軌道交通對大都市區(qū)空間結(jié)構(gòu)演化的影響研究

劉永欣 靳來勇 王超深

摘 要：交通運輸工具深刻地影響著土地空間結(jié)構(gòu)演化。在機動化出行方式由道路交通向軌道交通轉(zhuǎn)變、城市功能區(qū)由中心城區(qū)向大都市區(qū)轉(zhuǎn)變的背景下，本文以城市化歷程較長、空間結(jié)構(gòu)形態(tài)同我國特大城市接近的布宜諾斯艾利斯為實證對象，研究了不同制式軌道交通在空間結(jié)構(gòu)演進(jìn)中的作用。軌道交通對空間結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在三個方面：一是有力地支撐了城市空間拓展;二是促成了“帶”形城市走廊的形成;三是支撐了中心區(qū)居住人口密度的降低和商業(yè)、商務(wù)人口密度的提升。

關(guān)鍵詞：大都市區(qū);軌道交通;出行時耗;空間結(jié)構(gòu)

中圖分類號：U239.5;TU984.113 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）04-0105-04

Abstract： The means of transportation profoundly affect the evolution of the spatial structure of the land. In the context of the transformation of motorized travel mode from road traffic to rail transit， and the transformation of urban functional areas from central urban areas to metropolitan areas， this paper used Buenos Aires， which had a long urbanization process and a spatial structure similar to that of China's megacities， as an empirical object， and studied the role of different rail transit systems in the evolution of spatial structure. The impact of rail transit on the spatial structure is mainly reflected in three aspects： the first is to strongly support the expansion of urban space; the second is to promote the formation of a "belt"-shaped urban corridor; the third is to support the reduction of residential population density and the increase of commercial and commercial population density in the central area.

Keywords： metropolitan area;railway transit;travel time consumption;space structure

大都市區(qū)作為城市發(fā)展到高級階段的空間聚落形式，擁有城市的基本屬性特征，如集聚性、多樣性、自組織性等，但是，由于大都市區(qū)擁有更大的人口規(guī)模和空間尺度，因此，其空間組織又顯著區(qū)別于人口和空間規(guī)模明顯偏小的特大城市[1]。自快速城市化從英國誕生以來，近200年的演進(jìn)歷程證明空間形態(tài)與交通運輸工具緊密關(guān)聯(lián)，在大都市區(qū)空間演化過程中，軌道交通起到了重要的支撐作用。研究軌道交通對大都市區(qū)空間結(jié)構(gòu)演化的影響機理，有利于提高大都市區(qū)空間組織效率乃至整個土地空間功效。在軌道交通進(jìn)入快速發(fā)展期和超大城市邁向大都市區(qū)的現(xiàn)實背景下，以擁有較長軌道發(fā)展歷程和城市空間演化歷程且空間結(jié)構(gòu)特征同我國特大城市高度接近的布宜諾斯艾利斯大都市區(qū)為研究對象，深入剖析不同制式軌道交通對城市空間及大都市區(qū)空間的影響機理和內(nèi)在機制，有較強的理論和現(xiàn)實意義。

1 布宜諾斯艾利斯大都市區(qū)概況

1.1 人口規(guī)?，F(xiàn)狀

布宜諾斯艾利斯是阿根廷首都，同時也是全國政治、經(jīng)濟和文化中心。2001年人口普查顯示，布宜諾斯艾利斯大都會區(qū)（含市區(qū)和31區(qū)）面積共計4 316 km2，現(xiàn)狀人口為1 212萬人，占阿根廷人口總數(shù)的1/3，是南半球僅次于圣保羅的第二大都市區(qū)，經(jīng)濟總量約占全國的一半。人口聚集和經(jīng)濟聚集方面，布宜諾斯艾利斯大都會區(qū)同中國大都市區(qū)接近，人口和經(jīng)濟首位度高。

1.2 人口增長歷程

布宜諾斯艾利斯大都市區(qū)主要由首都區(qū)和外圍郊區(qū)兩部分構(gòu)成。從人口增長歷程看，首都區(qū)人口自20世紀(jì)初開始快速增長，至20世紀(jì)中期基本達(dá)到現(xiàn)狀規(guī)模，此后人口相對穩(wěn)定，近年來出現(xiàn)了下降趨勢，但下浮幅度較小;而大都市區(qū)外圍地區(qū)人口則一直處于增長狀態(tài)，從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，郊區(qū)人口在1947年為167萬人，至2010年增加至1 205萬人，年均增長17萬人左右，其增長規(guī)律同東京、紐約、首爾、倫敦和巴黎等國外大都市區(qū)以及中國北京、上海等國內(nèi)大都市區(qū)發(fā)展歷程高度接近。布宜諾斯艾利斯首都區(qū)和大都市區(qū)人口增長歷程如圖1所示。

