TOD模式下軌道交通站點運行情況的評估研究
——以上海軌道交通7號線顧村公園站為例

姚存卓 YAO Cunzhuo

從廣義上來說，TOD是指以任何交通設施建設為主導的城市開發(fā)活動，而狹義的TOD則特指以公共交通設施為主導的開發(fā)[1]。它通過土地使用和交通政策來協(xié)調(diào)城市發(fā)展過程中產(chǎn)生的交通擁堵和用地不足的矛盾。

本文以上海市規(guī)模最大的大型居住社區(qū)顧村大型居住社區(qū)附近的顧村公園站為例，從土地使用和交通的雙向交互視角對軌道交通站點TOD模式的實施情況進行分析研究，以期對此類站點的后續(xù)建設改進提供一定的借鑒。

1 TOD站點評價體系建構

1.1 TOD評價體系的相關文獻概述

自1993年TOD的創(chuàng)始人彼得·卡爾索普正式提出TOD模式以來，其理論內(nèi)涵不斷得到拓展，其中1997年確定的“3D”原則包括：密度（density）、多樣性（diversity）、合理的設計（design），1998年在“3D”原則的基礎上補充了兩項：增加基于站點節(jié)點的空間影響拓展“距離”（distance to transit）原則和基于公共交通走廊與區(qū)域功能發(fā)展的“目的地可達性”（destination accessibility）原則。這些原則都反映出交通與土地使用的互動關系對TOD理論發(fā)展的影響。

同時，對TOD模式的評價體系研究也始終保持活躍，其中包括2004年Robert Cervero等[2]提出評價要素應包括空氣質(zhì)量、開放空間、步行環(huán)境、乘客數(shù)量和稅收、減少城市蔓延、沿鐵路和公交設施重塑城市發(fā)展格局等。2005年Renne J L等[3]進一步細化提出土地的混合利用、公共交通的搭乘率、密度、新建或恢復的辦公零售空間、步行化的定位、人性化程度、車輛的行駛里程、空氣質(zhì)量、新建或恢復的住房、新建或改進的停車場面積、資產(chǎn)價值增長、住戶的差異性、自行車停靠架或鎖存設施、交通控制設施包括交通寧靜化措施、可支付性的住宅、自行車專用道數(shù)量等要素。2007年Chapel K[4]提出的TOD評價要素包括覆蓋區(qū)域、土地用途、密度、停車規(guī)劃等，尤其側重對土地開發(fā)密度的詳細論述。

21世紀以來，TOD模式在國內(nèi)蓬勃發(fā)展，國內(nèi)學者結合國情對其評價體系進行了深入研究。2007年李森等[5]提出的評價體系包括基本功能評價、社會效益評價、經(jīng)濟效益評價、環(huán)境效益評價4個一級指標，及42個二級指標。陳吉發(fā)等[6]提出4個一級指標：交通系統(tǒng)效益、經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。2011年吳放[7]根據(jù)美國、澳大利亞學者對TOD評價指標的分類研究，結合杭州統(tǒng)計資料范圍和深度的有限性，確定TOD評價的3類指標：土地利用——混合功能的城市結構數(shù)量，步行活動——可進入性，與公共交通的聯(lián)系程度——多模式公共交通系統(tǒng)性能。2014年陳穎雪等[8]15提出TOD模式下軌道交通車站的交通功能指標主要為：車站輻射范圍、車站客流吸引力指數(shù)、特定交通功能以及站點周邊土地發(fā)展變化率。2014年丁孟雄[9]根據(jù)3D原則的10項主題選取了建成地塊密度、每平方公里人口數(shù)、辛普森指數(shù)、用地模式分析、道路平面布局、道路網(wǎng)連接性、機動車/自行車圈數(shù)、交叉口平均距離、公交站點覆蓋率、換乘節(jié)點等22項評價因子。

對上述評價體系進行總結，發(fā)現(xiàn)土地開發(fā)強度和使用混合情況、公共交通輻射和分擔比例、公交銜接方式及效率等是各評價體系中的高頻評價指標，其他指標則根據(jù)評估的不同側重點各有增減。此外，在評價方式方面，量化打分和定性判斷都存在一定的薄弱環(huán)節(jié)，前者在數(shù)據(jù)采集、提取的過程中難免受主觀判斷的影響，后者雖然從解決問題導向上具有借鑒價值，但欠缺說服力。

