軌道交通站點地區(qū)空間網(wǎng)絡(luò)形態(tài)研究
——基于廣州3個地鐵站域的比較分析

凌曉紅，王 穎

（華南理工大學(xué)建筑學(xué)院，廣州 510641）

1 研究背景

土地資源緊缺、交通壓力顯著、城市無序蔓延等問題逐漸在我國一些大城市顯現(xiàn)，大力發(fā)展軌道交通成為我國城市建設(shè)的重點，而站點周邊區(qū)域的規(guī)劃與發(fā)展也日益成為學(xué)界重點討論的話題?；诖吮尘?，誕生于美國的TOD(transit-oriented development，以公共交通為導(dǎo)向的開發(fā))理念自引入中國后，就成為我國城市軌道交通站點地區(qū)開發(fā)與建設(shè)的主要模式。然而，面對我國城市建成環(huán)境的復(fù)雜性及特殊性，TOD在實施過程中逐漸出現(xiàn)了空間同質(zhì)化、步行環(huán)境欠佳及功能適配性存疑等問題[1]。

廣州是國內(nèi)較早一批進行軌道交通建設(shè)的城市，早在20世紀(jì)80年代就提出了TOD的規(guī)劃設(shè)想。然而，作為擁有2000多年發(fā)展歷史的名城，廣州的城市形態(tài)在漫長的歷史發(fā)展過程中逐漸形成多元復(fù)雜格局，在這樣的城市環(huán)境中進行TOD建設(shè)與實踐，不可避免會碰到不少問題，如交通站點如何與周邊空間及功能協(xié)調(diào)、如何平衡高強度開發(fā)與城市歷史風(fēng)貌留存等[1]。因此，開展廣州地鐵站域空間形態(tài)發(fā)展特征及規(guī)律的研究，并考察其與TOD相關(guān)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)，具有較強的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

TOD理念起源于20世紀(jì)30年代小汽車盛行的美國，其主要包括以公共交通系統(tǒng)為支撐，營造布局緊湊和功能混合的土地利用形態(tài)，及構(gòu)建適宜步行的街道環(huán)境等內(nèi)容[2]。21世紀(jì)初期，TOD開始傳入國內(nèi)。起初，國內(nèi)學(xué)者多把研究重點放在該理念的起源、發(fā)展歷程和分類標(biāo)準(zhǔn)之上[3-4]。隨著TOD逐漸受到重視，相關(guān)研究也呈現(xiàn)多元化格局；而在城市學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)者多關(guān)注交通站點介入對站域土地利用的影響[5]，或通過研究建筑高度、容積率等指標(biāo)來考察站域空間形態(tài)變化[6]；另有部分學(xué)者偏向TOD的應(yīng)用價值，并對我國軌道交通站點地區(qū)建設(shè)進行檢驗與評價。近年，伴隨TOD在我國實踐的深入，已有學(xué)者指出站域發(fā)展的關(guān)鍵是其空間形態(tài)要與站點形成良好的互動與耦合，并在城市設(shè)計層面關(guān)注街道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對土地利用的倍增效益及步行環(huán)境的創(chuàng)造等[7]。而在針對廣州地鐵的研究中，學(xué)者或關(guān)注站點交通現(xiàn)狀及其對周邊土地利用、居民出行的影響[8]，或?qū)φ军c網(wǎng)絡(luò)與城市公共中心的耦合關(guān)系、站點與基準(zhǔn)地價的對應(yīng)關(guān)系以及站域空間形態(tài)的演變特征等展開分析[6]；另有學(xué)者以廣州典型站點為例，發(fā)現(xiàn)TOD核心區(qū)內(nèi)土地利用性質(zhì)、開發(fā)強度與空間組織等具有疊加演進規(guī)律[9]，同時也發(fā)現(xiàn)TOD原則在我國老城中心區(qū)實施時，常面臨失效的困境，并產(chǎn)生諸如公共空間缺失、城市文化特質(zhì)表現(xiàn)不足等問題[1]。由此可見，當(dāng)前關(guān)于交通站點區(qū)域形態(tài)的研究尺度與內(nèi)容相對宏觀，對與城市形態(tài)相關(guān)要素的探討較少。其次，對站域空間形態(tài)的描述多停留在顯性幾何特征，對不同形態(tài)要素之間的關(guān)系及其作用機制較少涉及。另外，當(dāng)前研究也多以定性分析為主，缺乏量化分析手段的支持與驗證等。

