城市詳細(xì)規(guī)劃中地理學(xué)方法的應(yīng)用途徑*
——以站域空間研究為例

張晨陽 錢巧云 江宇凡 戴一正 ZHANG Chenyang, QIAN Qiaoyun, JIANG Yufan, DAI Yizheng

0 引言

城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)與地理學(xué)長期以來相輔相成、協(xié)同發(fā)展，地理學(xué)對城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了多方面的積極影響，夯實(shí)了城鄉(xiāng)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)，使其從單純的工程技術(shù)學(xué)科向綜合性學(xué)科轉(zhuǎn)變[1]50。城市規(guī)劃中的城市總體規(guī)劃與地理學(xué)聯(lián)系最為緊密，在研究對象和研究尺度方面有諸多重疊，地理學(xué)中的大量理論和方法可以在城市總體規(guī)劃中直接應(yīng)用。

2019年5月9日，《中共中央 國務(wù)院關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見》正式印發(fā)，城市（鎮(zhèn)）總體規(guī)劃與主體功能區(qū)規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、海洋功能區(qū)劃等一同并入國土空間規(guī)劃體系，城市總體規(guī)劃從此正式融入地理學(xué)的相關(guān)學(xué)科中，“多規(guī)合一”成為當(dāng)前城市規(guī)劃學(xué)科最大的研究熱點(diǎn)。

可以預(yù)見，未來城市總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃的知識(shí)體系將會(huì)分流，總體規(guī)劃與地理學(xué)充分融合，發(fā)揮“宏觀導(dǎo)控”作用；詳細(xì)規(guī)劃則朝向回應(yīng)多元需求和指導(dǎo)工程建設(shè)的方向發(fā)展，發(fā)揮“底層管控”作用，學(xué)科的綜合性將在一定程度上被削弱[2]。

因此，直接審視詳細(xì)規(guī)劃和地理學(xué)之間的關(guān)系，分析地理學(xué)中的哪些研究方法可以被應(yīng)用到詳細(xì)規(guī)劃中，強(qiáng)化詳細(xì)規(guī)劃的基礎(chǔ)理論，將成為城市規(guī)劃學(xué)科中的十分重要卻易被忽略的議題。

1 地理學(xué)與城市詳細(xì)規(guī)劃的關(guān)系研究

地理學(xué)有著龐大的學(xué)科體系，主要由自然地理學(xué)、人文地理學(xué)和地理信息科學(xué)3大分支學(xué)科組成，其中人文地理學(xué)與城市詳細(xì)規(guī)劃的關(guān)系更緊密些；城市詳細(xì)規(guī)劃也有著豐富的內(nèi)容，以控制性詳細(xì)規(guī)劃為例，涉及土地利用、生態(tài)環(huán)境、建筑建造、行為活動(dòng)等諸多因素[3]。具體而言，人文地理學(xué)中的城市地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、社會(huì)地理學(xué)、文化地理學(xué)、交通地理學(xué)等學(xué)科分支在城市詳細(xì)規(guī)劃中有廣闊的應(yīng)用前景；另外，地理信息科學(xué)作為一種新興的交叉學(xué)科，其多種技術(shù)手段已經(jīng)在城市詳細(xì)規(guī)劃中得到廣泛的應(yīng)用。

1.1 相關(guān)研究現(xiàn)狀及分析

國外城鄉(xiāng)規(guī)劃的學(xué)科邊界比較模糊，近年來在城鄉(xiāng)規(guī)劃與地理學(xué)的交叉領(lǐng)域產(chǎn)生了大量的研究成果，其中既有宏觀研究也有微觀的城市空間研究，而微觀研究又多關(guān)注人的行為活動(dòng)，屬于社會(huì)地理學(xué)的范疇，偏向于純粹的學(xué)術(shù)研究，對實(shí)踐項(xiàng)目的指導(dǎo)意義不強(qiáng)[4]。

