馬浩 孫鵬

浙江省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 浙江 杭州 310030

劉易斯·芒福德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“在每個(gè)人都擁有小汽車的城市，賦予人們駕駛小汽車到達(dá)任何建筑物的權(quán)力，實(shí)際上也是在賦予他們摧毀這座城市的權(quán)力?！碑?dāng)前嚴(yán)峻的城市蔓延、交通擁堵以及環(huán)境污染等問(wèn)題無(wú)不驗(yàn)證了芒福德的論斷。盡管地方政府都大力提倡TOD戰(zhàn)略以解決上述問(wèn)題，但在規(guī)劃實(shí)踐和應(yīng)用中，卻缺乏有效的理論方法來(lái)科學(xué)分析城市公交服務(wù)水平、優(yōu)化重構(gòu)交通體系與城市用地布局。因此，本文從國(guó)外引入公交支持區(qū)（Transit-Supportive Area，TSA）這一理念，通過(guò)對(duì)其內(nèi)涵、核心要素以及應(yīng)用方法的探討，詳細(xì)闡述公交支持區(qū)的研究進(jìn)展，同時(shí)分析其在中國(guó)的適用性，并提出相應(yīng)的對(duì)策。

1 TSA的研究動(dòng)力

目前國(guó)內(nèi)外常用到的分析評(píng)價(jià)公交服務(wù)水平的方法有兩種。第一種方法是簡(jiǎn)單的通過(guò)線路密度，即每平方公里線路長(zhǎng)度（公里/平方公里）的計(jì)算確定服務(wù)覆蓋區(qū)域。這種方法較為容易，但是它無(wú)法提出優(yōu)化建議，即交通出行量較多的地區(qū)如何能夠得到更好的公交服務(wù)。第二種方法就是簡(jiǎn)單的利用ArcGIS空間可達(dá)性手段來(lái)計(jì)算服務(wù)覆蓋區(qū)域占總區(qū)域的百分比。盡管這種方法表現(xiàn)較為直觀，但是未有考慮到人口與就業(yè)密度的區(qū)域差異性，也就會(huì)影響到這種基于區(qū)域評(píng)估測(cè)算方法的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。因此這兩種方法都會(huì)導(dǎo)致公交服務(wù)覆蓋范圍與TOD輻射影響范圍之間存在著一定的錯(cuò)位，無(wú)法有效的評(píng)測(cè)出公交服務(wù)水平。

此外國(guó)內(nèi)還通過(guò)建立指標(biāo)體系、構(gòu)建模型等手段做了有關(guān)公交規(guī)劃的定量研究。然而，這些基于TOD理念的公交規(guī)劃方法大多是從理論上進(jìn)行探討或是僅僅通過(guò)需求模型預(yù)測(cè)等手段給出復(fù)雜的定量分析，來(lái)進(jìn)行公交系統(tǒng)的布局及評(píng)價(jià)，沒(méi)有將龐大的公共交通數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等進(jìn)行有效的空間整合，不能給人清晰直觀的感受。

基于這些原因，公交支持區(qū)（TSA）這一理念的引入與發(fā)展就變得非常有意義，它將從準(zhǔn)確性、有效性、簡(jiǎn)便性和直觀性這四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)公交服務(wù)水平的分析評(píng)價(jià)，為TOD模式的構(gòu)建提供有力的支撐。

2 TSA的內(nèi)涵界定

O'Neill、Ramsey和Chou在“Analysis of Transit Service Areas Using Geographic Information Systems”一文中提出，公交支持區(qū)（TSA）是公交公司服務(wù)區(qū)域的一部分，它能為每小時(shí)至少一次的公交服務(wù)提供足夠的人口和就業(yè)密度，其服務(wù)區(qū)域的范圍由具有重要潛力的公交乘客流量決定。