近年，基于空間句法、sDNA等技術(shù)手段開展站域形態(tài)與功能的研究開始涌現(xiàn)?？臻g句法是通過對城市、社區(qū)、建筑乃至景觀空間的量化描述，研究人類社會經(jīng)濟活動與城市空間組織的內(nèi)在關(guān)系的一種理論與方法[10]。由于其能夠解釋不同尺度下空間網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)特性(即組構(gòu))，并將空間組構(gòu)與非物質(zhì)的功能布局和各種交通出行活動等的分析有機結(jié)合起來，以觀察這些要素之間的動態(tài)變化，在一定程度上能彌補當(dāng)前交通站點地區(qū)形態(tài)研究的不足，因此不少學(xué)者以空間句法為核心探討軌道交通介入對城市組構(gòu)的影響，或通過疊合空間句法與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，建立空間-業(yè)態(tài)復(fù)合模型，以預(yù)測站域內(nèi)的人流量分布狀況[11]，或疊合地鐵網(wǎng)絡(luò)及線段模型，對城市中存在的超級鏈接和連續(xù)運動兩種空間機制進行識別等[12]。這些研究成果無疑為我國軌道站域的規(guī)劃與設(shè)計提供了核心支撐。基于此背景，本文將借助空間句法的線段建模方式，對廣州地鐵站域空間網(wǎng)絡(luò)形態(tài)進行量化比較分析，進而探討其與交通站點、功能布局以及人流活動等指標(biāo)的相互關(guān)系。

3 基于廣州3個地鐵站域的空間網(wǎng)絡(luò)形態(tài)分析

廣州已建有18條地鐵線路，中心城區(qū)的站點數(shù)量也已超過280個，筆者最終選定珠江新城站、公園前站和長壽路站作為研究對象。鑒于當(dāng)前站域研究多選擇400～800 m 半徑作為站點的作用范圍，結(jié)合廣州的街廓尺度，本文最終以半徑1 000 m劃定研究區(qū)域，其中500 m為直接影響區(qū)，500～1 000 m 為間接影響區(qū)。

珠江新城站位于廣州市天河CBD，東面緊鄰城市新中軸線，是地鐵3號線與5號線的換乘站(見圖1)。公園前站位于廣州市越秀區(qū)中山五路，地處廣州舊中軸線的中心地帶，是地鐵1號線和2號線的換乘站，共設(shè)有12個出入口。而長壽路站點則位于廣州市荔灣老城區(qū)，是地鐵1號線的途徑站，共設(shè)有5個地鐵出入口。

圖1 廣州3個地鐵站域區(qū)位 Figure 1 Location of three subway stations in Guangzhou

3.1 站域空間組構(gòu)特性及其與站點出入口、步行人流量分布的關(guān)聯(lián)性

對廣州中心城區(qū)的街道網(wǎng)絡(luò)進行線段建模，并選取了空間句法中的標(biāo)準(zhǔn)化整合度(NAIN)和標(biāo)準(zhǔn)化選擇度(NACH)來量化描述街道網(wǎng)絡(luò)的可達性與穿行性，分別代表線段集聚到達性人流及穿越性人流的潛力。而分析半徑則選取了貼近步行交通的500 m和1 000 m，貼近慢行交通的3 000 m，近似車行尺度的5 000 m和全局n對分析進行限定。