1.3 城市空間結(jié)構(gòu)與密度

從具體的空間形態(tài)特征看，首都區(qū)面積為165 km2（略小于我國特大城市劃定的中心城區(qū)范圍），現(xiàn)狀人口為270萬人，人口密度達(dá)到1.64萬人/km2，人口密度指標(biāo)同我國城市類似區(qū)位高度接近;郊區(qū)人口接近1 000萬人，人口密度約為0.4萬人/km2，在世界范圍內(nèi)處于較高的水平，同我國超大城市現(xiàn)狀的人口密度值接近。

舊城區(qū)有著與巴黎、巴塞羅那等歐洲歷史文化名城類似的高密度特征，高層建筑較少。城市新區(qū)建筑形態(tài)則同亞太城市類似，呈現(xiàn)出高強、高密的開發(fā)特征。從人口密度指標(biāo)看，其與我國城市高度吻合，呈現(xiàn)出明顯的圈層特征。

從道路空間結(jié)構(gòu)特征看，布宜諾斯艾利斯城區(qū)范圍內(nèi)擁有若干條紅線寬度較大的道路，與中國大都市區(qū)和韓國首爾等較為接近，以著名的七月九日大道為例，全長為4.6 km，紅線寬度達(dá)到148 m，共有18個車道，有力地支撐了兩側(cè)土地的高密度發(fā)展。七月九日大道及兩側(cè)建筑形態(tài)如圖2所示。

1.4 發(fā)展模式和空間結(jié)構(gòu)同中國都市的比較

布宜諾斯艾利斯以1%的國土面積承載著30%的人口和50%的國內(nèi)生產(chǎn)總值，土地空間的使用效率遠(yuǎn)高于其他規(guī)模城市，其同我國絕大多數(shù)省會城市在省域承擔(dān)的人口份額接近，在經(jīng)濟發(fā)展模式上均采取了極化發(fā)展模式，人口和其他經(jīng)濟要素高度集中在大都市區(qū)范圍內(nèi)，空間結(jié)構(gòu)具有明顯的趨同性。從軌道交通發(fā)展歷程看，布宜諾斯艾利斯于1913年開通了首條地鐵，在世界上是較早開通地鐵的城市，軌道交通對大都市區(qū)空間結(jié)構(gòu)演化的影響歷程較長，在類似于我國中心城區(qū)的范圍，空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)相對穩(wěn)定性。以布宜諾斯艾利斯為例，研究軌道交通對城市空間尤其是大都市區(qū)空間演化的作用，有利于總結(jié)空間效能提升的策略，更加針對性地提升我國大都市區(qū)空間組織功效。

2 交通工具變革與城市空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

軌道交通作為運量最大的城市交通方式，在每個時期均具有重要的運輸支撐作用。根據(jù)動力方式和運行速度，軌道交通分為早期軌道交通和現(xiàn)代軌道交通兩個類別，下面分別研究其對城市空間結(jié)構(gòu)演化的影響。

2.1 早期軌道交通與城市空間結(jié)構(gòu)

2.1.1 軌道馬車影響下的城市空間結(jié)構(gòu)。1810年，阿根廷擺脫西班牙殖民統(tǒng)治，進(jìn)入獨立發(fā)展階段，此時，布宜諾斯艾利斯擁有人口4.5萬人，城市建成區(qū)面積約為2 km2，人口密度為2.25萬人/km2，城市半徑約為500 m，是一個典型的步行城市[2]。1857—1865年，布宜諾斯艾利斯城區(qū)向外圍建設(shè)4條鐵路，以鞏固其中心地位，但是此時鐵路為蒸汽動力裝置，票價較貴且較為稀有，沒有承擔(dān)大量的通勤交通職能，城市空間拓展并沒有沿鐵路線展開。

1869年，布宜諾斯艾利斯城區(qū)人口達(dá)到17.1萬人，是1810年的3倍多，建成區(qū)面積增長257.5%，達(dá)到7.15 km2，人口密度依然維持在2.4萬人/km2左右，城市形態(tài)仍然呈現(xiàn)高度聚集特征。1895年，布宜諾斯艾利斯城區(qū)面積達(dá)到69 km2，與1869年的7.15 km2相比，建成區(qū)面積增長近865%。1869年，軌道馬車引入布宜諾斯艾利斯，與常規(guī)的馬車相比，軌道馬車幾乎不受天氣影響，極大地拓展了人們的出行半徑，支撐了城市規(guī)模的增加和空間形態(tài)的塑造。少量的富裕階層在軌道馬車支撐下將居住區(qū)建設(shè)在老城區(qū)外圍，促成了城市空間沿交通軸線拓展，建成區(qū)長軸半徑由步行時代的2～3 km延伸至8 km左右，外圍地區(qū)形成了軸線型的城市形態(tài)。但是，當(dāng)時僅少量的貴族能享有軌道馬車，使得這一交通方式不具有公共性，大部分底層勞動者仍然居住在中心區(qū)老舊建筑內(nèi)，中心區(qū)人口密度仍然較高。隨著郊區(qū)與中心區(qū)距離的增加，其人口數(shù)量明顯下降[2]。

