浅议轨道交通站点的影响域界定及其城市设计应用要点

　　作为以轨道运输方式为主要技术特征的城市公共客运立体交通系统，城市轨道交通运量大、时间准、污染轻、能耗低等优势已得到公认，是改善当前城市公共交通状况与环境问题的有效途径之一。除个别城市外，我国内地的轨道交通总体发展较晚，但近年来增长迅猛。目前已经获批准建设轨道交通的城市有38个，开通运营的22个(至2014年底)。待38个城市的轨道交通完成后，我国的城市轨道交通总里程将达5722公里。轨道交通建设具有经济投入高、施工难度大且周期长等特点，以青岛为例，自1987年开始筹建地铁工程以来，地铁一期工程(3号线)正处在全面建设时期，预计在2015年12月投入运营。届时，由于轨道交通站点植入既有城市空间产生的一系列新问题将快速呈现，站点影响域作为承载这些问题的关键节点，围绕该区域展开深入研究对轨道交通与城市空间快速融合具有重要的指导意义。
　　一、背景与意义：为何要在城市设计视角下重新界定?
　　(一)城市轨道交通迅猛发展带来机遇与挑战
　　交通工具与出行方式的更新变化，对城市宏观空间格局与人们微观行为状态正产生着显著影响。轨道交通给城市整体发展及人们出行带来诸多机遇的同时也带来许多问题与挑战。在已经开通或正在建设的城市中，轨道交通已经成为与人们生活息息相关的交通方式。我国政府对与轨道交通的发展及过程中遇到的问题均高度重视，2014年2月26日，新华网发布《总书记考察北京地铁指挥中心追问哪里最堵》的新闻，文中提到总书记与大家探讨解决交通拥堵城市病的对策。
　　随着轨道交通线路及沿途站点逐步植入城市，产生一系列新现象、新问题、新规律、新空间。例如，与西方发达国家相比，我国当前站点密度依然偏低，单个站点的平均服务范围和人数相对较大，且往往存在可达性欠佳、路线复杂等问题。站点影响域(站点影响域具体是指围绕某站点一定范围，且该站点对人的行为产生影响的城市空间)作为这些新的物质载体，成为诸多新空间中差异化最明显、问题最突出的典型区域。探索解决站点影响域中新问题的方法成为诸多相关学科研究的焦点，而站点影响域界定自然成为城市空间管理与优化的基础。
　　(二)我国城市设计工作推进的新动态
　　当前，在我国的城市发展已由快速的版图扩张逐步转向强调内涵的存量优化新形势下，对城市已建成空间的优化完善、挖掘潜能，并密切关联城市中不断涌现的新要素、新动态，已成为城市迈向更高品质，实现更优职能的重要且必由发展路径。城市设计以其高度的多学科关联性、多尺度渗透性以及对具体空间配置指导的直接性，成为这一发展路径中的有力工具，近年来也得到了我国各级政府的大力倡导和推进。
　　根据城市空间环境对象的类型和尺度，可以将城市设计分为宏观、中观及微观等不同层面。2014年12月，住房和城乡建设部部长陈政高在全国住房城乡建设工作会议透露，国家层面的《城市设计管理条例》正在加紧编制过程中，且明确表示：不但城市整体层面要有设计，城市的重点区域和地段也要做好设计，提出建筑风格、色彩、材质乃至高度、体量等方面要求，纳入控制性详细规划，作为土地出让的条件，保障设计条件落地实施。这些重点区域和地段，便是在较小尺度下的空间类型，以站点影响域为例，在城市设计实践中必须高度关注域内景观环境的协调关系、空间对象的基本特征、功能空间的合理布局、高效流畅的交通组织以及使用者感观体验等诸多微观层面。
　　(三)站点影响域相关既有界定方法比较
　　关于相关区域范围的界定，全球各地不同专业的研究者已做过较多研究，切入点及界定方式也多种多样。美国城市研究学者RobertCervero在1994年提出的轨道交通站点的影响区域是以805m为半径的范围，并作为导则在诸多地区应用(RobertCervero，1994)。在此之后，诸多国家的研究学者基于各自区域的现状从不同专业视角展开了针对性研究。韩国交通研究中心HyungunSung等研究发现，在轨道交通服务水平预测时最合适的半径是500m，若考虑土地综合利用及空间使用密度，则应将半径扩大到750m(HyungunSung等，2014)。