3.1.1 整合度NAIN與穿行度NACH高值分布特征

結(jié)果顯示，當(dāng)分析半徑在500 m內(nèi)時，珠江新城站域的整合度NAIN高值分布在內(nèi)圈層的短線段上；當(dāng)分析半徑擴展至3 000 m時，高整合度值往站點中心位置偏移，呈現(xiàn)十字形結(jié)構(gòu)。隨著半徑的進一步增加，高值往站域西面的廣州大道集聚，最終在全局尺度覆蓋站域范圍內(nèi)的主要道路，呈現(xiàn)正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。公園前站域的分析則顯示，500 m半徑下，高值分布呈現(xiàn)斑塊狀，且主要分布在間接影響區(qū)內(nèi)，隨著半徑從1 000 m增加至3 000 m，高值覆蓋整個站域的主要街道，體現(xiàn)出良好的可達性優(yōu)勢。然而，當(dāng)分析半徑擴展至5 000 m時，僅站點西側(cè)的解放北路、北面的東風(fēng)東路和中山五路出現(xiàn)高值，呈現(xiàn)大網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，說明車行尺度下站域可達性主要通過主干道組成的網(wǎng)絡(luò)來凸顯。長壽路站域的分析表明，500 m半徑的整合度分布呈現(xiàn)斑塊狀，且經(jīng)過站點出入口所在街道，說明站點的設(shè)置考慮了街區(qū)步行可達性。伴隨分析半徑增加至3 000 m，高值往東面的文昌北路偏移，呈現(xiàn)樹枝狀格局，而站域西部則呈現(xiàn)相對隔離的狀態(tài)，反映中觀尺度下站域空間網(wǎng)絡(luò)的可達性分布受東面康王中路商圈的牽引；而在5 000 m分析尺度下，整合度高值往周邊的主干道集聚，使得整個站域呈現(xiàn)可達性較低的狀態(tài)(見圖2)。

在不同分析半徑下，珠江新城站域的穿行度高值分布差異化不明顯，均勻分布在主要道路上，且呈現(xiàn)正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。公園前站域在微觀尺度下，穿行度高值以分布在短線段為特征，隨著分析半徑的增加，高值往長線段集聚；整體而言，其高值分布廣泛且密集，街區(qū)網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)開放，與周邊連接性較好。與公園前站類似，長壽路站域的穿行度高值覆蓋范圍廣泛且密集，在各個尺度下街道網(wǎng)絡(luò)均具有較好吸引人流穿越通行的潛力(見圖2)。

圖2 3個站域NAIN和NACH高值分布特征 Figure 2 Distribution of NAIN and NACH in three station areas

3.1.2 整合度NAIN與穿行度NACH的平均值與最大值

進一步比較3個站域的整合度NAIN與穿行度NACH的平均值及最大值，以了解3個站域背景網(wǎng)絡(luò)與前景網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展特點(見圖3)。結(jié)果顯示，3個站域的NAIN平均值都隨著半徑的增加而增加，且珠江新城和公園前站域平均值均高于長壽路站域，反映這兩站域背景網(wǎng)絡(luò)可達性相對較強，而長壽路站域背景網(wǎng)絡(luò)可達性在系統(tǒng)中無優(yōu)勢。此外，微觀尺度下珠江新城站域的平均值最高，但在半徑1 000 m時平均值出現(xiàn)低谷，一定程度說明其背景網(wǎng)絡(luò)形態(tài)存在不連續(xù)的現(xiàn)象。而公園前站域在1 000 m和3 000 m半徑的平均值最高，背景網(wǎng)絡(luò)可達性程度高，且各個尺度之 間的空間聯(lián)系相對均勻和穩(wěn)定?？疾霳AIN最大值則發(fā)現(xiàn)，公園前站域的數(shù)值變化平穩(wěn)，各尺度之間的聯(lián)系相對均勻，其中觀尺度(半徑1 000～3 000 m)下的前景網(wǎng)絡(luò)可達性強，集聚到達性人流的潛力顯著。而珠江新城站域的前景網(wǎng)絡(luò)可達性在全局尺度下表現(xiàn)突出，這與它地處CBD、站域內(nèi)有較多主干道通過有關(guān)聯(lián)。

