基于空間句法的廣州大學城空間布局現狀評價及優化策略

遇大興 孫振亞

引言

我國大學城發展起源于20世紀90年代末，到2014年，已建和在建的大學城、高教園、職教城等高教主題的城市開發項目已達70余個[1]。新建大學城集“學、研、產”為一體，校園與城市的結合愈加緊密，對城市空間拓展和空間結構產生深刻影響[2]。大學城的空間布局可分為向心平行帶狀、向心圈層、中心軸、軸向圈層組團以及梳狀5種模式[3]，對大學城空間布局的量化評價和優化設計日益受到關注。

空間句法理論在大學城規劃領域已有相當數量的研究，從初步應用空間句法軟件分析解讀空間形態，到借助空間句法工具系統闡釋城市空間的演變規律。論文按照研究對象可以分為3類：道路網絡類，運用空間句法的理論和方法，綜合評價大學城道路的現狀特征，并提出發展建議；公共設施類，結合空間句法研究公共設施的布局設計和可達性，評價和完善大學城公共服務設施的布局體系；高校校園類，采用質化和量化相結合的方法，對高校校園進行比較分析和使用后評價。上述研究對象與廣州大學城在空間層次上存在相似性，具有思路和方法上的借鑒意義，在此基礎上本文嘗試突破線性道路或點狀設施的單一研究視角，系統認識把握廣州大學城空間布局的構成、現狀、不足和優化方向。

廣州大學城作為廣州最主要的高校集聚地，整合了教育、科研、居住、公共服務等功能，旨在發展成國內一流、國際領先的“文化之城、創新之城、生態之城”。2001年，廣州大學城確定選址為番禺區新造鎮小谷圍島及其南岸地區，2004年9月大學城一期工程竣工并投入使用，2008年和2010年，大學城中心區地塊分別進行兩次控規調整，形成了目前的空間格局（圖1）。

廣州大學城為“三環多放射”的空間結構，采用“走廊發展+組團輻射”的功能布局模式，共同構成“城—組團—校區”的空間層次。道路系統為外環、中環、內環3條狀島干路和9條放射性干路組成的網絡，西北—東南方向的道路連通外環、中環、內環3條干路，成為大學城鮮明的發展走廊。發展走廊包括發展北區、發展南區和內環濱水共享區，其中南北發展片區集中布置公共服務、科研辦公、商業金融等功能空間，內環濱水共享區以中心湖和生態綠地為核心，湖畔建設有極限運動中心、體育中心、文學藝術創作中心等大型公共建筑。10所高校按照學科聯系的密切程度組合為5個組團，圍繞內環濱水共享區以扇形分布，各組團被貫穿中環路與內環路的帶狀的生態公園分隔。從北向南順時針5個組團分別為：中山大學和廣東外語外貿大學組團1，廣州中醫藥大學、廣東藥科大學和華南理工大學組團2，廣東工業大學和廣州美術學院組團3，廣州大學組團4，華南師范大學和星海音樂學院組團5（下文分別簡稱為中大、廣外、廣醫、廣藥、華工、廣工、廣大、廣美、華師）。中環路分隔了10所院校的校區，中環路以內、內環路以外為高校的生活區，外環路以內、中環路以外為高校的主教學區。大學城還保留有貝崗、穗石、南亭、北亭4個城中村。

1 空間句法研究思路

1.1 空間句法理論及熱力圖介紹

空間句法是一種通過對包括建筑、聚落、城市甚至景觀在內的人居空間結構的量化描述，來研究空間組織與人類社會之間關系的理論和方法[4]。空間句法理論產生于20世紀70年代，由倫敦大學巴特雷建筑學院比爾·希列爾提出。“空間句法”是把單個空間比作句子中的詞語，根據相互的位置關系和一定的規則連接在一起，形成空間網絡，呈現空間形態，營造一個能與人的主觀心理產生互動的空間系統[5]。空間句法極大豐富了模擬城市的傳統方法，不僅朝著跨學科的方向迅速發展，與其他研究方法進行整合，而且在不斷地擴展研究范疇，促使人們關注城市的本質及其功能[6-9]。