　　梳理发现，站点影响域相关界定方式主要可以分为三大类：第一类是同心圆类，探讨的半径范围集中在400-800m之间，多为宏观视野下关注站点周边一定范围内道路系统、土地综合利用、步行物理环境等基本物质性条件，界定过程中对步行行为规律以及轨道交通系统多站点影响的考虑较少，这类界定方式在宏观层面能够基本满足城市空间在使用与管理方面的研究，对界定的技术条件要求不高;第二类是非同心圆算法类，其特点是多以某一城市片区为对象，在同心圆式的基础上综合考虑多个站点之间的影响，以泰森多边形及其变形为主要表征，虽然以城市整体的视角对轨道交通系统的整体效能进行了考虑，但对行人步行行为的差异性仍考虑较少;第三类是非同心圆模拟类，在综合考虑城市、交通、人等多重要素的基础上，基于ArcGIS、空间句法等对站点的影响范围进行界定，虽然融入了人这一重要影响要素，但多以静态为主，对真实状态中行人流动性这一重要特征考虑仍显不足。
　　(四)在城市设计视角下探索站点影响域界定
　　鉴于以上界定方法还存在待优化之处，探索新方法成为地理学、城乡规划学、建筑学、交通科学等多学科研究的热点与焦点。基于对既有界定方式的深入分析，本研究希望从城市设计的视角，建立交通方式、行为规律、城市空间三者之间的科学联系，找到解决站点影响域新问题的突破口，借鉴既有方法的优点并应对不足，重点应对城市真实运行状态中行人流动性这一难题，在信息化、大数据等时代背景下，结合数字化前沿工具，协同时间与空间的不确定性，以显微的视角与方法对站点影响域界定展开新的思考，探索一种新的非同心圆模拟类方法，以期对城市管理与决策、引导房地产开发、空间结构与形态优化等有一定的指导作用。
　　二、城市轨道交通站点影响域界定新思路
　　基于城市本身具有的复杂性、地域性、多要素性，以及站点影响域作为城市的环境敏感地段呈现出的功能复合性、行为多样性、生态敏感性、技术复杂性、结构向心性等特征，本研究提出研究站点影响域界定的新思路。即，针对轨道交通站点植入既有城市空间这一特定事件，关注城市设计、城市轨道交通、站点影响域界定等研究新动态，取长补短，分析交通方式、行为规律与城市空间之间的科学联系，结合数字化技术的最新进展，以系统整合、时空关联、多义影响为核心指导原则，提出基于行人微观仿真技术的轨道交通站点影响域界定新思路。主要过程包括信息管理、信息输入、模拟计算、换维检验、综合修正等过程。
　　(一)系统整合
　　城市整体上是一个复杂的巨系统，其可持续效能的高低与各子系统的匹配程度紧密相关，轨道交通系统的实际运营效能也必须依赖其他相关子系统的参与配合。站点影响域内的城市空间也是一个复杂的系统，以站点为中心从站到门的总体辐射方向来看，包括轨道交通站体系统、综合接驳系统等，而综合接驳系统的效能高低又是系统整合的关键。
　　站点综合接驳系统是综合接驳的空间载体，站点综合接驳是指以站点为中心，一定城市空间范围内的系列、连贯交通行为方式，既包括两种交通工具之间的换乘，也包括步行与轨道交通之间的相互转换。较高的综合接驳系统效能不仅是轨道交通能否成为客运系统主体、鼓励更多的个人出行转换至轨道交通的关键，更是实现城市系统整合发展的重要基础之一。而综合接驳系统又由多个子系统构成，包括道路系统、公共空间系统、行人系统等，每个子系统又可以继续分支，将这些子系统整合考虑是站点辐射空间界定的重要内容。
　　(二)时空关联
　　时间与空间是城市运行与发展的两个基本维度。北京大学柴彦威教授在探讨地理背景的不确定性问题时提出，空间的不确定性存在于研究个体产生背景效应的真实空间环境中，时间不确定性存在于个体经历这些背景影响的发生及持续时间。从整个轨道交通站点建设与运行过程来看，站点影响域在轨道交通运行前后会发生显著变化，尤其是人们出行方式的转变，空间是这种转变的载体，时间是这种转变的动力;而在每天的运行过程中，在上下班高峰、上班时间等不同的时间段，站点影响域的使用状况也不同，上下班时间可能会拥堵不堪致难以通行，而上班时间空间使用率较低。
　　站点影响域并不是均质的，在以距离为半径进行站点影响域界定方法中，沿半径方向的高程、道路特征、建筑布局等会不断变化，人们在相同的时间内行走的距离会不同，而时间是人们考虑是否选乘轨道交通的重要因素，尤其是以山地为主要特征的城市(如重庆、青岛);在传统以算法结合抽象化城市空间进行的相关界定中，虽然对城市的不均质性进行了考虑，但是对时间不确定性的考虑稍显不足，因此轨道交通站点影响域的界定需要将时间与空间深度关联考虑。
　　(三)多义影响
