基于多源大數(shù)據(jù)的軌道交通站點區(qū)域TOD評價

劉君君　張亞男　席洋　鄧進　郝伯炎　劉劍鋒

【摘要】本文梳理既有TOD評價方法研究，基于TOD理念，構(gòu)建城市軌道交通站域TOD評價指標體系，并結(jié)合多源大數(shù)據(jù)技術，提出數(shù)據(jù)獲取方法。以北京市340座軌道交通站點為例，利用多源融合大數(shù)據(jù)對站點區(qū)域的13個指標進行大規(guī)模、高精度測量，對北京市站點TOD發(fā)展水平進行評價。依據(jù)評價結(jié)果，分析出北京市軌道交通TOD存在低密度均值開發(fā)、沿線土地開發(fā)與軌道交建設時序不匹配、站域用地功能單一等問題，并提出相應發(fā)展建議，為后續(xù)軌道交通TOD“一站一策”發(fā)展策略的制定和精細化城市設計等提供技術支持。

【關鍵詞】軌道交通站點區(qū)域;TOD評價指標體系;多源大數(shù)據(jù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.14.004

引言：

快速城鎮(zhèn)化和快速機動化疊加，城市空間無序蔓延，交通、住房等普遍面臨挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)低效粗放式發(fā)展難以為繼，城市必然向集約化的公共交通引導城市發(fā)展（Transit-Oriented Development ， TOD）模式轉(zhuǎn)變。1993年，Peter Calthorpe 提出TOD理念，以大運量公共交通站點為核心，在站點周邊400～800m范圍內(nèi)，進行緊湊、綜合用途、步行友好、適宜密度開發(fā)，建成包含多種功能的一體化社區(qū)[1]。近年來，TOD模式在香港、東京、首爾等城市得到廣泛應用。國內(nèi)城市TOD實踐起步較晚，尚未形成成熟的TOD發(fā)展水平評價體系，本文探討軌道交通站點區(qū)域TOD發(fā)展水平評價指標，構(gòu)建TOD發(fā)展水平量化評價體系，以北京市為例，完成站點區(qū)域TOD發(fā)展評價，挖掘北京市站點區(qū)域TOD發(fā)展現(xiàn)狀問題，對站點區(qū)域TOD發(fā)展提出針對性建議。

1、TOD評價指標體系

1.1 既有TOD評價方法

既有TOD評價方法研究主要包括兩類。一是基于TOD發(fā)展理念，Cervero提出的“Density、Diversity、Design”的3D模型常被用于探究站點區(qū)域TOD發(fā)展水平[2]。后續(xù)研究中，Cervero等增加了“destination accessibility”和“distance to transit”維度，形成了5D模型[3]。二是基于站域交通發(fā)展與土地利用開發(fā)水平的平衡關系，貝托里尼（Bartolini）提出“節(jié)點—場所”模型[4]，將TOD發(fā)展水平分為不同類型。考慮到“節(jié)點—場所”模型為相對狀態(tài)的間接評價結(jié)果，本文采用評價方法為基于TOD理念的“5D”模型。

1.2 TOD評價指標體系構(gòu)建

TOD提倡圍繞站點進行適宜密度、緊湊開發(fā)，配套多樣化功能以及多模式一體化交通銜接，打造高活力的城市節(jié)點。故本文從“功能協(xié)調(diào)”、“高效集聚”、“便捷出行”、“經(jīng)濟活力”維度構(gòu)建TOD評估指標體系。

功能協(xié)調(diào)維度，Cervero[5]、Sung and Oh[6]以混合熵指數(shù)度量站域功能混合程度。Ollivier[7]以教育、文化、醫(yī)療等公共服務設施密度度量站域公共基礎功能服務。土地利用功能數(shù)據(jù)來源于全市AOI數(shù)據(jù)。教育、醫(yī)療、金融、體育、公園、文娛設施POI數(shù)據(jù)來源于開源地圖API服務。

高效集聚維度，Murakami[8]、Renne[9]等以常住人口密度、就業(yè)崗位密度作為“密度”重要評估指標。Evans[10]、Loo[11]以開發(fā)強度、開發(fā)緊湊度度量站域土地開發(fā)的集約、緊湊程度。人口、就業(yè)數(shù)據(jù)來源于手機信令擴樣校核柵格數(shù)據(jù)。建筑面積來源于建筑輪廓數(shù)據(jù)。

