城市軌道交通站點周邊用地功能差異及組織模式
——以長春市輕軌3 號線為例

張 杰，浩飛龍，王士君

（東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，長春 130024）

1 研究背景

近年來，在快速的城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中，我國城市用地擴張顯著，城市交通出行結(jié)構(gòu)中小汽車的出行占比急劇攀升，交通擁堵、城市運行效率低下、用地功能組織低效等問題凸顯。城市軌道交通的建設(shè)對城市用地擴張與功能配置有多方面的影響。國內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)為，軌道交通對沿線用地價值有明顯的提升作用，尤其是居住、商業(yè)用地，其地租變化存在廊道效應(yīng)，即軌道交通改變沿線用地的可達性，進而使用地空間結(jié)構(gòu)重組，土地價值隨距城市中心距離的增加而呈現(xiàn)對數(shù)衰減的趨勢[1-4]。國外學(xué)者較早就針對軌道交通沿線的用地布局特征、土地開發(fā)強度的影響等問題展開研究，結(jié)果表明：欲達到沿線土地利用性質(zhì)和用地開發(fā)強度受交通顯著影響的效果，則必須有政策支持以及城市具有強大的發(fā)展動力。國內(nèi)學(xué)者近年來一直探索我國以公共交通為導(dǎo)向的開發(fā)(transit-oriented development，TOD)模式的應(yīng)用，針對已開發(fā)建設(shè)的軌道交通工程，利用評價指標(biāo)體系，進行效用的評價并提出對策[5]；多個實證案例研究認(rèn)為，軌道交通對其沿線某些用地類型具有強吸引力[6]。針對軌道交通沿線功能用地組織模式的研究，國內(nèi)的實踐多借鑒國外TOD 模式的經(jīng)驗，以高密度高混合開發(fā)的思想為指導(dǎo)進行用地開發(fā)，相關(guān)研究表明，軌道交通沿線的用地組織模式有異化組團和極化串珠模式[7-8]。輕軌作為城市軌道交通的主要形式之一，具有運量大、造價適中、節(jié)能環(huán)保等特點，在軌道交通發(fā)展初期易被較多城市選擇，對沿線土地利用結(jié)構(gòu)、城市地塊可達性及居民的出行行為具有顯著的影響。隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，部分城市采用“輕軌+地鐵”的交通模式。與地鐵的立體化開發(fā)形式相比，輕軌對地表土地利用的影響更為直接，因此對沿線土地利用功能的類型、結(jié)構(gòu)及混合開發(fā)模式等進行研究，具有更重要的現(xiàn)實意義。

長春作為東北地區(qū)的中心城市之一，近年在東北振興政策以及長吉圖、中蒙俄大通道等國家戰(zhàn)略支持下，交通等各項基礎(chǔ)設(shè)施匹配良好，城市經(jīng)濟水平處在較好的發(fā)展階段。但隨著長春中心城區(qū)規(guī)模的不斷擴張，在軌道交通與沿線用地開發(fā)互動中出現(xiàn)了以下問題：一是城市存在明顯的核心區(qū)，且用地功能集中、開發(fā)強度高，導(dǎo)致交通擁堵、職住分離明顯、城市運行效率低；二是居民中長距離出行比例較高，而城市公共交通系統(tǒng)欠發(fā)達，用于聯(lián)系中心區(qū)與外圍開發(fā)區(qū)的道路網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)存在缺陷，運行能力低，導(dǎo)致小汽車擁有量猛增，且居民產(chǎn)生排斥使用公共交通的情緒。部分學(xué)者對長春中心城區(qū)各類用地的空間分布及其成因進行了初探，但缺乏以輕軌交通為核心影響因子來探究其對沿線用地功能產(chǎn)生的影響和變化?；谝陨媳尘埃P者基于長春市POI(point of information)數(shù)據(jù)、城市土地利用數(shù)據(jù)，對城市輕軌3 號線沿線的用地功能空間分布特征及組織模式進行研究，以期為長春用地的高效組織以及與軌道交通的良好互動提供科學(xué)依據(jù)。

