精細(xì)化交通配置需求下的城市綜合體分類

吳嬌蓉, 王宇沁

(1.同濟大學(xué) 道路與交通工程教育部重點試驗室, 上海 201804; 2.同濟大學(xué) 城市交通研究院,上海 201804)

自20世紀(jì)70年代,城市功能混合一直是國外學(xué)術(shù)研究熱點,各國學(xué)者運用不同領(lǐng)域的知識試圖通過混合功能開發(fā)解決城市、社會經(jīng)濟問題.城市綜合體通過復(fù)合、集聚的手段提高了城市空間的利用效率和價值.基于對已有概念提煉出的城市綜合體本質(zhì)特征,本文將這一開發(fā)模式的界定為:在步行可達的地塊范圍內(nèi),通過高強度的立體縱向多層次開發(fā)實現(xiàn)了多種城市功能的高度復(fù)合,從而構(gòu)建了集多種城市功能于一體的微縮型城市實體.

上海市商務(wù)發(fā)展研究中心2018年12月7日發(fā)布的《上海城市商業(yè)綜合體發(fā)展情況報告(2017~2018)》顯示,截至2018年10月上海城市商業(yè)綜合體達到255家,商業(yè)建筑面積達到1 828萬平方米.城市綜合體因其建筑體量、業(yè)態(tài)組成、區(qū)域位置等各不相同,市域范圍內(nèi)的影響力存在較大的差異,在進行交通出行行為分析和交通系統(tǒng)配置的時候亦不可一概而論.現(xiàn)有的城市綜合體分類方法多從業(yè)態(tài)等較為定性的角度提出,哪種分類能為精細(xì)化交通配置提供友好的規(guī)劃支撐,尚不明確,仍有待進一步量化檢驗.

本文基于城市綜合體活動人群問卷調(diào)查數(shù)據(jù),利用電子地圖數(shù)據(jù)開放平臺應(yīng)用程序接口(application programming interface,API)及地理信息系統(tǒng)(geometric information system,GIS)軟件,進行城市綜合體土地開發(fā)水平及市域影響力差異分析.提出精細(xì)化交通配置需求下的城市綜合體分類方法,并通過客觀行為模型標(biāo)定及主觀意愿差異分析,從交通方式選擇行為角度驗證了該分類方法識別效力;同時對傳統(tǒng)定性方法進行復(fù)核,提出實際綜合體項目規(guī)劃前期可操作性強的功能定位分析方法.

1 已有城市綜合體分類方法綜述

城市綜合體的規(guī)劃及設(shè)計根據(jù)其地理區(qū)位及功能定位的不同呈現(xiàn)差別化,目前對于城市綜合體分類問題,不同的學(xué)者從不同研究角度提出了多種方法.陳旸等[1]對各種分類角度和依據(jù)進行整合,將城市綜合體分類方法分為功能導(dǎo)向型和區(qū)位導(dǎo)向型兩大類.此外,高帥[2]等提出,從建筑體量對城市綜合體進行分類.表 1總結(jié)了既有文獻中較為常見的三種城市綜合體分類方法.目前并無相關(guān)文獻及數(shù)據(jù)佐證已有方法對交通系統(tǒng)配置的支撐效力.因而本文試圖從城市綜合體的土地開發(fā)水平及市域影響力的角度,對其進行定量分類方法研究.

2 案例選取及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

本文通過實地踏勘及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)爬取,對上海市典型城市綜合體的土地開發(fā)數(shù)據(jù)加以收集.并通過問卷調(diào)查獲取其活動群體的出行信息.以下對選取的城市綜合體案例及數(shù)據(jù)獲取進行基本的介紹.

表1 已有城市綜合體分類方法綜述

2.1 研究案例概述

本研究選取了上海市11個較具代表性發(fā)展較為成熟的城市綜合體作為主要的研究對象.11個調(diào)查點在市域范圍內(nèi)分布如圖1所示.

