軌道交通站點地區空間網絡形態研究
——基于廣州3個地鐵站域的比較分析

凌曉紅，王 穎

（華南理工大學建筑學院，廣州 510641）

1 研究背景

土地資源緊缺、交通壓力顯著、城市無序蔓延等問題逐漸在我國一些大城市顯現，大力發展軌道交通成為我國城市建設的重點，而站點周邊區域的規劃與發展也日益成為學界重點討論的話題。基于此背景，誕生于美國的TOD(transit-oriented development，以公共交通為導向的開發)理念自引入中國后，就成為我國城市軌道交通站點地區開發與建設的主要模式。然而，面對我國城市建成環境的復雜性及特殊性，TOD在實施過程中逐漸出現了空間同質化、步行環境欠佳及功能適配性存疑等問題[1]。

廣州是國內較早一批進行軌道交通建設的城市，早在20世紀80年代就提出了TOD的規劃設想。然而，作為擁有2000多年發展歷史的名城，廣州的城市形態在漫長的歷史發展過程中逐漸形成多元復雜格局，在這樣的城市環境中進行TOD建設與實踐，不可避免會碰到不少問題，如交通站點如何與周邊空間及功能協調、如何平衡高強度開發與城市歷史風貌留存等[1]。因此，開展廣州地鐵站域空間形態發展特征及規律的研究，并考察其與TOD相關指標的關聯，具有較強的現實指導意義。

2 國內外研究現狀

TOD理念起源于20世紀30年代小汽車盛行的美國，其主要包括以公共交通系統為支撐，營造布局緊湊和功能混合的土地利用形態，及構建適宜步行的街道環境等內容[2]。21世紀初期，TOD開始傳入國內。起初，國內學者多把研究重點放在該理念的起源、發展歷程和分類標準之上[3-4]。隨著TOD逐漸受到重視，相關研究也呈現多元化格局；而在城市學科領域，學者多關注交通站點介入對站域土地利用的影響[5]，或通過研究建筑高度、容積率等指標來考察站域空間形態變化[6]；另有部分學者偏向TOD的應用價值，并對我國軌道交通站點地區建設進行檢驗與評價。近年，伴隨TOD在我國實踐的深入，已有學者指出站域發展的關鍵是其空間形態要與站點形成良好的互動與耦合，并在城市設計層面關注街道網絡結構對土地利用的倍增效益及步行環境的創造等[7]。而在針對廣州地鐵的研究中，學者或關注站點交通現狀及其對周邊土地利用、居民出行的影響[8]，或對站點網絡與城市公共中心的耦合關系、站點與基準地價的對應關系以及站域空間形態的演變特征等展開分析[6]；另有學者以廣州典型站點為例，發現TOD核心區內土地利用性質、開發強度與空間組織等具有疊加演進規律[9]，同時也發現TOD原則在我國老城中心區實施時，常面臨失效的困境，并產生諸如公共空間缺失、城市文化特質表現不足等問題[1]。由此可見，當前關于交通站點區域形態的研究尺度與內容相對宏觀，對與城市形態相關要素的探討較少。其次，對站域空間形態的描述多停留在顯性幾何特征，對不同形態要素之間的關系及其作用機制較少涉及。另外，當前研究也多以定性分析為主，缺乏量化分析手段的支持與驗證等。

近年，基于空間句法、sDNA等技術手段開展站域形態與功能的研究開始涌現。空間句法是通過對城市、社區、建筑乃至景觀空間的量化描述，研究人類社會經濟活動與城市空間組織的內在關系的一種理論與方法[10]。由于其能夠解釋不同尺度下空間網絡的組織結構特性(即組構)，并將空間組構與非物質的功能布局和各種交通出行活動等的分析有機結合起來，以觀察這些要素之間的動態變化，在一定程度上能彌補當前交通站點地區形態研究的不足，因此不少學者以空間句法為核心探討軌道交通介入對城市組構的影響，或通過疊合空間句法與網絡數據，建立空間-業態復合模型，以預測站域內的人流量分布狀況[11]，或疊合地鐵網絡及線段模型，對城市中存在的超級鏈接和連續運動兩種空間機制進行識別等[12]。這些研究成果無疑為我國軌道站域的規劃與設計提供了核心支撐。基于此背景，本文將借助空間句法的線段建模方式，對廣州地鐵站域空間網絡形態進行量化比較分析，進而探討其與交通站點、功能布局以及人流活動等指標的相互關系。

3 基于廣州3個地鐵站域的空間網絡形態分析

廣州已建有18條地鐵線路，中心城區的站點數量也已超過280個，筆者最終選定珠江新城站、公園前站和長壽路站作為研究對象。鑒于當前站域研究多選擇400～800 m 半徑作為站點的作用范圍，結合廣州的街廓尺度，本文最終以半徑1 000 m劃定研究區域，其中500 m為直接影響區，500～1 000 m 為間接影響區。