針對不同的城市和建筑空間類型，空間句法發展了3種基本分析方法：軸線圖分析法，凸多邊形分析法，視域分析法。常用形態變量有整合度（Integration Value）、深度（Mean Depth）、連接度（Connectivity）等參數。整合度表征一個空間與局部空間或整體空間的關系，整合度越高，可達性越高。整合度與深度、連接度等其他空間句法參數有較為直接的聯系，具有代表性。空間句法分析軟件有axman、axwoman、depthmap等，其中depthmap在建立空間結構拓撲模型和數據分析方面最為常用。

百度地圖熱力圖，是用不同顏色的區塊疊加在地圖上實時描述人流分布、密度和變化趨勢的一種工具[10]。百度熱力地圖將用戶的訪問數據用冷暖不同的顏色直觀表達出來，顏色從暖到冷，表示人流活躍程度從高到低，可實時反映特定日期空間的人流聚集密度。

1.2 研究方法確定

空間句法3種方法的適用范圍各有側重：凸多邊形分析法常用于建筑內部空間研究，視域分析法基于視區概念來描述視區間的變量關系，而軸線圖分析法則以軸線表示街道，適用于城市空間和道路網絡的研究。本文采用軸線圖分析法，以整合度作為分析指標，利用廣州大學城cad測繪圖、《廣州大學城控制性詳細規劃》圖紙等資料，按depthmap軟件要求繪制軸線圖，運算結果后導入photoshop疊加，得到大學城道路網絡整合度圖，顏色越暖，整合度越高，顏色越冷，整合度越低。空間句法軸線圖雖然為解讀城市結構、分析人流可達性提供了理性的判斷依據，但也有其局限性，主要體現在：將三維立體的城市空間抽象為二維的軸線平面，雖然較為簡潔地表達了軸線之間的連接關系，但也舍棄了大量的實際信息，如街道的寬度、舒適度、景觀要素等；人的實際活動雖然受城市道路通達性的影響，但二者并不為因果關系，許多具體情境會觸發人的不同行為方式。因此本文基于空間句法理論分析大學城的道路結構，結合熱力地圖發現人流活躍熱點，對于重要片區的功能業態、人車流量、人流活動進行調查統計，以此校驗軸線分析模型的現實性和準確性（圖2）。

1.3 研究對象處理

根據大學城道路系統特點（圖3），空間句法軸線圖繪制城市主干路、次干路、支路以及高校、城中村的主路。為便于分析說明問題，依據大學城道路網絡層級，對軸線圖上的主干路、次干路、支路進行序號編排，編號規則為：外環、中環兩條主干路編號為1-1、1-2；內環和其他9條次干路以順時針順序，從2-1編號到2-10；支路網絡也是按照順時針順序，對同一功能區域編號進行合并，從3-1編號到3-27，個別垂直方向的支路從4-1編號到4-4，以顯示區別（圖4）。

2 廣州大學城空間布局的空間句法和活躍度分析

2.1 道路網絡句法分析

2.1.1 主干路和次干路層次

大學城道路網絡整合度圖顯示（圖5），道路網絡整合度東南部明顯高于西北部，從內環向外環數值遞減，西南部道路整合度較低。內環路，連接內環與外環的道路中大西路（2-3）、華工南路（2-7）和廣工一路（2-8），以及放射性的廣中醫路（2-5）整合度最高，平均值超過0.3。中環路、外環路和放射性的檔案館路（2-10）整合度最低，其余道路整合度處于中間檔次。利用depthmap提取大學城主干路和次干路整合度的最大值、最小值以及平均值，進一步量化分析大學城道路網絡的可達性（圖6）。

現實中，內環路環繞湖水形成濱水共享區，以體育、生態、游憩等公共性功能為主。內環路通過8條次干路和13條支路與中環路相連，成為大學城規劃結構的交通核心，對外聯系緊密，可達性很強，整合度較高。中環路與內環路相比，連接的次干路和支路在數量上沒有較大差別，但由于中環路的半徑約為內環路的2倍（局部達到3.5倍），路網間距大、密度低，可達性明顯低于內環路，整合度在12條干路中排序倒數第3。外環路處于道路系統的邊緣位置，連接道路數量少、間距大，與其他道路聯系性較弱，整合度弱于中環路，排序倒數第2。小谷圍島向西南凸出的區域分布有廣州大學和廣東省科學中心，因遠離交通網絡中心，路網稀疏，又有南沙港快速路阻隔，因此環廣大和科學中心的道路整合度很低，對外通達性較弱。