Diane Quigley在“A Framework for Transit Oriented Development in Florida”中提出了TOD土地利用模式[2]，認(rèn)為1/4英里（400米）到1/2英里（800米）的距離，即5到10分鐘的步行時(shí)間，代表了大部分人愿意步行到站點(diǎn)的距離。因此，高密度地區(qū)通常位于以公交站點(diǎn)為圓心、400米為半徑的同心圓內(nèi)，可稱之為公交核心區(qū)（Transit Core）；中密度地區(qū)位于400米半徑到800米半徑之間的區(qū)域，可稱之為公交鄰近區(qū)（Transit Neighborhood）；低密度地區(qū)位于800米半徑到1600米半徑之間的區(qū)域，可稱之為公交支持區(qū)（Transit Supportive Area），如圖1所示。

圖1 TOD土地利用模式分布圖Fig1 Distribution of Land Use Pattern of TOD

綜上所述，公交支持區(qū)（TSA）可定義為基于TOD模式的，可提供足夠的人口與就業(yè)密度，用以支持小時(shí)公交服務(wù)的最大區(qū)域。它不僅僅是一種簡(jiǎn)單的公交服務(wù)水平評(píng)價(jià)方法，更是一種優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)的綜合戰(zhàn)略理念。

3 TSA的核心要素

通過(guò)大量研究可以發(fā)現(xiàn)，密度（居住密度和就業(yè)密度）和土地利用、TOD地區(qū)的步行環(huán)境（即站點(diǎn)的可達(dá)性、步行距離標(biāo)準(zhǔn)）是確定公交支持區(qū)的關(guān)鍵因素，需求模型則提供了預(yù)測(cè)公交出行產(chǎn)生量的方法。

3.1 密度和土地利用（Density and Land Use）

居住密度和就業(yè)密度在分析公交可達(dá)性時(shí)發(fā)揮著重要作用。居住密度上升，則當(dāng)?shù)氐某丝蛿?shù)量相應(yīng)增長(zhǎng)；同理，就業(yè)密度上升，當(dāng)?shù)氐慕煌ǔ鲂新室矔?huì)隨之增長(zhǎng)。在美國(guó)，由于人口與就業(yè)的郊區(qū)化疏散現(xiàn)象，要發(fā)展公交網(wǎng)絡(luò)體系，首先要確定發(fā)展區(qū)域內(nèi)交通需求是否能夠達(dá)到門檻值，即人口密度與就業(yè)密度是否可以提供足夠的乘客數(shù)量以保證公共交通能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。Horner和Murray研究了這些門檻值，在交通分析區(qū)、人口普查區(qū)和普查塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行了需求水平的評(píng)估。Pushkarev和Zupan研究發(fā)現(xiàn)毛密度7.5戶/公頃的居住密度是一個(gè)典型最小的可實(shí)行小時(shí)公交服務(wù)的居住密度，TriMet研究發(fā)現(xiàn)毛密度大約10崗位/公頃的就業(yè)密度所產(chǎn)生的公交乘客數(shù)量和毛密度7.5戶/公頃的居住密度所產(chǎn)生的乘客數(shù)量相當(dāng)。Ewing研究發(fā)現(xiàn)基本公共巴士服務(wù)的門檻值為7戶/英畝（17.3戶/公頃），優(yōu)質(zhì)公共巴士服務(wù)的門檻值為15戶/英畝（37.1戶/公頃）。美國(guó)佐治亞州區(qū)域交通當(dāng)局將公交支持區(qū)定義為擁有居住密度為3戶/英畝（7.4戶/公頃）或就業(yè)密度為4崗位/英畝（9.9崗位/公頃）的區(qū)域，優(yōu)先級(jí)別則為10戶/英畝（24.7戶/公頃）和20崗位/英畝（49.4崗位/公頃）。

需要指出的是，以上這些門檻值都只是一些引導(dǎo)方針，當(dāng)規(guī)劃公交網(wǎng)絡(luò)考慮到居住密度或就業(yè)密度門檻值的時(shí)侯，規(guī)劃師必須綜合考量公交服務(wù)的效率以及成本，使得規(guī)劃具有實(shí)際意義和可操作性。

