李迎春, 石 飛, 陳仰金, 2

(1.南京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院, 江蘇 南京　210093； 2.長(zhǎng)汀縣汀州鎮(zhèn)政府, 福建 龍巖　366399)

0　引言

以往的道路交通優(yōu)化方案, 往往有意無(wú)意地以提高道路的機(jī)動(dòng)車(chē)通行能力為目標(biāo), 這是“車(chē)本位”思想的部分體現(xiàn).而當(dāng)?shù)缆烦蔀槌鞘兄械慕值罆r(shí), 通行能力不再是僅有的目標(biāo)[1].尤其對(duì)于一些歷史古城和街區(qū)來(lái)說(shuō), 安全性、 舒適度、 慢行適宜性以及保護(hù)古城傳統(tǒng)街巷格局顯得更為重要[2], 路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)也在朝路權(quán)規(guī)劃轉(zhuǎn)變.路權(quán)的重新劃分會(huì)影響到交通出行的方式選擇, 導(dǎo)致交通出行結(jié)構(gòu)的改變[3-4], 由此帶來(lái)的對(duì)古城道路空間資源占用的變化, 則需要一種方法去測(cè)度.對(duì)于部分古城來(lái)說(shuō), 道路網(wǎng)形態(tài)屬于自發(fā)型, 路網(wǎng)不規(guī)則, 斷面多變, 其復(fù)雜的道路條件和交通狀況使得傳統(tǒng)的路段和交叉口交通量的調(diào)查、 預(yù)測(cè)、 分析難以進(jìn)行, 而時(shí)空消耗法只需計(jì)算空間和時(shí)間兩個(gè)變量, 是一種適合研究片區(qū)交通容量的方法[5].

“城市的時(shí)間和空間消耗”概念最早由法國(guó)工程師路易斯·馬尚于1980年代初[6]提出.他把城市路網(wǎng)想象成一個(gè)具有時(shí)空屬性的容器, 并建立起道路資源為道路長(zhǎng)度和時(shí)間的乘積的一維模型和道路面積與時(shí)間的乘積的二維模型[7].而在國(guó)內(nèi), 楊濤、 周溪召等諸多學(xué)者也都利用“時(shí)空資源”的概念對(duì)交通空間容量進(jìn)行分析和推算[8-9], 得到了修正系數(shù)不同的理論計(jì)算公式.以往研究中, 時(shí)空消耗法較少應(yīng)用在歷史城區(qū), 卻十分適用于古城的交通問(wèn)題的研究.

本研究以長(zhǎng)汀古城為實(shí)地對(duì)象.在 2016年1月進(jìn)行的《長(zhǎng)汀古城居民出行調(diào)查》中獲得2 740份有效問(wèn)卷.問(wèn)卷主要分為兩部分, 一是居民出行調(diào)查, 另一部分是對(duì)古城居民的生活居住偏好和滿(mǎn)意度的調(diào)查.隨后基于時(shí)空消耗法理論對(duì)有著傳統(tǒng)街巷肌理的古城在其主要道路兆征路的不同優(yōu)化設(shè)計(jì)方案下進(jìn)行比較, 在此基礎(chǔ)上選擇合適方案并提出交通管理、 人口功能疏散等應(yīng)對(duì)措施.

1　時(shí)空消耗計(jì)算方法

時(shí)空消耗, 就是交通個(gè)體在一定的時(shí)間內(nèi)占有的空間或者在一定空間內(nèi)占有的時(shí)間, 通常用瞬時(shí)動(dòng)態(tài)凈空面積(理想連續(xù)交通流行駛時(shí)所必需的正向間距與橫向安全寬度的乘積)與平均出行時(shí)間t的乘積表示.根據(jù)楊濤等[8]的研究, 古城交通總體時(shí)空資源需求量計(jì)算公式為：

(1)

式中：Lmi為第m類(lèi)群體、 第i類(lèi)出行方式的人均占地面積(m2·人-1)；tmi為第m類(lèi)群體、 第i類(lèi)出行方式的平均古城內(nèi)出行時(shí)間(h)；Nmi為第m類(lèi)群體、 第i類(lèi)出行方式的總?cè)舜?；m指兩類(lèi)群體, 分別為原住民和旅游人口.

