【文章导读】轨道交通线网与大都市区中心体系协同发展研究

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研究缘起

2000年以来，我国超（特）大城市轨道交通快速发展，实施了世界城镇化历史上最大规模的新区和“多中心”建设运动，促成了城市功能区由中心城区向大都市区转变，其都市密集建设区空间尺度已达到3500km²左右。与国外发达大都市区相比，我国大都市区在距离老城核心区10km以上的地区大都规划建设了罕见的高能级中心，其中以成都最为突出。在距离天府广场中心约8km、12km的区位分别建成了金融城、大源CBD两处高等级城市中心，其规划初衷是缓解老城区交通压力，但收效甚微。自2017年轨网初步网络化以来，三个中心所在的人民路—天府大道交通轴线走廊即使拥有了2条地铁线路，其负荷强度却也并没有出现“预期”的下降（图1）。这不禁让人反思，在轨道网络化水平不断提升背景下，规划界倡导的“多中心”布局策略是否出现了空间布局偏差或失误，高等级中心空间布局遵循的基本法则是什么，如果这是一种空间失配现象，在都市化空间仍具有较强可塑性的背景下，如何进行优化调控？轨道交通和土地空间演进都具有不可逆性特征，如果不能科学地回答上述问题，当前进行的大都市区空间结构优化可能在歧路上越走越远。在轨道交通快速发展和运输方式急剧升级背景下，从大都市区视角审视空间要素匹配问题，以达到理论上的最优组合，是本文研究的出发点。

▲ 图1 | 成都大都市区极核中心分布与轨网负荷度关系（左图：2017年轨网初步网络化，右图：2022年轨网高度网络化）

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路网与轨网的组织效能差异分析

我国城市空间布局理论建立在道路运输历史经验之上，对轨网运输特征及空间响应缺少系统思考。运能是影响土地空间开发的核心因素，分别研究路网和轨网条件下的组织效能差异，基于相关规范标准和运营参数，计算而得在每平方公里范围内，轨网运能在4.0万人/h~10.7万人/h之间，道路交通为0.70万人/h~2.3万人/h之间，轨网运能是道路交通的6~15倍。综合考虑安全性、快捷性、经济性、可靠性、私密性等出行影响因素，可以认为对大众群体而言，在5~20km的出行半径内轨道交通具有较强的竞争力，是机动化出行的核心依托。

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国外大都市区中心体系布局特征

轨网规模超过1000km的国外发达大都市区中心体系布局呈现了高度接近的特征。能级最高的都市区极核中心总是布局在传统商业中心片区，如东京都心、首尔汉阳都城和巴黎中心四区；在距离传统商业中心6km左右处，均规划建设了新的高等级商务副中心，形成了都市区副中心，如东京新宿、池袋和涩谷等，首尔的永登浦、江南等，巴黎的拉德芳斯等（图2）。上述高能级城市中心的空间区位高度接近，开发体量与轨网站点密度高度正相关，极核中心拥有最高的轨道站点密度，副中心次之。

▲ 图2 | 国外发达都市区中心体系布局与轨网关系

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交通可达性与中心体系布局关系

4.1 案例选择与规划概述

选择骨架交通网络形态分别呈“环+射”“环+方格”的成都和西安两个大都市区为研究对象，其中心体系拥有明显的“多中心”特征，已建与在建轨道里程占规划规模的比例均在40%左右，当前仍具有较强的空间可塑性，两个案例具有较强的典型性（表1）。此外，成都大都市区已建与在建轨道快线达到206km，居中国第二位，研究成都大都市区轨网与中心体系协同发展问题有较强的前瞻性。

▲ 表1 | 成都和西安大都市区主要空间要素指标

资料来源：笔者基于相关规划与现状情况统计整理。

注：“5环”指二环路、三环路、四环路(绕城高速)、五环路和第二绕城高速，“19快”指19条放射快速路，“14高”指14条放射高速路。两个市级中心分别是老城中心和天府新中心，3个市级综合副中心分别是大源中心、龙泉驿皇冠湖中心、双流杨柳湖中心。

4.2 仿真步骤与计算原理

主要研究范围均为第二绕城高速内，其等效半径约30km，面积约3700km²。路网和轨网在相同的空间尺度上进行比较，具有较强可比性。利用ArcGIS软件自带的网络可达性（表征两点之间的出行时间）计算工具，分别测算路网和轨网的网络可达性，网络可达性值越低，说明组织效能越高，在同等出行时耗内可获取的选择机会越多。

4.3 网络可达性分布特征与中心体系布局

成都和西安大都市区的路网、轨网的网络可达性分布如图3和图4所示。路网可达性均呈现明显的圈层布局特征；受轨道快线影响，轨网可达性内部圈层呈现长条形。在组织效能方面，在40min出行时耗内，成都大都市区轨网覆盖面积达到1950km²，是路网的近2倍。在都市密集建设区范围内，依托轨道快线任意两点基本能实现1h通达，而路网则难以实现。西安大都市区轨道快线明显缺失，同等时耗范围内轨网覆盖面积显著低于成都，40min出行时耗条件下路网和轨网覆盖面积接近，超过45min之后，轨网覆盖面积开始明显高于路网相应值。

