賀 鵬，陳 珍，黃靖茹，許 奇

（1.北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，北京 100044；2.北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，北京 100037；3.北京交通大學(xué)綜合交通運(yùn)輸大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)重點實驗室，北京 100044；4.廣州市交通規(guī)劃研究院有限公司，廣州 510030）

城市空間的無序擴(kuò)張將導(dǎo)致城市低密度蔓延，促進(jìn)城市用地和交通高質(zhì)量融合發(fā)展已成為當(dāng)前亟須研究的主題。對此，新城市主義學(xué)派的部分學(xué)者提出以公共交通為導(dǎo)向的發(fā)展(transit-oriented development，TOD)模式。TOD 的目標(biāo)是通過公共交通出行代替小汽車出行，以實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展，并通過提高公共交通的使用率、交通和土地利用一體化程度，綜合開發(fā)利用公共交通站點周邊用地。采用TOD 模式不但可以優(yōu)化城市功能和空間結(jié)構(gòu)，而且可有效控制城市邊界，從而建立起緊湊、集約、高效的城市形態(tài)[1-2]。

TOD 中軌道交通站點作為節(jié)點具有雙重屬性，包括運(yùn)輸乘客的交通功能和帶動周邊區(qū)域發(fā)展的城市功能。繼Bertolini 等[3]提出節(jié)點-場所(node-place，NP)模型用以評估交通服務(wù)和用地開發(fā)的協(xié)調(diào)程度后，國內(nèi)外很多學(xué)者致力于改進(jìn)和擴(kuò)展NP 模型，評估不同場景的交通和土地利用一體化發(fā)展情況。我國城市軌道交通建設(shè)方興未艾，郊區(qū)線路建設(shè)速度超過用地開發(fā)速度，而市區(qū)則相反，站點周邊功能失衡現(xiàn)象普遍存在。促進(jìn)軌道交通站點地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)站點地區(qū)空間的合理高效使用，是我國城市高質(zhì)量發(fā)展的重要問題，鑒于此，本文系統(tǒng)地梳理面向軌道交通與土地利用一體化的NP 模型及其改進(jìn)模型，總結(jié)NP 模型常見的建成環(huán)境特征指標(biāo)，梳理研究場景并提出未來的主要研究方向。

1 TOD 的基本概念

TOD 理論是Calthorpe[1]針對美國20 世紀(jì)90 年代以汽車為導(dǎo)向的發(fā)展模式導(dǎo)致城市低密度蔓延、交通擁堵等問題提出的解決思路，希望通過高強(qiáng)度開發(fā)軌道交通車站的周邊土地，配合土地混合使用和宜人的步行環(huán)境設(shè)計，形成相對緊湊的城市空間形態(tài)。

1.1 TOD 的建成環(huán)境

交通與土地利用具有復(fù)雜的互動關(guān)系，學(xué)者對TOD 建成環(huán)境及特征的詮釋隨時間不斷細(xì)化與深入。最具代表性的是1990 年以來以Cervero 等[4]為代表的學(xué)者提出的多“D”理論體系，其根據(jù)美國舊金山灣區(qū)實證研究提出對抑制機(jī)動車出行具有重要影響的3D 指標(biāo)，即密度(Density)、多樣性(Diversity)和設(shè)計(Design)。除用地開發(fā)外，Cervero 等[5-6]考慮另外兩個交通類的指標(biāo)，即公共交通站點距離(Distance to transit)和目的地可達(dá)性(Destination accessibility)以描述TOD建成環(huán)境，從而形成刻畫TOD 建成環(huán)境的5D 指標(biāo)模型。此外，還可采用人口統(tǒng)計(Demographic)和需求管理(Demand management)以刻畫TOD 建成環(huán)境[7]。