便捷出行維度，TOD提倡無縫換乘、步行優(yōu)先，鼓勵綠色出行，因此便捷出行維度選取站點出入口數(shù)量[6]、建筑一體化實現(xiàn)指數(shù)[6]、步行10min可達性[9]、公交換乘便捷性[6]、路網(wǎng)密度[12]5個指標。站點出入口、公交站點、公交線路POI數(shù)據(jù)來源于開源地圖API服務。步行可達范圍來源于開源地圖步行路徑規(guī)劃API服務。道路網(wǎng)數(shù)據(jù)來源于OpenStreetMap地圖。

經(jīng)濟活力維度，從直接經(jīng)濟帶動效果考慮，選取物業(yè)增值能力[7]指標;從營造活力街區(qū)考慮，選取了人氣活躍指數(shù)[13]指標。房價數(shù)據(jù)來源于房地產(chǎn)網(wǎng)站，站域活力人口數(shù)據(jù)來源于手機信令擴樣校核柵格數(shù)據(jù)。

2、北京市軌道交通站域TOD發(fā)展水平評價

以北京為例，評估其軌道交通站域TOD發(fā)展水平。考慮2020年新冠肺炎疫情對公共交通系統(tǒng)、站點活力的影響，本文僅研究2019年底前開通運營站點。

為便于評價，將上述13個指標的計算結(jié)果進行歸一化處理，并結(jié)合歸一化后指標取值的分布，將站點分為A、B、C、D、E五類，A至E類指標值遞減。

2.1 功能協(xié)調(diào)

（1）多數(shù)站點周邊用地功能單一

全市僅少數(shù)站點周邊用地功能混合度高，如圖1所示。中關村、金融街、王府井三大核心功能區(qū)內(nèi)站點如海淀黃莊、復興門站，以及部分外圍新城組團核心站點如順義站、西紅門站等，周邊功能混合度高。其他站點尤其是四環(huán)外站點，周邊用地功能單一，如順義站居住用地比例超過60%。

（2）公共服務設施空間分布東強西弱

站點周邊公共服務設施覆蓋率呈現(xiàn)顯著空間分布不均衡特點，如圖2所示。東部公共服務設施高密度覆蓋區(qū)域集聚連片，北部中關村區(qū)域、西部西二環(huán)沿線較高，南部整體公覆蓋密度較低。西部、南部公共服務設施亟需加強。

2.2 高效集聚

（1）軌道沿線就業(yè)崗位集聚程度顯著高于常住人口

全市站域范圍常住人口密度均值為1.8萬人/km²，較全市建成區(qū)常住人口密度1.5萬人/km²高20%。相較之下，站域范圍就業(yè)崗位密度均值為1.36萬人/km²，較全市建成區(qū)就業(yè)崗位密度0.84萬人/km²高74%。人流密集既是地鐵建設之本，又是維持其長遠運營之源，提高站域常住人口集聚程度有益于提升軌道網(wǎng)絡客流效益。DAA280C2-E058-4979-A50F-14EDFB3104A3

（2）站點周邊人口、崗位覆蓋仍有不足，土地利用與軌道交通相互協(xié)調(diào)亟需加強

北京軌道交通站域800m范圍覆蓋全市39%常住人口，55%就業(yè)崗位。但香港軌道交通站點500m范圍覆蓋全港43%常住人口率高達、57%就業(yè)崗位;新加坡軌道交通站點步行10分鐘范圍內(nèi)覆蓋全市67%常住人口;深圳軌道交通站點800m范圍內(nèi)覆蓋全市44%常住人口、62%就業(yè)崗位。相較之下，北京軌道站點周邊人口、崗位覆蓋仍有較大不足，土地利用與軌道交通之間的協(xié)調(diào)發(fā)展亟需加強。

（3）外圍地鐵線路對城市的帶動作用已顯端倪

如圖5所示，外圍新城站域開發(fā)強度高于老城核心區(qū)站域，外圍地鐵線路對城市的帶動作用已顯端倪，如大興線沿線站域高密度開發(fā)，極大帶動了大興區(qū)沿線城市建設的進度。

（4）北京地鐵廊道多數(shù)沒有呈現(xiàn)“明顯的緊湊”