3.2 可達(dá)性（Access）

使用公共交通的便捷程度是制約公交使用水平的另一個(gè)關(guān)鍵因素，出行者距離公交站點(diǎn)的路程越遠(yuǎn)，則使用公交出行的概率越低。Kwan將可達(dá)性分為兩類，即個(gè)體可達(dá)性和地方可達(dá)性，前者反映了個(gè)體的生活質(zhì)量，后者則表征了人口易達(dá)區(qū)域所特有的屬性。多項(xiàng)研究表明，大多數(shù)出行者愿意步行至公交站點(diǎn)的最大心理承受距離為400m，然而也有一些研究發(fā)現(xiàn)由于城市空間和步行廊道正變得越來(lái)越宜人性和舒適性，因此某些站點(diǎn)的步行影響區(qū)可能會(huì)向外擴(kuò)展至800米或者更遠(yuǎn)距離。此外還可以運(yùn)用臨界值、乘客流量滲透曲線以及距離衰減函數(shù)的方法來(lái)確定合適的公交站點(diǎn)步行距離標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 需求模型（Demand Modeling）

公交需求是指選擇公共交通作為主要交通出行方式的人口比例，通常情況下需要在規(guī)劃、政策評(píng)估以及決策過(guò)程中針對(duì)公交服務(wù)覆蓋的人口數(shù)量進(jìn)行評(píng)估。公交需求預(yù)測(cè)可以通過(guò)密度和可達(dá)性來(lái)進(jìn)行計(jì)算。Fu和Xin提出了一種公交服務(wù)指標(biāo)體系，通過(guò)運(yùn)用加權(quán)出行時(shí)間的方法，為個(gè)體、廊道、活動(dòng)區(qū)以及服務(wù)區(qū)劃定服務(wù)等級(jí)。Furth和Mekuria提出了個(gè)人選擇模型，該模型可以精確的反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的交通需求分布情況，并以此模型對(duì)美國(guó)馬塞諸塞州的波士頓市和紐約州的奧爾巴尼市的公交站點(diǎn)做了重新布局。

4 TSA的應(yīng)用方法

公交支持區(qū)（TSA）在國(guó)外當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要采用ArcGIS緩沖區(qū)的技術(shù)手段，通過(guò)對(duì)公交數(shù)據(jù)庫(kù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、人口普查數(shù)據(jù)等內(nèi)容的整合分析，形象直觀的落實(shí)到空間上，完成對(duì)公共交通體系服務(wù)水平及質(zhì)量的評(píng)估。具體方法如下：

圖2 技術(shù)路線圖Fig2 Technology Roadmap

第一步，是標(biāo)準(zhǔn)制定階段。確定研究區(qū)合適的人口和就業(yè)密度門檻值，以提供充足的客源，保障公交系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)制定合適的步行距離標(biāo)準(zhǔn)，以確定公交站點(diǎn)的最大服務(wù)半徑。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況來(lái)進(jìn)行。

第二步，是數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段。收集研究區(qū)公交站點(diǎn)位置、交通小區(qū)（Transportation Analysis Zone，TAZ）數(shù)據(jù)（包括居民戶數(shù)、就業(yè)崗位數(shù)、交通小區(qū)邊界等）、土地利用以及其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等，并錄入到ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)中。

第三步，是服務(wù)覆蓋范圍確定階段。根據(jù)步行距離標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)研究區(qū)的公共汽車站點(diǎn)、BRT站點(diǎn)、輕軌站點(diǎn)、地鐵站點(diǎn)等賦以最大服務(wù)半徑值，并進(jìn)行ArcGIS緩沖區(qū)分析，確定公交服務(wù)覆蓋范圍。

第四步，是公交支持區(qū)確定階段。計(jì)算每個(gè)交通小區(qū)的居住密度與就業(yè)密度，并將大于所制定的人口與就業(yè)密度標(biāo)準(zhǔn)的交通小區(qū)鑒別出來(lái)，即得到了研究區(qū)的公交支持區(qū)范圍。