本文根據(jù)已有的評估研究成果，結合定性、定量的方式建立一套操作性較強的評估體系，既包括利用數(shù)據(jù)計算出的分值性指標，也有依據(jù)圖形判斷的定量分析結果。

1.2 指標體系框架

評估體系結構按照層次分析法構成，目標層為TOD站點運行水平。本文以站點作為整體對象進行評估，故涉及微觀層面的設計類和宏觀層面的目的地可達性類指標不納入本次評估范圍。第一準則為3項，分別是密度、多樣性和有節(jié)點的空間影響拓展“距離”原則。第二準則從第一準則中進一步提取主導性因素，包括開發(fā)強度、用地多樣性、人口多樣性等7個主題。密度取決于開發(fā)強度和人口密度，并可通過站點客流量輔助觀察。多樣性可以通過土地多樣性、居住人口多樣性和職住平衡來進一步表達其意義所在。距離取決于交通影響力。

1.3 指標因子遴選

本文從TOD3大原則的7項第二準則中選取10項評價因子（見表1）。

（1）年均供地占比值。住宅、商業(yè)、辦公建筑是構成城市建設總量的主要組成部分，也是決定城市整體開發(fā)強度的主體。根據(jù)Aloson競租理論，商業(yè)辦公和居住對區(qū)位可達性的要求和敏感度最高，因此站點輻射范圍內(nèi)的年均供地占比值主要統(tǒng)計的用地類型為住宅、商業(yè)和辦公，可利用軌道站點實施前后某站點輻射范圍內(nèi)的開發(fā)用地年均增幅表示，計算公式為：

表1 TOD模式下站點運行情況評估體系表Tab.1 Evaluation system of station operation under TOD mode

式中，α為站點輻射范圍年均用地增長值；ai為站點實施第i年站點輻射范圍內(nèi)新增用地面積；a站點為站點輻射范圍總用地面積；i為實施的第i年。

（2）容積率。相對于年均供地占比值指示供地規(guī)模，容積率側重于考察用地的供地強度。該指標的運算方式與地塊容積率的計算方式相同，統(tǒng)計用地類型同年均供地占比值。計算這一指標并與上海開發(fā)強度分區(qū)指標進行橫向比較，可以掌握該站點對周邊地區(qū)開發(fā)強度的帶動水平。

（3）每平方公里人口數(shù)。該指標是TOD評價的常用指標，軌道站點周邊人口數(shù)量與進出站客流顯著正相關[10]。該指標可以通過與其他地區(qū)或其他站點的橫向比較，掌握該站點周邊地區(qū)的人口集聚水平。計算公式為：

式中，r為站點輻射范圍內(nèi)每平方公里人口數(shù)；a居i為站點輻射范圍內(nèi)第i塊居住用地的建筑面積；a站點為站點輻射范圍總用地面積。

（4）日均客流量自然對數(shù)。該指標指征客流量水平，指標值越高，說明站點客流量越大。計算方式采用金昱[11]15提出的日均客流量自然對數(shù)，并與其提出的不同類型站點客流特征對比表進行橫向比較（見表2）。

計算公式為：

表2 上海市不同類型站點客流特征對比表Tab.2 Comparison of passenger flow characteristics of different station types in Shanghai

式中，P為日均客流量自然對數(shù)；Q均為觀察日內(nèi)日均客流量。

（5）土地利用混合度。土地利用混合度采用Bhat和Guo[12]提出的計算方法，LUMIX值越大，說明土地利用混合度越高，反之越低。計算方式如下：

式中，LUMIX為土地利用混合度；R為站點輻射范圍內(nèi)住宅用地面積；O為站點輻射范圍內(nèi)辦公用地面積；C為站點輻射范圍內(nèi)商業(yè)用地面積；OT為站點輻射范圍內(nèi)其他用地面積，L為4類用地面積的總和。