珠江新城站位于廣州市天河CBD，東面緊鄰城市新中軸線，是地鐵3號線與5號線的換乘站(見圖1)。公園前站位于廣州市越秀區中山五路，地處廣州舊中軸線的中心地帶，是地鐵1號線和2號線的換乘站，共設有12個出入口。而長壽路站點則位于廣州市荔灣老城區，是地鐵1號線的途徑站，共設有5個地鐵出入口。

圖1 廣州3個地鐵站域區位 Figure 1 Location of three subway stations in Guangzhou

3.1 站域空間組構特性及其與站點出入口、步行人流量分布的關聯性

對廣州中心城區的街道網絡進行線段建模，并選取了空間句法中的標準化整合度(NAIN)和標準化選擇度(NACH)來量化描述街道網絡的可達性與穿行性，分別代表線段集聚到達性人流及穿越性人流的潛力。而分析半徑則選取了貼近步行交通的500 m和1 000 m，貼近慢行交通的3 000 m，近似車行尺度的5 000 m和全局n對分析進行限定。

3.1.1 整合度NAIN與穿行度NACH高值分布特征

結果顯示，當分析半徑在500 m內時，珠江新城站域的整合度NAIN高值分布在內圈層的短線段上；當分析半徑擴展至3 000 m時，高整合度值往站點中心位置偏移，呈現十字形結構。隨著半徑的進一步增加，高值往站域西面的廣州大道集聚，最終在全局尺度覆蓋站域范圍內的主要道路，呈現正交網格結構。公園前站域的分析則顯示，500 m半徑下，高值分布呈現斑塊狀，且主要分布在間接影響區內，隨著半徑從1 000 m增加至3 000 m，高值覆蓋整個站域的主要街道，體現出良好的可達性優勢。然而，當分析半徑擴展至5 000 m時，僅站點西側的解放北路、北面的東風東路和中山五路出現高值，呈現大網格結構，說明車行尺度下站域可達性主要通過主干道組成的網絡來凸顯。長壽路站域的分析表明，500 m半徑的整合度分布呈現斑塊狀，且經過站點出入口所在街道，說明站點的設置考慮了街區步行可達性。伴隨分析半徑增加至3 000 m，高值往東面的文昌北路偏移，呈現樹枝狀格局，而站域西部則呈現相對隔離的狀態，反映中觀尺度下站域空間網絡的可達性分布受東面康王中路商圈的牽引；而在5 000 m分析尺度下，整合度高值往周邊的主干道集聚，使得整個站域呈現可達性較低的狀態(見圖2)。

在不同分析半徑下，珠江新城站域的穿行度高值分布差異化不明顯，均勻分布在主要道路上，且呈現正交網格結構。公園前站域在微觀尺度下，穿行度高值以分布在短線段為特征，隨著分析半徑的增加，高值往長線段集聚；整體而言，其高值分布廣泛且密集，街區網絡整體結構開放，與周邊連接性較好。與公園前站類似，長壽路站域的穿行度高值覆蓋范圍廣泛且密集，在各個尺度下街道網絡均具有較好吸引人流穿越通行的潛力(見圖2)。

圖2 3個站域NAIN和NACH高值分布特征 Figure 2 Distribution of NAIN and NACH in three station areas

3.1.2 整合度NAIN與穿行度NACH的平均值與最大值

進一步比較3個站域的整合度NAIN與穿行度NACH的平均值及最大值，以了解3個站域背景網絡與前景網絡的發展特點(見圖3)。結果顯示，3個站域的NAIN平均值都隨著半徑的增加而增加，且珠江新城和公園前站域平均值均高于長壽路站域，反映這兩站域背景網絡可達性相對較強，而長壽路站域背景網絡可達性在系統中無優勢。此外，微觀尺度下珠江新城站域的平均值最高，但在半徑1 000 m時平均值出現低谷，一定程度說明其背景網絡形態存在不連續的現象。而公園前站域在1 000 m和3 000 m半徑的平均值最高，背景網絡可達性程度高，且各個尺度之 間的空間聯系相對均勻和穩定。考察NAIN最大值則發現，公園前站域的數值變化平穩，各尺度之間的聯系相對均勻，其中觀尺度(半徑1 000～3 000 m)下的前景網絡可達性強，集聚到達性人流的潛力顯著。而珠江新城站域的前景網絡可達性在全局尺度下表現突出，這與它地處CBD、站域內有較多主干道通過有關聯。

