【文章精选】从“ 站城一体” 到“ 走廊融合”:流动空间视角下的TOD发展理论框架与模式优化 | 2024年第4期

学术   2024-09-28 17:59   上海  

【作者简介】

刘翔,同济大学城市交通研究院博士研究生

陈小鸿,同济大学交通运输工程学院、同济大学城市交通研究院、道路与交通工程教育部重点实验室教授、博导

潘海啸,同济大学建筑与城市规划学院、同济大学城市交通研究院、高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室教授、博导

提要

公交导向的城市发展模式(transit-oriented development, TOD) 是应对城市可持续发展挑战的关键规划方法,但TOD发展模式的理论机制和实践成效仍待进一步完善。通过回溯TOD概念的基本内涵和关键机制,明确公共交通与土地利用一体化是TOD发展模式的实质,强调TOD 的根本目的并不是紧凑、混合、高强度的土地开发,而是提升公共交通在居民出行选择中的竞争力和吸引力,促进城市绿色、低碳、可持续发展。针对TOD发展模式在中国实践中所遇到的困境,提出流动空间视角下的“出行行为—公共交通—土地利用”模式理论框架。依据轨道交通出行行为的社区结构实证结果,提出以“走廊”为主要规划场景的TOD优化模式,以期为公共交通提供更多更均衡的客流,为城市居民提供更多公交便利的就业、居住和游憩选择空间。

关键词

公交导向开发;规划理论;TOD走廊;流动空间;出行行为

城镇化和机动化双重作用使得城市交通需求激增,给城市环境保护、能源安全、拥堵治理带来巨大挑战。公共交通因此成为降低能源消耗、缓解交通拥堵压力、促进城市绿色低碳发展的必要举措。与此同时,以公共交通站点为中心,适宜的步行距离为半径,强调在半径内进行紧凑、混合、高强度土地开发,从而提高居民公共交通出行分担率以及土地利用效益的公交导向城市发展模式(transit-oriented development, TOD)得到广泛倡导。世界各国大城市的公共交通发展或站域土地开发项目常借用TOD概念,推动着城市土地开发和公共交通扩展,并形成了极为丰富的实践案例。然而,对TOD在城市和交通发展中的真实影响和实践效益仍有较大争议,特别是许多TOD项目的实际效果与理想目标之间存在显著差距,亟待对此进行系统深入的探究。基于此,本文从TOD概念的基本内涵与关键机制入手,结合TOD发展模式在中国实践中所遇到的困境,提出流动空间视角下的TOD走廊发展模式。

1 TOD 概念的基本内涵与关键机制

1.1 基本内涵

TOD概念诞生的背景源于美国对城市郊区蔓延及其外部不经济性的批判与纠正。二战之后,伴随着人口激增和小汽车普及,美国许多城市进入快速郊区化进程。由于早期的郊区化进程几乎没有任何外部开发限制,1960年代后,美国的城市空间发展形成了以低密度、分散化为主要特征的蔓延模式,并导致交通拥堵、空气污染与生态环境恶化等一系列城市过度蔓延的衍生问题。针对城市蔓延危机,通过改变传统空间增长方式,促进特定地域内紧凑发展,以实现城市与郊区协同、增强地方归属感、保护自然文化资源、提高开发收益等综合目标的“精明增长”(smart growth) 发展理念开始在美国兴起。在此背景下,1993年卡尔索普(Calthorpe P.) 首次提出公交导向的城市发展(TOD)概念,即“为城市开发构建一个新的框架,使开发中的各个元素融合为混合度高、适于步行且以公共交通为导向的街坊和社区。它建议在居住区和重点商业区引入一种新的开发模式,为更多元的出行模式以及社会经济活动创建平台”。此后,卡尔索普的TOD概念成为一套新的土地利用和公共交通设计标准,这个标准后被塞韦罗(Cevero R.) 等概括为高密度(density)、混合利用(diversity)、步行友好设计(design)的3D原则。后在3D原则的基础上,又增加了目的地可达性(destination accessibility) 和交通接驳距离(distance to transit),构成了5D原则。如果能够按照这5项原则实施TOD,将会使人均车公里数减少。