（6）居住人口辛普森指數(shù)。人口多樣性與用地多樣性一樣，是TOD發(fā)展多樣性的一項重要指標。根據(jù)丁孟雄[9]所述，辛普森指數(shù)是一種簡便的測定群落中物種多樣性的指數(shù)，如果群落中種數(shù)越多，各種個體數(shù)量分配越均勻，該指數(shù)越高，指示群落多樣性越好。人口辛普森指數(shù)以性別、生理、心理、職業(yè)、年齡、收入等多種因素作為考察對象，指數(shù)越接近1，說明不同收入人群的混合度越高。該指標的局限性在于受考察對象的分類方式的影響較大。計算方式如下：

式中，D為人口辛普森指數(shù)；ni為站點輻射范圍內(nèi)第i類人群數(shù)量；N站點為站點輻射范圍總居住人數(shù)。

由于出行的時間成本和交通成本相較其他人口因素而言對于交通出行方式的選擇更具有相關性，因此本文以月收入作為居住人口辛普森指數(shù)的特征指標。

（7）站點客流集聚程度。該指標可以通過考察軌道交通站點標準化后的小時客流方差情況得出。方差越小，說明站點客流越穩(wěn)定，客流來源多樣性越高，職住關系處于良好平衡狀態(tài)。標準化過程采用歸一化方法。根據(jù)金昱[11]15的研究結果，計算方式如下：

式中，S2為站點標準化后的小時客流方差；χi為標準化后的某i時段客流量；χ為標準化后的時均客流量；m為總時段數(shù)。

（8）站點輻射距離。站點輻射距離是考察站點服務水平的常用指標，關于這一指標的計算方式包括陳穎雪等[8]15提出用不同換乘交通工具按照平均速度和平均集散時間得出不同換乘交通工具的集散距離，再乘以分擔率加和可得；葉益芳[13]利用出行時間、出行成本作為核心要素的計算方法；楊京帥等[14]74在研究吸引范圍時提出需要對集散距離作折算處理等。

基于數(shù)據(jù)收集的可能性和樣本比較分析的需要，本文采用陳穎雪[8]15提出的計算方法，同時參考楊京帥等[14]74的折算系數(shù)，計算方式如下：

式中，θ為站點輻射距離；ωi為第i種車站集散交通方式的分擔率（通過調(diào)查獲得）；Ti為第i種車站集散交通方式的平均集散時間（通過調(diào)查獲得）；Vi為第i種車站集散交通方式的平均速度；i為第i種集散交通方式；Z為折算系數(shù)。

（9）站點輻射范圍。確定輻射范圍的最簡單方式即以輻射距離為半徑R形成規(guī)則影響區(qū)。但是這種方法忽視了河道、交通干道和鄰近站點輻射范圍的交叉重疊等阻抗因素的影響。因此，輻射范圍需要在以輻射距離為半徑R形成規(guī)則影響區(qū)的基礎上，結合上述因素進行修正。有研究提出修正的計算方式，如郭鵬等[15]基于GIS技術和矢量柵格化處理計算城市軌道交通站點客流輻射區(qū)等，但此類研究多以單一阻抗因素作為研究對象，難以在實際操作中運用。本文采取實地調(diào)查和問卷調(diào)查結合的方式對各類阻抗因素進行分析，確定站點輻射范圍。

（10）客流吸引力指數(shù)。陳穎雪等[8]15研究提出軌道交通車站客流吸引力指數(shù)可以顯示站點交通輻射范圍內(nèi)的人群對軌道交通方式的選擇概率，以指示軌道交通的吸引力。它可通過車站輻射范圍內(nèi)站點一天進出站客流量與站點交通輻射范圍內(nèi)居民一天出行總量的絕對比值獲得。計算方式如下：

式中，β1為站點輻射力度絕對值；Q為車站單日進出站客流量均值（由站點檢票機系統(tǒng)獲得）；Q總為車站輻射范圍內(nèi)居民單日出行總量均值。

由于居民一天的出行總量的調(diào)查難度極高，操作性不強，因此本文提出可用人口密度、站點輻射范圍以及人均出行次數(shù)來估算居民一天的出行總量。計算方式如下：