在離軌道站點最近的地方進行高強度的開發(fā)，才能高效利用公共交通資源。但北京軌道交通站點多數(shù)沒有呈現(xiàn)明顯的緊湊。如圖7所示，東京可以通過天際線找到站點位置，而北京似乎還沒有看到這樣明顯的特征。

2.3便捷出行

（1）出入口數(shù)量少，與周邊建筑一體化連接較低

北京市軌道交通站點站均出入口僅有4個，低于深圳站均出入口4.5個、香港站均6個。如圖8所示，換乘站出入口數(shù)量高于非換乘站，地面站或高架站出入口相對較少。

站點出入口與周邊建筑一體化連接整體偏低，全市僅23座站點的出入口與周邊的建筑直接連接，占比為6.8%。如圖9所示，僅部分樞紐型、商業(yè)區(qū)內(nèi)站出入口與周邊建筑一體化實現(xiàn)程度較高。

（2）外圍區(qū)域站域周邊路網(wǎng)密度低，步行可達性受限

站域路網(wǎng)密度整體呈現(xiàn)內(nèi)高外低的特點，如圖10所示。核心區(qū)站域路網(wǎng)密度9.86km/km²，顯著高于核心區(qū)外的5.80km/km²。外圍區(qū)域站點周邊路網(wǎng)供給規(guī)模有待加強。

核心區(qū)內(nèi)步行10分鐘可達范圍連綿成片，周邊人口、崗位、公共服務設施數(shù)量集聚，可達性指標高，外圍區(qū)域站點則相反。適當提高站點周邊開發(fā)強度，集聚人口、崗位以及公共服務，有利于提高站域步行可達性，如圖11所示。

（3）部分站點公交接駁服務有待提升

放射性線路外圍末端站點公交換乘便捷性高于核心區(qū)站點，如圖12所示。核心區(qū)站點以及紀家廟、魏公村等12座出入口150m范圍內(nèi)無公交接駁的站點，其公交接駁服務有待改善。

2.4 經(jīng)濟活力

（1）大型商圈、樞紐站點人氣活躍指數(shù)高

站域范圍12：00-14：00內(nèi)人氣活躍指數(shù)如圖13所示，中關村、國貿(mào)CBD、金融街和王府井四大區(qū)域活躍度明顯，北京西站區(qū)域也較為突出。外圍區(qū)域站點周邊用地功能較為單一，除通勤高峰期外，其他時段活躍指數(shù)較低。

（2）外圍區(qū)域站點物業(yè)增值能力突出

如圖14所示，外圍區(qū)軌道帶動物業(yè)增值能力效果突出，顯著高于核心區(qū)內(nèi)。核心區(qū)房價受學區(qū)等因素影響較大，無法簡單判斷軌道交通對物業(yè)增值能力的影響。

2.5 綜合評價

結(jié)合“表1”二級指標、評估維度權(quán)重計算的綜合得分，即為各站TOD發(fā)展水平綜合評價結(jié)果。其中綜合得分不低于0.5的站點為A類;綜合得分0.41～0.5的站點為B類;綜合得分0.31～0.4的站點為C類;綜合得分0.21～0.3的站點為D類;剩余站點為E類。

全市站域TOD發(fā)展水平隨著城市區(qū)位的外移逐漸衰減，相較于核心區(qū)，外圍區(qū)的TOD的發(fā)展普遍較弱，如圖15所示。A類站點主要集中在CBD、中關村、王府井片區(qū)，共有61個，占比18%。A類站點站域用地功能多樣、公服設施數(shù)量多、開發(fā)強度高、崗位密集、步行可達性高，如海淀黃莊、西單、中關村、朝陽門等站。B類站點主要位于CBD、中關村、王府井等核心功能區(qū)的臨近片區(qū)以及外圍新城、組團核心，共有95個，占比28%。C類站點82個，占比24%;D類站點68個，占比20%。E類站點主要位于城市郊區(qū)，為放射線路遠端站點，站域開發(fā)建設滯后于軌道建設，開發(fā)強度低，共34個，占比10%。