例如Rushton[5]在地理學(xué)的視角下研究城市中行動(dòng)者的偏好、行為、感知對城市空間的影響；地理學(xué)家Harvey[6]38-39批判了傳統(tǒng)規(guī)劃思維以“效率”作為第一評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，他認(rèn)為以“社會(huì)公正”為原則進(jìn)行規(guī)劃，才能長久地促進(jìn)城市發(fā)展；Schetke等[7]483-503認(rèn)為城市收縮現(xiàn)象不僅與城市地理學(xué)中的人口、就業(yè)、社會(huì)等因素有關(guān)，還受到城市規(guī)劃中的住房結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量、建成環(huán)境品質(zhì)等因素的影響；Cooke[8]研究了貧困現(xiàn)象在城市中心和邊緣的發(fā)生、遷移、消失的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象直接影響了城市職住空間的布局規(guī)劃；Buxton等[9]通過研究墨爾本森林火災(zāi)與城市邊界社區(qū)的關(guān)系，從應(yīng)對自然災(zāi)害的角度對原有城市的土地規(guī)劃進(jìn)行了修正；Mukhija等[10]把社會(huì)地理學(xué)中廣泛研究的“非正規(guī)性現(xiàn)象”融入城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在美國的城市十分普遍地存在著“非正規(guī)性現(xiàn)象”。

國內(nèi)的相關(guān)研究主要可以分為兩個(gè)部分：一是對城鄉(xiāng)規(guī)劃和地理學(xué)關(guān)系的研究，二是城鄉(xiāng)規(guī)劃對地理學(xué)方法借用的研究。

國內(nèi)對城鄉(xiāng)規(guī)劃和地理學(xué)關(guān)系的研究側(cè)重于發(fā)展過程的梳理和宏觀導(dǎo)向，缺少具體方法和實(shí)踐案例，且尺度較大，對應(yīng)的是城市總體規(guī)劃，甚至是對總體規(guī)劃的背景研究。趙中樞[1]48通過梳理古代城市的發(fā)展歷程，指出地理學(xué)對城市規(guī)劃的重要影響；沈遲[11]指出國內(nèi)在城市地理學(xué)中的“首位度”對于指導(dǎo)城市規(guī)模分布規(guī)劃時(shí)存在誤區(qū)；王紀(jì)武[12]從文化地理學(xué)的角度分析了我國城市空間發(fā)展的機(jī)制和動(dòng)因，認(rèn)為新時(shí)期的城市規(guī)劃造成了城市文化觀念的異化；顧朝林[13]在多規(guī)合一的語境下系統(tǒng)梳理了城市總體規(guī)劃和其他多種規(guī)劃之間的共同演化過程，肯定了各種規(guī)劃間合作的貢獻(xiàn)和潛力，但同時(shí)也指出了其中的交叉沖突和協(xié)調(diào)失效；孫鵬[14]梳理了實(shí)證主義、結(jié)構(gòu)主義和后結(jié)構(gòu)主義對于人文地理學(xué)和城市規(guī)劃間交互演變的影響，指出人文地理學(xué)和城市規(guī)劃的交叉點(diǎn)在于空間規(guī)劃，但各自的側(cè)重點(diǎn)又有不同。

城鄉(xiāng)規(guī)劃對地理學(xué)方法的借用則集中于具體的技術(shù)手段，缺少對地理學(xué)基礎(chǔ)理論的挖掘，未能產(chǎn)生新的知識(shí)體系。關(guān)振斌[15]介紹了WebGIS的概念，通過計(jì)算機(jī)程序的設(shè)計(jì)，在城市規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫管理、GIS和影像壓縮技術(shù)；翟金慧等[16]闡述了城市規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及功能，研究如何通過GIS提高城市規(guī)劃的科學(xué)性和合理性；喬家君[17]以鄉(xiāng)村社區(qū)建設(shè)為例，探索了人文地理學(xué)中的微觀視角在介入社區(qū)空間機(jī)制中的作用；張晨陽等[18]36利用交通地理學(xué)中的等時(shí)交通圈方法對高鐵圈層的范圍進(jìn)行了修正；張靈珠等[19]結(jié)合GIS和SDNA（Spatial Design Network Analysis）兩種技術(shù)手段，從三維的視角分析了香港中環(huán)地區(qū)的步行體系。