　　站点植入既有城市空间后，与此相关的轨道交通站点、人与城市之间会产生多义的影响，是多向度、多层面的，并且具有互动性、时间性、叠加性，这些影响呈现出难以量化的复杂状态。首先，影响是模糊的，很难用某种仪器直接测得;第二，影响是不固定的，会随着时间及空间环境的变化而变化;第三，影响是双向的，轨道交通站点影响城市空间，城市空间反过来也会影响轨道交通站点;第四，影响是分级的，是从站点中心向四周扩散与衰减的过程，并且这种扩散是不均匀的、衰减是不规则的，该过程的定量呈现和可视化表达，以及探索影响在衰减到何种程度之后可以忽略不计(即影响域的边界)成为界定新思路的关键。
　　根据轨道交通站点对步行可达、功能布局、土地价值、视觉可达等类型的影响，站点影响域相应可以分为步行可达影响域、功能布局影响域、土地价值影响域、视觉可达影响域等，并且每一种影响还包括影响边界、影响强度、影响等级、效益等诸多技术项，其中影响强度包括影响人数、影响土地与建筑面积等技术子项。站点步行可达影响域是诸多影响域类型中最基础的一种，与行人行为规律的关系最为明显，可以以其为例优先展开研究。
　　三、站点影响域城市设计应用举例
　　以山地城市重庆的典型站点曾家岩站为例，该站点位于重庆市渝中区嘉陵江畔，属2号线，紧邻重庆市人民政府、人民大礼堂等标志性建筑。结合该站点的实际状况对以上新思路与方法进行了应用，通过深入分析界定结果发现影响域范围存在的若干问题，进而有针对性提出城市设计策略。
　　(一)范围界定
　　通过实地调研收集空间、行人、交通等方面的信息，尤其是行人可达公共空间的相关信息，并同时测量各出入口行人流量和步行速度，以及各条道路上的平均车速;然后将以上信息输入Anylogic数字平台，构建虚拟城市空间，使行人在虚拟空间中的行为相对真实;通过模拟计算初步形成站点影响域;为进一步提高站点影响域界定的准确性，本研究基于ArcGIS平台对Anylogic的界定结果进行检验，经综合修正，最终界定出曾家岩站点影响域。
　　(二)发现问题
　　通过对站点影响域界定数字化图像及仿真动画的深入分析，可总结出该站点影响域主要存在以下4个方面的核心问题：1)通行状况不佳，在站点影响域内行人等待时间过长，交通瓶颈过多;2)A出入口集散空间过于局促，难以满足站点设施配置要求，另外由于人行道宽度较窄，不能满足大量行人需求，人车混行现象严重;3)存在多处安全隐患，A出入口位于人民广场北侧，集散空间狭小，存在人车混行，同时又紧邻机动车隧道口，机动车视线不好，行人出站后前往人民广场等公共空间必须要横穿街道;4)城市空间功能单一，利用率不高，紧邻A出入口，影响域内公共空间面积较大，市民活动丰富，但由于空间功能较为单一，有些地方人满为患、环境复杂，有地方空间闲置、使用率低，且停车位严重不足、人车混行、流线杂乱。综上，该站点影响域的问题主要集中在A出入口周围的城市空间，对该区域空间进行改善可以较大程度的提高站点影响域的整体质量，下面以A出口人民大礼堂城市片区为例，针对核心问题提出城市设计策略。
　　(三)城市设计
　　在人民广场北侧与A出口空间复合优化、人民广场地下空间综合开发、人民广场南侧景观综合整治、人民大礼堂南侧创意产业升级、A出口北侧社区空间优化激活等宏观优化策略的指导下，提出城市设计微观层面的策略，主要包括以下几个方面：1)由于行人大部分通过A出入口进入外部空间，且大部分A出入口的行人都以人民广场周边城市空间为行为目的地，故将A出入口地下通道延伸至人民广场长期未使用景观处，进行消极空间的积极利用;2)在新出入口处进行复合功能设计，结合人民广场地下商业开发与周边景观综合整治，打造复合型下沉广场，不仅为行人提供了更大的集散空间，也进一步激发了人民广场的活力，并且避免了出入广场行人的过街安全问题。
　　四、总结与展望
　　在传统城市设计过程中，设计者更多地依靠经验判断与宏观设计原则进行分析、推演，由于人们行为状态的复杂性，如此可能导致设计预期目标与实际使用状态有较大差异。在数字技术不断发展壮大的背景下，引入虚拟人，并对其在虚拟城市空间中的行为状态进行站点影响域界定仿真，通过分析仿真结果指导该区域城市设计成为解决站点影响域问题的重要技术路径，能够在一定程度上减小因经验不足而导致的预期目标与实际使用状态的差异。
　　自2000年以来，我国轨道交通站点每年平均增长60余个。随着众多城市轨道交通建设速度的加快及站点数量的增加，站点影响域的一系列新问题会逐渐浮现，探索针对站点影响域发展现实问题的适应性方法刻不容缓。对轨道交通站点影响域的界定首先可以为城市管理者、设计者有针对性地提供清晰、明确的范围划定依据和理论、技术支撑，在关键时期助力该特定区域的城市设计研究与实践，以整合、协同的思路实现城市建设中的空间品质综合提升。