圖1 上海城市綜合體案例選點分布

2.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

本研究所采用數(shù)據(jù)主要來自問卷調(diào)查及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺.城市綜合體活動群體出行數(shù)據(jù)通過問卷調(diào)查獲取,2011~2016年間多次開展問卷調(diào)查,受訪人群為以城市綜合體研究區(qū)域為目的地(D點)的出行人群,共回收有效問卷2 255份.并于2016年底單獨開展了一次出行起點(O點)信息補充采集,確保平均每個城市綜合體的全方式O點樣本量不低于200,部分達到500~700.

本文在進行建成環(huán)境指標(biāo)統(tǒng)計時,大多采用1 km半徑緩沖區(qū)為統(tǒng)計口徑,鑒于居民慢行可達的生活圈配置直接影響到居民的日常活動,因而在進行設(shè)施點密度指標(biāo)統(tǒng)計時,以15 min慢行圈為統(tǒng)計口徑(問卷獲取的居民可接受的慢行時長).以五角場為例,如圖2所示,以區(qū)域中心為出發(fā)點,依托實際路網(wǎng)條件通過密集放樣和時間篩選,提取多個方向的15 min慢行可達點而后轉(zhuǎn)線得到.

圖2 五角場15 min慢行圈示意圖

3 基于土地開發(fā)水平及輻射能力的城市綜合體分類方法

土地開發(fā)水平是指土地開發(fā)強度、混合程度、及功能劃分等特質(zhì)綜合形成的土地開發(fā)活力及城市服務(wù)能力.土地開發(fā)水平將直接影響城市綜合體在市域范圍的服務(wù)影響力,映射到其活動群體的相關(guān)特征上,將呈現(xiàn)出活動來源空間分布及交通行為的差異.因而基于土地開發(fā)水平及輻射能力的分類方法,將對精細(xì)化交通系統(tǒng)配置具有指導(dǎo)意義.

3.1 城市綜合體土地開發(fā)水平評價

本研究在進行城市綜合體土地開發(fā)水平評價時,選取涵蓋用地開發(fā)多樣性、影響城市活力的主要用地類型所占比例、公交系統(tǒng)配置水平、居民日常公共設(shè)施配置水平等方面的9個指標(biāo).其中用地混合度Rmix計算公式如下:

(1)

式中:pi為1 km半徑圓形緩沖區(qū)用地類型i所占的用地面積比例;n為1 km半徑圓形緩沖區(qū)內(nèi)用地類型總數(shù);wi為用地類型i的權(quán)重.

由于這些指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性,因而在進行指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理之后,通過主成分分析對其進行降維處理,得到2個主成分,旋轉(zhuǎn)后的因子負(fù)載矩陣如表2所示.表中,加粗字體為主成分對應(yīng)的主要指標(biāo).

表2 旋轉(zhuǎn)后的因子負(fù)載矩陣

主成分1表征基礎(chǔ)設(shè)施配置水平,主成分2表征土地開發(fā)的城市活力.兩個主成分的因子貢獻度分別為62.9%,21.2%,由此得到各城市綜合體土地開發(fā)的兩個主要成分因子得分及綜合得分如表3所示.土地開發(fā)評分結(jié)果顯示,城市綜合體土地開發(fā)水平可以用1.5作為分界線,將其分為兩類(編號1~7高水平組,8~11低水平組).

表3 各城市綜合體主成分因子得分及土地開發(fā)綜合評分

3.2 城市綜合體市域影響力差異分析

城市綜合體市域影響力,是因其豐富多樣的城市功能,吸引市民來該城市綜合體活動的能力,是對土地開發(fā)活力的直觀反映.本節(jié)通過活動群體O點街道分布特征,對基于土地開發(fā)水平的分組結(jié)果加以輔證.

我國直轄市行政區(qū)下轄的街道擁有一定的行政級別,街道承擔(dān)著市民日常出行活動重要的地域單元功能,因而以街道為統(tǒng)計單位,各城市綜合體O點街道分布比例如圖3所示.從活動群體O點街道分布特征可得,城市綜合體之間輻射范圍差異與3.1節(jié)的土地開發(fā)水平分組結(jié)果相吻合:一類為市域型綜合體(對應(yīng)土地開發(fā)水平較高組),此類綜合體在市域范圍內(nèi)輻射面較廣,跨街道輻射能力更強;另一類為區(qū)域型綜合體(對應(yīng)土地開發(fā)水平較低組),此類城市綜合體以其所處的街道及鄰近圈層的街道為主要的服務(wù)對象,輻射能力較為局限,僅在周邊區(qū)域存在一定的影響力.