早期TOD发展模式侧重于微观层面的站域开发,特别是围绕公共交通站点2000英尺(约600 m)范围内的邻里或社区单元构建,塞韦罗等所提出的3D原则实际上是一种空间设计标准,强调从公共交通和土地利用的主动安排来实现交通系统和土地开发之间的良性循环。由于其简单直观且易度量,3D原则在提出之后就得到广泛应用,并衍生出若干子指标,如:高密度的居住人口和就业岗位、容积率、各类用地面积占比、交叉口数量、步行网络密度等。后期TOD发展模式不断丰富细化,其内涵与外延也得到了极大拓展。在空间尺度上,TOD发展模式从早期的围绕站点周边的社区开发,拓展到宏观层面的公共交通与城市空间结构的协同发展。如塞韦罗将TOD发展模式延伸为公交都市(transit metropolis),将公交系统的积极作用不再局限于站域,而强调以公交服务与城市空间的整体性协同来推动城市可持续发展目标的实现,并分别介绍了斯德哥尔摩、哥本哈根、新加坡、东京、库里提巴等公交都市的成功经验。在TOD类别研究上,TOD从早期的3D通用性原则逐步细化为分类别、分圈层的差异化导则。如重新连接美国(Re⁃connecting America) 与TOD 中心(Center for Transit-Oriented Development) 两个机构联合提出区域中心、城市中心、城郊中心、公交小镇中心、公交社区、特殊功能或就业区、混合功能廊道等7种典型TOD站点类型,强调因站制宜地进行TOD开发。在TOD评价方法上,TOD发展模式从早期以定性为主的评价方法,逐步开始采用层次分析、复杂网络、节点—场所模型等多种定量方法,以此提升TOD评价和规划方法的科学性。此外,关于TOD的研究还延展到开发体制机制、地租价格影响、乡绅化等方面。

综上,TOD概念诞生于美国对城市郊区蔓延危机的批判与纠正,虽然TOD的设计导则和研究议题不断发生改变,但TOD的内涵仍然是期望通过城市公共交通与土地利用一体化发展,鼓励居民对公共交通的优先选择,以此促进公交运能的充分利用、城市土地的集约开发、城市和城市交通的可持续发展。其中:土地利用可以是微观层面的站域土地利用方式,也可以是涉及宏观层面的空间结构;公共交通也并非限于大运量地铁,也可以是轻轨或快速公交等不同形式的公共交通。究其本源,TOD发展模式的根本目的不是站域土地开发或公共交通扩展,而是通过紧凑、混合、高强度的站域土地开发,提升公共交通在居民出行选择中的竞争力和吸引力,从而有效缓解城市交通拥堵、空气污染、环境恶化等“ 城市病”, 这是TOD 概念的初衷。

1.2 关键机制

TOD作为以公共交通引导的城市发展模式,其中的“引导”作用源于土地利用与公共交通之间的两种正反馈机制。

第一种正反馈机制为源流机制(图1),即:城市土地利用为各类城市活动的发生提供了空间载体;各类城市活动产生出行需求的“源”头,决定着交通出行的生产与吸引。城市交通系统的布局与运输能力决定了城市活动的空间可达性(出行时间/距离/价格),并影响着人们的出行选择;选择的结果形成交通系统中的“流”,进而对城市土地价值产生影响。TOD发展模式正是通过拉近了“源”与“流”之间的转换距离,加快了土地开发的速率,保障了公共交通的客流规模,形成了相较于其他城市发展模式的比较优势。

第二种正反馈机制为规模经济机制(图2)。相较于私人小汽车,公共交通具有更好的交通资源利用效率,即在相同的空间和时间下,能够运输更多的乘客,且平均运输成本随运输旅客量的增加而下降,具有运输规模经济效益。同时,更大的运能优势使得生产者可以依托公共交通服务更多的市场需求,进而支撑紧凑、混合、高强度开发和以此形成的空间规模经济正外部性。运输规模经济和空间规模经济能够让TOD从紧凑的土地利用模式向集聚经济的发展优势转变,此时的TOD可被理解为不单是一个空间客体,而是一个能够通过交通和土地一体化促进经济效益提升的主体,并让生产要素的组织特征(如时间敏感性行业对交通可达性的依赖) 透过TOD的空间特征(如5D特征) 加以显化。