道路網(wǎng)時(shí)空資源供應(yīng)量為道路網(wǎng)一定時(shí)間內(nèi)可提供的道路交通空間資源, 其計(jì)算公式為：

S=sj·t

(2)

式中:sj為第j條道路的面積(m2)；t為道路在高峰時(shí)段的有效運(yùn)營(yíng)時(shí)間, 通常取60 min, 考慮交叉口影響, 用延誤修正系數(shù)加以修正.道路時(shí)空資源飽和度指一定時(shí)間內(nèi)交通出行的時(shí)空資源需求總量(即時(shí)空資源消耗總量)與道路時(shí)空資源供給總量之間的比值[10], 其計(jì)算公式為：

(3)

式中:γ為道路時(shí)空資源飽和度；D為交通需求的時(shí)空資源消耗量(h·m2)；S為道路提供的時(shí)空資源(h·m2)；αj為第j條道路的綜合利用系數(shù), 或是考慮是否機(jī)非隔離、 交叉口、 坡度等折減系數(shù).

2　長(zhǎng)汀古城現(xiàn)狀

2.1　人口與功能現(xiàn)狀

長(zhǎng)汀縣位于福建省西南部, 隸屬福建省龍巖市, 是閩贛邊陲要沖, 1994年被批準(zhǔn)為第三批國(guó)家歷史文化名城.長(zhǎng)汀古城主要指現(xiàn)縣政府駐地的汀州鎮(zhèn)古城區(qū), 擁有汀州古城墻、 汀州文廟、 汀州試院、 三元閣等一系列文物保護(hù)單位以及大片歷史文化街區(qū).

古城范圍內(nèi)人口約為37 260人, 面積2.48 km2, 人口密度達(dá)1.5萬(wàn)人·km-2.古城內(nèi)可通行小汽車(chē)的道路比例為14.4%, 道路交通環(huán)境對(duì)機(jī)動(dòng)交通適應(yīng)性較差.古城內(nèi)聚集了如縣政府、 縣醫(yī)院、 長(zhǎng)汀一中等重要的行政、 教育、 醫(yī)療、 商業(yè)、 公共服務(wù)設(shè)施, 吸引大量古城內(nèi)和周邊居民居住和前往古城, 造成巨大的道路空間資源壓力.《長(zhǎng)汀古城居民出行調(diào)查》中關(guān)于居住環(huán)境吸引因素的調(diào)查結(jié)果如圖1、 2所示, 對(duì)居民最具吸引力的因素是古城中豐富的優(yōu)質(zhì)教育資源, 且教育資源滿(mǎn)意度較高.此外, 古城內(nèi)各類(lèi)設(shè)施密集, 就業(yè)及消費(fèi)的便利性也使古城極具吸引力.

圖1　吸引古城居民的主要因素Fig.1　Main attractive living factors in ancient city

圖2　古城各項(xiàng)生活條件居民滿(mǎn)意度平均值Fig.2　　　　Average residents satisfaction value of ancient city living conditions

2.2　道路交通環(huán)境現(xiàn)狀

圖3　長(zhǎng)汀古城道路網(wǎng)Fig.3　Road network of Changting Ancient City

圖3為長(zhǎng)汀古城道路網(wǎng), 如圖3所示, 長(zhǎng)汀古城呈現(xiàn)以少干路、 多窄街巷、 不規(guī)則自由形態(tài)為特征的道路網(wǎng)格局.兆征路為東西向的單一交通主軸線, 是古城唯一的汽車(chē)對(duì)外聯(lián)系通道, 古城內(nèi)主要道路匯集于兆征路, 對(duì)古城交通起著牽一發(fā)而動(dòng)全身的重要作用.古城北部受臥龍山阻擋, 缺乏南北向貫通的道路.古城內(nèi)道路網(wǎng)連接度較低, T型交叉和斷頭路較多.大部分街巷系統(tǒng)較為彎曲狹窄, 不適宜通行小汽車(chē), 主要為二輪車(chē)(摩托車(chē)、 助力車(chē)、 自行車(chē)等)或步行通行空間, 起著到門(mén)入戶(hù)和古城人流集散“毛細(xì)血管”的作用[11], 并作為未來(lái)生活和旅游慢行交通空間的重要載體[12].

受到古城區(qū)道路和停車(chē)空間的限制以及城市規(guī)模較小出行距離較近的影響, 古城區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)交通以摩托車(chē)和助動(dòng)車(chē)為主, 兩者合計(jì)占37.24%, 私人小汽車(chē)出行比例僅占3.85%.而非機(jī)動(dòng)車(chē)作為學(xué)生群體最主要的代步交通方式, 占20.6%.在古城尺度內(nèi), 步行仍然是最主要的出行方式, 占比約35.57%.