▲ 图3 | 成都大都市区不同运输方式网络可达性对比分析（左图：路网可达性，右图：轨网可达性）

▲ 图4 | 西安大都市区不同运输方式网络可达性对比分析（左图：路网可达性，右图：轨网可达性）

总体来看，成都和西安大都市区中心体系空间布局均存在较为严重的空间失配问题，能级最高的城市中心均严重偏离运输效率最高的轨网中心，使得轨网负荷呈现严重的不均衡性，高运能优势未得到充分发挥。

与国外发达大都市区相比，尤其是与东京都市圈和巴黎大区相比，由于其轨道快线采用大站停靠、直达等运营方式，使得旅行车速能达到60km/h左右，整体网络效能是成都大都市区的近2倍，远高于西安大都市区。从提升空间组织效率的角度看，我国大都市区下一阶段应高度关注轨道快线建设及路由控制问题，否则，远期大都市区空间效能将严重偏低。

4.4 轨网与中心体系协同发展的布局模式

总体来看，路网时代的可达性与轨道主导条件下的可达性相比，可达性值均呈现自内向外依次降低的分布特征（图5，图中r₃=R₃），中心体系分布应遵循这一规律。由于轨道的最大运能是传统道路运输的数倍，因此，整个大都市区机会可达性大幅提升，尤其是中心城区与核心区范围内，使得近似区位条件下，轨网支撑的中心体系能级明显高于路网对应值。轨道交通实际旅行速度的优势使得可达性空间分布特征发生变化，由圈层向带形等不规则形状转变，为外围地区构建高等级中心创造了条件，在轨网主导条件下，中心体系选址面临更多的空间机会。但应客观看到，我国大都市区轨网有巨大的增量空间，尤其是轨道快线运营后中心城区可达性再次大幅提升，与此同时，其运能也在不断提升，在上述发展趋势下，高等级中心不宜远离传统老城中心，其布局应基于轨网可达性分布特征，积极向克里斯泰勒（Walter Christaller）建构的“中心地”布局模式靠拢。

▲ 图5 | 不同运输方式条件下中心体系布局结构

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结论与思考

高能级中心体系的空间布局很大程度上决定了大都市区要素资源配置效率和空间组织效率。在城市现代服务业不断升级、“面对面”交流需求更加旺盛的发展趋势下，在均衡的交通网络布局条件下，“中心地”理论已得到证实：越趋向城市功能区几何中心，同等出行时耗条件下的交往机会越多。在中心城区与核心区交通运能仍有大幅提升背景下，高能级城市副中心不宜远离老城核心区。应建立轨网运能供给与土地开发体量的关联模型，轨网是否具备冗余运能作为土地开发体量的核心边界条件，在拥有较大冗余运能条件下，核心区要素不宜向外围地区扩散。

此外，对于轨网与土地空间失配问题，应客观看待轨网负荷强度偏高问题，更加重视负荷强度严重偏低问题。当负荷强度偏高时，仅需增加运能即可缓解，但当负荷强度偏低时，如果沿线土地开发强度不能大幅提升，而轨道线路具备客观的高运能条件，意味着“吃不饱”运行，造成巨大的投资浪费。对于“吃不饱”问题，当前我国规划界未给予充分的重视。如果当前城市更新机械地贯彻相应政策，对既有中心体系布局不进行科学的调整，远期大量的轨道线路将存在运能供给严重过剩问题（如图1-b所示的中心城区的5号线、6号线等，其编组为8A，运能全球罕见，但线路走廊上中心体系严重缺失，导致运能大幅浪费），该问题值得超（特）大城市高度关注。

本文撰稿：张沛  王超深  吴潇  张中华

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原文介绍

《轨道交通线网与大都市区中心体系协同发展研究》一文已在知网首发。

【doi】10.11819/cpr20221730a张   沛，西安建筑科技大学建筑学院，西部绿色建筑国家重点实验室，教授，博士生导师。王超深，四川大学建筑与环境学院，高级工程师，同济大学高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室研究员，中国城市规划学会会员，本文通信作者。吴   潇，四川大学建筑与环境学院，副教授，硕士生导师。张中华，西安建筑科技大学建筑学院教授，博士生导师。

【基金项目】国家“十四五”重点研发计划（编号：2022YFC3800101‍）‍；西部绿色建筑国家重点实验室开放基金项目（编号：LSKF202210）；中国博士后科学基金面上资助项目（编号：2021M692258）；同济大学高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室开放基金项目（编号：20210107）。

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https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C45S0n9fL2suRadTyEVl2pW9UrhTDCdPD65yGIwywwrpsUa6_Ml2EbDldlssjCYMutjANGdz4sVEjZhuXa13xWa9&uniplatform=NZKPT

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