2 數(shù)據(jù)研究

2.1 研究區(qū)概況

長春軌道交通已運營達18 年之久，目前在運營的線路共5 條，總長100.17 km。截至2020 年4 月，長春軌道交通日均客運量達56 萬人次；在建線路有7段，預(yù)計2027 年線路總長達235 km。長春輕軌3 號線全線共33 個站點，長達31.9 km，南北連接火車站與長影世紀(jì)城，跨越朝陽區(qū)、綠園區(qū)、南關(guān)區(qū)等中心城區(qū)，是連接中心城區(qū)和外圍凈月經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的主要交通干線(見圖1)。自3 號線建成后，沿線房地產(chǎn)等經(jīng)濟收益明顯提高，周邊用地功能重組，極大地帶動和促進了凈月開發(fā)區(qū)的發(fā)展，如衛(wèi)星路沿線的居住用地5 年內(nèi)增加了近50%。與此同時，居住小區(qū)的建設(shè)也為輕軌帶來了更多的客流量，但不同路段的土地開發(fā)利用狀況不同，發(fā)展不均衡[9]。

2.2 數(shù)據(jù)處理

由于POI 數(shù)據(jù)易于獲取、識別精度高、覆蓋面廣等特點，在城市空間研究中得以廣泛應(yīng)用[10]。本研究所采用的POI 數(shù)據(jù)主要借助于第三方網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)爬取工具，從高德地圖開放平臺上獲取，獲取時間為2018 年12月。結(jié)合POI 特點、用地功能要素的分類，以及《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》(GB50137—2011)，通過篩選興趣點、剔除類別模糊和冗余的數(shù)據(jù)等操作處理，對包括居住、辦公、購物、餐飲、生活服務(wù)、金融服務(wù)、文化科教及休閑娛樂類進行分析(見表1)。

圖1 長春市輕軌3 號線區(qū)位 Figure 1 Location map of Changchun light rail Line 3

考慮到POI 數(shù)據(jù)規(guī)模、面積等屬性的不足，若忽視實體功能要素的占地面積影響，則無法真實反映用地功能，本研究參考曹根榕等利用不同POI 類型的實際平均占地面積反映影響度的方法[11]，對不同類型的POI 進行權(quán)重賦值。借助長春市總體規(guī)劃(2010—2020)的土地利用現(xiàn)狀圖、遙感影像以及部分資料，確定各類POI 所代表的實際平均占地面積，賦予權(quán)重分值；考慮到數(shù)據(jù)量綱的差異，采用Z-Score 對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。國內(nèi)外學(xué)者普遍基于站點的步行可達范圍進行站點影響范圍的劃定，大多采用400～800 m 的影響半徑[12]，但輕軌比地鐵的影響范圍更遠、周邊人口密度更低一些，故綜合考慮長春輕軌站點布局的實際情況，筆者選擇3 號線站點周圍1 000 m 范圍內(nèi)的用地功能要素進行分析。

2.3 研究方法

2.3.1 緩沖區(qū)分析

城市軌道交通研究常采用緩沖區(qū)分析法，用來進行站點影響范圍、用地功能演化等的分析。緩沖區(qū)分析法是計算點或區(qū)域一定半徑距離內(nèi)的空間某類要素的數(shù)量、面積等，一定半徑距離所覆蓋的部分即緩沖區(qū)。利用3 號線站點1 000 m范圍內(nèi)的POI 數(shù)據(jù)，根據(jù)城市建設(shè)用地類型進行分類，再以站點為中心，建立1 000 m 半徑的緩沖區(qū)，進行緩沖區(qū)分析與疊加分析，統(tǒng)計分析軌道交通站點在一定緩沖區(qū)范圍內(nèi)用地功能要素的分布與變化情況。