3　兆征路改造方案

根據(jù)Cervero等的研究, 建成環(huán)境會(huì)對(duì)交通出行方式產(chǎn)生影響[13], 而通過(guò)設(shè)計(jì)手段, 將能夠有效促進(jìn)慢行及公交出行比例[14].未來(lái)長(zhǎng)汀古城定位為歷史文化名城、 旅游城市, 需要在滿(mǎn)足古城區(qū)居民一定程度機(jī)動(dòng)交通出行的同時(shí), 給予游客良好的旅游慢行空間, 這里選取兩種兆征路的路權(quán)改造方案和現(xiàn)狀一起進(jìn)行比較研究.

長(zhǎng)汀古城中兆征路現(xiàn)狀如圖4、 5所示, 為雙向4條機(jī)動(dòng)車(chē)道, 兩側(cè)4.5 m人行道； 部分路段設(shè)置路邊停車(chē)位.兆征路作為城區(qū)唯一一條貫通的主干路, 對(duì)古城交通出行方式結(jié)構(gòu)有重要影響, 其兩側(cè)聚集大量公共服務(wù)設(shè)施、 機(jī)關(guān)單位和商業(yè)店面, 產(chǎn)生大量步行出行需求, 步行空間緊張.機(jī)動(dòng)交通, 特別是摩托車(chē)、 助力車(chē)車(chē)速過(guò)快, 帶來(lái)交通秩序混亂以及安全隱患.因此, 提出以下兩種兆征路的斷面改造方案, 增加慢行空間, 并配合一系列古城交通管制措施, 以減少古城內(nèi)的機(jī)動(dòng)交通出行, 保障街道安全舒適.

圖4　兆征路現(xiàn)狀Fig.4　Existing condition of Zhaozheng Road

圖5　兆征路現(xiàn)狀平面圖Fig.5　Plan of exisitng Zhaozheng Road

方案一拓寬兩側(cè)人行道, 參照日本京都四條通的街道提升改造方法.四條通是日本京都市中心一條主要道路, 道路兩側(cè)匯集著大量百貨公司和高級(jí)精品商店, 如圖6所示.其改造內(nèi)容主要是將4條機(jī)動(dòng)車(chē)道壓縮為2條, 兩側(cè)人行道從3.5 m擴(kuò)展為6.5 m寬, 其行人數(shù)量在改造后增加了20%.參照四條通, 方案一將兆征路的機(jī)動(dòng)車(chē)道壓縮為雙向3.5 m寬的兩車(chē)道, 并在機(jī)動(dòng)車(chē)道外側(cè)設(shè)置2.0 m寬二輪車(chē)道, 人行道寬度增加到6.5 m.

方案二在路中央設(shè)置步行道, 參照西班牙巴塞羅那的蘭布拉斯大街(后簡(jiǎn)稱(chēng)蘭街)斷面設(shè)計(jì)方案, 它突出了行人的絕對(duì)主導(dǎo)權(quán), 是巴塞羅那老城區(qū)必游景點(diǎn), 在雅各布斯所著的《偉大的街道》中備受推崇[15].蘭街將步行空間一反常態(tài)地設(shè)置在道路中央, 寬11.0～24.0 m； 兩條機(jī)動(dòng)車(chē)道被設(shè)置在道路兩側(cè), 設(shè)置公交線路, 抑制小汽車(chē)交通.借鑒此方案, 方案二在兆征路中央設(shè)置9.0 m寬的中央步行道, 中央步行道兩側(cè)設(shè)置3.5 m寬的機(jī)動(dòng)車(chē)道和2.0 m寬的二輪車(chē)道, 道路最外側(cè)設(shè)置2.0 m寬的人行道, 如圖7所示.

圖6　兆征路四條通方案平面圖Fig.6　　　　Zhaozheng Road reconstruction plan under the Shijodori design

圖7　兆征路蘭布拉斯街方案平面圖Fig.7　　　　Zhaozheng Road reconstruction plan under the Las Ramblas Street design

配合兩種改造方案的古城交通管制措施主要有： 減少專(zhuān)用停車(chē)位數(shù)量, 實(shí)施價(jià)格分區(qū)域停車(chē)收費(fèi), 逐步取消兆征路路邊停車(chē)位； 在古城外圍的水東橋、 環(huán)北路、 長(zhǎng)汀一中操場(chǎng)地下空間設(shè)置3處大型停車(chē)場(chǎng), 用以阻截進(jìn)入古城的車(chē)輛, 供古城內(nèi)居民和外來(lái)機(jī)動(dòng)車(chē)輛停放； 劃定小汽車(chē)限行區(qū)域, 兆征路、 橫崗嶺等機(jī)動(dòng)車(chē)可通行道路實(shí)施30 km·h-1限速.