圖3 站域NAIN平均值及最大值比較 Figure 3 Comparison of the average and maximum values of NAIN

NACH的平均值可反映背景網絡的連續性，而3個站域的NACH平均值均隨著分析半徑的增加而呈現出下降的趨勢。長壽路站域均值略高于另外兩個站域，但隨著半徑的增加，差距減少，說明長壽路站域全局可達性雖無優勢，但背景網絡連續、均勻。從穿行度NACH的最大值來看，3個站域的選擇度隨著分析半徑的增大，從半徑3 000 m開始，公園前站域前景網絡結構化程度增強，起到明顯界定網絡形態的作用。當接近車行尺度時，珠江新城站域的前景網絡結構化程度才凸顯，表現出強于其余兩站域的特點(見圖4)。

圖4 站域NACH平均值及最大值比較 Figure 4 Comparison of the average and maximum values of NACH

綜合比較3個站域街區網絡的結構可見(見圖5)，盡管它們的幾何形態差異性比較大，但組構上都呈現前景網絡可達性較好，且優于背景網絡的特點。相對而言，珠江新城站域前景網絡可達性強，但結構化程度不高，有被打斷的現象發生；公園前站域的前景網絡與背景網絡差異性較小，在中觀及大尺度下的前景網絡可達性強，結構相對完整和分布均勻；而長壽路站域則以背景網絡連續均勻為特征。

圖5 站域前景與背景網絡結構比較 Figure 5 Comparison of foreground and background structures

3.1.3 站域空間組構、站點出入口與步行人流分布的關聯性分析

考察站域空間組構及地鐵站點出入口對人流的分配作用(見表1)。結果顯示，僅長壽路站點的出入口最短距離與人流量呈現負相關，說明長壽路站點對步行人流有分配作用，站點能在居民日常交通出行中起支撐作用。相比之下，其他兩站點出入口對人流分配作用不明顯，反映它們的出入口設置與組構協同不足，另一種可能是兩站域的交通方式較多元，市民可選擇其他方式到達或離開這些站點區域。

表1 站域空間組構、距站點出入口距離與人流量相關性 Table 1 Correlation between spatial configuration, distance to station entrances, and pedestrian movement

對比各站域空間組構對人流密度的影響作用發現，珠江新城站域的空間組構有一定影響作用，其中NAIN 1 000與NACH 3 000的相關度較好(R2=0.328和0.227)，約30%的人流量可通過組構特性來預測。當采用多元回歸檢驗這兩個組構變量及到站點出入口最短距離的綜合作用時，相關性并未明顯提高，且僅NAIN1 000是顯著性較高的自變量，說明珠江新城站域空間網絡的局部可達性對人流分布存在一定解釋作用。而分析公園前站域則發現，所有分析半徑的NAIN和NACH都呈現與步行人流量較好的關聯度，其中NAIN 500與NACH 3 000的關聯值最高，R2=0.594和0.634，即約60%的人流量可通過空間組構特性來解釋。繼續取NAIN 500、NACH 3 000及到站點出入口的最短距離為自變量進行多元回歸分析，結果顯示關聯性并未顯著提升，且僅NACH 3 000為顯著相關自變量。結合前面空間組構分析結果，公園前站域在3 000 m半徑下前景與背景網絡化程度都比較高，對貼近慢行交通出行的人流分布有較顯著的牽引作用。

同樣，長壽路站域空間組構在所有分析半徑下都體現對人流量分布較顯著的構建作用，其中NAIN 500與NACH 3 000的關聯系數較高，R2=0.587和0.480，約50%～60%的人流量可由小半徑整合度或貼近中長距離出行的穿行度決定的。通過多元回歸方程對這兩個組構變量及到站點出入口的最短距離進行檢驗，發現關聯性有所提高，約63%的人流量可以通過多元回歸方程來解釋，說明空間組構與站點在分配步行人流方面有協同作用。然而，繼續分析發現，僅NAIN500為顯著相關自變量，說明長壽路站域人流主要還是由微觀尺度的網絡可達性來引導的，這與前面分析發現長壽路站域背景網絡結構連續均勻有關聯。

3.2 站域開發強度、空間容量分布及其與空間網絡組構的關聯性

珠江新城站域1 000 m范圍區內共有6種用地性質，其中占比最大的是商業金融業用地，占比為53%，其次主要是文化娛樂用地和辦公用地，而居住用地則占30%。公園前站域用地性質以居住用地為主，占68%，其他類型用地則呈斑塊穿插其中。長壽路站域也是以居住用地為主，占比為65%，中間零星夾雜一些教育科研用地，而商業金融業用地則沿主要道路兩側分布，約占19%，可見荔灣老城區的商業空間發展是依附騎樓街展開的，同時東面的康王中路商圈也對區域內的商業功能布局產生影響，導致長壽路站點周邊商業功能集聚不明顯。