其他放射性次干路的整合度，從高到低排序分別為華工北路（2-6）、國醫西路（2-9）、星海東路（2-2）、廣外西路（2-4）。4條道路向內連接至內環交通核心，向外連接至外環路，其道路整合度也是從內向外遞減，通達性處于主次干路系統的中間水平。星海東路雖然向東連接發展北區的小尺度路網，但是由于西面鄰接相對封閉的星海音樂學院，導致與其他城市道路的聯系較弱，整合度低于同層次的中大西路。檔案館路（2-10）分別串聯外環路、中環路和國醫西路（2-9），臨接華南師范大學和北亭村，距離內環交通核心較遠，整合度最低，平均值為0.224。

2.1.2 支路層次

根據軸線整合度圖分析，支路系統整合度沿發展走廊自東南向西北遞減，即發展南區整合度最高，內環濱水共享區次之，發展北區最低。發展南區支路整合度的平均值都在0.314以上，內環濱水共享區支路整合度的平均值普遍大于0.305，發展北區整合度平均值在0.304上下浮動。

發展南區以大學城南站為核心，貼近外側布置商業住宅和教師公寓，內部布置酒店、商業中心、生態綠地等。發展南區為典型的方格網狀道路，南北向4條、東西向5條，為滿足商業功能連片用地的需求，局部道路有所整合，形成了規模在150至200米之間的街塊單元。發展南區南北向的4條道路（3-5，3-6，3-7，3-8）貫通各個街塊，整合度值為區域內最高。發展北區功能布局與南區類似，以地鐵北站為核心，內部布置商業功能，外側布置住宅和服務設施。發展北區內部街塊單元尺度與南區相近，但道路網絡為南北4條、東西3條，在數量上低于發展南區，支路整合度明顯低于發展南區。濱水共享區為環形道路結構，并通過4條支路與內環相連接。支路3-10、3-13、3-14作為次干路國醫西路（2-9）、廣中醫路（2-5）、華工北路（2-6）的延伸，整合度較高，同時向內連接核心環路（3-9），使得內環濱水共享區的支路整合度都保持在較高水平（圖7）。

其他放射狀和環城中村的支路共13條，除星海西路整合度為0.333，其余支路整合度值都在0.210到0.304之間，普遍比發展走廊上支路的整合度要低。明德園東路（3-15）、至善園東路（3-16）為環貝崗村道路，平均值分別為0.297、0.304，整合度排序為第4、第8，與內環路、中環路都有連接，道路網絡相對密集，通達性較好；穗石村大街（3-19）、南亭村大街（3-20）整合度排序分別為第13、第12，與城市主次干路聯系性不強，跨越距離大，通達性為最低（圖8）。

2.2 重點功能片區活躍度分析

通過截取代表性日期的熱力圖，制作人流活躍度圖，可直觀反映人流在不同功能片區的分布情況。在百度地圖app上截取2017年7月9日（周日）和11月4日（周六）10時至18時整點的廣州大學城熱力圖，共獲得18張。運用phototshop軟件對熱力圖上的顏色像素進行提取，并進行圖層疊加，根據疊加圖中單位面積的像素數量分為6個檔次，從多到少分別用橙、黃、綠、青、藍、紫6種顏色替代，代表人流活躍度從高到低的6個級別，較為清晰反映了廣州大學城7月9日（圖9）和11月4日（圖10）兩天人流活力的總體情況。