TOD发展模式正是基于这两种土地利用和公共交通的正反馈机制,构成了土地利用、空间活动、交通可达性、交通运输能力之间的理想发展状态。在实践中,追求这种理想发展状态的模式大致为两种:一种是先有土地利用改变后有交通设施扩容的“支撑模式”;另一种是先有交通设施扩容后有土地利用改变的“引导模型”。前者的优势在于具有成熟的交通需求基础,但会导致后期交通建设成本与难度的显著增加。后者的优势在于减少交通建设成本与难度,但交通需求会在前期持续偏弱。

2 TOD 发展模式在中国的实践困境

2.1 发展集聚程度不高

尽管TOD发展模式在21世纪初就被引进中国并得到了广泛提倡,但从目前发展的成效看,中国TOD的实践效果与新加坡、香港、哥本哈根等国际上较为认可的TOD成功案例相比还存在较大差距,这个差距首先表现在城市轨道交通走廊沿线发展要素集聚态势仍不明显。研究显示,中国主要城市轨道交通站点周边地区的人口、岗位分布总体仍呈现均质化状态,未呈现明显沿走廊集聚分布的态势。公共交通系统,特别是轨道交通线网与站点布局仍是“追随”城市发展,尚未达到交通先行下“引导”城市发展的模式,导致中国城市轨道交通沿线的人口、岗位集聚程度和吸引力有限。以北京、上海为例,北京五环路内、上海外环路内轨道交通线网规模虽然为新加坡、香港的2倍,但站点周边500 m半径范围内人口覆盖比例仅为新加坡、香港的50%左右。轨道交通站点周边并未呈现明显的土地开发强度、混合度和站点连通便利度(如出口数量) 的差异,未能充分发挥城市大运量轨道交通的运输规模经济效益。

2.2 线网客流强度偏低

虽然TOD强调城市公共交通特别是轨道交通对土地利用的引导作用,但由于轨道交通站点周边的土地开发相比于轨道交通建设需要耗费更多时间、项目推进阻力也更大,在TOD实践中轨道交通建设速度整体超前于土地开发速度,拉低了中国城市轨道交通网络整体客流强度。2019年全国城市轨道交通每日每公里平均客运强度为0.71万人次,刚达到国办发52号文所要求的初期客运强度标准。其中,全国客运强度高于1.5万人次的城市占比仅17%左右,线网客运强度低于0.7万人次的城市占比约为46%, 低于0.7 万人次的线路占比约39%。排名最高的广州地铁客运强度也仅为1.74万人次,与香港的2.1万人次以及日本东京的2.9万人次仍存在明显差距。这种低客流强度现象不仅导致城市轨道交通运能的极大浪费,也给地方政府带来了沉重的财政补贴压力。未来,随着新增城镇人口导入速率趋缓,超大城市新增轨道交通线路逐渐向人口密度较低的郊区延伸,城市轨道交通整体运营效益可能进一步降低。

2.3 通勤客流分布不均

由于中国城市郊区外围次级就业中心发育缓慢以及外围放射走廊交通模式单一等原因,高峰时段城市郊区与城市中心城之间轨道交通联系单向客流累积严重,导致通勤客流通道不均衡矛盾突出。以上海市为例,宝山、嘉定以及松江等外围新城至上海市中心城方向、浦东南部近郊及闵行浦江镇至中心城方向通勤通道不平衡系数超过3,青浦—虹桥—中心城方向的东西向客流通道不平衡系数也在2以上,形成了明显的“潮汐”交通。通勤通道客流的不平衡性直接导致了轨道交通线网在早高峰入城方向上的运能不足(断面客流达4万—6万人次/h) 和反方向运能浪费(出城方向仅0.5万—1万人次/h)。尤其是城市郊区与城市中心城之间的转换地带,呈现严重拥挤运行状态,甚至导致轨道线路局部运行区间或站点需要采取限流措施。这种通勤通道客流的不均衡性并不符合TOD概念中绿色、低碳、可持续发展的初衷,相反,可能会形成另一种形式的交通“拥堵”,还会因空载率过高而导致地铁人均能耗和排放比私家车更高的风险。

