃（2003-2020）》劃定的長沙市老城區(qū)核心區(qū)范圍為基礎(chǔ)，選擇鄰近的城市干道作為邊界，北臨人民西路、南至勞動西路、東臨湘江中路、西至白沙路，總用地面積141.4公頃。研究范圍內(nèi)包括化龍池、天心公園、都正街、西文廟坪、長沙簡牘博物館、黃興南路步行街、南門口等景點（圖1）。這些地點在研究范圍內(nèi)的分布比較均勻，對老城區(qū)路網(wǎng)優(yōu)化的研究將以這些地點（包含鄰近地段）為代表。

圖1 研究范圍示意圖

（二）研究方法

借助全能電子地圖下載器下載長沙市老城區(qū)、哥本哈根、阿姆斯特丹和佛羅倫薩的中心區(qū)地圖，在ArcGIS10.2中使用創(chuàng)建特征文件和最大似然分類法提取各個地圖中的道路，完成道路系統(tǒng)的矢量化（圖2）。運用常規(guī)交通網(wǎng)絡(luò)分析、空間句法和路徑結(jié)構(gòu)分析，將長沙市老城區(qū)與知名慢行交通中心城區(qū)進(jìn)行對比，并給出長沙市老城區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建議。

圖2 四個地塊道路提取矢量圖

常規(guī)交通網(wǎng)絡(luò)分析、空間句法和路徑結(jié)構(gòu)分析是道路分析中常見的三種方法。常規(guī)交通分析主要針對公路、鐵路、航空等低分辨率網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析；空間句法適用于邊界空間和街道的分析；路徑結(jié)構(gòu)分析適用于街道和道路布局的分析。研究指標(biāo)的選取在參照已有研究的基礎(chǔ)上，遵循盡可能少、盡可能全的概括道路特征的原則（圖3）。

圖3 研究思路結(jié)構(gòu)圖

路網(wǎng)密度：區(qū)域內(nèi)道路總長度與該區(qū)域面積之比，反映道路在空間分布的相對情況。

連接度：和某個軸線直接相連的所有其他軸線的數(shù)量。連接值越高，則表示其空間滲透性越好。

整合度：整合度表示某節(jié)點和整個系統(tǒng)中所有其他節(jié)點之間聯(lián)系的緊密程度，反映空間吸引交通到達(dá)的潛力。

平均深度值：系統(tǒng)中某個節(jié)點到其他所有節(jié)點的最短路程（即最少步數(shù)）的平均值。平均深度值小，表明空間具有較高的可達(dá)性。

協(xié)同度：全局整合度與局部整合度的線性相關(guān)值，表示由局部空間感知整體空間的能力，即道路的可識別性。

γ指數(shù)表示道路連線的數(shù)目與該網(wǎng)絡(luò)最大可能的連線數(shù)之比。其計算公式為：γ=L/3(V-2)。

β指數(shù)是度量一個節(jié)點與其他節(jié)點聯(lián)系難易程度的指標(biāo)。其計算公式為β=2L/V。β指數(shù)的值表示平均每個節(jié)點間的連接線。其中：L 表示網(wǎng)絡(luò)中實際存在的連線數(shù)，V表示網(wǎng)中實際的節(jié)點數(shù)。

二、結(jié)果分析

（一）道路交通網(wǎng)絡(luò)分析

在道路路網(wǎng)位置相似、地塊面積相近的情況下，長沙市老城區(qū)的道路面積遠(yuǎn)大于其他三個地區(qū)，交叉口X形率偏低，交叉口較密集（表1）。道路面積偏大，主要是由于近現(xiàn)代擴建的湘江中路、西湖路、勞動西路、人民西路等道路斷面較寬，與長沙市老城區(qū)原來道路肌理相比出入較大。交叉口X形率偏低，表示交叉口之間的道路的連接數(shù)較少。長沙市老城區(qū)的交叉口間距較短、交叉口密度較高，僅次于佛羅倫薩，表明長沙市老城區(qū)的交叉口較密集，這些區(qū)域主要集中在化龍池、天心公園、燕子嶺小區(qū)、南門口。