圖6顯示，3個站域的容積率、空間容量分布或多或少受站點的牽引，反映TOD模式一定程度影響站域空間形態的發展，但總體而言，除珠江新城站域表現較好外，圈層效應并不明顯，說明TOD相關指標的分布同時還受站域其他環境因素的影響。由于居住、商業、辦公是主要參與市場競爭的3大功能，因此將3個站域內各地塊的容積率、居住、商業和辦公3大功能的空間容量分別與空間組構進行相關性分析，以檢驗站域建設強度及功能分布與空間組構是否產生良性互動關系，結果顯示(見表2)。珠江新城站域的容積率主要是與NAINR3000呈中度相關，說明其建設強度與街道可達性存在趨同關系；此外，該站域商業空間容量與NAIN與NACH均有較好的關聯，而居住空間容量卻呈現負相關，反映該站域發展過程中三大功能之間有博弈與協調，使得承租能力較強的商業功能往可達性好的地塊聚集，而居住退居其次。公園前站域的建設強度及商業、辦公空間容量與街道網絡的組構特性沒有明顯的關聯，然而，此站域的居住空間容量卻體現與NAINR 1000較高的相關性，說明居住空間布局對組構可達性的利用較好。相反，理應對步行人流敏感的商業、辦公空間并未呈現對網絡可達性的趨同及利用，因此該站域的用地功能發展與空間形態的耦合性存在不足。而長壽路站域的容積率與組構變量呈現關聯，且其商業空間容量也與中觀及宏觀尺度下的NAIN及NACH呈現較高的關聯度，反映該站域商業功能傾向趨近中長距離出行的人流，對前面發現的由半徑500 m整合度牽引的站域內步行人流利用不足。

圖6 站域用地功能、容積率和商業空間容量分布 Figure 6 Distribution of different land use, plot ratio and commercial space capacity

表2 容積率、主要功能空間容量與空間組構的關聯性 Table 2 Correlation between plot ratio, space capacity and space configuration

續表

4 結語

1) 珠江新城站域以大尺度前景網絡可達性高為特征，站點出入口數量少，且對人流量無明顯分配作用，站點規劃與街道網絡形態的耦合互動不足。該站域中心圈層的功能集聚現象也較明顯，與TOD的契合程度比較高。站域的容積率、商業空間、居住空間容量分布與空間組構呈現一定關聯，布局上又受空間網絡可達性的牽引。綜合來看，該站域雖比較符合TOD的設計原則，但在站點出入口設計、功能布局及空間組構的耦合及互動方面，仍有待提高。

公園前站域前景網絡可達性及結構化程度較高，背景網絡的連續性較好，對區域內的步行人流起到較好的構建作用。站點出入口數量多，但對區域內的人流量未起到分配作用。站點周邊用地土地權屬復雜，沒有形成明顯的功能集聚現象。該站域的居住空間容量與空間組構呈現較好相關性；對網絡可達性及人流量要求較高的商業及辦公空間并未體現對空間組構的依賴，功能布局與空間形態存在不匹配現象。

長壽路站域背景網絡可達性好，對步行人流有較明顯的決定作用。站點出入口設置對區域人流量有分配作用，站點在居民日常交通出行中起比較重要的作用。該站域的商業功能主要沿騎樓街及主要道路布置，受站點距離牽引較小。站域的建設強度、商業功能分布與中觀宏觀尺度的空間組構有協同，說明該站域的商業功能傾向與周邊區域協調，并不受站域內分布較多的短距離步行人流量的牽引。

2) TOD所提倡的高強度開發、土地利用結構的圈層布置原則在中心型站點(如珠江新城站)較易實現，且功能布局也較易與站域空間網絡組構協同。而其他類型的站點，尤其是在建成區域進行軌道交通建設的站點，站域空間容量及功能布局已遵循一定的組構邏輯，盲目根據TOD原則圍繞站點進行高強度開發勢必破壞原有街區的空間—功能關系，并導致空間效益低下等問題。因此，TOD理念在我國城市的實踐有必要探索自己的路徑，做到“一站一策略”，除了增加站點周邊的建設強度及商業功能容量，還應關注空間網絡組構對人車流的基礎決定力量，提高交通站點規劃、功能布局與空間網絡結構的協同。

3) 借助空間句法開展交通站點地區空間形態研究，可有效捕捉站域空間網絡形態的自組織規律及其與TOD相關指標的相互關系，有助發現TOD建設過程中出現的問題及困境，一定程度上成為當前站域空間發展研究的有效補充。