2.3.2 區(qū)位熵分析

區(qū)位熵又稱專門化率，用來衡量某一要素的空間 分布情況，反映某一產(chǎn)業(yè)部門的專業(yè)化程度，以及某一區(qū)域在高層次區(qū)域的地位和作用。在探究城市某一功能空間分布差異、軌道交通站點周圍用地開發(fā)特征等方面，區(qū)位熵分析能夠較好地反映一定區(qū)域范圍內(nèi)某一用地功能的專業(yè)化程度[13]。在本研究中，運用區(qū)位熵主要是實現(xiàn)對不同站點間所具有的用地功能要素的專業(yè)化程度的橫向比較，其公式如下：

表1 POI 數(shù)據(jù)分類與數(shù)量比例 Table 1 Classification and quantity proportion of POI data

式中，NK–A為站點K 中用地功能要素類型A 的區(qū)位熵，nK–A為站點K 中用地功能要素A 的興趣點數(shù)量/站點影響范圍內(nèi)用地功能要素A 總的數(shù)量，nK為站點K 中總的用地功能要素興趣點數(shù)量/站點影響范圍內(nèi)用地功能要素總的數(shù)量。

3 結(jié)果分析

3.1 站點功能要素的數(shù)量與類型特征

對長春輕軌3 號線各站點分別做緩沖區(qū)分析，結(jié)果顯示：各站點周圍居住、辦公、餐飲、購物、金融保險服務(wù)、科教文化服務(wù)、生活服務(wù)和休閑娛樂類占比均值分別為20.67%、8.62%、20.53%、10.29%、5.98%、11.65%、8.37%、13.90%?？傮w來看，站點周圍商服類、居住類功能要素占比較大，金融服務(wù)和生活服務(wù)類總體占比較小。根據(jù)單一功能要素或某兩類功能要素占比之和是否大于50%，將各站點劃分為單一功能型站點和混合功能型站點；再依據(jù)其主導(dǎo)用地功能，將站點命名為商業(yè)綜合型、公共服務(wù)型、交通換乘型、商住混合型、公服居住混合型和公服商業(yè)混合型6 大類(見表2)。

表2 輕軌3 號線站點分類 Table 2 Station classification of LRT Line 3

商業(yè)綜合型站點多分布于中心老城區(qū)，近火車站、商業(yè)中心的位置，如遼寧路周圍的購物及金融服務(wù)類POI 占比可達26.80%、11.76%，商服功能突出(見圖2(a))。公共服務(wù)型站點的科教文化類和生活服務(wù)類功能要素占比大，主要集中于3 號線中段，兩側(cè)大多為高校、科研院所等，如硅谷大街周圍科教文化與生活服務(wù)功能突出，居住用地占比小(見圖2(b))。商住混合型站點的商業(yè)和居住功能POI 占比之和達50%以上，多分布于線路兩端，位于朝陽區(qū)和凈月開發(fā)區(qū)，如西安橋等站點是以金融保險、餐飲等商服和居住功能為主(見圖2(c))。公服居住混合型站點的主要功能包括居住和公共服務(wù)，站點周邊是居住小區(qū)和配套的生活服務(wù)設(shè)施，或是高校、科研院所的學(xué)區(qū)房，如農(nóng)博園站點附近居住、科教文化以及休閑娛樂類占比相對較高，其他類功能要素占比較為均衡(見圖2(d))。

3.2 站點用地功能的中心-外圍空間分異特征

以各站點為中心，每隔100 m 做緩沖區(qū)，對功能要素的數(shù)量占比變化進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各站點用地功能要素的空間分布呈現(xiàn)明顯的“中心—外圍”圈層分異特征：200 m 范圍內(nèi)辦公、購物、休閑、科教等功能要素呈現(xiàn)適度的集聚，600 m 范圍內(nèi)辦公、金融、科教等功能要素增速緩慢，600～700 m 范圍購物、金融等功能要素占比出現(xiàn)降低?？傮w來看，1 000 m 范圍內(nèi)功能要素總量總體上升，辦公、購物、金融、休閑服務(wù)功能要素的增長率變化較大，其余要素的變化率趨于一致。