式中，β2為站點輻射力度估算值；Q為車站單日進出站客流量均值（由站點檢票機系統(tǒng)獲得）；r為站點輻射范圍每平方公里人口數(shù)；θ為站點輻射范圍；q為人均出行次數(shù)（按上海第五次綜合交通調(diào)查成果計算）。

1.4 評價體系應用方法

本文采用的評價體系涉及不同類型的指標因子。這些指標因子多為相對指標，可對其分配權重并賦值，從而對站點總體發(fā)展水平進行量化打分，也可作為單個站點TOD運行情況的衡量工具，發(fā)現(xiàn)其不足并提出改進建議。

2 顧村公園站TOD評價指標獲取與分析

上海軌道交通7號線北延伸段規(guī)劃方案于2005年正式獲批。在顧村大型居住社區(qū)附近共設有3個站：顧村公園站、劉行站、潘廣路站，全部位于顧村大型居住社區(qū)主要通道——陸翔路沿線。顧村公園站啟用于2008年12月5日，設置的主要目的是以軌道交通帶動整個大居建設，方便市民交通生活，也就是“TOD”模式的核心理念。本文以顧村公園站為例，探討站點TOD模式運行情況的評估方法。

基礎數(shù)據(jù)獲得來源包括市區(qū)統(tǒng)計局網(wǎng)站公布數(shù)據(jù)、寶山區(qū)歷年出讓數(shù)據(jù)、站點檢票機系統(tǒng)數(shù)據(jù)等，同時就顧村公園站點周邊居民的居住分布、收入結構、軌道交通出行選擇、交通接駁等信息開展問卷調(diào)查，獲取相關基礎數(shù)據(jù)。

2.1 密度分析

2.1.1 年均供地占比值

根據(jù)2005—2016年顧村公園站周邊土地出讓情況，由公式（1）可得站點輻射半徑內(nèi)年均供地占比為0.82%。該數(shù)值高于寶山全區(qū)的平均水平0.56%（見表3-表4）。

2.1.2 容積率

顧村公園站輻射半徑范圍內(nèi)2005—2016年已出讓住宅用地、商業(yè)、辦公用地共227.15 hm2，建筑量為351.38萬m2，開發(fā)容積率為1.55，其中居住為1.52，商業(yè)為2.10，辦公為2.50（見表5），按照上海市新城、新市鎮(zhèn)開發(fā)強度分區(qū)，此3類用地屬于基本強度地區(qū)，均屬于II級強度區(qū)（見表6）。

2.1.3 每平方公里人口數(shù)

根據(jù)顧村大型居住社區(qū)控制性詳細規(guī)劃，規(guī)劃站點輻射半徑內(nèi)居住用地366.5 hm2，規(guī)劃住宅總建筑量約439萬m2，人均住房面積35 m2/人。按公式（2）計算，得r=19 279人/km2,該數(shù)值高于長寧區(qū)人口密度（見表7）。

表3 2005—2016年顧村站點輻射半徑內(nèi)出讓地塊情況Tab.3 Land transfer within radiation radius of Gucun Park Station from 2005 to 2016

表4 2005—2016年寶山區(qū)出讓地塊情況Tab.4 Land transfer in Baoshan District from 2005 to 2016

表5 顧村公園站輻射半徑內(nèi)開發(fā)強度情況表Tab.5 Development intensity within radiation radius of Gucun Park Station

2.2 多樣性分析

2.2.1 日均客流量自然對數(shù)

采集顧村公園站2018年3月5日—3月16日的工作日客流數(shù)據(jù)可知，日均客流量為5 113人次/d，按公式（3）計算可得日均客流量自然對數(shù)為8.54。根據(jù)金昱[11]15對上海不同類型站點客流特征的對比分析以及分類情況，顧村公園站屬于低客流站點。

2.2.2 土地利用混合度

按照顧村公園站站點輻射距離2.7 km計算，住宅用地面積366.5 hm2，辦公用地面積14.7 hm2，商業(yè)用地面積26.43 hm2，按照公式（4）計算結果為X=0.29，低于0.37這一全市各類站點土地利用混合度水平[11]16。