第五步，是疊加分析及服務(wù)水平計(jì)算階段。將公交支持區(qū)圖層疊置到服務(wù)覆蓋區(qū)圖層上，根據(jù)兩者的吻合情況，對(duì)服務(wù)水平做出定性評(píng)價(jià)。

通過(guò)以上步驟，就完成了公交支持區(qū)的分析過(guò)程，有效的找出了公交支持區(qū)和服務(wù)覆蓋區(qū)之間的非吻合區(qū)域，為今后公交體系的完善以及人口和就業(yè)的再分配提供了有力的數(shù)據(jù)支持。具體示意圖可參考TriMet所做關(guān)于波特蘭、俄勒岡州及其郊區(qū)廣大地區(qū)的公交規(guī)劃案例，如圖3、圖4、圖5所示。2003

圖3 公交服務(wù)覆蓋范圍圖Fig3 Transit Service Coverage Area

圖4 公交支持區(qū)范圍圖Fig4 Coverage Area of TSAs

圖5 疊加分析圖Fig5 Superposition Analysis

5 TSA在中國(guó)的適用性

5.1 TSA標(biāo)準(zhǔn)的本土化制定

人口與就業(yè)密度以及步行距離標(biāo)準(zhǔn)的制定是公交支持區(qū)的研究重點(diǎn)，然而各國(guó)國(guó)情各不相同，因此不能簡(jiǎn)單套用國(guó)外已有的研究成果。

5.1.1 密度標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)人口數(shù)量位居世界之冠，其平均人口密度幾乎達(dá)到美國(guó)的十倍以上。然而中國(guó)的人口分布卻嚴(yán)重不均，因此必須從不同角度綜合考慮。

從城市人口規(guī)模角度來(lái)看，中國(guó)“過(guò)大化”和“過(guò)小化”兩級(jí)分化現(xiàn)象嚴(yán)重。大量農(nóng)村人口及中小城市人口進(jìn)入北京、上海等一線城市，導(dǎo)致一線城市人口密度過(guò)大，如2017年底北京市實(shí)際常住人口已達(dá)2170萬(wàn)；而許多二三線城市人口密度卻相對(duì)較小，此外分布于全國(guó)的1580個(gè)縣城的人口密度更低，平均才10萬(wàn)人左右。人口密度過(guò)高的城市，若全然照搬上文所述的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，則需提供龐大的財(cái)力去建設(shè)規(guī)模巨大的公交體系，這顯然是對(duì)國(guó)內(nèi)有限公共資源的極大浪費(fèi)；而對(duì)于人口密度過(guò)低的市縣，當(dāng)前主要出行工具依然以自行車和摩托車為主，公交體系極不健全，無(wú)法體現(xiàn)社會(huì)的公平性。

從城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)來(lái)看，國(guó)內(nèi)大部分城市人口中心集聚現(xiàn)象明顯，而外圍的新城及各種工業(yè)園區(qū)的人口則極為稀疏，城市人口密度從核心商務(wù)區(qū)到拓展區(qū)再到外圍設(shè)立的新城或是工業(yè)園區(qū)下降極快。如根據(jù)北京市第六次人口普查統(tǒng)計(jì)，北京市核心區(qū)人口密度是拓展區(qū)的3.1倍，發(fā)展新區(qū)的24.4倍，生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的109.9倍。

不論是從城市人口規(guī)模還是從城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，要實(shí)現(xiàn)公交支持區(qū)的本土化應(yīng)用，密度標(biāo)準(zhǔn)的制定就必須按城市規(guī)模進(jìn)行梯度分級(jí)，同時(shí)合理劃分城市內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)，綜合考慮公交的經(jīng)濟(jì)性和公平性。

5.1.2 步行距離標(biāo)準(zhǔn)

步行距離標(biāo)準(zhǔn)的制定受公交可達(dá)性的制約，還受到出行習(xí)慣、出行環(huán)境等因素的影響，因此步行距離標(biāo)準(zhǔn)各有說(shuō)法，不一而定。