2.4 开发模式简单套用

当前TOD开发模式也存在简单套用的趋势和风险。围绕公共交通站点步行可达范围,倡导紧凑、混合、高强度土地开发的TOD发展模式被泛化为轨道交通站点(甚至高铁站) 站域开发的通用性原则,并宣称“建轨道就是建城市”的核心规划理念。然而,实践和研究证明并非所有的轨道交通站域空间都适合、都应该进行紧凑、混合、高强度的土地开发。一方面,站点土地开发的体量应由站点服务的市场需求决定,网络可达性较弱、周边地区人口和岗位密度较低的轨道交通站点并不适于大规模、高强度的开发,否则将导致开发后使用率不足而闲置的风险。另一方面,伴随着电子商务和远程办公对传统商业商务空间需求的巨大冲击,轨道交通站点周边的土地是否还能普遍按照大规模、高强度的模式进行开发也值得商榷。

3 流动空间视角下的TOD 走廊发展模式

3.1 “场所空间”向“流动空间”的视角转变

城市公共交通与土地利用一体化发展是TOD模式的实质。因此,如何理解城市公共交通与土地利用之间的“一体化”成为TOD发展模式的关键,也是破解当前中国TOD实践困境的唯一途径。从理论视角来看,传统的TOD发展模式建立在静态物质层面的土地利用和交通设施增长基础之上,过分忽视了TOD发展模式的根本服务对象——人的行为考量,特别是忽视了人的出行行为的动态性和约束性对公共交通与土地利用一体化发展的影响,亟待从更为动态的流动空间视角对公共交通与土地利用正反馈机制进行重新理解。

因此,本文提出将“出行行为”纳入TOD 发展模式的关联维度中,构建“出行行为—公共交通—土地利用”的理论分析框架(图3),以此强调人的出行行为既是个体适应交通和空间的选择表现,也是交通布局和空间干预的约束条件与改善目标。一方面,出行行为在公共交通中的影响具体体现为客流,出行阻抗(特别是换乘次数和接驳环境)对公交网络形态与布局产生直接影响,而设施布局与服务管理对出行行为具有调控作用;另一方面,出行行为在土地利用中的影响具体表现为人流,时间预算的稳定性对活动空间产生约束性影响,而空间交互(特别是沿走廊的空间交互)则能为个体的居住、就业和游憩等活动提供更多公交便利的选择空间。

其次,公共交通与土地利用一体化不仅是愿景,也是一个过程。时间作为一个调节变量,会对两者之间的交互关系产生影响,因此需要因“时”制宜地设计TOD开发策略,并依据不同时间阶段对TOD发展策略进行迭代式更新。相比于传统的TOD发展模式,流动空间视角下的TOD发展模式为TOD提供了一个更具解释性和指向性(以人的行为为根本) 的TOD发展理论框架,3个关联维度具有各自对应的干预途径,为解决TOD发展模式实践困境和拓展TOD应用价值提供了新的理论分析框架。

3.2 “站城一体”到“走廊融合”的模式优化

基于“出行行为—公共交通—土地利用”的理论分析框架,笔者运用上海市2019年9月某工作日全天地铁刷卡数据和Louvain社区发现算法,对上海市地铁出行行为进行了流聚类(图4),以判别公共交通与土地利用适宜的一体化空间层次与范围。实证分析结果显示,虽然上海市地铁线网形态具有高度的复杂性,但出行行为在市域以及中心城内都具有稳定的社区结构,且社区结构呈现明显的“走廊”特征,即围绕地铁线路为主要出行空间的社区结构。针对伦敦地铁的实证研究也证实了类似的结论。因此,相比于“站点”周围,以“走廊”沿线为规划单元的TOD发展模式更适宜于公共交通与土地利用一体化发展。换言之,以“走廊”为空间单元来协调各TOD站点的发展模式不仅符合居民轨道交通出行行为的基本规律,也更利于各站点之间的空间交互强度和均衡性调整,为城市居民在相同通勤时间条件下提供更多公交便利的就业和居住选择空间。此外,城市轨道交通建设也是以线为单位进行规划建设,以“走廊”为空间单元的TOD发展模式也更利于线网客流的整体培育与土地整备。