3.2.1 商業(yè)綜合型、交通換乘型及商住混合型站點空間分異特征

商業(yè)綜合型和交通換乘型站點周圍一般分布著城市商業(yè)區(qū)，公共設(shè)施配備齊全，休閑娛樂、辦公、商業(yè)功能突出，具有高支付能力設(shè)施的用地在近站點600 m 范圍內(nèi)被高強度、高密度地混合開發(fā)。交通換乘型站點所帶來的龐大客流量不容忽視，其中城市火車站或高鐵站的換乘站點周圍的商業(yè)設(shè)施發(fā)達，而城市中的換乘站點主要刺激周圍零售、餐飲等業(yè)態(tài)的發(fā)展，服務(wù)于本地居民。商業(yè)綜合型、交通換乘型站點的300～500 m 范圍內(nèi)商業(yè)用地占比逐漸升高，500 m以外范圍各項功能占比趨于穩(wěn)定。商住混合型站點以辦公、商業(yè)、居住用地功能為主，以生活服務(wù)、公司企業(yè)等用地功能為輔，近距離范圍內(nèi)的商業(yè)用地開發(fā)強度較大；隨距離的增加，居住用地占比逐漸升高，生活服務(wù)類設(shè)施逐步配套，商業(yè)與居住用地占比均衡(見圖3(a)～(c))。

3.2.2 公共服務(wù)型、公服商業(yè)和公服居住混合型站點空間分異特征

圖2 典型站點影響范圍內(nèi)功能要素的占比情況 Figure 2 Proportion of functional elements within the influence scope of typical stations

由于3 號線穿越城區(qū)位置的特殊性，中段科教文 化等功能片區(qū)集中，產(chǎn)生以公服為主導(dǎo)功能的站點，包括公共服務(wù)型、公服商業(yè)混合型以及公服居住混合型站點。公服設(shè)施的布置集中于站點周圍100～600 m 范圍內(nèi)，近距離主要布置對高地價有較強支付能力的設(shè)施，而遠距離則布置占地面積較大且對交通便利程度有一定要求的政府機構(gòu)、高校等。公服商業(yè)混合類型的站點，其特征主要表現(xiàn)在有針對性地對居住或商業(yè)進行配套服務(wù)；從分布來看，300 m 范圍內(nèi)居住、商業(yè)功能要素占比較高，400～600 m 范圍公服功能占比緩慢增加，各功能用地混合開發(fā)態(tài)勢顯著，600 m 范圍以外公服、辦公用地的功能要素占比逐漸下降(見圖3(d)～(f))。

圖3 長春輕軌3 號線各類型站點的主要功能占比及變化 Figure 3 Proportion and changes of main functions of stations on Changchun light rail Line 3