2.1.2 早期有軌電車影響下的城市空間結(jié)構(gòu)。1898年，隨著有軌電車技術(shù)的成熟與推廣，其開始取代軌道馬車，并且成為真正意義上的公共交通方式。布宜諾斯艾利斯的第一條有軌電車連接中心區(qū)與外圍城鎮(zhèn)后，其逐步替代中心區(qū)既有軌道馬車。與軌道馬車相比，有軌電車出行更快速、更可靠、更舒適、更廉價和更穩(wěn)定，其在短期內(nèi)得到快速推廣。特別是1910年成立的英格蘭-阿根廷電車公司對布宜諾斯艾利斯所有線路進(jìn)行統(tǒng)一管理，其網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)得到充分發(fā)揮，極大地推動了城市空間拓展。

由于有軌電車良好的技術(shù)性能，其通達(dá)半徑快速延伸。1898年，進(jìn)入中心區(qū)的線路達(dá)到4條，此后線路數(shù)量仍有增長，到1914年，從外圍郊區(qū)進(jìn)入中心區(qū)的列車數(shù)量由1898年的306趟/d增長至751趟/d，列車發(fā)行數(shù)量增加145%，乘客數(shù)量增長500%。有軌電車的迅猛發(fā)展也促進(jìn)了交通干道沿線商業(yè)帶的形成和發(fā)展。隨著中、高收入人群向更廣泛的郊區(qū)擴散，一些達(dá)到人口門檻的郊區(qū)開始出現(xiàn)商業(yè)中心。但此時郊區(qū)商業(yè)中心的服務(wù)內(nèi)容和輻射半徑尚有限，大多數(shù)郊區(qū)居民還習(xí)慣于和中心商業(yè)區(qū)發(fā)生聯(lián)系?？臻g可達(dá)性的顯著提高，也使大多數(shù)城區(qū)形成了專門進(jìn)行商業(yè)、批發(fā)和工業(yè)活動的土地利用功能區(qū)，但此時的這些專業(yè)區(qū)域仍大多緊靠中心商業(yè)區(qū)。

2.2 現(xiàn)代軌道交通與大都市區(qū)空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

2.2.1 早期地鐵與城市空間。截至2015年，布宜諾斯艾利斯有6條地鐵線路，長度為53.9 km，年客運量達(dá)2億人次。布宜諾斯艾利斯第1條地鐵始建于1913年，受多方面因素影響，其地鐵線路長度均較短，4條放射性線路（B、D、E和H）平均長度為10 km左右，對城市空間拓展的支撐作用不太明顯;地鐵線路站間距普遍較小，均保持在550～800 m，運能同大編組的現(xiàn)代有軌電車類似，雖然沒有有效地支撐空間拓展，但對中心城區(qū)土地開發(fā)強度和運輸服務(wù)水平的提升作用明顯。布宜諾斯艾利斯地鐵線路的主要指標(biāo)如表1所示。

2.2.2 現(xiàn)代有軌電車與城市空間。20世紀(jì)60年代，有軌電車再次進(jìn)行了技術(shù)升級，其運輸速度、舒適性等均有明顯提高，在其支撐下，布宜諾斯艾利斯進(jìn)入更加明顯的大都市區(qū)發(fā)展階段，通勤半徑大幅提升至30 km。由于公共交通有明顯的集聚作用，因此外圍城市建設(shè)用地呈現(xiàn)出明顯的走廊特征，以適應(yīng)有軌電車運營，這種走廊布局模式實現(xiàn)了土地集約利用，也最大限度地保障了客流。首都區(qū)范圍的有軌電車基本沿傳統(tǒng)的走廊敷設(shè)，這與建成區(qū)相對穩(wěn)定的構(gòu)造物形態(tài)有直接關(guān)系。

2.2.3 多網(wǎng)融合與大都市區(qū)空間結(jié)構(gòu)。早期地鐵線路標(biāo)準(zhǔn)較低、線路較短，中長距離使用者大都需要換乘，因此吸引力不斷下降。為更好地服務(wù)客流，布宜諾斯艾利斯于1963年將所有線路統(tǒng)一管理，1966年，E線延長至市中心，但這些措施沒有有效遏制客流下降問題。20世紀(jì)80年代，客流再次急劇下降，地鐵公司轉(zhuǎn)為私有化，私人公司開始重新裝修車站、更換地鐵車輛，以求更高的客流。當(dāng)前，地鐵日均客流量約為100萬人，其中，B、C、D三條線路客流量較大，日均超過30萬人，客流負(fù)荷強度整體較高。根據(jù)計劃，布宜諾斯艾利斯將繼續(xù)擴大地鐵網(wǎng)絡(luò)，包括10.8 km的F線（16個車站）;12.5 km的G線、12.6 km的I線（18個車站），使得首都地區(qū)70%的居民在400 m半徑內(nèi)能到達(dá)地鐵站。