圖3 站域NAIN平均值及最大值比較 Figure 3 Comparison of the average and maximum values of NAIN

NACH的平均值可反映背景網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性，而3個站域的NACH平均值均隨著分析半徑的增加而呈現(xiàn)出下降的趨勢。長壽路站域均值略高于另外兩個站域，但隨著半徑的增加，差距減少，說明長壽路站域全局可達性雖無優(yōu)勢，但背景網(wǎng)絡(luò)連續(xù)、均勻。從穿行度NACH的最大值來看，3個站域的選擇度隨著分析半徑的增大，從半徑3 000 m開始，公園前站域前景網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化程度增強，起到明顯界定網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的作用。當(dāng)接近車行尺度時，珠江新城站域的前景網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化程度才凸顯，表現(xiàn)出強于其余兩站域的特點(見圖4)。

圖4 站域NACH平均值及最大值比較 Figure 4 Comparison of the average and maximum values of NACH

綜合比較3個站域街區(qū)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可見(見圖5)，盡管它們的幾何形態(tài)差異性比較大，但組構(gòu)上都呈現(xiàn)前景網(wǎng)絡(luò)可達性較好，且優(yōu)于背景網(wǎng)絡(luò)的特點。相對而言，珠江新城站域前景網(wǎng)絡(luò)可達性強，但結(jié)構(gòu)化程度不高，有被打斷的現(xiàn)象發(fā)生；公園前站域的前景網(wǎng)絡(luò)與背景網(wǎng)絡(luò)差異性較小，在中觀及大尺度下的前景網(wǎng)絡(luò)可達性強，結(jié)構(gòu)相對完整和分布均勻；而長壽路站域則以背景網(wǎng)絡(luò)連續(xù)均勻為特征。

圖5 站域前景與背景網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較 Figure 5 Comparison of foreground and background structures

3.1.3 站域空間組構(gòu)、站點出入口與步行人流分布的關(guān)聯(lián)性分析

考察站域空間組構(gòu)及地鐵站點出入口對人流的分配作用(見表1)。結(jié)果顯示，僅長壽路站點的出入口最短距離與人流量呈現(xiàn)負相關(guān)，說明長壽路站點對步行人流有分配作用，站點能在居民日常交通出行中起支撐作用。相比之下，其他兩站點出入口對人流分配作用不明顯，反映它們的出入口設(shè)置與組構(gòu)協(xié)同不足，另一種可能是兩站域的交通方式較多元，市民可選擇其他方式到達或離開這些站點區(qū)域。

表1 站域空間組構(gòu)、距站點出入口距離與人流量相關(guān)性 Table 1 Correlation between spatial configuration, distance to station entrances, and pedestrian movement

對比各站域空間組構(gòu)對人流密度的影響作用發(fā)現(xiàn)，珠江新城站域的空間組構(gòu)有一定影響作用，其中NAIN 1 000與NACH 3 000的相關(guān)度較好(R2=0.328和0.227)，約30%的人流量可通過組構(gòu)特性來預(yù)測。當(dāng)采用多元回歸檢驗這兩個組構(gòu)變量及到站點出入口最短距離的綜合作用時，相關(guān)性并未明顯提高，且僅NAIN1 000是顯著性較高的自變量，說明珠江新城站域空間網(wǎng)絡(luò)的局部可達性對人流分布存在一定解釋作用。而分析公園前站域則發(fā)現(xiàn)，所有分析半徑的NAIN和NACH都呈現(xiàn)與步行人流量較好的關(guān)聯(lián)度，其中NAIN 500與NACH 3 000的關(guān)聯(lián)值最高，R2=0.594和0.634，即約60%的人流量可通過空間組構(gòu)特性來解釋。繼續(xù)取NAIN 500、NACH 3 000及到站點出入口的最短距離為自變量進行多元回歸分析，結(jié)果顯示關(guān)聯(lián)性并未顯著提升，且僅NACH 3 000為顯著相關(guān)自變量。結(jié)合前面空間組構(gòu)分析結(jié)果，公園前站域在3 000 m半徑下前景與背景網(wǎng)絡(luò)化程度都比較高，對貼近慢行交通出行的人流分布有較顯著的牽引作用。