從出行習(xí)慣角度來(lái)看，在美國(guó)人們的交通出行大部分使用私人小汽車，而公交的使用比例極低。據(jù)華盛頓都市區(qū)公交局統(tǒng)計(jì)，華盛頓市區(qū)軌道公交日客流量平均值僅3043人次/公里；而上海公交利用率較高，日客流量超過(guò)1.4萬(wàn)人次/公里，超出前者的4倍有余。因此，中國(guó)相對(duì)美國(guó)更高的公交使用程度和使用習(xí)慣，就可能促使人們步行更遠(yuǎn)的距離去公交站點(diǎn)。

從出行環(huán)境來(lái)看，步行友善的街道環(huán)境能有效的減少心理距離，增加公交的影響范圍。中國(guó)地區(qū)之間差異較大，因此應(yīng)針對(duì)各城市不同的氣候環(huán)境、城市規(guī)模、文化特色、經(jīng)濟(jì)情況等合理的確定不同的步行距離標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 TSA對(duì)城市格局的影響

公交支持區(qū)可以較好的評(píng)估公交體系的服務(wù)水平，找出公交覆蓋的薄弱點(diǎn)，為TOD模式的發(fā)展提供有力的技術(shù)保障，因此在我國(guó)具有廣闊的發(fā)展前景，必將給城市的格局帶來(lái)深刻的影響。

5.2.1 TSA對(duì)城市形態(tài)的影響

改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)持續(xù)了30多年的快速城市化和工業(yè)化進(jìn)程，造成大量農(nóng)村人口遷入城市，城市人口急劇增加，建成區(qū)規(guī)模不斷擴(kuò)大。過(guò)高的人口密度給城市的發(fā)展帶來(lái)了巨大的壓力，城市交通早已不堪負(fù)荷。如果說(shuō)美國(guó)提出公交支持區(qū)這一理念的初衷是為了集中人口，保證TOD模式健康發(fā)展的話，那么我國(guó)更需要考慮的恰恰是從宏觀上如何適當(dāng)?shù)氖枭⑷丝?，引?dǎo)城市重新布局，構(gòu)建分散式緊湊型的組團(tuán)城市發(fā)展模式。

5.2.2 TSA對(duì)交通體系的影響

自1994年加拿大人Chris Bradshaw提出綠色交通體系(Green Transportation Hierarchy)的概念以來(lái)，步行交通、自行車交通、公共交通三者組成的交通體系已成為建設(shè)低碳生態(tài)城市的理想交通系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)公交支持區(qū)的研究，可以創(chuàng)造性的將這三種交通方式合理高效的組織起來(lái)，分別布置在不同的城市發(fā)展圈層上，提倡短距離出行提高步行比重和自行車比重、中尺度出行保持普通公交的主導(dǎo)地位、長(zhǎng)距離出行運(yùn)用大容量快速交通體系，形成公共交通與慢行交通有機(jī)結(jié)合的綜合交通體系，以緩解城市交通擁堵和環(huán)境污染的壓力。

6 結(jié)論與展望

公交支持區(qū)研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)是人口密度、就業(yè)密度以及步行距離的標(biāo)準(zhǔn)制定。然而我國(guó)的地域差別較大，不同城市的規(guī)模等級(jí)、經(jīng)濟(jì)條件、文化特色等因素各不相同，因此建立一套可行的密度與步行距離標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建指標(biāo)體系勢(shì)在必行，這也是公交支持區(qū)未來(lái)重要的研究方向之一。

公交支持區(qū)的研究，對(duì)于分析評(píng)價(jià)公交服務(wù)水平、優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、重構(gòu)城市形態(tài)與空間布局，有著不可估量的作用，是實(shí)現(xiàn)TOD模式的有力保障?？梢灶A(yù)見(jiàn)，公交支持區(qū)這一分析手法在我國(guó)將具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。