1.2 地理學(xué)方法應(yīng)用途徑

城市詳細(xì)規(guī)劃與地理學(xué)的研究對象不同，尤其是研究對象間尺度的差異過大，因此多數(shù)地理學(xué)方法不能直接應(yīng)用在詳細(xì)規(guī)劃中，需要經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)換過程（見圖1）。

首先是地理學(xué)方法的層析，對方法的理論基礎(chǔ)、技術(shù)過程、模式結(jié)論或數(shù)據(jù)結(jié)論分別分析，探究其中的哪個(gè)部分有在詳細(xì)規(guī)劃中借鑒的潛力。其中理論基礎(chǔ)、技術(shù)過程和模式結(jié)論需要經(jīng)過驗(yàn)證和重構(gòu)才能應(yīng)用，而數(shù)據(jù)結(jié)論如城市的就業(yè)預(yù)期、人口比例、氣候數(shù)據(jù)等則可以直接在詳細(xì)規(guī)劃中引用。

其次是地理學(xué)方法的驗(yàn)證。如果需要借鑒技術(shù)過程或模式結(jié)論，要在詳細(xì)規(guī)劃的實(shí)踐案例中驗(yàn)算、比對，發(fā)現(xiàn)矛盾之處后，研究是基礎(chǔ)理論哪些方面的不適用導(dǎo)致了矛盾的產(chǎn)生，再分析當(dāng)研究對象的尺度大幅縮小后，會(huì)對該方法產(chǎn)生怎樣的影響。如果只是借鑒基礎(chǔ)理論，例如研究城市空間分布方法的基礎(chǔ)理論——空間的相互作用機(jī)制[20]，則可以省去實(shí)踐案例比對的過程。

最終通過基礎(chǔ)理論研究、技術(shù)路線修正、研究結(jié)果求解，產(chǎn)生適用于城市詳細(xì)規(guī)劃的新方法。根據(jù)借鑒對象的不同和轉(zhuǎn)換途徑的差異，可以將地理學(xué)方法的應(yīng)用途徑歸納為4種類型：理論基礎(chǔ)借鑒、技術(shù)過程借鑒、模式模型借鑒和直接引用數(shù)據(jù)。

2 站域空間及其相關(guān)規(guī)劃理論

2.1 站域空間的研究對象

本文研究的站域空間指的是火車站及其周邊的城市區(qū)域，站域空間的范圍大致是以鐵路站點(diǎn)為中心、半徑2 km的城市區(qū)域。站域空間的尺度符合城市詳細(xì)規(guī)劃的尺度，而且在實(shí)際項(xiàng)目招標(biāo)過程中，站域空間也通常作為一個(gè)詳細(xì)規(guī)劃的獨(dú)立標(biāo)段，因此站域空間是一種典型的且易于獲取資料的城市詳細(xì)規(guī)劃的研究對象[18]37。

站域空間一方面是其所在城市的一個(gè)空間組成部分，具有城市詳細(xì)規(guī)劃對象的典型性，受到地塊功能、空間體驗(yàn)、建筑形態(tài)等微觀因素的影響[21]；另一方面，站域空間也是鐵路交通網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，參與了宏觀的旅客、貨物、資金、信息等的流動(dòng)，具有與城市地理學(xué)、交通地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)等緊密結(jié)合的特殊性[22]。

因此，站域空間是探索詳細(xì)規(guī)劃與地理學(xué)之間關(guān)系的理想研究對象。本文選取站域空間詳細(xì)規(guī)劃的兩個(gè)核心理論，即高鐵圈層理論和節(jié)點(diǎn)場所理論，作為應(yīng)用地理學(xué)方法的“接口”。