同樣，長壽路站域空間組構(gòu)在所有分析半徑下都體現(xiàn)對人流量分布較顯著的構(gòu)建作用，其中NAIN 500與NACH 3 000的關(guān)聯(lián)系數(shù)較高，R2=0.587和0.480，約50%～60%的人流量可由小半徑整合度或貼近中長距離出行的穿行度決定的。通過多元回歸方程對這兩個組構(gòu)變量及到站點出入口的最短距離進行檢驗，發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)性有所提高，約63%的人流量可以通過多元回歸方程來解釋，說明空間組構(gòu)與站點在分配步行人流方面有協(xié)同作用。然而，繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn)，僅NAIN500為顯著相關(guān)自變量，說明長壽路站域人流主要還是由微觀尺度的網(wǎng)絡(luò)可達性來引導(dǎo)的，這與前面分析發(fā)現(xiàn)長壽路站域背景網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連續(xù)均勻有關(guān)聯(lián)。

3.2 站域開發(fā)強度、空間容量分布及其與空間網(wǎng)絡(luò)組構(gòu)的關(guān)聯(lián)性

珠江新城站域1 000 m范圍區(qū)內(nèi)共有6種用地性質(zhì)，其中占比最大的是商業(yè)金融業(yè)用地，占比為53%，其次主要是文化娛樂用地和辦公用地，而居住用地則占30%。公園前站域用地性質(zhì)以居住用地為主，占68%，其他類型用地則呈斑塊穿插其中。長壽路站域也是以居住用地為主，占比為65%，中間零星夾雜一些教育科研用地，而商業(yè)金融業(yè)用地則沿主要道路兩側(cè)分布，約占19%，可見荔灣老城區(qū)的商業(yè)空間發(fā)展是依附騎樓街展開的，同時東面的康王中路商圈也對區(qū)域內(nèi)的商業(yè)功能布局產(chǎn)生影響，導(dǎo)致長壽路站點周邊商業(yè)功能集聚不明顯。

圖6顯示，3個站域的容積率、空間容量分布或多或少受站點的牽引，反映TOD模式一定程度影響站域空間形態(tài)的發(fā)展，但總體而言，除珠江新城站域表現(xiàn)較好外，圈層效應(yīng)并不明顯，說明TOD相關(guān)指標(biāo)的分布同時還受站域其他環(huán)境因素的影響。由于居住、商業(yè)、辦公是主要參與市場競爭的3大功能，因此將3個站域內(nèi)各地塊的容積率、居住、商業(yè)和辦公3大功能的空間容量分別與空間組構(gòu)進行相關(guān)性分析，以檢驗站域建設(shè)強度及功能分布與空間組構(gòu)是否產(chǎn)生良性互動關(guān)系，結(jié)果顯示(見表2)。珠江新城站域的容積率主要是與NAINR3000呈中度相關(guān)，說明其建設(shè)強度與街道可達性存在趨同關(guān)系；此外，該站域商業(yè)空間容量與NAIN與NACH均有較好的關(guān)聯(lián)，而居住空間容量卻呈現(xiàn)負相關(guān)，反映該站域發(fā)展過程中三大功能之間有博弈與協(xié)調(diào)，使得承租能力較強的商業(yè)功能往可達性好的地塊聚集，而居住退居其次。公園前站域的建設(shè)強度及商業(yè)、辦公空間容量與街道網(wǎng)絡(luò)的組構(gòu)特性沒有明顯的關(guān)聯(lián)，然而，此站域的居住空間容量卻體現(xiàn)與NAINR 1000較高的相關(guān)性，說明居住空間布局對組構(gòu)可達性的利用較好。相反，理應(yīng)對步行人流敏感的商業(yè)、辦公空間并未呈現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)可達性的趨同及利用，因此該站域的用地功能發(fā)展與空間形態(tài)的耦合性存在不足。而長壽路站域的容積率與組構(gòu)變量呈現(xiàn)關(guān)聯(lián)，且其商業(yè)空間容量也與中觀及宏觀尺度下的NAIN及NACH呈現(xiàn)較高的關(guān)聯(lián)度，反映該站域商業(yè)功能傾向趨近中長距離出行的人流，對前面發(fā)現(xiàn)的由半徑500 m整合度牽引的站域內(nèi)步行人流利用不足。

