城市地下轨道交通与城市形态的研究

城市地下轨道交通与城市形态的研究

摘要：在城市飞速发展的今天，城市地下空间在解决城市人口、资源、环境三大城市问题和实现城市可持续发展中，起到重要作用，而城市地下轨道交通是城市地下空间开发的一个重要方面。城市交通与城市形态存在着复杂的相互作用关系，在现代城市中，地下轨道交通将会逐渐替代地面交通成为城市动脉，而城市形态与城市轨道交通发展之间必然也存在一种关联性，本文意图在城市地下轨道交通指标体系中选取关键要素，验证城市形态与城市地下交通之间互动联系的本质。并以此对以地下轨道交通为基础的地下空间开发提出指导性意见。

关键词：轨道交通；城市形态；指标；影响

0 引言

城市历史学家芒福德认为：城市的形成离不开它的动态部分，脱离了这个动态部分，城市就不可能继续它的规模、范围和生产力。[1]而这个动态部分就是指城市交通。

在其诸多城市发展因素中，城市交通与城市形态如同树枝与树干一样如影随形，道路像树干一样供给树干水分和养分，并决定着树冠整体形状，就像对城市形态一样起到主控作用，[2]道路系统的布局调整和交通方式的变革无不刻画着城市形态的发展和演进。随着城市化的快速发展，地面交通已不能适应和满足城市交通需要，越来越多的城市开始大规模兴建地下轨道交通网络，与之密切相关的城市形态也无时不受其影响。

1 城市地下轨道交通发展

历史上，每一次交通工具的变革都对城市空间形态产生强烈冲击。[2]而交通工具与城市形态之间也存在对应关系。现代城市的高速发展，众多大城市已经或正要进入快速轨道交通时代。形成一种以公共交通为导向的城市结构形态发展模式。如图2城市轨道交通较之于其他交通方式具有以下优点：（1）快速：列车运行最高时速达80 公里；（2）准确：不受路面交通情况或天气的影响；行车时间非常准点；（3）安全：列车采用安全自动控制系统来操作，严格保证列车行车间隔；（4）舒适：列车与车站均有空气调节装置，使温度与湿度保持在最舒适的范围内；（5）便利：车站美观明亮环境洁净，采用自动售检票系统，站厅与站台层设有督导员与站务员，以协助乘客解决问题。设有明确的导向标志，使乘客搭乘地铁非常方便、简易。

2 影响城市形态的地下轨道

交通功能性指标结合城市交通各项指标性要素分析并结合城市空间形态整合意义，以提高轨道交通开发的引导和指示，满足空间形态的良性发展需要。现代城市发展中，城市形态与交通发展之间存在一种关联性，本文意图在城市交通指标体系中选取关键要素，说明城市形态与城市地下交通之间互动联系的本质。

2.1 城市地下轨道交通的可达性可达性（accessibility）一般是指到达一个地方的方便程度，其中涵盖了出行时间、交通成本及交通舒适度等。[3]在现代社会市场经济下，可达性逐渐成为人们评价一个城市交通功能的重要参照，在很大程度上决定了城市功能的空间结构，在城市形态演变过程中占有相当重要地位，是连接城市交通与城市形态的关键枢纽。

城市空间拓展实例表明，相对可达性较高的地区必然处于城市空间拓展阻力最小的方向。[3]在市场规律引导下的城市，可达性是影响城市中土地价值的重要因素。一般来说，可达性越高，这个地段的土地价值就越高。并在市场机制的调节下，转化为土地价值的差异，从而使城市中各种功能用地布局呈现一定规律。例如在城市中不同地段，不同的功能用地自发的在城市中选择适合的发展区段，相似的功能也会在空间上相对集中，逐渐形成一定的功能分区。

交通的可达性是影响城市土地开发强度的重要因素。小汽车的发达导致的城市人口低密度分布和蔓延，使得土地资源极其浪费。相反，轨道交通具有大运量的特点，能产生巨大的聚集效应，除了城市中心的集中，还可以引导大型的“副中心”和“边缘城市”在轨道车站的周围形成。城市轨道交通建设对地价影响的评估模型机实证快速轨道交通，由于速度快、票价便宜、舒适度的提高，城市引力场强度在轨道交通线经过的地区高于其他地区，整个城市的引力场沿轨道交通线呈“鱼背”状分布，

使这些地区的发展速度和发展潜力远高于其他地区。市中心城市引力场为圆心向外依次减弱，引导城市由内向外发展，外围具有便捷交通的副中心逐渐形成，城市重心位置与轨道交通网络中位点相吻合。

