基于空間句法分析的客運樞紐布局規(guī)劃——以青島市為例

杜彩軍 任 偉 陳建華

（1.交通運輸部科學研究院 北京100029；2.青島市公路管理局 青島26606）

0 引 言

在城市客運交通系統(tǒng)中，交通樞紐是錨固城市整個交通系統(tǒng)的錨點，是聯(lián)系對外交通與市內交通、公共交通與私人交通以及其他交通方式轉換的重要環(huán)節(jié)，融合公路客運站場與市內公交等內、外結合的大型客運樞紐更是對城市交通系統(tǒng)健康運行發(fā)揮著重要的作用。

交通運輸部高度重視公路運輸樞紐的建設發(fā)展，20世紀90年代全國規(guī)劃建設45個公路主樞紐，2007年規(guī)劃在全國建設179個國家公路運輸樞紐。每個公路運輸樞紐城市均要編制公路運輸樞紐總體規(guī)劃，深入謀劃10年、20年后公路客、貨運輸樞紐站場的發(fā)展布局。但從公路運輸樞紐總體規(guī)劃編制的大量實踐來看，主觀分析有余而客觀考量不足，定性論述較多而定量研究欠缺，即使有定量分析內容，也偏向數(shù)學理論化模型，往往模型過于抽象，相關基礎數(shù)據(jù)難以獲取，從而導致應用性不佳、推廣困難。特別是公路客運樞紐站場，由于與城市空間發(fā)展結構、交通網(wǎng)絡拓撲關系及人的出行心理等都有密切聯(lián)系，需要綜合考慮的影響因素很多，更需要有機結合定性分析與定量研究，創(chuàng)新研究方法，強化定量分析，增強總體規(guī)劃的科學性。在各種分析方法中，空間句法分析方法能夠以定量的數(shù)據(jù)表達人們的空間體驗，揭示空間的內在邏輯，它運用圖論的數(shù)學理論和方法，建立城市形態(tài)模型，強調空間的本體性和重要性，分析空間的復雜關系，可以作為公路客運樞紐站場布局規(guī)劃的重要技術方法。

1 空間句法概述

1.1 空間句法原理

空間句法這一理論由英國倫敦大學的比爾·希列爾（Bill Hillier）教授于20世紀70年代提出，是一種通過對建筑、社區(qū)及城市體系空間結構的定量化描述，以研究空間組織與人類社會之間關系的理論和方法［1］。它運用圖論的數(shù)學理論和方法，建立城市形態(tài)模型，分析空間的復雜關系。經(jīng)過大量實踐研究，空間句法揭示了城市空間的內在規(guī)律：在其他影響因素相同的情況下，城市網(wǎng)格中的人、車運動是由網(wǎng)格本身的結構造成的，約60%的人行和70%的車行與城市網(wǎng)絡模式有關。

空間句法是一種定量研究方法，通過對空間結構形態(tài)定量而精確的描述表明人類活動與城市空間形態(tài)的互動關聯(lián)關系。主要空間分析模型有凸空間、軸線圖模型等，參數(shù)值有全局集成度、局部集成度、拓撲深度等，其中集成度是空間句法的核心，反映了空間系統(tǒng)中某一單元空間與其它空間的集聚或離散程度，體現(xiàn)了某一街道空間對其他街道空間所具有的相對可達性、集成性與滲透性優(yōu)勢及交通組織能力［2］。其計算公式為

式中：MD為平均深度，表征某一結點到其他結點的最短路程（即最少步數(shù)，2個鄰接節(jié)點間的距離為一步）之和的平均值；n為節(jié)點數(shù)；dij為節(jié)點i與節(jié)點j之間最短路程。

1.2 空間句法應用現(xiàn)狀

城市客運樞紐是城市重要公共基礎設施，應用空間句法分析公共基礎設施發(fā)展布局有較多研究，但主要針對相關設施現(xiàn)狀布局與城市交通網(wǎng)絡軸線集成度之間的關系進行檢驗、驗證，分析相關基礎設施的集成度特點［2－3］。但是，通過空間句法分析，研究公共基礎設施布局規(guī)劃相對較少。

同時，在構建空間句法分析軸線圖時，大多沒有對軸線進行分類，一般是把所有線路作為同一類型處理。邵潤青對軸線地圖的空間單元劃分方法進行了改進，考慮了不同寬度道路之間交叉、穿越和分割關系，并以南京市為例，進行了實證驗證［4］。