3.3 站點用地功能的地域?qū)I(yè)化特征

3.3.1 單一功能型站點

單一功能型站點具有單一主導(dǎo)功能優(yōu)勢，以商業(yè)服務(wù)、公共服務(wù)、居住功能為主，包括商業(yè)綜合型、公共服務(wù)型和交通換乘型站點等類型。相同類型的站點因所處地理位置的不同，不同功能要素的專業(yè)化程度不同，部分功能要素的站點呈現(xiàn)高密度、專業(yè)化開發(fā)的特征。例如，商業(yè)綜合型站點多分布于3 號線的西北路段，遼寧路與湖光路周圍均是購物、餐飲功能突出的區(qū)域，但遼寧路近火車站和以西安大路為核心的中心商務(wù)區(qū)，其商服功能的各方面發(fā)展較為均衡、突出，且站點整體呈現(xiàn)高密度開發(fā)的態(tài)勢；而湖光路地處前進大街產(chǎn)業(yè)園區(qū)附近，為居民和辦公人員提供餐飲和購物服務(wù)等功能要比其他功能要素的專業(yè)化程度更高(見圖4(a))。公共服務(wù)型站點，如寬平橋、硅谷大街、衛(wèi)光街等鄰近高校的區(qū)域和居住區(qū)，除配備有相應(yīng)的生活服務(wù)設(shè)施外，其周圍的餐飲、購物功能受居住功能集聚的影響也同樣發(fā)達，而前進西站和前進大街的周圍主要是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，吸引相應(yīng)的辦公空間集聚，形成產(chǎn)學(xué)研一體化的發(fā)展態(tài)勢(見圖4(b))。交通換乘型站點承擔(dān)交通樞紐的作用，總體開發(fā)程度都較高，越是人流量大、靠近商業(yè)中心的站點，周圍用地開發(fā)密度越高，如臨河街站點承載換乘、通勤功能，周圍主要分布居住區(qū)，來往人流量大，餐飲及生活服務(wù)的小攤小販等集聚于此(見圖4(c))。

圖4 輕軌3 號線不同類型站點各用地功能要素的區(qū)位熵 Figure 4 Location entropy of land use function elements at different stations on LRT Line 3

3.3.2 混合功能型站點

混合功能型站點以兩種用地功能混合為主，公共服務(wù)和商業(yè)、居住功能的混合性更強，商住混合型功能特征也較為顯著，且站點影響范圍內(nèi)功能要素的密度越大，其用地功能的開發(fā)也更加混合。商住混合型站點沿線均有分布，其中滑雪場的居住、休閑娛樂功能的專業(yè)化程度明顯高于其他站點，該路段內(nèi)各站點的商業(yè)服務(wù)類功能專業(yè)化程度整體差異性不大；與滑雪場站點不同，西安橋、南昌路，整體功能開發(fā)較為均衡，盡管其專業(yè)性并不十分突出，但其開發(fā)密度顯著高于其他站點，呈現(xiàn)高密度、高混合的特征(見圖4(d))。公服居住混合型站點(如朝陽橋、撫松路等)的居住與生活服務(wù)功能專業(yè)化程度較高，開發(fā)密度大，整體站點開發(fā)混合程度高(見圖4(e))。公服商業(yè)混合型站點的主要功能為公服和商服，站點位于朝陽和凈月開發(fā)區(qū)，凈月的站點周圍功能混合比其他區(qū)域明顯，且各類功能發(fā)展較為均衡，如凈月公園、博學(xué)路等站點的公服、商服功能較為突出(見圖4(f))。

3.4 站點用地功能的空間組織模式特征

總體來看，長春市輕軌3 號線沿線站點用地功能空間組織具有“單核單極軸”、“雙核單極軸”、“雙核多極軸”3 種模式。商業(yè)綜合型和交通換乘型站點的商服功能突出：200 m 范圍內(nèi)商業(yè)、辦公用地功能突出，其他距離主要以200 m 范圍內(nèi)用地布局進行延伸；核心影響區(qū)外，各類用地功能混合增強，由原先的圈層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨虡I(yè)和辦公功能高密度開發(fā)的區(qū)域為核心進行延伸，并形成多功能混合的高密度開發(fā)，總體符合“單核單極軸”模式(見圖5(a))。商住混合型站點：200 m 影響范圍內(nèi)，商業(yè)功能的綜合開發(fā)效應(yīng)達到最大化；500 m 范圍內(nèi)，商業(yè)和居住空間的開發(fā)密切相關(guān)，居住和商服功能高密度開發(fā)中心重合；1 000 m范圍內(nèi)，居住空間的開發(fā)沿著商業(yè)功能高密度開發(fā)的方向延伸，總體符合“雙核單極軸”模式(見圖5(b))。公服混合型站點用地功能的多樣性較為豐富：500 m 范圍內(nèi)，形成以公服和商業(yè)高密度混合開發(fā)的模式，居住和商業(yè)功能圍繞高密度開發(fā)中心向多個方向蔓延，且公服功能與居住或商業(yè)的混合特征更加明顯；1 000 m 范圍內(nèi)，由于公服、辦公設(shè)施所需空間增大，在站點影響范圍邊緣往往分布大型公服、辦公設(shè)施(見圖5(c))。