從人流活躍度圖可以看出，7月9日大學城暖色區域面積明顯大于11月4日，人流活力高，活動熱力點比較突出。7月9日大學城人流活動集中在貝崗、穗石、南亭3個城中村，地鐵北站和南站，廣大、廣工、華工、廣醫廣藥4個校園的生活區，共計9個熱力點，11月4日大學城人流活動集中在貝崗村，地鐵北站和南站，廣大、廣工、廣醫廣藥、華工4個校園的生活區，共計7個熱力點。調查得知雖然這兩天都為周末，但是7月9日處于期末考試周期間，學生大都集中在學校內復習考試和收拾內務，外出大學城較少，主要活動集中在校園和大學城內，而一些商家也趕在學生離校前進行優惠和促銷活動，激發了消費者的購買行為。與7月9日相比，11月4日北亭、南亭、穗石3個村落的人流活躍度衰減較大，這也是由于眾多學生外出大學城進行休閑、娛樂和購物，導致城內人流密度降低，發生的商業活動相應減少。7月9日和11月4日兩天人流活動熱力點的分布不完全相同，各個熱力點的人流活躍度也有所差異，但是貝崗村、地鐵北站和南站、廣大、廣工、華工、廣醫廣藥的校園生活區始終是活躍度較高的地點，特別是貝崗村和廣大生活區體現出明顯的集聚效應。（圖11）。

3 廣州大學城空間布局的現狀評價

3.1 空間句法分析結果與道路網絡形態直接相關

大學城道路網絡的尺度、形態、間距和相互連接程度，直觀反映在空間句法整合度分析結果上。內環濱水共享區、發展南區和北區的道路數量多，路網密集，整合度普遍較高。中環路連接道路數量多，但自身半徑較大，形成的道路網絡稀疏，整合度弱于內環路，外環路位于規劃結構的最外圍，連接道路數量更少，道路間距更大，整合度最低。

道路間的互相連接度也影響空間句法整合度結果。大多數的放射性次干路和支路通過連接整合度較高的主干路中環和交通核心內環，自身達到較高的整合度，檔案館路（2-10）、穗石村大街（3-19）和南亭村大街（3-20）毗鄰大學校園和城中村，與其他道路連接較少，形成相對封閉的道路系統，整合度明顯偏低。

校園路和村內道路開放程度低，與城市道路網絡連接度差，整合度普遍較低。外環路上學校的主教學區建有院墻，使得校園內部道路與大學城道路分屬于不同的交通體系，成為相對獨立封閉的自組織系統，而3個城中村雖然沒有院墻，但村內道路在肌理、尺度上都與城市道路有明顯差異，不能夠有效承擔城市交通職能。

3.2 功能分區與道路交通總體相適應

大學城功能分區與道路交通總體相適應，即整合度高、通達性強道路圍合的地塊，往往用來規劃公共性強、服務于城市的功能。功能分區上，大學城采用軸向圈層組團模式，城市級的軸狀發展走廊貫穿大學城的中部，共享軸的中部為內環共享區，生態綠地、高校生活區、高校教學區圍繞內環共享區依次呈環狀向外排列。道路交通上，內環濱水共享區、發展南區和北區道路整合度最高，從內環向外環，道路的整合度逐漸降低，反映出功能分區與道路交通的相互適應性。

內環濱水共享區位于大學城規劃結構的核心，布局有城市級別的生態公園、體育運動中心和文藝創作中心，連接內環的道路整合度都很高，可達性極強，很容易被大學城內的各大高校所共享利用。這種布局模式中，各個高校到共享區的距離大致相同，通過放射狀道路從外部進入內環，通達性沒有較大差異，可以取得對共享區資源的均衡使用，良好適應了大學城高校數量眾多、用地布局緊湊的規劃要求。調研發現，每逢節慶和雙休日，許多家庭和師生到內環生態公園和體育場館休閑、游憩、運動，人流較為活躍。發展南區和北區的道路網絡整合度較高，交通條件良好，分布有辦公功能、商業功能、生活設施、交通設施等，促進了大學城內部與周邊地區的關聯與互動，彌補了大學城因兩端距離太遠而交流不足的問題。

從7月9日和11月4日兩天的人流活躍度圖可以看出，廣州大學城的功能熱點和人流活動主要集中在中環區域。內環和中環之間分布有7個人流活躍度較高的熱力點，構成環狀活力地帶，顯示出中環區域在大學城整體功能運行中的重要地位。內環與中環之間的校園生活區建筑密度和容積率大，是學生生活的主要場所，更容易形成人流聚集現象，體現了人流聚集區域和空間結構相互適應。