a 類型一:市域型綜合體

b 類型二:區(qū)域型綜合體

考慮到上海市市區(qū)(外環(huán)內(nèi))及郊區(qū)(外環(huán)外)街道規(guī)模存在差別,加入常住人口相關(guān)指標(biāo).表4統(tǒng)計的80%客流來源覆蓋范圍對應(yīng)的各項統(tǒng)計指標(biāo)可以看出,街道數(shù)、人口密度均存在較為明顯的分界值.通過k-means聚類的方法可以得到兩類城市綜合體覆蓋能力的平均水平:市域型綜合體80%客流來源平均可以覆蓋40個街道,主要輻射范圍內(nèi)人口密度通常不低于1萬·km-2;區(qū)域型綜合體的對應(yīng)平均輻射水平為覆蓋街道數(shù)20個,對應(yīng)人口密度不超過1萬·km-2.

表4 兩類城市綜合體80%客流來源覆蓋范圍統(tǒng)計

綜上,在進行城市綜合體類型定位時,可結(jié)合土地開發(fā)水平評分,及綜合體預(yù)計客流來源對應(yīng)的街道群人口密度.土地開發(fā)綜合得分大于1.5,且潛在客流來源對應(yīng)的街道群人口密度大于1萬·km-2的城市綜合體為市域型綜合體,在市域范圍內(nèi)有較強的影響力,反之則可定位為區(qū)域型綜合體,旨在服務(wù)周邊區(qū)域.

3.3 兩類城市綜合體輻射范圍特征分析

為了更為直觀地表現(xiàn)兩類城市綜合體的市域輻射特征,對11個城市綜合體的O點街道分布比例進行圈層式統(tǒng)計(圖4),由內(nèi)而外分為4個圈層:綜合體所處街道,相鄰圈層街道(與綜合體所在街道直接接壤的街道),間隔圈層街道(相鄰圈層街道接壤的外層街道),外圍及遠(yuǎn)距離街道(間隔圈層街道以外的其余街道).分圈層統(tǒng)計結(jié)果顯示市域型綜合體由內(nèi)至外呈倒三角式分布,綜合體對遠(yuǎn)距離的街道也有較強的輻射能力.而區(qū)域型綜合體則明顯呈正三角式分布.

對各綜合體的活動群體O點進一步進行置信橢圓的繪制及指標(biāo)計算,采用一倍標(biāo)準(zhǔn)差(1σ)的精度(68.3%概率值),結(jié)果如表5所示.表中,旋轉(zhuǎn)角度一列括號內(nèi)數(shù)字為粗略估算的該綜合體與市中心(以人民廣場站為基準(zhǔn))的連線偏角,計量方法與置信橢圓的轉(zhuǎn)角一樣以正北方向為基準(zhǔn),順時針旋轉(zhuǎn).置信橢圓是表征活動空間分布特性的重要方式,從概率分布的角度,體現(xiàn)了活動群體在空間上的分布特征.橢圓的面積大小代表了活動空間的尺度,長軸和短軸分別反映空間分布最多及最少的方向.旋轉(zhuǎn)角度是指以正北方向為基準(zhǔn),順時針旋轉(zhuǎn)到長軸的角度.

圖4 兩類城市綜合體活動群體圈層分布特征(以街道為單位)

表5 兩類城市綜合體的O點置信橢圓指標(biāo)表

從面積指標(biāo)可以看出,市域型的O點概率分布范圍較為均衡,在0.03 km2左右,說明市域型綜合體概率服務(wù)規(guī)模較為一致.同時,從信橢圓長短軸比例可見市域型綜合體輻射方向更均衡(1.5左右),而區(qū)域型城市綜合體方向性較強(2左右),且主要方向(除江橋萬達外)大體呈向心(指向市中心)趨勢,如圖5所示為4個區(qū)域型綜合體的出行O點置信橢圓圖.