4　基于時(shí)空消耗法的長(zhǎng)汀古城道路交通時(shí)空資源飽和度計(jì)算

《長(zhǎng)汀古城居民出行調(diào)查》的數(shù)據(jù)顯示, 長(zhǎng)汀古城出行高峰主要分布在早、 中、 晚3個(gè)時(shí)段, 疊加2020年預(yù)測(cè)游客量帶來(lái)的出行總量的增加以及考慮游客出行時(shí)間段, 選取午高峰時(shí)段作為高峰小時(shí)計(jì)算交通個(gè)體出行所需要的時(shí)空資源的總和作為該時(shí)段的時(shí)空資源需求總量.

根據(jù)受訪者的居住地信息, 將出行活動(dòng)在古城內(nèi)的人分為居住在古城內(nèi)的人口和居住在古城外的人口.根據(jù)調(diào)查的在古城內(nèi)出行者中住在古城內(nèi)和住在古城外人口的比例, 大致確定實(shí)際每天在古城內(nèi)出行者中住在古城內(nèi)和住在古城外的人口比例和人口數(shù), 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1.

表1　數(shù)據(jù)處理匯總表格

本次古城居民出行調(diào)查主要通過(guò)教育部門(mén)協(xié)調(diào)由中小學(xué)生帶回家里完成, 受訪者男女比例大致為54∶46, 家庭結(jié)構(gòu)和收入分布基本符合當(dāng)?shù)夭块T(mén)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).由于學(xué)生及20歲以下受訪者數(shù)據(jù)量偏大, 實(shí)際處理樣本數(shù)據(jù)時(shí), 分別計(jì)算學(xué)生和非學(xué)生高峰小時(shí)的各交通方式人均出行次數(shù)和人均出行時(shí)間.再根據(jù)長(zhǎng)汀縣實(shí)際年齡段人口比例, 將學(xué)生與非學(xué)生按照1∶3的比例修正計(jì)算, 得到整個(gè)古城區(qū)的各交通方式出行總量.隨后計(jì)算修正后的古城區(qū)高峰小時(shí)各出行方式的人均出行時(shí)間, 再乘以每種交通方式的人均占地面積, 可以得到工作日高峰小時(shí)不含游客的情況下古城區(qū)交通出行時(shí)空資源需求總量； 不含游客的情況下, 節(jié)假日的高峰小時(shí)交通出行總量約為工作日的70%(見(jiàn)表2).古城交通空間時(shí)空資源供給主要通過(guò)計(jì)算各條干道和街巷的面積和時(shí)間的乘積得到(見(jiàn)表3).

表2　高峰小時(shí)古城交通出行的時(shí)空資源消耗量(不含游客)

注： 其他包括貨運(yùn)車(chē)輛、 工程車(chē)輛、 特種車(chē)輛等交通方式, 下同

表3　古城道路時(shí)空資源供給量

據(jù)《長(zhǎng)汀旅游發(fā)展規(guī)劃》預(yù)測(cè), 至2020年, 旅游旺季普通節(jié)假日古城內(nèi)日游客量為5.3萬(wàn)人次, 工作日古城內(nèi)日游客量為1.8萬(wàn)人次[16], 預(yù)測(cè)游客各出行方式比例中, 步行為67%, 自行車(chē)為6%, 公共交通為27%.游客出行時(shí)間步行和自行車(chē)為40 min, 公共交通為20 min.原有古城交通出行量疊加游客出行量, 選取午高峰11： 00—12： 00作為高峰小時(shí)進(jìn)行時(shí)空資源飽和度分析.同時(shí)分別計(jì)算在工作日和節(jié)假日兩種情況下疏散一定比例古城內(nèi)居民, 即減少相應(yīng)比例居民出行時(shí)空資源需求量對(duì)古城道路時(shí)空資源飽和度的影響, 古城內(nèi)居民出行時(shí)空資源需求量計(jì)算如表4所示.

一般認(rèn)為, 當(dāng)?shù)缆窌r(shí)空資源飽和度為0.70～0.75時(shí), 道路空間的擁擠程度和舒適度最為適中.如表5、 6所示, 在方案一的情形下, 工作日、 節(jié)假日不考慮游客時(shí)古城范圍內(nèi)高峰小時(shí)時(shí)空資源飽和度分別達(dá)到了0.979和0.686, 疊加上規(guī)劃游客數(shù)量的影響, 飽和度分別達(dá)到1.096和1.02, 如果不做任何改善措施, 長(zhǎng)汀古城的交通時(shí)空資源將十分緊張, 無(wú)法支撐未來(lái)發(fā)展旅游帶來(lái)的游客出行需求.

