079、城市轨道交通建设与空间结构优化

城市轨道交通建设与空间结构优化

刘竹卿

摘要:我国城市建设普遍存在城市规模与城市空间结构不匹配的矛盾，随城市规模的扩大，大城市及特大城市的城市空间结构绩效水平持续下降。许多城市希望通过建设一套完善的轨道交通网络来解决城市的空间矛盾,事实上简单的轨道网络建设并不一定能优化城市的空间结构。这是因为城市的空间结构和交通结构都具有系统性和层次性，只有在二者达成层次耦合的情况下城市空间结构绩效才能达到最高。因此,本文将城市空间和交通结构划分为宏观结构、中观结构和微观结构，分别加以研究。提出在空间结构引导中应重视三个层次存在的事实，并针对中心城与外围地区空间特征的不同，构建不同的空间交通组织方式。形成中心区“宏观+微观”，外围地区“宏观+中观+微观”的层次化空间交通结构。

关键词:城市空间结构 结构层次组织 中观结构 轨道交通

1.通勤时间反应城市空间结构绩效

从城市和交通的发展历史来看,城市规模的大小与城市交通工具的技术进步密切相关，城市的直径一般就是当时最快的交通工具1小时运行的距离。以1819年的伦敦为例，当时只有行人、手推车和数量不多的马车，因此当时的城市半径不超过5km；今天伦敦有了快速交通，城市半径扩大到了64km（林逢春，曾智超，2009）。从日常通勤的时间距离来看，一般认为人们每天可以用于通勤的时间是相对恒定的，美国科学史研究者屈菲尔（J.Trefil）提出：城市的规模取决于人们在其中移动的难易程度，大多数人不愿意花超过45分钟的时间在一次出行交通上。但是在过去的几年间人们用于每日通勤的时间早已超出了舒适范围。例如上海市中心城居民的平均公交通勤时耗均在60分钟以上,只能被看做是无奈行为。

随着城市化进程的高速推进，许多大城市与特大城市的空间结构与规模尺度不匹配的矛盾日益显现，城市空间结构绩效持续下降。许多城市试图通过大量建设轨道交通系统来解决这些问题，但是高度覆盖的轨交线网不必然构成高效的城市通勤。由于编制主体、编制方法、编制内容等方面的原因，城市空间规划与城市轨道交通规划之间往往相互脱节（王德等，2012）。轨道交通系统建设对于城市空间结构绩效的提升作用事倍功半。上海2004年中心城居民的平均通勤时耗约62分钟；到了2010年使用轨道交通的平均通勤时耗反而增加到了

65.7分钟，地面公交仍达到61.7分钟（上海市第四次综合交通调查）。事实上，当下上海的城市轨道交通线网总长度已达到560km（2014年）居世界前列，但这样高度覆盖的轨道交通线网却未能使其通勤效率显著提高，并且通勤时耗有增无减。

2.空间与交通组织模式亟需优化

造成上述现象的原因不在于轨道交通网络覆盖度不够或者站点数量不足，而是因为轨道交通的绩效没有充分发挥。因此，认为线网规划越密、覆盖率越高、站点设置越全面就越能提高整个城市的空间结构绩效，客观上是以“公交替代型”的方式在建设轨道交通线网。但是这样的概念是错误的，具有很大的盲目性。在提升轨道交通线网覆盖度的同时我们还应当充分考虑，建设怎样的轨道交通才能够最有效地解决城市的交通问题；轨道交通对城市空间结构可产生怎样的影响；二者又如何相互作用等等多方面的影响因素。

例如，上海轨道交通2号线目前建成的虹桥国际机场到浦东国际机场区全长68km，全线运营时长2小时；9号线目前建成的松江南站到杨高中路区段全长52km，全线运营时长1.5小时。在远期规划中这些线路的总长度均将达到150km以上，虽然其设计运行时速为80km/h，但是由于站点停靠等因素，其实际运行平均时速在40km/h左右。在假设其平均运行速度不变的前提之下，这些线路全程建设完成后的运行时间都将达到3小时以上。这样的运行时间对于一条城市轨道交通而言无疑是过长了。

由此可见，虽然上海轨交系统在线网的覆盖上为新城与城市中心区提供了直接联系，但是由于城市尺度巨大，造成了新城与中心城区之间给定的通勤距离本身就非常长。而在轨道交通的运行速度既定的情况下，其服务水平不仅与覆盖度相关，同样与线路长度、运行效率、服务人群等诸多因素有关。由于轨道交通的运输速度是有限的，并且线路越长、沿途设置站点越多其运输速度就越低，当城市的空间尺度超出了其运输的合理范围之后，城市外围地区即便有轨道交通线路的联系同样无法起到疏散中心城区人口的作用。