圖6 站域用地功能、容積率和商業(yè)空間容量分布 Figure 6 Distribution of different land use, plot ratio and commercial space capacity

表2 容積率、主要功能空間容量與空間組構(gòu)的關(guān)聯(lián)性 Table 2 Correlation between plot ratio, space capacity and space configuration

續(xù)表

4 結(jié)語

1) 珠江新城站域以大尺度前景網(wǎng)絡(luò)可達性高為特征，站點出入口數(shù)量少，且對人流量無明顯分配作用，站點規(guī)劃與街道網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的耦合互動不足。該站域中心圈層的功能集聚現(xiàn)象也較明顯，與TOD的契合程度比較高。站域的容積率、商業(yè)空間、居住空間容量分布與空間組構(gòu)呈現(xiàn)一定關(guān)聯(lián)，布局上又受空間網(wǎng)絡(luò)可達性的牽引。綜合來看，該站域雖比較符合TOD的設(shè)計原則，但在站點出入口設(shè)計、功能布局及空間組構(gòu)的耦合及互動方面，仍有待提高。

公園前站域前景網(wǎng)絡(luò)可達性及結(jié)構(gòu)化程度較高，背景網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性較好，對區(qū)域內(nèi)的步行人流起到較好的構(gòu)建作用。站點出入口數(shù)量多，但對區(qū)域內(nèi)的人流量未起到分配作用。站點周邊用地土地權(quán)屬復(fù)雜，沒有形成明顯的功能集聚現(xiàn)象。該站域的居住空間容量與空間組構(gòu)呈現(xiàn)較好相關(guān)性；對網(wǎng)絡(luò)可達性及人流量要求較高的商業(yè)及辦公空間并未體現(xiàn)對空間組構(gòu)的依賴，功能布局與空間形態(tài)存在不匹配現(xiàn)象。

長壽路站域背景網(wǎng)絡(luò)可達性好，對步行人流有較明顯的決定作用。站點出入口設(shè)置對區(qū)域人流量有分配作用，站點在居民日常交通出行中起比較重要的作用。該站域的商業(yè)功能主要沿騎樓街及主要道路布置，受站點距離牽引較小。站域的建設(shè)強度、商業(yè)功能分布與中觀宏觀尺度的空間組構(gòu)有協(xié)同，說明該站域的商業(yè)功能傾向與周邊區(qū)域協(xié)調(diào)，并不受站域內(nèi)分布較多的短距離步行人流量的牽引。

2) TOD所提倡的高強度開發(fā)、土地利用結(jié)構(gòu)的圈層布置原則在中心型站點(如珠江新城站)較易實現(xiàn)，且功能布局也較易與站域空間網(wǎng)絡(luò)組構(gòu)協(xié)同。而其他類型的站點，尤其是在建成區(qū)域進行軌道交通建設(shè)的站點，站域空間容量及功能布局已遵循一定的組構(gòu)邏輯，盲目根據(jù)TOD原則圍繞站點進行高強度開發(fā)勢必破壞原有街區(qū)的空間—功能關(guān)系，并導(dǎo)致空間效益低下等問題。因此，TOD理念在我國城市的實踐有必要探索自己的路徑，做到“一站一策略”，除了增加站點周邊的建設(shè)強度及商業(yè)功能容量，還應(yīng)關(guān)注空間網(wǎng)絡(luò)組構(gòu)對人車流的基礎(chǔ)決定力量，提高交通站點規(guī)劃、功能布局與空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的協(xié)同。

3) 借助空間句法開展交通站點地區(qū)空間形態(tài)研究，可有效捕捉站域空間網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的自組織規(guī)律及其與TOD相關(guān)指標(biāo)的相互關(guān)系，有助發(fā)現(xiàn)TOD建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題及困境，一定程度上成為當(dāng)前站域空間發(fā)展研究的有效補充。