2.2 高鐵圈層理論

高鐵圈層理論的產(chǎn)生有著深厚的地理學(xué)淵源，是典型的從宏觀地理學(xué)尺度向微觀城市空間尺度轉(zhuǎn)換的例證。在最初由德國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家馮·杜能（1826）根據(jù)租金梯度推演出的農(nóng)業(yè)土地圈層結(jié)構(gòu)中，最外層圈層的半徑為80 km；而發(fā)展到舒茨（1998）、波爾（2002）等學(xué)者提出的“三個(gè)發(fā)展區(qū)”的高鐵站區(qū)結(jié)構(gòu)模型，圈層的半徑則局限在2—3 km范圍之內(nèi)[23]。

城市地域結(jié)構(gòu)中圈層理論的核心觀點(diǎn)是城市中心對周邊區(qū)域的影響能力隨著距離的增加而減弱，因此區(qū)域的功能配比發(fā)生變化[24]274。高鐵圈層理論沿襲了這種觀點(diǎn)，以鐵路站房為中心，根據(jù)鐵路站房與周邊區(qū)域的緊密程度不同，將5—10 min步行可達(dá)的區(qū)域劃分為樞紐核心區(qū)，集中布置站區(qū)功能；將15 min內(nèi)可達(dá)的區(qū)域劃分為樞紐外延區(qū)，作為站區(qū)功能的補(bǔ)充、疏解和拓展；而將多于15 min可達(dá)的區(qū)域劃分為樞紐影響區(qū)，其土地利用狀態(tài)與一般的城市區(qū)域相似[25-26]（見圖2）。

圖2 高鐵圈層結(jié)構(gòu)模型Fig.2 "3-ring" spatial structure model

溯源高鐵圈層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，可以看出其明顯受到1923年伯吉斯提出的同心環(huán)模式的影響。但伴隨城市地理學(xué)的發(fā)展，城市的地域結(jié)構(gòu)模式經(jīng)歷了不斷的發(fā)展和修正（見圖3），例如1939年霍伊特提出的扇形模式，1945年哈里斯和厄爾曼提出的多核心模式，曼提出的英國中等城市的典型模式，麥基提出的二元經(jīng)濟(jì)城市土地利用模式等[24]277-278。

圖3 城市地域結(jié)構(gòu)模型Fig.3 Urban regional structure model

中國高速鐵路雖然起步較晚，但從2008年開始進(jìn)入了快速發(fā)展階段，至今已建成占全球高鐵運(yùn)營里程2/3以上的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)，新建站區(qū)層出不窮，有著大量具有研究價(jià)值的高鐵站區(qū)。高鐵圈層理論作為一種較早提出的、指導(dǎo)站區(qū)土地利用的理論，應(yīng)該在我國的新建案例中進(jìn)行驗(yàn)證，并根據(jù)地理學(xué)中城市地域結(jié)構(gòu)模式的發(fā)展而修正。

2.3 節(jié)點(diǎn)與場所理論

節(jié)點(diǎn)與場所理論認(rèn)為，站區(qū)具有作為交通節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值和作為城市組成部分的場所價(jià)值，是宏觀的交通地理學(xué)研究與微觀的場所規(guī)劃研究結(jié)合的典范。

1998年，貝托里尼將軌道站點(diǎn)地區(qū)中價(jià)值的相互作用機(jī)制總結(jié)為節(jié)點(diǎn)—場所（nodeplace）模型。模型提出兩種基本假設(shè)：其一是通過提高站點(diǎn)所在地區(qū)的交通容量來提升節(jié)點(diǎn)價(jià)值，通過改善區(qū)域的可達(dá)性來增強(qiáng)站點(diǎn)地區(qū)的活動(dòng)強(qiáng)度和多樣化程度，促進(jìn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值和場所價(jià)值的平衡發(fā)展；其二是由于城市公共交通所帶來的客流量與站點(diǎn)周邊地區(qū)場所價(jià)值成正比[27]9-20，[28]。