3、結(jié)論與探討

北京市軌道交通TOD實踐的探索起步較晚，上述評價結(jié)果揭示了北京軌道交通TOD發(fā)展過程存在的缺陷。

第一，城市整體呈現(xiàn)低密度、均質(zhì)化蔓延，軌道沿線并未呈現(xiàn)高密度開發(fā)。高強度開發(fā)是TOD發(fā)展的根本，是完善交通功能、形成城市集約緊湊形態(tài)、發(fā)揮軌道交通綜合效益的關鍵。香港住宅建筑容積率可達到10，辦公和商業(yè)建筑高達15;東京站容積率達7.9，澀谷未來之光容積率達13.7;而北京站點周邊平均容積率顯著低于國際城市。北京微中心管控要求提出“鼓勵在一體化控制范圍內(nèi)適當提升開發(fā)強度”，但目前尚未落地，建議進一步探索站點周邊容積率提升標準與實施路徑。

第二，沿線開發(fā)滯后于軌道線路建設運營。TOD模式強度沿線土地開發(fā)與軌道建設同步實施，軌道交通解決沿線高品質(zhì)居住、辦公、商業(yè)等物業(yè)入駐群體的快速出行需求，沿線高活力社區(qū)反哺軌道客流。北京昌平線、房山線已開通10年，但沿線土地開發(fā)滯后，嚴重影響客流效益。建議新建線路軌道沿線同步進行土地開發(fā)建設。

第三，站域用地功能單一，城市職住分離未得到有效緩解。功能混合是TOD發(fā)展的靈魂。東京汐留站、澀谷站復合功能建筑面積遠超交通設施建筑面積，站點既是交通樞紐，亦是城市商業(yè)中心。建議北京加強站點交通功能與城市功能的融合，發(fā)揮軌道高可達性的優(yōu)勢，配套復合化功能，形成人氣活躍的城市節(jié)點。

第四，站點“最后一公里”銜接不暢。出入口數(shù)量少、出入口與周邊建筑的連通性差，外圍區(qū)路網(wǎng)規(guī)模供給不足，步行可達范圍受限等問題顯著。建議新建站點參考站點接駁相關設計規(guī)范進行一體化接駁設計。DAA280C2-E058-4979-A50F-14EDFB3104A3

參考文獻：

[1]Peter Calthorpe. The Next American Metropolis： Ecology， Community， and the American Dream[M]. New York： Princeton Architectural Press，1993.

[2]Robert， Cervero， and， et al. Travel demand and the 3Ds： Density， diversity， and design[J]. Transportation Research Part D Transport & Environment， 1997.

[3]Cervero R， Sarmiento O L， Jacoby E， etal. Influences of Built Environments n Walking and Cycling： Lessons from Bogotá[J]. International Journal of Sustainable Transportation， 2009.

[4]Bertolini L. Spatial development patterns and publictransport： The application of an analytical model in thenetherlands[J]. Planning Practice & Research， 1999.

[5]Cervero R ，Murphy S ， Fe Rrell C ， et al. Transit-Oriented Development in the United States： Experiences， Challenges， and Prospects[J]. Urban Planning Overseas， 2005.

[6]Hyungun Sung，Ju-Taek OH.Transit-oriented development in a high-density city： Identifying its association with transit ridership in Seoul， Korea[J]. Cities，2011，28（1）：70-82.

[7]Salat， Serge; Ollivier， Gerald. 2017. Transforming the Urban Space through Transit-Oriented Development ： The 3V Approach. World Bank， Washington， DC.

[8]Cervero R ，? Murakami J . Rail and Property Development in Hong Kong： Experiences and Extensions[J]. Urban Studies， 2009.

[9]Renne J L ，? Hamidi S ，? Ewing R . Transit commuting， the network accessibility effect， and the built environment in station areas across the United States[J]. Research in Transportation Economics， 2016.

[10]Evans J J . Traveler Response to Transit-Oriented Development[C]. Rail Conference. 2007.

[11] Loo B ， Chen C ， Chan E . Rail-based transit-oriented development： Lessons from New York City and Hong Kong[J]. Landscape & Urban Planning， 2010.

[12]NasriA ， Zhang L . Analysis of Transportation-Oriented Development in Washington， DC， and Baltimore Metropolitan Areas[C]. Transportation Research Board Meeting. 2013.

[13]周雨霏、楊家文、周江評、周佩玲、劉海濤.基于熱力圖數(shù)據(jù)的軌道交通站點服務區(qū)活力測度研究——以深圳市地鐵為例[J].北京大學學報（自然科學版），2020，56（5）：875-883.DAA280C2-E058-4979-A50F-14EDFB3104A3