從TOD 的7D 指標(biāo)來看，密度表征單位面積內(nèi)活動的強(qiáng)度，可用城市人口、就業(yè)崗位及各種活動的密集度衡量。多樣性描述研究尺度內(nèi)土地利用的種類及多樣性，可用土地利用混合熵、職住比等測量。設(shè)計的優(yōu)劣以區(qū)域道路網(wǎng)密度、交叉口密度、人行道面積率等指標(biāo)度量。公共交通站點距離衡量公共交通服務(wù)的可用性，度量值包括站點與主要起訖點的歐氏距離、公交線網(wǎng)密度、公交站點密度等指標(biāo)。目的地可達(dá)性可由軌道交通站點到周邊生活、就業(yè)、購物等地點便捷程度衡量。人口統(tǒng)計特征主要有租房家庭百分比、家庭汽車擁有率和家庭收入等。需求管理包括停車場密度、停車費、擁堵收費等指標(biāo)。

1.2 軌道交通與土地利用的一體化

國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用多種模型刻畫TOD 項目的軌道交通與土地一體化開發(fā)水平。Hansen[8]首先提出可達(dá)性概念，用它分析交通與土地利用間互相影響的關(guān)系，隨后可達(dá)性被廣泛應(yīng)用于TOD 及軌道交通與土地一體化研究中[9-10]。盡管可達(dá)性研究較為豐富，但對軌道交通與土地利用的互動關(guān)系的研究仍有不足：一方面可達(dá)性雖然是交通服務(wù)與土地利用一體化的結(jié)果，但無法評估二者的協(xié)調(diào)程度；另一方面可達(dá)性對交通服務(wù)和土地利用的刻畫維度仍不夠系統(tǒng)全面。

NP 模型是不同于可達(dá)性分析方法的軌道交通與土地一體化模型，其將代表土地的場所指標(biāo)與代表交通的節(jié)點指標(biāo)作為建成環(huán)境平等的兩方面，分析二者的協(xié)調(diào)性，較全面地評價TOD 項目一體化。此外，NP 模型提出要突出軌道交通站點“場所”與“節(jié)點”的雙重屬性，推動這兩個維度指標(biāo)體系的形成，并強(qiáng)調(diào)TOD 的協(xié)同發(fā)展。后續(xù)改進(jìn)的NP 模型則進(jìn)一步細(xì)化TOD 的交通指標(biāo)，并將模型分析維度從“場所”“節(jié)點”向“客流”“設(shè)計”等方向拓展，從而實現(xiàn)對軌道交通TOD 更全面詳細(xì)的評估。

2 節(jié)點-場所模型及其擴(kuò)展

2.1 節(jié)點-場所模型

NP 模型從微觀視角分析單個站點地區(qū)交通與土地利用的協(xié)同性，為站點地區(qū)提供規(guī)劃決策[11]。軌道交通站點與其周邊區(qū)域相互關(guān)聯(lián)，相輔相成，既具有交通功能，也帶動周邊區(qū)域具有城市功能。NP 模型綜合評價站點區(qū)域的交通與城市的發(fā)展水平、匹配程度、交互潛力，為TOD 發(fā)展戰(zhàn)略提供有力的決策支持。

NP 模型以站點地區(qū)的節(jié)點價值為y坐標(biāo)、場所價值為x坐標(biāo)，通過建立二維坐標(biāo)系量化節(jié)點價值和場所價值之間互為影響的協(xié)同關(guān)系，如圖1 所示。NP模型中45°對角線表明節(jié)點價值與場所價值相互協(xié)同。紡錘形區(qū)域可以按照節(jié)點和場所屬性的強(qiáng)度劃分為從屬、平衡、壓力等3 種狀態(tài)。頂部是“壓力”狀態(tài)，表示交通服務(wù)和城市活動的強(qiáng)度均處于最大水平，交互潛能趨于飽和，區(qū)域的進(jìn)一步發(fā)展會導(dǎo)致交通和城市的不相容；底部是“從屬”狀態(tài)，表明站域的提升空間大；中部是“平衡”狀態(tài)。此外，紡錘形右下方對應(yīng)“失衡節(jié)點”狀態(tài)，表示該站域的交通服務(wù)優(yōu)于城市發(fā)展(如城市邊緣地區(qū)的新建站點)；紡錘形左上方對應(yīng)“失衡場所”狀態(tài)，表示該地區(qū)的城市發(fā)展優(yōu)于交通服務(wù)(如處于城市中心位置的老城區(qū))。