基于此,本文提出“走廊融合”的TOD优化模式(图5),即沿公交走廊提高公共交通与土地利用一体化的时空组织模式。优化模式保留了原有TOD概念中“适于步行且以公共交通为导向的街坊和社区”和“为更多元的出行模式以及社会经济活动创建平台”的基本内涵,但将TOD发展模式中用地功能和紧凑开发要求置于交通“走廊”内进行安排。所提出的“走廊融合”模式并非是对“站城一体”TOD模式的全盘否定,而是基于居民出行行为规律,将TOD概念实质——土地利用与公共交通一体化,置于更适宜的空间场景中进行发展,以更好地实现公交运能的充分利用、土地集约开发、城市可持续发展等TOD概念初衷。表1 进一步对比了“站城一体”和“走廊融合”的主要异同点。

3.3 “走廊融合”模式的应用路径与规划案例

在规划实践中,为更好地发挥“走廊融合”的模式优势,可构建“圈层—走廊—节点”的多层次TOD发展框架,突出“走廊融合”模式的功能连接与协调价值。从宏观的角度,“走廊融合”模式需要结合城市的整体区位分布,分析地租影响的圈层大小与边界,对走廊的吸引方向与流动规模做出整体性判断,并结合城市主要功能片区,识别主要发展走廊的主要连接区域和范围。如在北京城市副中心M101走廊规划设计(图6)中,走廊依据副中心的整体空间结构确定了西北向西南穿越副中心区域的走廊布局方向,通过比选各功能组团和交通枢纽(如副中心站与通州西站) 的重要性和功能性差异,按照均衡协调的空间交互原则,确立了M101走廊需要串联的功能节点。最后,走廊结合用地的布局和规模,进一步落实了走廊沿线的设站位置、路由和土地利用安排。一方面,多个功能差异的空间组团为走廊提供了一定强度并较为均衡的客流基础;另一方面,功能组团也通过走廊的串联协调了空间的竞合关系,激活了具有发展潜力的功能片区。

从微观的角度,“走廊融合”模式需要通过站点紧凑开发和精细化接驳服务设计,扩大站点的吸引力和服务能力,为走廊提供更多的客流来源。特别是对于尚不具备大规模开发可能的站点,可优先考虑结合共享出行、接驳公交等出行服务,扩展站点的服务范围,提升公共交通出行的便利性。如国外已有部分城市应用轨道微中心(mobility hub) 概念,将新兴出行服务植入轨道交通站点(图7)。对于商业中心型和交通枢纽型站点,可考虑增设共享汽车或定制公交接驳服务,提升站点集散能力。对于大型居住型和就业集聚地,可通过设置共享单车、共享汽车及充电桩、无人公交等换乘服务,提升居民出行效率和便利性。一方面,微中心通过借助新型出行服务的发展,提升了公共交通在居民出行选择中的吸引力,为走廊沿线其他站点的TOD开发提供更多人流;另一方面,公共交通也能为新型出行服务提供稳定客户群体和服务据点,提升共享出行的服务周转率和成本效益。

4 结语

TOD 概念从诞生到现在已有30 余年,这30年里,TOD成为世界许多大城市土地利用开发和公交系统扩展的重要模式,虽然TOD具体的设计导则和研究议题不断发生改变,但TOD的基本内涵仍然是期望通过城市公共交通与土地利用一体化来鼓励城市居民对公共交通的优先选择,以此促进公交运能的充分利用、土地的集约开发、城市的可持续发展。然而,当前TOD在中国的实践仍存在发展集聚程度不高、线网客流强度偏低、通勤客流分布不均、开发模式简单套用等实践困境。基于此,本文试图提出流动空间视角下的“出行行为—公共交通—土地利用”TOD理论分析框架。依据轨道交通出行行为的社区结构实证结果,提出以“走廊”为主要规划场景的TOD优化模式,以期为轨道交通提供更多更均衡的客流,为城市居民提供更多公交便利的就业、居住和游憩选择空间。


本文引用格式:刘翔, 陈小鸿, 潘海啸. 从“ 站城一体” 到“ 走廊融合”:流动空间视角下的TOD发展理论框架与模式优化[J].城市规划学刊, 2024(4):34-40.(LIU Xiang, CHEN Xiaohong, PAN Haixiao. From "Station-City Integration" to "Corridor Integration": TOD Framework and Model Optimization from the Perspective of Space of Flows[J].Urban Planning Forum, 2024(4):34-40.)


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