根據(jù)節(jié)點(diǎn)與場所理論，站區(qū)的功能協(xié)同狀態(tài)可以分為5種類型：“平衡”，節(jié)點(diǎn)功能與場所功能的協(xié)同性較高且強(qiáng)度適中，站區(qū)發(fā)展較為成熟；“壓力”，交通與城市活動(dòng)的強(qiáng)度均達(dá)到最大狀態(tài)，站區(qū)承受空間擁堵壓力；“從屬”，兩種功能的強(qiáng)度均較低，屬于城市普通站點(diǎn)；“失衡節(jié)點(diǎn)”，交通發(fā)展優(yōu)于城市開發(fā)，城市功能不足以為節(jié)點(diǎn)提供配套支持；“失衡場所”，城市活動(dòng)豐富但區(qū)域可達(dá)性差，交通發(fā)展的滯后制約了城市的開發(fā)[29]37（見圖4）。

圖4 節(jié)點(diǎn)—場所模型Fig.4 Node-place model

節(jié)點(diǎn)—場所模型的核心問題在于節(jié)點(diǎn)價(jià)值和場所價(jià)值的確定。節(jié)點(diǎn)價(jià)值受到宏觀的鐵路網(wǎng)絡(luò)客運(yùn)能力和微觀的節(jié)點(diǎn)在站域的可達(dá)性的影響，場所價(jià)值主要受到微觀的站域開發(fā)和城市活動(dòng)的影響。節(jié)點(diǎn)價(jià)值和場所價(jià)值均是較為主觀的指標(biāo)，只能通過一個(gè)或一組客觀的指標(biāo)進(jìn)行描述[29]39，[30]，這在單獨(dú)討論時(shí)尚可自圓其說，但在探討節(jié)點(diǎn)和場所兩個(gè)價(jià)值之間關(guān)系時(shí)，其準(zhǔn)確性就難以保證。

3 高鐵圈層相關(guān)地理學(xué)方法的應(yīng)用

3.1 原方法驗(yàn)證

高鐵圈層理論是城市地域結(jié)構(gòu)模式在站域空間應(yīng)用轉(zhuǎn)化的結(jié)果，上文提到，城市地域結(jié)構(gòu)在不同的研究階段、針對不同的研究對象，發(fā)展出了多種模式。因此，要對高鐵圈層理論開展進(jìn)一步的研究，首先應(yīng)當(dāng)在實(shí)踐案例中對這些模式進(jìn)行驗(yàn)證和比對。本文選取北京西站、蕪湖站、杭州東站、青島西站作為研究對象，其中北京西站和蕪湖站的站域是比較成熟的，可以對其建成現(xiàn)狀進(jìn)行研究；杭州東站和青島西站的站域尚在開發(fā)過程中，應(yīng)該對其詳細(xì)規(guī)劃方案進(jìn)行研究；另外，北京西站和杭州東站是鐵路客運(yùn)特等站，而蕪湖站和青島西站相對較?。ㄒ坏日荆x擇這樣的4個(gè)站區(qū)具有普遍性和代表性。

對照高鐵圈層理論中各圈層功能的分類，可以劃分出4個(gè)站域的功能布局情況（見圖5-圖8）。從劃分的結(jié)果來看，站區(qū)的土地利用模式更接近霍伊特提出的扇形模式，并與多核心模式有一定的相似性。另外，站域還有其空間結(jié)構(gòu)的特殊之處，即插入了大片的楔形綠化用地。

圖5 北京西站用地功能劃分圖Fig.5 The land function map of Beijing West Railway Station

圖6 蕪湖站用地功能劃分圖Fig.6 The land function map of Wuhu Railway Station

圖7 杭州東站用地功能劃分圖Fig.7 The land function map of Hangzhou East Railway Station

圖8 青島西站用地功能劃分圖Fig.8 The land function map of Qingdao West RailwayStation

從理論適用性的角度進(jìn)行分析，影響城市地域結(jié)構(gòu)模式的因素可以歸納為付租能力（同心環(huán)模式）、交通聯(lián)系的緊密程度（扇形模式）、產(chǎn)業(yè)布局的配套需求（多核心模式）、氣候因素（英國模式）和產(chǎn)業(yè)模式（二元經(jīng)濟(jì)土地利用模式）。這5種影響因素在站域同樣適用，因此使得站域的空間模式與城市地域結(jié)構(gòu)模式有一定的相似性。