圖5 區(qū)域型綜合體活動群體O點置信橢圓統(tǒng)計圖

4 城市綜合體分類對于交通行為的識別效力

城市綜合體因其土地開發(fā)水平參差不齊,呈現(xiàn)出市域范圍內(nèi)的服務(wù)影響力差異.因而必然對活動群體的交通行為產(chǎn)生影響.本節(jié)從交通方式選擇及方式轉(zhuǎn)移意愿切入對兩類綜合體進行定量分析對比.

4.1 基于綜合體分類的出行方式選擇模型標(biāo)定

本研究基于問卷數(shù)據(jù),及城市綜合體區(qū)位特征和分類結(jié)果,通過Nlogit軟件對兩類城市綜合體的活動群體進行出行方式選擇的多項Logit模型(multinomial Logit model, MNL)標(biāo)定.模型因變量為出行方式選擇,選擇肢設(shè)置了小汽車、常規(guī)地面公交、軌道交通、慢行4種,以慢行方式作為參照.

建模初期選取的參數(shù)主要分為個人屬性、活動屬性、綜合體屬性三大類.最終模型標(biāo)定結(jié)果如表6所示,只保留了顯著性較好的變量,經(jīng)過自由度調(diào)整的優(yōu)度比為0.269,且變量大多顯著,說明模型擬合優(yōu)度較好.

表6 城市綜合體活動群體出行方式選擇MNL模型標(biāo)定結(jié)果

注:“***",“**",“*"分別表示在99%,95%,90%置信水平上顯著.

變量參數(shù)擬合結(jié)果顯示,活動本身的屬性對于方式的選擇有較大影響,城市綜合體的通勤出行更傾向于選擇公交系統(tǒng),且三個機動化出行選擇肢的fre(出行頻率)系數(shù)均為負(fù),說明周頻率越高的綜合體活動越可能選擇慢行出行,其次選擇地面公交.與綜合體分類有效性直接相關(guān)的變量Utype(綜合體類型)的參數(shù)擬合結(jié)果顯示,在95%的置信水平上該參數(shù)對于各選擇肢均顯著,說明本文的分類方法對出行方式選擇存在顯著影響.Utype的系數(shù)值由大到小分別為軌道交通(5.349),地面公交(3.739),小汽車(3.389),說明市域型綜合體(Utype=1)與區(qū)域型綜合體(Utype=0)相比,公共交通相對小汽車出行更有優(yōu)勢.

4.2 私車出行群體方式轉(zhuǎn)移意愿差異

對于城市綜合體私車出行群體,以公共交通系統(tǒng)替代其原有出行方式可能性有多大?因而對小汽車出行群體進行方式轉(zhuǎn)移的主觀意愿調(diào)查,主要包括對停車費用增長、停車后步行時間增長、公交出行時間相較于小汽車出行時間的比例增長三個方面的容忍程度.5分制,數(shù)值越高說明容忍度越低,即對小汽車越“堅持".對兩類綜合體的意愿數(shù)據(jù)進行均值對比(表7),可發(fā)現(xiàn)大多數(shù)出行者對于放棄小汽車的態(tài)度沒有明顯的偏向性(即均值在3左右).步行時間意愿和公交時間意愿的sig值均小于0.05,說明市域型綜合體在時間容忍度上均顯著高于區(qū)域型綜合體活動群體,即區(qū)域型城市綜合體的私車出行群體對小汽車出行方式表現(xiàn)得更為堅持.

表7 兩類城市綜合體小汽車出行群體意愿打分對比結(jié)果

Tab.7 t-test for car travellers' willingness scores corresponding to both types of urban complexes

城市綜合體類型N均值tsig.(雙側(cè))停車費用意愿市域型603.30-1.1820.239區(qū)域型683.65市域型603.02-3.0810.003步行時間意愿(停車后步行至目的地時間)區(qū)域型683.81公交時間意愿(公交與小汽車出行時間比值)市域型603.58-2.0590.042區(qū)域型684.03

調(diào)查顯示,區(qū)域型城市綜合體在公交系統(tǒng)服務(wù)存在短板,這一短板可能使得私車出行群體“被迫"對目前的出行方式更為執(zhí)著.因而對于此類綜合體,當(dāng)務(wù)之急是加強公共交通系統(tǒng)對出行群體的“吸引力".相反,市域型綜合體私車出行群體對公共交通方式的轉(zhuǎn)移意愿則較為積極,且既有公交水平較高,又可從私車“阻力"角度著手,例如提高停車費等[9],增加小汽車這種出行方式對出行群體的“排斥力",從而推動更多的群體向公共交通系統(tǒng)轉(zhuǎn)移.