除地鐵和有軌電車網(wǎng)絡(luò)外，布宜諾斯艾利斯還擁有市郊鐵路8條，總里程約為800 km，市郊鐵路將城市空間半徑拓展到50 km左右，有力地提升了空間要素配置效率。其承擔(dān)的客運量占公交運量的18%左右，在軌道交通乃至城市交通中承擔(dān)著重要的份額。

3 軌道交通對城市空間結(jié)構(gòu)的影響分析

3.1 軌道交通有力地支撐了城市空間拓展

從布宜諾斯艾利斯200多年的城市發(fā)展史可以看出，每次交通工具的升級都會帶來城市空間的急劇擴張，在單程出行時耗約束條件下，城市空間最大半徑由有軌馬車時代的3～5 km拓展到有軌電車時代的約30 km，當(dāng)前，在多網(wǎng)融合背景下，城市最大半徑達(dá)到50 km。從內(nèi)在特征看，不論交通工具如何升級，城市空間半徑基本維持在1 h左右的出行時耗范圍內(nèi)，城市規(guī)模越小，可接受的單程時耗越小，城市空間半徑相應(yīng)略小;城市空間規(guī)模越大，可接受的出行時耗越長，空間尺度更大[3]。交通運輸工具與城市空間尺度的關(guān)系如圖3所示。

3.2 軌道交通重塑了城市空間形態(tài)

軌道交通促成了大都市區(qū)外圍建成區(qū)呈現(xiàn)明顯的“帶”形特征，使得指狀形態(tài)繼續(xù)強化，城市外圍郊區(qū)誕生了商業(yè)中心，雖然量級遠(yuǎn)低于中心區(qū)商業(yè)中心，但是其為副中心形態(tài)的空間結(jié)構(gòu)演化提供了基礎(chǔ)。

3.3 軌道交通有力地支撐了高密度地區(qū)人口疏散

隨著交通運輸工具的不斷升級，整個城市建成區(qū)范圍內(nèi)，居住人口密度不斷降低，但是，受整個大都市區(qū)人口規(guī)模增長等原因影響，同等區(qū)位范圍內(nèi)的居住人口密度整體上處于上升態(tài)勢，尤其是在高運量的軌道交通支撐下，核心區(qū)范圍內(nèi)居住人口密度上升最為明顯。這與東京、巴黎等大都市區(qū)有顯著差別，對于東京和巴黎等大都市區(qū)而言，隨著軌道網(wǎng)絡(luò)的一體化運營，核心區(qū)地租成本大幅升高，居住人口難以承擔(dān)地租成本的升高，居住用地逐步向商業(yè)、商務(wù)等業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)變[4]。而布宜諾斯艾利斯在核心區(qū)的居住人口密度沒有出現(xiàn)下降的特征，這與核心區(qū)不太發(fā)達(dá)的對外交通條件可能存在較大關(guān)系，使得核心區(qū)地租成本不如外圍邊緣組團(tuán)高，新型商業(yè)與商務(wù)辦公在核心區(qū)邊緣進(jìn)行了空間集聚發(fā)展[5]。

4 結(jié)論

城市作為高級人工聚落單元，其本質(zhì)特征是不斷集聚，以更好地發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)和集聚效應(yīng)，因此，雖然交通運輸工具不斷升級，但是建成區(qū)居住人口密度仍然維持在較高的水平，隨著交通工具出行速度的不斷提高，居民得以在同等的時間內(nèi)獲得更多的居住地和就業(yè)地選擇機會，為更好地追求生活品質(zhì)，不同時期近似區(qū)位的外圍地區(qū)居住人口密度出現(xiàn)整體下降特征。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級，城市活力成為城市競爭力的最佳體現(xiàn)形式，而交通運輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)程度很大程度上體現(xiàn)了城市活力和城市競爭力。軌道交通作為大運量的交通運輸方式，在城市空間組織中發(fā)揮著重要的支撐作用，受軌道建設(shè)時機和標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)參數(shù)不同影響，城市軌道網(wǎng)絡(luò)效能空間差異較大，導(dǎo)致了迥異的地租分布特征，進(jìn)而影響了產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)的空間集聚和人口的空間分布。布宜諾斯艾利斯在核心區(qū)擁有較高的居住人口密度，這顯著不同于東京、巴黎等發(fā)達(dá)大都市區(qū)同等區(qū)位條件下的人口密度分布特征，即是最好的佐證。

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