圖1 節(jié)點-場所模型Figure 1 Node-Place model

2.2 模型擴(kuò)展

根據(jù)不同的應(yīng)用場景，國內(nèi)外學(xué)者改進(jìn)并擴(kuò)展多種NP 模型，具有代表性的改進(jìn)NP 模型如表1 所示。按照時間順序，Lyu 等[12]參考TOD 概念，以Transit和Development 表示節(jié)點和場所指標(biāo)，并新增Oriented指標(biāo)以表示交通與城市發(fā)展的交互。Li 等[13]通過分析交通和土地利用間的形態(tài)和功能聯(lián)系而拓展Tie 維度，認(rèn)為其在土地與交通的反饋循環(huán)中起關(guān)鍵作用。Vale等[14]考慮車站區(qū)域步行可達(dá)性的城市條件，并將其納入Design指標(biāo)，類似研究還有Zhang等[15]、Pezeshknejad等[16]和Su 等[17]從不同角度研究車站周邊土地利用、交通服務(wù)和步行環(huán)境三者之間的相互作用以更好地刻畫公共交通特征。

表1 NP 模型的擴(kuò)展應(yīng)用Table 1 Extended application of node-place model

既有研究主要關(guān)注城市核心區(qū)域，忽略遠(yuǎn)郊區(qū)等低密度城市環(huán)境下TOD 的開發(fā)策略。Nigro 等[18]考慮郊區(qū)乘客通常以私家車、自行車和其他公共交通方式作為軌道交通的接駁出行方式，將相關(guān)指標(biāo)擴(kuò)展為Feeder Transport 維度。對于低密度城市，Olaru 等[19]考慮交通基礎(chǔ)設(shè)施對交通流的影響，增加Background Traffic 維度，衡量車站周邊的路網(wǎng)密度、公共交通、私人交通和交叉口服務(wù)水平對車站客流的影響。

針對節(jié)點和場所價值對車站客流量的影響，Cao等[20]考慮客流不僅反映居民使用軌道交通出行的特點，而且與土地利用促進(jìn)軌道交通出行有關(guān)，因而在NP 模型中增加“客流”維度，并以東京地鐵為例分析車站區(qū)域的交通、土地利用與客流三者之間的互動關(guān)系和協(xié)調(diào)性。據(jù)此，張志健等[21]提出節(jié)點-場所-客流模型，分析三者之間的綜合效應(yīng)。Laura 等[22]從乘客的體驗角度出發(fā)，將乘客對交通服務(wù)質(zhì)量的感知作為第3 維度增加至NP 模型中。

為評估公共交通和土地開發(fā)的可持續(xù)效益，Rodríguez 等[23]擴(kuò)展“Integration”與“Value”等兩個維度，形成多維模型供規(guī)劃者和政策制定者評估公共交通站點發(fā)展?jié)摿?。同樣采用多維指標(biāo)的研究還有Yang 等[24]，其考慮車站區(qū)域開發(fā)的緊湊性及其與城市結(jié)構(gòu)的相互作用，引入“Design”和“Vibrancy”兩個維度分析廣州和深圳的城市軌道交通站點的開發(fā)協(xié)調(diào)性。

3 評估指標(biāo)及車站影響范圍

3.1 評估指標(biāo)