3.3 局部空間的交通條件不甚便利

在實際使用過程中，大學城部分功能空間的利用效率達不到既定規劃指標，造成一定程度上資源浪費。一些人流活躍度高的區域，道路可達性反而較低，局部城市功能和交通條件不相匹配。

大學城發展走廊作為重要中軸地帶，規劃預留使用人數2.2萬人，占整個大學城人口的10%，但實際上存在利用不足問題。通過問卷調研發現，經常去內環中心湖公園的人大約43%，經常去內環體育中心的人也僅占31%，主要原因是距離較遠。而在“經常去的大學城功能商業區”的多選題中，選擇去發展南區和北區商業區的人比例只占9%和4%，并且大多數調查者認為這兩個地方的商品種類一般或較少。雖然發展走廊周邊道路整合度較高，道路網絡密集，但是由于距離各大高校的生活區較遠，不方便學生到達，導致地塊上的生態景觀和商業功能都沒有得到充分利用，實際使用活力較低。

中環路作為大學城重要的交通環路，位于高校的教學區和生活區之間，承載了大部分的交通流量，主要問題為上下學高峰時段人流車流互相干擾。學生每天工作生活需要多次穿行中環路，其中穿越中環路日均次數為2次及以上的占到63%。在“穿越中環路的感受”問題中，50%的調查者表示已經習慣了，而另外50%的人則感覺出行不夠便利，有些浪費時間，對正常的生活習慣有所影響。超過半數的調查者認為中環路上存在人車混行問題，機動車通行擠壓了人行空間，而且車速太快，人車安全矛盾突出。

貝崗、穗石、南亭、北亭村作為沿大學校園外界面發展出來的商業功能，與學生生活聯系緊密，商業活力旺盛，尤其以貝崗村和穗石村的商業輻射范圍為最廣。在學生群體特殊需求、外來人口涌入及非正規經濟迅速發展的動力作用下，城中村的商業空間沿村內主要道路集聚分布，一些店鋪占用街道公共空間經營，流動攤販更是見縫插針[11]。雖然4個城中村商業功能活躍，但由于周邊道路網絡不發達，道路整合度普遍偏低，學生到達村里消費、住宿往往很不方便，再加上村落內部道路被占用經營，到了上下班出行高峰期，村落附近經常出現交通堵塞現象。

4 廣州大學城空間布局的優化策略

4.1 優化道路交通組織

“三環九放射”的空間結構較好適應了小谷圍島的地形條件，中環地帶承載了大學城的主要人流活動和生活功能，形成活力帶，應進一步提升中環路的通行能力。在中環路上通過限制車速、設置紅綠燈，引導機動車輛在外環路上行駛，提高外環路機動車的通行效率，進而弱化中環路的機動車通行功能，提升行人步行的舒適度和安全性。完善大學城公交系統網絡，保證常規公交線路對大學城的全覆蓋，合理布局公交站點，加強交通樞紐建設，修建擋雨站臺、休息座椅和站牌設施，同時提倡公交出行，減少其他機動車輛的使用。增強放射性道路與環路之間的交通轉換聯系，完善立體過街設施，彌合寬闊的環路造成兩側功能區的分隔感，以方便師生穿行。目前已計劃將中環路6車道中最里面的一條改為自行車道，方便學生騎行。

調整城中村的道路網絡，打通轄區交通微循環，實現人車分流，緩解交通擁堵狀況。從4個城中村內部及周邊道路網絡入手，連通村內的近端式道路，增加從校園通往村落的支路，全面提升城中村道路網絡的整合度和可達性，形成完善便捷的交通網絡。通過道路劃線、街邊綠植等方式實現道路人車分流，營造行人步行空間，完善街道設施，保障行人安全和步行體驗。