2.2.3 居住人口辛普森指數(shù)

本文基于在顧村大型居住社區(qū)范圍內(nèi)收集到的有效調(diào)查問卷1 188份，對顧村公園站輻射范圍內(nèi)的居民收入水平進行梯度聚類調(diào)查（見表8）。

由公式（5）計算可得顧村公園站周邊的居住人口辛普森指數(shù)為0.8247，高于全市平均水平0.7705。該數(shù)值還可結合多個站點的同類數(shù)據(jù)作進一步的聚類分析，獲得該數(shù)值在所有站點中所處的相對水平。同時，采集全市收入梯度分布情況，用于比較分析（見表9）。

2.2.4 站點客流集聚程度

本文采用2018年3月5日—3月16日之間共12天的小時客流數(shù)據(jù)，由公式（6）可得顧村公園站點標準化后的小時客流方差9.3，其處于金昱[11]15研究中的高值范圍。同時也可以發(fā)現(xiàn)站點早高峰小時系數(shù)為26.2%，晚早高峰小時客流比僅為0.11（見表10）。因此，早高峰客流高度聚集是導致方差值變大的主要原因。

表6 上海新城、新市鎮(zhèn)開發(fā)強度指標表Tab.6 Development intensity index table of new towns in Shanghai

表7 顧村公園站輻射半徑內(nèi)人口密度類比表Tab.7 Analogy of population density in radiation radius of Gucun Park Station

表8 顧村公園站輻射范圍內(nèi)居民收入水平分布表Tab.8 Income distribution of residents within the radiation scope of Gucun Park Station

表9 2018年上海市薪資水平報告Tab.9 Salary level report of Shanghai residents in 2018

表10 顧村公園站小時客流分布情況表Tab.10 Distribution of hourly passenger flow at Gucun Park Station

2.3 距離分析

2.3.1 站點輻射距離

在顧村大型居住社區(qū)范圍內(nèi)收集到的1 188份問卷中，選擇顧村公園站乘坐軌道交通的共575份，調(diào)查內(nèi)容涉及接駁方式、接駁時間等，各種交通方式的平均速度及使用經(jīng)驗值見表11。顧村公園站點附近路網(wǎng)基本為方格網(wǎng)，參考楊京帥等[14]74研究中的折算系數(shù)取0.798計，根據(jù)公式（7）可得顧村公園站的輻射距離為

2.7268 km。

該結果可與其他郊區(qū)站點進行比較分析，如本文與陳穎雪等[8]16對軌道交通2號線站點的研究結果（見表12）相比較。與同樣位于外環(huán)線附近的唐鎮(zhèn)站相比，顧村公園站的輻射距離只有唐鎮(zhèn)站的一半。

2.3.2 站點輻射范圍

本文在以輻射距離2.7268 km為半徑形成的規(guī)則影響區(qū)內(nèi)進行實地調(diào)查。現(xiàn)狀滬太路以北的寶安公路段為紅線寬度50 m的城市快速路，交通阻抗強度較高，且與劉行站相距較近，對滬太路以西寶安公路以北區(qū)域居民的問卷調(diào)查顯示，573人中僅有1人乘坐顧村公園站，符合實地調(diào)查判斷。因此，該區(qū)域不劃入顧村公園站的輻射范圍。此外，外環(huán)線和蕰藻浜的交通阻抗強度也較高，問卷調(diào)查中無人過蕰藻浜乘坐軌道交通7號線。因此，外環(huán)線以南地區(qū)無法劃入顧村公園站的輻射范圍，而顧村公園和顧村綠心屬于開發(fā)邊界外，也無法劃入顧村公園站的輻射范圍。故顧村公園站的實際輻射范圍約735 hm2（見圖1）。

2.3.3 客流吸引力指數(shù)

采集顧村公園站2018年3月5日—3月16日的工作日客流數(shù)據(jù)可知，日均出站客流量為43 110人次（由站點檢票機系統(tǒng)獲得），站點輻射范圍人口規(guī)模為12.5萬人。按照上海第五次綜合交通調(diào)查的人均出行次數(shù)2.267，由公式（9）計算出β2=15.2%，顧村公園站點輻射范圍內(nèi)的軌道交通客流吸引力指數(shù)要優(yōu)于全市水平（見表13）。