NP 模型揭示軌道交通站點地區(qū)節(jié)點、場所價值的互動關(guān)系，提供評估站點地區(qū)融合發(fā)展的研究框架，通常使用多維度指標(biāo)分析站點地區(qū)的交通和土地利用的協(xié)調(diào)性，進(jìn)而對TOD 發(fā)展水平分類和評估。表2歸納總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用NP 模型時所選取的節(jié)點指標(biāo)和場所指標(biāo)，以及出行環(huán)境與設(shè)計指標(biāo)3 類。

3.2 車站影響范圍

軌道交通和土地利用的互動主要在車站周邊，既有關(guān)于TOD 的研究通常以公共交通站點為圓心、一定距離為半徑的圓形區(qū)域作為車站影響范圍。從交通角度來看，車站的影響范圍可表述為步行范圍(Pedestrian catchment area)和站點服務(wù)區(qū)(Service area)等，其劃分目的旨在有效匹配交通資源。從空間角度來看，車站的影響范圍可表述為公共交通引導(dǎo)發(fā)展或開發(fā)地區(qū)(TOD area)和站點地區(qū)(Station area)，其目的旨在創(chuàng)造多樣活力的站域空間[30]。

對于車站影響范圍的邊界形狀，大多數(shù)研究采用3 種基本方法：①標(biāo)準(zhǔn)圓，以軌道交通站點為圓心，一定距離為半徑的圓；②泰森多邊形，以不規(guī)則的泰森多邊形刻畫站點影響的區(qū)域；③等時圈，考慮到站點區(qū)域的出行環(huán)境，以時間距離得出以站點為中心、一定時間內(nèi)可到達(dá)的區(qū)域。由于地形或道路隔斷，等時圈形狀大多是不規(guī)則多邊形。

國內(nèi)外TOD 規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則中對車站影響范圍的界定多在500～1 500 m 之間。通常單一線路的城市軌道交通影響區(qū)可作為一個帶型地區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃控制[31]。墨西哥可持續(xù)交通中心2014 年發(fā)布的《城市社區(qū)TOD導(dǎo)則》將TOD 鄰里街區(qū)定義為600 m，即步行10 min內(nèi)可到達(dá)區(qū)域[32]，此外加拿大渥太華規(guī)劃交通與環(huán)境部也以600 m 劃定TOD 地區(qū)的邊界[33]。

由于國內(nèi)外案例研究場景的獨特性，不同學(xué)者對軌道交通站點影響范圍的界定存在差異。常見的圓形半徑通常為300 m[34]、500 m[16,20,23]、700 m[14,27]、800 m[17]、960 m[15]、1 000 m[35]、1 200 m[25]，甚至2 000 m[36]。此外，根據(jù)案例中不同城市、線路及站點發(fā)展情況和功能定位的不同，需進(jìn)一步考慮放大或縮小軌道交通站點影響范圍。如Eizaguirre-Iribar 等[37]在研究廢棄鐵路站點周邊的土地利用情況時，由于廢棄鐵路站點處于城市外圍地區(qū)，功能發(fā)展條件、路網(wǎng)密度和公交覆蓋度均不如城市核心區(qū)，在此情況下出行者可接受的接駁距離更長，故以2 500 m 作為邊界劃分站點影響區(qū)域。

4 應(yīng)用場景

國內(nèi)外學(xué)者基于NP 模型評估公共交通站點的交通服務(wù)與用地開發(fā)的協(xié)調(diào)性，采用聚類方法識別相似特征的站點，為城市規(guī)劃決策者和開發(fā)商提供不同類型站點的差異化發(fā)展策略，以促進(jìn)TOD 發(fā)展。這類研究統(tǒng)稱為TOD 類型學(xué)，始于Bertolini 對車站及其周邊地區(qū)發(fā)展前景的研究。這一概念模型已被許多研究學(xué)者應(yīng)用和擴(kuò)展，用于分析TOD 發(fā)展?fàn)顩r[12,18,27]、可達(dá)性[36]、土地利用影響[38]等方面。國內(nèi)學(xué)者大多采用NP 模型評估軌道交通站點的TOD 發(fā)展水平，案例研究包括長三角地區(qū)高鐵[39]、廈門地鐵[21]、烏魯木齊地鐵[40]等。NP 模型本質(zhì)是分析框架，其指標(biāo)體系不局限于特定的環(huán)境或交通因素，而是根據(jù)問題突出研究重點，并據(jù)此改進(jìn)模型。在最近的研究中，許多學(xué)者強(qiáng)調(diào)“設(shè)計”在交通和土地利用之間反饋循環(huán)的作用，并將其作為第3 維度指標(biāo)擴(kuò)展NP 模型[11,13-15]。