4.2 完善城市功能布局

廣州大學城功能布局為“走廊發展+組團輻射”式，土地功能劃分較為明確，便于城市管理，但也存在功能類型不夠豐富、兼容性不高、活力不足的問題，對于局部用地可以進行功能調整，以豐富功能層次。將發展走廊上的原活力較弱的辦公用地調整為科研用地、商業配套用地，提高地塊容積率，形成復合型功能片區。開發地下商業消費空間，利用發展南區和北區靠近地鐵的交通優勢，為商業功能提供持續穩定的客源。精細化打造內環濱水共享區，完善配套的交通、市政設施，通過休閑廣場、文化長廊、綠色步道的建設，密切各個公共建筑間的聯系，形成環境適宜、獨具嶺南特色的開放生態公園，吸引更多城市人流進入活動。共享區的公共建筑應彰顯廣州城市精神和人文底蘊，打造成為大學城乃至廣州市的文化地標，同時在場館內部開設大數據、人工智能等科技體驗項目，滿足大學生科學探索的求知欲。

4個城中村距離大學校園較近，保持了較高的商業活力，但存在經濟活動規模小、檔次低、功能單一的問題，未來發展受限。應加強對城中村的規范化管理，適當引入與居民生活需求相契合的商業，更緊密的對接和服務大學城市生活。通過合并、改建、擴建等方式，將一些小規模的民房建筑進行組合，形成大規模的集合式建筑，重新劃分不同尺度的室內空間，以適應不同類型的功能業態。城中村的商業業態應具備自身競爭優勢，可以開設大型自行車商店，提供單車租賃、購買、維修等服務，開設價格親和、時尚潮流的品牌服裝店，契合學生的心理需求和消費行為特點，開設主題酒店，走平價、精致、舒適的消費路線。

4.3 構建公共服務設施體系

公共服務設施是大學城功能的重要組成部分，關乎大學城人居生活的質量，構建城市、組團、高校、街區四級公共服務設施體系，更好地服務于居民的工作和生活。在摸清大學城現有設施狀況的前提下，根據相關標準規范查缺補漏，在綜合考慮高校師生、居民、村民、科研人員、游客等人群服務需求的前提下，豐富完善社區服務設施、高校生活服務設施、商務服務設施、旅游接待設施的類型和數量，打造分散性、尺度適宜的服務型功能，便利市民生活[12,13]。建立完善的大學城廢棄物回收系統，根據廢棄物的類型、特性和回收現狀，合理優化回收站點、運輸路線、回收環節，實現廢棄物回收的網絡化、集約化、體系化，保障大學城環境的衛生清潔。

完善局部區域的配套服務設施，打造園林、濕地、建筑、雕塑有機串聯的生態外環廊道。廣州大學位于大學城的西南，距離內環濱水共享區比其他高校要多出約1km，對共享區資源的利用不如其他高校充分。因此在廣州大學東北的帶狀綠地規劃構建組團級的公共服務體系，依托廣大、華師、廣美三校交界的區位優勢，結合南沙港快速路的交通條件，建設大學城副中心，引導高質量的公共設施集聚，使得配套服務可全面覆蓋每所高校。發揮外環良好的生態景觀優勢，打造濱江漫步綠道連接起城北濕地公園、大圍濕地公園、嶺南印象園、關氏宗祠、梁明誠雕塑園、灣咀頭濕地公園等景觀節點，增設師生、居民、游客樂于使用的文娛活動設施，形成環島文娛活動地帶。順應島嶼岸線的地形特點，合理規劃標識系統、照明設施、衛生設施、消防設施等，以方便實用。

5 結語

空間句法本身是具有科學性和合理性的城市設計定量輔助工具，它提供了一種技術方法的選擇，更為重要的是這個方法中所包含的起于現狀、提煉現狀、綜合歸納、定量分析的設計思想[14]。廣州大學城的空間布局是逐步形成的，并且仍處于發展變化之中，雖然體現出一定的拼貼性，但是功能分區與道路網絡總體相適應，環狀道路結構與功能活力帶能夠較好契合。在后續規劃的改進過程中，通過完善道路系統、功能布局和公共服務設施體系，廣州大學城不斷實現由終極藍圖式規劃到漸進式生長的過渡。

注 釋：

①圖1廣州大學城控制性詳細規劃圖，來源為廣州市城市規劃勘測設計研究院，其余圖、表均由作者根據資料繪制或自主編繪。