從尺度適應(yīng)性的角度進(jìn)行分析，城市地理學(xué)中的租金和氣候的變化規(guī)律在站域的尺度下是不適應(yīng)的，而交通和產(chǎn)業(yè)的變化規(guī)律卻是仍然適應(yīng)的。另外，在站域中，城市綠地的尺度變得不容忽視，不能籠統(tǒng)地看作是大的功能分區(qū)中的一部分，而應(yīng)當(dāng)單獨(dú)視其為一種功能類型。這是站域空間模式與城市地域結(jié)構(gòu)模式產(chǎn)生差異的原因。

3.2 新方法構(gòu)建

根據(jù)上文對城市地域結(jié)構(gòu)模式的驗(yàn)證研究，站域空間模式的理論基礎(chǔ)可以歸納為交通聯(lián)系、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生態(tài)景觀3個(gè)方面。

交通的影響在站域空間中是至關(guān)重要的。相似的功能會(huì)沿著交通線路延展和集聚，因此與火車站聯(lián)系緊密的功能會(huì)以火車站為中心，通過交通要道向四周放射；另外，城市軌道交通因其巨大的交通疏解能力，可以將火車站與周邊的城市軌道交通站點(diǎn)緊密地聯(lián)系起來，從而催生出站域的次級中心[18]39，例如，北京西站（見圖5）通過地鐵9號(hào)線與六里橋東地鐵站緊密聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)與西南側(cè)的蓮花池長途汽車站的便利換乘。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)一步消解了站域空間的圈層化發(fā)展趨勢。站域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不僅受到鐵路經(jīng)濟(jì)的影響，而且也是兩種經(jīng)濟(jì)模式共同作用的結(jié)果，即客運(yùn)、物流、商務(wù)、旅館等鐵路經(jīng)濟(jì)功能和商業(yè)、辦公、工業(yè)、居住等城市經(jīng)濟(jì)功能，因此站域的邊緣會(huì)出現(xiàn)數(shù)個(gè)以城市功能為核心的次級中心區(qū)（見圖6）。另外，由于居住、辦公和工業(yè)的配套需求，也會(huì)在功能區(qū)塊內(nèi)產(chǎn)生商業(yè)次級中心（見圖8）。

在“暢通融合、綠色溫馨、經(jīng)濟(jì)藝術(shù)、智能便捷”的現(xiàn)代化鐵路客站樞紐建設(shè)理念下，除了交通和產(chǎn)業(yè)，營造良好的生態(tài)環(huán)境也成為站域規(guī)劃的重要要求之一[31]。因此，可以通過設(shè)置從站域邊緣插入站域核心的楔形綠地來引入站域外的自然景觀，例如蕪湖站通過東廣場的綠化軸線連接了站域和東側(cè)的神山公園（見圖6）；或設(shè)置被其他功能組團(tuán)包圍的斑塊狀綠地來提升站域局部的空間品質(zhì)，例如在杭州東站的詳細(xì)規(guī)劃中，結(jié)合東側(cè)的莧弄口港水域布置濱水公園（見圖7）。

根據(jù)上述研究，不能完全依照與站點(diǎn)關(guān)系的緊密程度來進(jìn)行站域的功能劃分，而是應(yīng)當(dāng)充分考慮站點(diǎn)和城市兩方面的因素。因此，本文將站域劃分為3個(gè)新的功能區(qū)：與鐵路站點(diǎn)關(guān)系最為緊密的“交通樞紐功能區(qū)”，以商業(yè)、政務(wù)、文娛等為主的“城市核心功能區(qū)”，以居住、辦公、工業(yè)等為主的“一般功能區(qū)”。通過與實(shí)際案例的對比，發(fā)現(xiàn)站域空間模式在形態(tài)上呈現(xiàn)出放射狀和斑塊狀，并以放射狀為主導(dǎo)；在功能上則呈現(xiàn)出多核心和圈層化，并以多核心為主導(dǎo)（見圖9）。