因此，为了真正降低通勤时耗,提高城市外围地区与市区的联系，疏散中心城区人口，优化城市空间结构绩效，必须要调整城市轨道交通的线路组织方式,形成一套与城市结构、形态及尺度相匹配、相适应的轨道交通组织模式。

图：上海轨道交通和城市空间结构 图：上海轨道交通远期市区线与郊区线

资料来源：2001年《上海城市总体规划》

3.城市空间结构和轨道交通结构中的层次性组织

为了更好地提升轨道交通组织模式与城市空间结构的匹配度，就需要对城市的空间结构规律和轨道交通的组织结构规律进行解析。城市空间结构是指城市各个要素（包括物质设施、社会群体、经济活动和公共机构）的空间分布模式、城市土地发展方向和结构模式；城市轨道交通结构，是指城市轨道交通的网络体系，一般由若干线路按一定方式组合而成。

3.1城市空间结构的层次性

城市的空间结构具有系统的特征，由若干个分系统和子系统组成。根据系统论的观点，当系统体系变得庞大时，适当增加层次有利于系统的简化。空间结构层次与层次之间，必须具有功能意义上的质的不同，可以认为空间结构层次体系的各层次之间具有一定的联系，并表现出相互间的制约和支持。（赵莹，2011）空间结构层次组织的合理对空间结构的高绩效具有积极的意义。从规划实践的角度，我们可以将城市空间结构划分为宏观结构、中观结构和微观结构三个层次。

（1）城市的宏观结构:是一种总体格局，通常可以表现为某种模式，如单中心、双中心、多中心，或者核状、星形、带形等等，这些结构与城市交通供给在各个方向上的差异有关。

（2）城市的中观结构:是相对于城市整体空间和微观用地单元而言的空间组团，是介于

宏观结构和微观结构之间的一个层次或一组层次，其具有一定的“功能多样性”或“居住－就业”的平衡关系，如一个大的功能分区、一个新城或综合性社区。因此，“中观组织结构”指的是城市局部空间组团的组织性及组团内部各要素之间的组织关系。

（3）城市的微观结构:是城市空间结构中最低层次的结构，如邻里（或小区）、站点等的空间结构。这些结构是组成城市空间结构的基本单元,需要围绕其基本功能对各要素加以组织和进行开发。

这三个层次之间具有相互支撑的作用，各个层次的组织效率对保持大城市空间结构绩效都具有积极作用。

3.2轨道交通结构的层次性

为了在城市交通组织中实现高效率和经济性，在交通组织模式中也存在层次性概念。并且在具体的构建过程中，应引导交通组织模式的层次与城市空间结构层次相耦合，明确认知宏观、中观、微观的不同特质，分层面着力。（赵莹，2011）

（1）宏观交通结构：是以轨道交通为骨架的城市交通体系。实现轨道交通骨架与城市公共中心的耦合，能够充分发挥轨道交通的结构性作用，使城市空间结构的各个层次更为明确和完整化，并进一步强化每个分区的内部完整性。尤其是对于城市外围地区，轨道交通能够在很大程度上拉近其与中心城区的时空距离，如果处理得当就能缓解中心城区持续蔓延的现状，形成多中心的城市空间结构。

（2）中观交通结构：是以轨道交通站点为中心组织构建的低层次交通接驳系统（如轻轨接驳、公交接驳等），通过这些接驳设施带动一个片区的发展，提升单个轨道交通站点的服务范围和效率。建立起良好的中观结构，就能对宏观和微观结构起到承上启下的关键作用，如果中观层面的结构完整，能够将交通汇集到结构的中心，并通过高效的交通方式与高等级中心相连接，不但能够减少外界对中观结构自身的冲突，还能够提高交通的效率，支持宏观结构中的高等级中心，继而支持宏观结构。与此同时，中观结构将微观结构视作其组织的要素，能够对微观结构做出合理的安排，保证微观结构的稳定。

（3）微观交通结构：是步行尺度下的城市交通结构，是规划一个居民或者商业区时，使公共交通的使用最大化的一种非个体机动化的规划设计方式。应当在微观层面上实现以“无缝”换乘来提高层次间的转换效率，统筹层次节点地块的系统化开发。