[5]轨道交通改变城市引力场在空间上的分布，从而达到引导城市发展的作用，城市发展逐步呈“一城多心”的发展模式。

总的来说，以轨道交通形成的优越的可达性已成为连接城市交通与城市形态的重要纽带。一方面，优越的可达性的获得有赖于轨道交通系统的发展，它是衡量城市交通发展的重要指标。另一方面，由于可达性对城市中各种活动具有强烈的吸引作用，所以可达性也是影响城市形态的重要因素。因此在规划中，有意识的通过轨道交通可达性的吸引作用，人为的引导城市形态的演变，就可以有效的控制城市发展。同时，增强城市中心区的可达性，成为吸引人们回归城市，加强城市活力的有效手段。

2.2 城市地下轨道交通的可动性可动性是是一个宏观的概念，指人和货物发生空间移动的力量，它不仅能够反映城市交通运输系统的总水平，是衡量城市循环流通的主要指标，[3]也从另外一方面反映了城市的经济水平、城市基础设施、城市管理水平、居民出行效率水平等。

可动性的增加，会带来更多的商品流通，增强城市活力，发展城市交通的目的就使要促进城市可动性的提高。通过对美国、法国、日本、中国大陆、中国香港、中国台湾、印度这八个国家和地区的交通运输相对可动性比较如下图所示。从中就明显的看出，一个国家或地区的经济与运输的可动性之间存在一种彼此促进的关系。

城市轨道交通可动性的增加，使得城市居民拥有更多的活动空间和选择自由，可以说，现代轨道交通的以其突飞猛进的可动性增长在某种程度上塑造、改变了传统城市形态。具有影响突出反映在这几个方面。

（1）城市的相对集中首先由于城市轨道交通的基础设施较之于周边地区要发达，其拥有的可动性也高于周边。企业和个人都希望选择一块可动性高的地区发展与生活，这些地区的各项设施的完备以及产生的经济效益也是其他周边地区所无法比拟的。往往占城市竞争者占据非常有利的位置，而这种可动性的优势，吸引了更多周边及外来企业及人口向城市中心区的集聚。于是促使城市中心区的相对集中形态。

（2）城市的相对分散便捷的城市轨道交通设施网络的形成将引导城市合理的向外轴线式扩散，同时带动郊区与中心区的可动性呈平均分布，城市空间资源流动约束大大减少，人们可以在任何地方便捷的获得各种物质与信息，居民对工作于居住的地点限制也会降低，城市呈均衡的分散发展。

2.3 城市地下轨道交通的出行时间1951 年美国规划官员协会（ASPO）的报告中指出，城市居民在选择住房时，他们所关心的不是居住地与工作地之间的距离，而是他们来往于两地所需要的时间。

由居住地到工作或学习地点之间的交通称之为通勤交通。它是占城市中最主要、最为稳定的交通流量，是研究城市交通问题的主要依据。由于通勤时间的长短决定着城市居民选择居住地的范围，所以，它也间接的影响了城市的开发范围。据有关研究发现，人们所能接受的最大出行时间为45 到1 个小时，这就是“45 分钟定律”。[3]人们普遍接受的时间范围所能到达的最大距离，就决定了一个城市中心向外辐射的最大径向距离，也就是城市建设用地半径的最大值。

以北京市为例。据调查，截至2005 年底，北京每天有2920 万人次奔走在市区各个地方。

市民平均每次出行距离由2000 年的8.0 公里增加到9.3 公里。日出行次数和距离分别增长26.90%和16.25%。出行距离一公里内的仅占到7%左右。而城市居民出行时间主要集中占30-60 分钟，而占北京，日出行一个半小时的居民高达15.9%，远远高于其他城市。

出行目的理想出行时间可接受出行时间能容忍最长时间由上表可以看出，北京市市民出行时间，无论是就业、还是购物、休憩所用时间，远远大于理想出行时间，甚至很大比例上超过了能够容忍的最长时间。现代大城市的出行效率急需大大提高。

在所有的交通方式中，不同的交通工具的出行时间也各不相同。在城市交通系统中，“距离=速度×时间”的一般规律决定了在出行时间基本不变的情况下，交通速度对于出行距离的大小起着决定性的作用。[3]下表中比较了各种交通工具最佳出行范围以及不同交通方式，在半小时的出行时间内以行程为半径所覆盖的城市面积。在一定程度上，交通工具的发展决定了城市用地范围的大致轮廓。

3 城市地下轨道交通与城市形态的耦合发展研究

3.1 城市轨道交通网架构城市形态大骨架城市轨道交通与城市发展之间存在相互作用、相互制约的关系，首先，城市发展到一定规模，建设一条地铁作为基本的交通缓解城市的拥堵问题。随着地铁网络的形成与完善，城市中可达性逐渐均质分布，进而地铁成为城市发展轴，表现出很强的控制引导