圖9 站域空間結(jié)構(gòu)模式Fig.9 The spatial structure model in station field

4 引力模型在節(jié)點(diǎn)價(jià)值計(jì)算上的應(yīng)用

4.1 原方法驗(yàn)證

在節(jié)點(diǎn)場所模型中，關(guān)于節(jié)點(diǎn)價(jià)值的計(jì)算，當(dāng)前大多通過對交通的行為和強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)來確定，但這種計(jì)算方法得出的結(jié)果是站點(diǎn)的交通價(jià)值現(xiàn)狀，而非交通價(jià)值潛力。交通價(jià)值和場所價(jià)值處于相互影響、動(dòng)態(tài)變化的過程中，場所價(jià)值的提升會(huì)帶來交通需求，站域的開發(fā)狀態(tài)也會(huì)成為交通價(jià)值的限制因素，因此單方面統(tǒng)計(jì)交通價(jià)值現(xiàn)狀的意義不大。

本文引入地理學(xué)中的引力模型（gravity model）來估測站域的節(jié)點(diǎn)價(jià)值潛力，是城市詳細(xì)規(guī)劃對地理學(xué)方法的“理論基礎(chǔ)借鑒”。引力模型最初是由卡利在1858年參照牛頓萬有引力定律提出的，認(rèn)為兩城市間的互動(dòng)強(qiáng)度與兩城市的人口之積成正比，與兩地之間距離的平方成反比。引力模型自產(chǎn)生后經(jīng)過了多位學(xué)者的發(fā)展和修正，本文主要借鑒的是康維斯提出的斷裂點(diǎn)公式：

式中：i、j為兩座城市，F(xiàn)ij為兩城市間的引力，K為引力常數(shù)，P為人口，dij為兩城市間的距離，r為距離摩擦系數(shù)（一般K=1，r=2）。

從理論適用性的角度進(jìn)行分析，鐵路站點(diǎn)的交通價(jià)值分為由鐵路線路帶來的城際交通價(jià)值和由城市道路帶來的區(qū)域內(nèi)交通價(jià)值，可以通過站點(diǎn)所在城市與其他城市間的聯(lián)系強(qiáng)度來計(jì)算城際交通價(jià)值潛力，通過站點(diǎn)與站域中其他部分的聯(lián)系強(qiáng)度來計(jì)算區(qū)域內(nèi)交通價(jià)值潛力。上述兩種聯(lián)系強(qiáng)度均與被聯(lián)系者的“質(zhì)量”有關(guān)，且遵循距離衰減規(guī)律。因此，可以通過引力模型來計(jì)算上述兩種聯(lián)系強(qiáng)度，進(jìn)而估測站點(diǎn)的交通價(jià)值潛力[6]472-473。

從尺度適應(yīng)性的角度進(jìn)行分析，在站域的尺度下，聯(lián)系強(qiáng)度雖然遵循距離衰減規(guī)律，但距離摩擦系數(shù)r仍然有待確定；小尺度的地塊相對于大尺度的城市，其功能相對單一，地塊與地塊間的功能差異很大，難以用人口作為其計(jì)算時(shí)的“質(zhì)量”，需要考慮地塊的使用強(qiáng)度，以及不同功能間的相互關(guān)系。

4.2 新方法構(gòu)建

以蕪湖火車站為例，計(jì)算其節(jié)點(diǎn)價(jià)值需要依據(jù)其鐵路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（見圖10）和站域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（見圖11），分別計(jì)算其城際交通價(jià)值潛力和區(qū)域內(nèi)交通價(jià)值潛力。

圖10 蕪湖站鐵路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Fig.10 The railway network structure around Wuhu Railway Station

圖11 蕪湖站站域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Fig.11 The network structure in Wuhu Railway Station field