Reusser 等[29]針對經(jīng)典NP 模型未考慮指標(biāo)權(quán)重的局限性，采用專家打分法賦予指標(biāo)不同權(quán)重以篩選出最具有價值的指標(biāo)，并將其納入評估指標(biāo)集。此類方法雖然能更好地描述車站與環(huán)境之間的相互作用，但沒有考慮到其他可能成為TOD 的區(qū)域，正如Thomas等[41]所言，街區(qū)無論是否配套車站都具備成為TOD的潛力。對此，Kamruzzaman 等[42]將澳大利亞布里斯班人口普查單元作為研究對象，提出節(jié)點和場所之間的關(guān)系類型識別方法，指出TOD 的實施情況會因街區(qū)的類型不同有所差異，需要因地制宜地實施開發(fā)。

大多數(shù)研究學(xué)者在評估節(jié)點或場所的總體指標(biāo)值時，通常先標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)值，后采用多標(biāo)準(zhǔn)決策方法將各TOD 加權(quán)指標(biāo)匯總至最終模型。多數(shù)TOD 類型學(xué)研究僅考慮城市社會環(huán)境的靜態(tài)特征，而忽略城市動態(tài)特征即人群活動模式。另外，由于研究對象的內(nèi)在因素以及外在特征等諸多差異，即使多數(shù)研究采取的理論方法相似，學(xué)者對節(jié)點與場所的指標(biāo)理解也很難統(tǒng)一。以客流指標(biāo)為例，許多學(xué)者將客流需求作為模型的節(jié)點價值，并將其用于分類車站。然而，Zemp等[43]對此持不同觀點，即客流是TOD 發(fā)展程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。而Cao 等[20]指出，客流可以作為與節(jié)點、場所重要程度相當(dāng)?shù)暮饬縏OD 的效果指標(biāo)。

5 結(jié)語

NP 模型在國外應(yīng)用的規(guī)模逐漸廣泛，但是在我國引入的時間較晚，既有研究仍多應(yīng)用于軌道交通中，場景比較單一，對模型的擴(kuò)展也較少。目前基于NP模型的研究越來越趨于多維度、多尺度、多粒度評估軌道交通車站的TOD 發(fā)展水平，但還缺少時間維度的研究，對于不同時間段，研究結(jié)果會有很大差別，不可一概而論。另外模型缺少基準(zhǔn)值，只能定性卻不能定量地判斷站點車站及其周邊地區(qū)的發(fā)展程度。

借鑒已有經(jīng)驗，未來我國對NP 模型的應(yīng)用有很大的發(fā)展空間。可根據(jù)不同的研究背景和目標(biāo)策略進(jìn)行模型的系統(tǒng)開發(fā)，劃定不同層級的站域以滿足多元復(fù)雜化的軌道交通接駁方式；利用模型的普適性探索更多研究領(lǐng)域的應(yīng)用路徑，加強(qiáng)新技術(shù)聯(lián)動，構(gòu)建不同時空尺度的多維度指標(biāo)，以更好地動態(tài)評估站區(qū)協(xié)調(diào)性；NP 模型可用于TOD 項目的規(guī)劃建設(shè)及后評估，決策者需結(jié)合實際條件深入分析，構(gòu)建更全面的TOD分析框架以滿足不同需求。