表4　高峰小時(shí)古城內(nèi)居民出行時(shí)空資源需求量

表5　工作日不同情境下古城道路時(shí)空資源飽和度

表6　節(jié)假日不同情境下古城道路時(shí)空資源飽和度

針對(duì)兆征路的兩種路權(quán)改造及交通管制措施會(huì)導(dǎo)致古城區(qū)出行結(jié)構(gòu)發(fā)生改變, 體現(xiàn)為步行和公交出行比例大幅上升, 小汽車(chē)、 摩托車(chē)、 助力車(chē)等個(gè)人機(jī)動(dòng)交通的出行比例下降[17], 古城道路時(shí)空資源飽和度將會(huì)有一定程度的下降.經(jīng)計(jì)算, 工作日疊加游客量后, 實(shí)施方案一, 古城區(qū)的時(shí)空資源飽和度由現(xiàn)狀1.096減至1.001; 實(shí)施方案二, 飽和度減至0.704, 能夠保證較為舒適的道路交通環(huán)境.但是兩種方案需要配合嚴(yán)格的交通管制措施, 實(shí)施效果影響因素較多, 兆征路兩種方案的改造無(wú)法從根本上改變古城交通過(guò)于擁擠現(xiàn)狀.

通過(guò)上述計(jì)算發(fā)現(xiàn), 只有一定比例的人口疏散才能夠有效地減少古城道路時(shí)空資源飽和度, 改善古城道路交通環(huán)境.

5　結(jié)語(yǔ)

在類(lèi)似的古城保護(hù)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中, 內(nèi)部不斷增長(zhǎng)的交通需求加上未來(lái)旅游發(fā)展增加的出行量都給原有古城道路系統(tǒng)帶來(lái)挑戰(zhàn).經(jīng)過(guò)不同情境下的對(duì)比, 依照方案二(蘭街方案)對(duì)兆征路進(jìn)行改造, 能夠最為有效地降低古城道路交通壓力.蘭街的改造方案突出慢行的絕對(duì)優(yōu)先權(quán), 極大提升慢行空間環(huán)境和古城旅游品質(zhì), 對(duì)于此類(lèi)慢行交通主導(dǎo)地區(qū), 具有借鑒意義.

適合一定區(qū)域內(nèi)的時(shí)空資源飽和度反映到具體每條路上, 可能會(huì)因?yàn)椴糠值缆返臋C(jī)動(dòng)車(chē)限制通行措施、 居住和就業(yè)分布密度以及土地利用情況而造成道路飽和度疏密不均.因此, 一方面從宏觀上測(cè)算一定區(qū)域內(nèi)的時(shí)空資源飽和度可以獲得解決方案, 如確定人口疏散比例, 有助于解決古城交通的根本問(wèn)題; 另一方面, 認(rèn)識(shí)到在研究具體道路容量時(shí), 古城幾條主要道路實(shí)際或?qū)⒊惺芨嘟煌▔毫? 雖然建成環(huán)境改變能夠在一定程度上減輕古城內(nèi)交通時(shí)空資源壓力, 長(zhǎng)汀古城仍然迫切需要采取疏解人口功能等措施來(lái)緩解古城交通壓力.從交通承載力的角度去測(cè)算古城的人口、 資源、 環(huán)境的承載能力, 對(duì)于提升古城以及類(lèi)似城區(qū)內(nèi)部功能也有參考價(jià)值.

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn), 長(zhǎng)汀古城范圍內(nèi)存在過(guò)多功能聚集、 交通壓力大的難題, 未來(lái)應(yīng)當(dāng)從疏解教育、 行政、 醫(yī)療等有較強(qiáng)吸引力的公共服務(wù)設(shè)施著手, 吸引部分古城內(nèi)居民搬遷到古城外, 使有上學(xué)、 就醫(yī)、 工作等需要的古城外居民無(wú)需進(jìn)入古城內(nèi), 減少古城內(nèi)的交通需求.去除或減少古城內(nèi)的行政、 教育、 醫(yī)療和公共服務(wù)等職能, 可以留出空間發(fā)展旅游職能, 打造良好慢行環(huán)境, 重拾古城昔日慢節(jié)奏的生活氛圍, 這也是長(zhǎng)汀古城旅游的長(zhǎng)久核心競(jìng)爭(zhēng)力所在.