（二）空間句法分析

長沙市老城區(qū)的連接度和全局整合度的平均值低于其他三個地區(qū)，表明長沙市老城區(qū)道路網(wǎng)的整體空間可達(dá)性偏低（表2）。通過對長沙市老城區(qū)的連接度、全局整合度和平均深度值進(jìn)行分析（圖4，圖中顏色由冷色到暖色依次代表了各指標(biāo)數(shù)值的由低到高），天心公園、化龍池、燕子嶺小區(qū)的各個指標(biāo)均顯示出其存在著較低的可達(dá)性，盡管其內(nèi)部路網(wǎng)發(fā)達(dá)，但與外部路網(wǎng)的連接較少。楚湘公寓、西文廟坪和長郡中學(xué)具有較低的連接度，主要是其中存在較多線性街道和斷頭路?？蛇_(dá)性和空間滲透性較好的區(qū)域為黃興廣場、南門口、黃興南路步行街和書院路、蔡鍔南路等主次干道。協(xié)同度用來表示局部空間結(jié)構(gòu)與整體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相關(guān)性，根據(jù)HillierB（2013）的結(jié)論，0.4＜協(xié)同度＜0.7相關(guān)性較高，協(xié)同度＞0.7相關(guān)性極高。長沙市老城區(qū)協(xié)同度為0.65，具有較高的可識別性，但比其他3個地區(qū)差（表2）。通過篩選發(fā)現(xiàn)，長沙市老城區(qū)協(xié)同度較低的道路主要聚集在天心公園、燕子嶺小區(qū)、楚湘公寓，其街巷多迂回，與周邊的連接較弱。這些空間局部與全局之間的關(guān)聯(lián)性較低，人群對空間結(jié)構(gòu)的認(rèn)知較為混亂，空間社會性較弱。協(xié)同度較高的道路聚集在化龍池、西文廟坪、南門口，其街巷環(huán)繞成的環(huán)，使得人在該區(qū)域內(nèi)的行為較為單一，更容易由局部感知整體空間結(jié)構(gòu)。

表1 常規(guī)道路交通網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)據(jù)比較表

表2 空間句法數(shù)據(jù)分析對比表

（三）路徑結(jié)構(gòu)分析

當(dāng)γ指數(shù)接近1/3時，交通網(wǎng)絡(luò)呈樹狀；當(dāng)γ指數(shù)接近1時，交通網(wǎng)絡(luò)接近于最大平面網(wǎng)絡(luò)。長沙市老城區(qū)γ指數(shù)為0.48，與其他3個地區(qū)存在較大差值，表明長沙市老城區(qū)道路整體連接度偏低，比其他3個地區(qū)更加接近樹狀。

表3 路徑結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)對比表

圖4 長沙市老城區(qū)空間句法相關(guān)圖示

長沙市老城區(qū)的β指數(shù)為2.83，平均每個節(jié)點的連接道路僅為2.83條，其他3個地區(qū)的平均每個節(jié)點的連接道路為3.2條以上，表明長沙市老城區(qū)節(jié)點間連接道路較少，道路連接性較差（表3）。

三、結(jié)論與討論

運用常規(guī)道路交通網(wǎng)絡(luò)分析、空間句法和路徑結(jié)構(gòu)分析方法將長沙市老城區(qū)與哥本哈根、阿姆斯特丹、佛羅倫薩進(jìn)行對比。研究表明，長沙市老城區(qū)道路交通網(wǎng)絡(luò)存在交叉口X 形率偏低、空間可達(dá)性較差、可識別性較差和路網(wǎng)連接度偏低等問題。具體到長沙市老城區(qū)內(nèi)部： 天心公園、燕子嶺小區(qū)、楚湘公寓和長郡中學(xué)道路空間的可達(dá)性較差、可識別性偏低；西文廟坪和化龍池道路空間的可達(dá)性較差；黃興廣場、南門口、黃興南路步行街、西文廟坪、書院路、蔡鍔南路等主次干道是屬于街道空間較好的地段。

針對長沙市老城區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀問題，宜進(jìn)行以下優(yōu)化：（1）都正街、天心公園、化龍池是長沙市老城區(qū)文化展示的重要地段，需要在現(xiàn)有路網(wǎng)基礎(chǔ)上增加路網(wǎng)連接和交叉口密度，并盡量保持交叉口的X形式以確保道路具有較好的連接性。（2）燕子嶺小區(qū)、楚湘公寓、長郡中學(xué)其內(nèi)部空間具有一定的私密性，可適量增路網(wǎng)連接，滿足其使用功能。（3）整個長沙市老城區(qū)宜優(yōu)化現(xiàn)有迂回小巷或者斷頭路，盡量使得道路網(wǎng)以成環(huán)成網(wǎng)的狀態(tài)存在，以確保良好的慢行交通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。