4 結(jié)論與討論

以長春輕軌3 號線為例，對軌道交通沿線用地的空間布局、功能組織模式進行了探究，主要結(jié)論如下：

圖5 輕軌3 號線站點周圍用地功能的組織模式 Figure 5 Land use function organization pattern around rail transit stations on LRT Line 3

1) 不同類型站點周圍用地功能要素數(shù)量特征不同，主要有單一功能型站點和以兩種用地功能混合為特征的混合功能型站點；在相同類型的站點影響范圍內(nèi)，主導(dǎo)功能要素占比具有差異性，不同類型站點功能的專業(yè)化特征不同。

2) 站點周圍用地呈現(xiàn)“中心—外圍”分異特征，200 m 范圍內(nèi)用地功能高度混合且開發(fā)強度大，500 m范圍內(nèi)站點主要功能突顯，1 000 m 范圍內(nèi)各項用地開發(fā)強度下降；單一功能型的站點主導(dǎo)功能突出，用地混合開發(fā)程度較低，而混合功能型站點的用地功能組織呈現(xiàn)高密度、高混合的開發(fā)特征。

3) 商業(yè)綜合型站點周圍用地布局模式多為“單核單極軸”，商住混合型站點多為“雙核單極軸”組織模式，公共服務(wù)混合型站點呈現(xiàn)“雙核多極軸”的空間組織模式。

從典型組織模式來看，長春市輕軌3 號線站點周圍的用地功能組織具有圈層結(jié)構(gòu)開發(fā)的典型特征，符合TOD 模式的開發(fā)指導(dǎo)思想；但是，長春市輕軌站點周圍用地功能組織具有一定的特殊性，多數(shù)站點呈現(xiàn)多個主導(dǎo)功能混合開發(fā)的特征。從用地功能組織的成因來看，長春市城市規(guī)劃等公共政策的指引形成了基本的城市空間結(jié)構(gòu)，奠定了3 號線沿線用地的整體分布；在殖民時期和計劃經(jīng)濟時期對工業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)等的扶持政策下，長春形成了商服用地布置于城市中心、居住用地位于商業(yè)用地外圍、工業(yè)用地居于城市邊緣區(qū)的基本用地格局。3 號線沿線用地以該城市空間結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過輕軌的建設(shè)增強了城市用地的可達性，對中心老城區(qū)的用地起到置換作用，對新城區(qū)的用地產(chǎn)生吸引集聚作用，進而在輕軌沿線形成了較為理想的高密度、高混合的用地開發(fā)模式。當(dāng)前，長春市軌道交通正處于蓬勃發(fā)展的階段，從研究結(jié)果來看，3 號線站點周圍的用地開發(fā)尚未達到高密度、高混合開發(fā)的理想狀態(tài)，僅有如長春站、朝陽橋等少數(shù)站點與周圍土地利用的互動態(tài)勢良好，未來應(yīng)進一步促進城市服務(wù)性功能與站點周圍用地功能的融合，找準(zhǔn)站點功能業(yè)態(tài)定位，并促進用地的混合開發(fā)。此外，城市中心區(qū)與邊緣區(qū)的軌道交通建設(shè)也亟需增強，應(yīng)進一步注重多模式交通一體化建設(shè)，提高城市中心區(qū)與凈月、南部新城的職住平衡水平。由于POI 數(shù)據(jù)面積屬性不足等問題，本研究在城市用地功能屬性結(jié)構(gòu)的分析中仍存在一定的誤差。此外，對站點功能開發(fā)的影響因素分析不足，尚未考慮人流密度、土地價格等屬性的影響，需在未來進一步深化研究。