5 傳統(tǒng)分類方法復(fù)核

本研究提出的城市綜合體分類方法,在活動者交通行為和交通意愿差異方面體現(xiàn)出了較顯著的識別效力.回顧表1的3大類現(xiàn)有城市綜合體分類方法,將11個城市綜合體案例按照現(xiàn)有分類方法分別進行歸類,而后與本文提出的分類方法進行復(fù)核,如表8所示.表中:對應(yīng)綜合體編號列參照表3中各綜合體案例點編號;輻射能力為本文提出的分類標(biāo)準(zhǔn).其他分類標(biāo)準(zhǔn)來源于現(xiàn)有文獻梳理結(jié)果.根據(jù)上海市實際情況,在區(qū)位導(dǎo)向類方法下增加了以城市關(guān)鍵快速路環(huán)線(內(nèi)、中、外環(huán))為基準(zhǔn)的分類.

表8 城市綜合體不同分類方法下研究案例對應(yīng)分類結(jié)果

Tab.8 Classification results of urban complex cases under different classification methodologies

分類標(biāo)準(zhǔn)劃分細(xì)類對應(yīng)綜合體編號交通樞紐型功能導(dǎo)向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、產(chǎn)學(xué)科研型1,11多功能休閑旅游型2,3,4,5,7商貿(mào)商務(wù)居住型6,8,9,10CBD中心型1,2,4,6城市功能區(qū)位城市副中心型3,5,7城郊型8,9,10,11區(qū)位導(dǎo)向特定功能區(qū)型內(nèi)環(huán)2,3,4,5,6上海圈層區(qū)位中環(huán)1外環(huán)外環(huán)外8,9,10,11<50萬m2,小型城市綜合體8,9建筑體量50~100萬m2,中型城市綜合體3,4,6,10,11>100萬m2,大型城市綜合體1,2,5,7市域型綜合體1,2,3,4,5,6,7輻射能力區(qū)域型綜合體8,9,10,11

經(jīng)過與現(xiàn)有文獻常見的3大分類方法復(fù)核,結(jié)果顯示:城市綜合體在市域范圍內(nèi)的區(qū)位因素對城市綜合體輻射能力有較顯著影響,外環(huán)是一個重要的區(qū)位分界線.這一結(jié)論在4.1節(jié)模型標(biāo)定時得到了定量驗證,模型中變量Loc(市域位置)在99%置信水平上顯著.針對上海市非均質(zhì)土地開發(fā)模式,位于外環(huán)內(nèi),且建筑體量不低于100萬m2時,一般為市域型綜合體;位于外環(huán)外,且建筑體量不高于100萬m2時,一般為區(qū)域型綜合體.

6 結(jié)語

本文提出了基于土地開發(fā)水平及市域影響力的城市綜合體分類方法,將城市綜合體分為市域型綜合體和區(qū)域型綜合體兩類.并對兩類綜合體的輻射范圍進行了特征分析.而后從交通方式選擇行為角度,通過客觀行為模型標(biāo)定和主觀意愿差異分析,定量地驗證了該分類方法對于交通行為的識別效力,同時說明對精細(xì)化交通系統(tǒng)配置規(guī)劃的指導(dǎo)意義.最后通過與傳統(tǒng)分類方法的復(fù)核,提出了在實際項目中操作性更強的分類方法.在實際城市綜合體項目初期規(guī)劃階段,可對城市綜合體進行類型判別從而為精細(xì)化交通系統(tǒng)配置提出明確導(dǎo)向,避免規(guī)劃方向的偏離.由于案例數(shù)及案例類型有限,區(qū)位及建筑體量等級的更多組合模式可能產(chǎn)生的綜合體類型,以及分類方法對于不同城市的普適性程度,尚缺乏足夠數(shù)據(jù)說明,有待進一步豐富案例集及對應(yīng)數(shù)據(jù)進行后續(xù)研究.