1.3 基于空間句法分析客運樞紐站場布局意義

空間句法作為空間研究的新范式在相關領域廣泛應用，大量實際工程中的成功應用已經(jīng)證明了其理論方法對于理解與模擬城市空間的正確性與重要性［5］。

城市客運樞紐站場與城市空間結構、交通網(wǎng)絡拓撲關系及人的出行心理等都有密切聯(lián)系。因此，基于空間句法的分析視角和理論，分析和研究國家公路運輸樞紐客運站場總體布局規(guī)劃，能夠為公路客運樞紐站場布局規(guī)劃提供新的研究思路和方法，增加公路運輸樞紐與城市建設發(fā)展的協(xié)調性，發(fā)揮交通基礎設施的先導性作用，引領城市健康協(xié)調、有序發(fā)展。更重要的是，能夠強化分析一些重大交通基礎設施建成后對于城市發(fā)展及城市交通網(wǎng)絡發(fā)展帶來的影響，從而有效輔助進行客運樞紐布局規(guī)劃。

2 青島公路客運樞紐布局規(guī)劃實例分析

2.1 客運樞紐布局規(guī)劃研究思路

青島膠州灣大橋和膠州灣隧道建成對于青島城市和城市交通發(fā)展帶來了重大的影響，著重分析這2項交通設施建成后對客運樞紐布局發(fā)展的新要求。

1）根據(jù)青島市城市綜合交通規(guī)劃，選擇并繪制主干路、快速路和高速公路，構建青島中心城區(qū)軸線圖模型。

2）使用進行空間句法分析軟件，計算整體集成度和局部集成度，分析城市不同區(qū)域的整體交通組織能力和局部交通組織能力，找出城市交通集成核心。

3）結合青島市城市發(fā)展規(guī)劃、城市軌道交通規(guī)劃、鐵路發(fā)展規(guī)劃、人口分布等其它重要影響因素，確定公路客運樞紐站場規(guī)劃布局。

2.2 軸線分析圖構建

結合青島市城市總體規(guī)劃（2006～2020年）［6］，根據(jù)中心城區(qū)道路系統(tǒng)規(guī)劃，青島市中心城區(qū)內青島、紅島和黃島分別構建完善骨架道路網(wǎng)絡?！扒鄭u”城區(qū)道路網(wǎng)絡骨架由“四橫三縱”的快速路網(wǎng)構成；“黃島”城區(qū)道路網(wǎng)絡骨架由“四橫兩縱”的快速路網(wǎng)構成；“紅島”城區(qū)道路網(wǎng)絡骨架由“三橫三縱”的快速路和起骨架作用的主干道構成。

根據(jù)空間句法分析原理，在軸線分析圖的構建中，除了考慮河流、橋梁及其它重要建筑物、構筑物等對空間的分割作用外，同時考慮不同道路的等級關系，高速公路、快速路作為同一級別，相互之間交叉時互相分割為不同路段，主干路之間相互交叉時互相分割為不同路段，并且主干路與快速路、高速公路相交時分割為不同路段。

2.3 空間句法計算結果分析

根據(jù)構建的軸線地圖，運用空間句法分析軟件Axwoman4.0，運行空間句法分析模型，得出以不同顏色表示的道路網(wǎng)絡軸線分析整體集成度和局部集成度（r＝3）分析結果圖，見圖1、圖2。

從全市交通網(wǎng)絡軸線整體集成度分析圖可以看出，隨著青島市實施擁灣發(fā)展戰(zhàn)略，“青島”與“黃島”之間建成跨越膠州灣的“一橋一隧”（北部膠州灣大橋，南部膠州灣隧道），交通聯(lián)系核心區(qū)域由老城區(qū)向北轉移，集中在2個區(qū)域，一是膠州灣東岸以青島鐵路北站為中心的區(qū)域；二是膠州灣西岸黃島北側區(qū)域，而這2處熱點區(qū)域主要通過青島膠州灣大橋連結起來。

圖1 青島市城市交通網(wǎng)絡軸線整體集成度分析圖Fig.1 The analysis diagram of global integration degree of Qingdao traffic network

圖2 青島市城市交通網(wǎng)絡軸線局部集成度分析圖Fig.2 The analysis diagram of local integration degree of Qingdao traffic network

比較重要的道路在“青島”呈縱向分布，在“紅島”呈橫向分布，“黃島”則呈縱向分布。因此，公路客運樞紐站場在青島應主要沿縱線展開布局，在紅島主要沿橫線布局展開，在黃島主要沿縱線布局展開。進一步從具體道路來看，青島重要的道路為山東路－重慶路、四流路、膠州灣隧道青島端連接線－環(huán)灣大道；紅島重要的道路為紅島雙高路－火炬大道，正陽路及延伸線；黃島比較重要的道路為青蘭高速公路、昆侖山路及向北延長線。