經(jīng)過蕪湖站的高鐵線路有寧安線和商杭線，普通鐵路線路有寧蕪線、寧銅線、皖贛線和淮南線，其中寧蕪線、寧銅線、淮南線與高鐵線路重合，可以不加考慮；鐵路將蕪湖與16個(gè)主要城市聯(lián)系起來（見圖10）。計(jì)算城市間的鐵路交通引力，為排除列車速度、線路繞行、中途?？康纫蛩?，應(yīng)采用城市間最短的鐵路出行時(shí)間來充當(dāng)距離；為排除不同列車類型的影響，應(yīng)加入列車類型修正系數(shù)；蕪湖站鐵路網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)價(jià)值，即蕪湖市與這16個(gè)主要城市的鐵路交通引力之和：

式中：Vr是站域的鐵路網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)價(jià)值，G1為權(quán)重常量，K1為列車類型修正系數(shù)，i為與站域通過鐵路線路連接的目標(biāo)站點(diǎn)編號(hào)，n為目標(biāo)站點(diǎn)數(shù)量，P0為站域所在城市人口，Pi為目標(biāo)站點(diǎn)的城市人口，t0i為該站點(diǎn)至目標(biāo)站點(diǎn)的最短鐵路出行時(shí)間。

分析蕪湖站站域，將每個(gè)地塊作為一個(gè)功能節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的主要功能不同來劃分功能區(qū)，最后根據(jù)城市道路的實(shí)際建設(shè)情況對功能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連線（見圖11）。計(jì)算功能節(jié)點(diǎn)間的引力，可以用節(jié)點(diǎn)面積和使用強(qiáng)度之積作為“質(zhì)量”，其中節(jié)點(diǎn)使用強(qiáng)度可以通過單位面積出入人數(shù)的抽樣調(diào)研來統(tǒng)計(jì)[7]47-52；不同功能節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系強(qiáng)度是不同的，例如居住區(qū)和商業(yè)區(qū)的聯(lián)系強(qiáng)度就遠(yuǎn)大于居住區(qū)之間的聯(lián)系強(qiáng)度，因此需要加入功能復(fù)合類型修正系數(shù)；站域是主要以步行距離為依據(jù)劃分的城市區(qū)域，因此可以用步行距離作為節(jié)點(diǎn)間的距離；蕪湖站站域網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)價(jià)值，即站點(diǎn)與其他功能節(jié)點(diǎn)間的引力之和：

5 結(jié)論與展望

城市詳細(xì)規(guī)劃的研究尺度較小，與地理學(xué)的研究范疇重合度不高，且從學(xué)科發(fā)展歷程來看，城市詳細(xì)規(guī)劃與建筑學(xué)的關(guān)系更為緊密，這決定了地理學(xué)的多數(shù)方法不能直接應(yīng)用在城市詳細(xì)規(guī)劃中。

本文屬于城市詳細(xì)規(guī)劃與地理學(xué)的交叉研究，是通過地理學(xué)的“理論溢出”來發(fā)展詳細(xì)規(guī)劃的知識(shí)體系，為了避免學(xué)科間的生硬融合，沒有直接在詳細(xì)規(guī)劃的研究對象中套用地理學(xué)的研究方法，而是做了兩點(diǎn)努力：一是對地理學(xué)的方法進(jìn)行一系列的驗(yàn)證和轉(zhuǎn)換；二是在詳細(xì)規(guī)劃中找到相應(yīng)理論作為承接地理學(xué)方法的接口。這不僅避免了詳細(xì)規(guī)劃知識(shí)體系在橫向的冗余，而且進(jìn)一步強(qiáng)化了詳細(xì)規(guī)劃本身的核心理論。

基于站域空間的高鐵圈層理論和節(jié)點(diǎn)場所理論，本文目前只搭建了新方法的模型框架，需要在城市規(guī)劃實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證，計(jì)算公式中的各項(xiàng)系數(shù)也需要通過收集更多的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行求解。