2.4 分析結果及建議

由“密度”的3項指標項可知，顧村公園站的用地開發(fā)規(guī)模優(yōu)于寶山區(qū)全區(qū)水平，開發(fā)強度處于全市新城二級開發(fā)強度，人口密度處于全市中等水平，站點客流水平處于低區(qū)間。

從“多樣性”的3項指標項分析，土地利用混合度數(shù)值較低。人口多樣性按照收入結構的分布情況要優(yōu)于全市平均水平。客流集聚程度呈現(xiàn)出明顯的雙峰型趨勢，通勤客流特征明顯，職住的用地平衡關系有待提高。

“距離”中的輻射距離處于中等水平，低于外環(huán)線同區(qū)位的其他站點；吸引力指數(shù)優(yōu)于全市水平，在調(diào)查關于不愿乘坐軌道交通的理由中，發(fā)車間隔太長、乘坐環(huán)境不舒適以及沒有合適常規(guī)公交位于前3位。

鑒于顧村公園站周邊已基本成為建成區(qū)，本文主要從提高站點客流、完善客流時段分布結構的角度，針對提高軌道站點輻射范圍、吸引力和緩解客流集聚程度提出相關建議。

（1）提高高峰時段發(fā)車頻率。用更好的乘坐體驗吸引客流，如舒適的等候環(huán)境、較少的排隊人數(shù)和寬裕的座位數(shù)量。

（2）提高地區(qū)多模式交通一體化建設力度。站點周邊要提高常規(guī)公交、自行車及步行等各類交通方式的換乘環(huán)境。提升自行車道和步行道的連續(xù)性和舒適度，提高常規(guī)公交車輛保有水平、運營時速和站點覆蓋率。

（3）提高用地布局與地面公交的關聯(lián)度。要進一步提高用地布局與公交網(wǎng)絡的匹配度，盡量圍繞軌道站點布局主要公交站點，并高精度設置地面公交與軌道交通站點連接。軌道站點周邊要作為社區(qū)公共活動的核心區(qū)域，側重集聚辦公、商業(yè)、社區(qū)醫(yī)療文化、基礎教育等混合用途用地。通過雙向聯(lián)動，進一步提升軌道交通站點的集聚度。

（4）提高顧村地區(qū)整體職住平衡水平。加快顧村地區(qū)商辦、產(chǎn)業(yè)等非居住用地供應，提升就業(yè)屬地化率，削減高峰通勤交通需求，提高站點運行質(zhì)量和整體經(jīng)濟性。

圖1 顧村公園站點實際輻射范圍分析圖Fig.1 Actual radiation range of Gucun Park Station

表11 顧村公園站接駁情況一覽表Tab.11 Connection of Gucun Park Station

表12 站點輻射距離比較分析表Tab.12 Comparison and analysis of station radiation distance

表13 上海市出行方式結構表（2014）Tab.13 Travel mode structure in Shanghai (2014)

3 結語

國內(nèi)關于站點TOD模式運行情況的評估研究尚處于發(fā)展階段。本文通過綜合分析各類評估方式的異同點，得出TOD站點運行評估的指標體系，即3項、7主題、10指標，并以軌道交通7號線顧村公園站為例進行評價。本文提出的TOD模式下軌道交通站點的評價指標和辦法具有普遍性，數(shù)據(jù)采集渠道也較為容易，可為管理部門的日常管理使用，有利于發(fā)現(xiàn)站點建設的薄弱環(huán)節(jié)，進而有針對性地提出改進措施，提高站點整體運行水平。

由于本文收集的站點數(shù)據(jù)樣本有限，參考數(shù)據(jù)多以寶山區(qū)以及全市總體情況為主，無法就各類站點展開進一步的聚類分析和綜合評定。此外，本文未將綠色低碳等內(nèi)容納入評估范圍。上述內(nèi)容可作為該評估系統(tǒng)后期深化完善的研究方向。