考察城市交通網(wǎng)絡軸線局部集成度，“青島”南部相對較為均衡，相對有優(yōu)勢的地區(qū)在火車站地區(qū)、青島長途汽車站（四方站）地區(qū)、鐵路北站地區(qū)、現(xiàn)狀汽車北站地區(qū)等；紅島主要沿雙高路－火炬大道分布；黃島比較有優(yōu)勢的地區(qū)在沿昆侖山路中部地區(qū)。

2.4 客運樞紐布局規(guī)劃其他影響因素分析

為了科學、合理確定中心城區(qū)公路客運樞紐站場布局，在上述軸線地圖分析的基礎上，進一步分析城市空間發(fā)展規(guī)劃（實施“依托主城、擁灣發(fā)展、組團布局、軸向輻射”的空間發(fā)展戰(zhàn)略，構筑“一主三輔多組團”的現(xiàn)代化城市框架，引導城市由半島型城市向海灣型城市演進）；對外公路交通網(wǎng)絡（規(guī)劃形成以東部青島城區(qū)、西部黃島城區(qū)和北部紅島城區(qū)為起點的放射型加環(huán)路型的高速公路網(wǎng)）；鐵路、機場、港口客運站場布局（鐵路有青島站、青島北站及青榮城際鐵路規(guī)劃站點等）；客流特點；城市軌道交通線網(wǎng)及站點規(guī)劃等多種影響公路客運樞紐站場布局的因素，綜合分析形成公路客運樞紐站場布局規(guī)劃的備選方案集。

2.5 客運樞紐站場布局規(guī)劃

根據(jù)中心城區(qū)發(fā)展規(guī)劃、人口規(guī)模及預測客運量，在客運樞紐站場布局備案方案的基礎上，充分考慮城市道路網(wǎng)絡空間句法分析結果，著眼于引導城市空間發(fā)展、推動綜合客運樞紐發(fā)展，確定中心城區(qū)公路客運樞紐站場布局規(guī)劃方案［7］，共由7個客運站構成，見圖3。

圖3 青島市中心區(qū)公路客運樞紐站場布局示意圖Fig.3 The layout diagram of highway passenger hub in central district of Qingdao

3 結 論

空間句法不僅能模擬分析城市形態(tài)，也為公路客運樞紐布局規(guī)劃研究提供了新的依據(jù)和思路。在規(guī)劃前期，借助定量的、科學的分析工具，運用空間句法分析方法，分析道路交通網(wǎng)絡的特點，將客運樞紐站場的空間特點與城市交通網(wǎng)絡的集疏運要求有機結合，保證公路客運樞紐規(guī)劃布局方案能夠與城市交通網(wǎng)絡良好契合，并與城市發(fā)展空間結構有機協(xié)調。

運用空間句法分析方法研究公路客運樞紐站場的布局規(guī)劃問題，不僅考慮了城市發(fā)展空間結構、交通網(wǎng)絡對客運樞紐布局的影響，同時考慮到了公路客運樞紐站場建設對城市空間的作用。集成度越高，公路客運樞紐在城市空間中的位置越重要，人流、車流到達的機會越大，服務范圍也會擴大，站場服務功能也能得到更充分的發(fā)揮，最終發(fā)揮引導城市空間結構協(xié)調、有序發(fā)展的作用。特別地，運用空間句法分析能夠深入分析重大交通基礎設施建成后對于城市發(fā)展和交通發(fā)展所帶來的影響，通過青島客運樞紐布局規(guī)劃的研究，分析了膠州灣大橋和膠州灣隧道建成后對于客運樞紐布局規(guī)劃的新要求。

［1］ Hillier B.The art of place and the science of space［J］.World Architecture，2005（11）：24－34.

［2］ 陳 崗，黃震方.基于交通集成度分析的城市飯店空間布局研究［J］.旅游學刊，2009，24（4）：61－66.

［3］ 樊文平，石憶邵.基于GIS與空間句法的道路網(wǎng)絡構對城市商業(yè)中心布局的影響［J］.中山大學學報，2011，50（3）：112－117.

［4］ 邵潤青.空間句法軸線地圖在方格路網(wǎng)城市應用中的空間單元分割方法改進［J］.國際城市規(guī)劃，2010，25（2）：62－67.

［5］ 段 進，比爾·希列爾.空間句法與城市規(guī)劃［M］.南京：東南大學出版社，2006.

［6］ 青島市人民政府.青島市城市總體規(guī)劃（2006—2020）［Z］.青島：青島市人民政府，2009.

［7］ 青島市交通運輸委員會.青島國家公路公路運輸樞紐總體規(guī)劃（評審稿）［Z］.青島：青島市交通運輸委員會，2011.