馬步海，范春學

（1. 同濟大學，上海 200092；2. 卡斯柯信號有限公司，上海 200092）

鐵路干線型TOD的拉動效應與車站位置選擇

馬步海1，范春學2

（1. 同濟大學，上海 200092；2. 卡斯柯信號有限公司，上海 200092）

在對鐵路干線型TOD模式研究的基礎上，分析鐵路干線型TOD對區(qū)域經濟發(fā)展和城市空間布局優(yōu)化的拉動效應；鐵路車站作為鐵路干線型TOD模式實施的關鍵要素，其位置的選擇直接影響鐵路干線型TOD模式效應的發(fā)揮，探討鐵路車站位置設置與城市發(fā)展的關系，建立基于鐵路干線型TOD發(fā)展模式的鐵路車站位置選擇模型，為確定鐵路車站與城市市區(qū)的合理距離提供理論思路。

鐵路干線型TOD；拉動效應；優(yōu)化效應；車站位置；選擇模型

0 引言

鐵路干線型TOD是以區(qū)域性鐵路干線為發(fā)展軸的區(qū)域經濟開發(fā)模式。在進行區(qū)域綜合交通運輸體系規(guī)劃時，以大運量、高效率、環(huán)境友好的鐵路線路為骨干，配合其他運輸線路，實現(xiàn)區(qū)域內城市之間、區(qū)域之間、城鄉(xiāng)之間便捷的聯(lián)系，有利于實現(xiàn)地區(qū)間、城市間發(fā)展的專業(yè)化分工與協(xié)作，形成合理的區(qū)域經濟發(fā)展格局。在開展區(qū)域經濟規(guī)劃時，以鐵路線路為發(fā)展軸，集中力量進行重點工程與節(jié)點建設，并發(fā)揮各級中心城市（鎮(zhèn)）的作用，使有限的人力、物力、財力等發(fā)揮更大效應，拉動區(qū)域內重點發(fā)展點及未開發(fā)地區(qū)快速發(fā)展[1]。

鐵路干線型TOD具有對區(qū)域經濟發(fā)展的拉動效應和對城市空間布局的優(yōu)化效應。其中，鐵路車站作為鐵路干線型TOD模式實施的關鍵要素，其位置選擇直接影響鐵路干線型TOD的效應發(fā)揮。

1 對區(qū)域經濟發(fā)展的拉動效應

鐵路干線型TOD對區(qū)域經濟發(fā)展的拉動效應主要體現(xiàn)在：鐵路車站的集聚效應、鐵路線路的鏈接效應和鐵路干線的經濟帶效應等。

1.1 鐵路車站的集聚效應

鐵路車站是旅客乘車、換乘和貨物裝卸、轉運的場所，車站周邊地區(qū)是人員和貨物匯集流動最密集的地方，必然會出現(xiàn)人流、物流、資金流、商流、信息流“五流”匯聚的情況，從而產生巨大的集聚效應。

鐵路客運站產生大量的人員集聚和流動，促使車站周邊形成分層布局的TOD發(fā)展區(qū)，鐵路客運站周邊地區(qū)三圈層TOD發(fā)展示意見圖1。

圖1 鐵路客運站周邊地區(qū)三圈層TOD發(fā)展示意圖

第一圈層是鐵路客運站周邊半徑為500～800 m的TOD發(fā)展核心區(qū)，主要以交通、商業(yè)、商務、住宿、餐飲、文化娛樂等服務功能集聚為主；第二圈層是以800～3 000 m為半徑形成的TOD發(fā)展直接影響區(qū)，是商務、商貿、游憩、居住等城市功能為主的集聚區(qū)；第三圈層是3 000 m半徑以外的TOD發(fā)展擴展區(qū)，該區(qū)域視城市規(guī)模及社會經濟發(fā)展水平可以形成大小不一、業(yè)態(tài)不同的多種產業(yè)經濟集聚的城市功能區(qū)，或成為以現(xiàn)代交通樞紐為依托的城市副中心。

鐵路貨運站則會帶來物流集聚效應，大量貨物的到發(fā)、存儲、集散、裝卸、轉運等作業(yè)導致物流服務需求激增，從而吸引大量有競爭力的物流服務供應商，并逐步形成公鐵聯(lián)運和城市配送結合的城市公共物流中心。

1.2 鐵路線路的鏈接效應

鐵路線路的建設運營將加強沿線城市間快捷、高效、大運量的交通聯(lián)系，縮短城市間時空距離，增強城市間人和物的交流，促進城市的分工協(xié)同發(fā)展。鐵路的鏈接效應對城市化進程的良性作用表現(xiàn)為緩解中心城市盲目擴展，將單中心城市轉化為“珠鏈式”城市帶發(fā)展模式，使城市的分布更趨合理，對環(huán)境保護和資源合理利用更為有利。城市化發(fā)展將不再是孤立的單個城市無限膨脹，而是城市之間協(xié)調發(fā)展，逐漸成為一個有機整體，從而增加城市群體的競爭力。競爭力的提高有利于吸引外來投資，進而促進鐵路沿線地區(qū)產業(yè)帶的形成。隨著地區(qū)產業(yè)的不斷發(fā)展和完善，最終達到區(qū)域經濟一體化的目標。

1.3 鐵路干線的經濟帶效應

鐵路干線的建設運營加強了沿線城市間的交流和合作，促使沿線城市利用自身優(yōu)勢合理分工，優(yōu)勢互補，相互協(xié)調，從而促進鐵路沿線經濟帶的形成，提高整個經濟帶地區(qū)的競爭力。

由于我國自然資源分布不均衡，經濟發(fā)達地區(qū)往往缺少發(fā)展所需的自然資源，自然資源豐富的地區(qū)經濟發(fā)展又相對落后；同時，我國大規(guī)模的自然資源運輸仍主要依靠鐵路完成。因此，在此特色國情條件下，促進鐵路沿線經濟帶的形成顯得尤為重要。鐵路干線型TOD模式能夠有效引導、促進經濟帶的形成，促進地區(qū)間相互合作、協(xié)調發(fā)展，對我國經濟社會發(fā)展具有重要意義[2]。

2 對城市空間布局的優(yōu)化效應

鐵路干線型TOD模式強調與城市發(fā)展相協(xié)調，具有對城市空間布局的優(yōu)化效應。鐵路車站的交通優(yōu)勢和強大的吸引拉動效應，對城市空間的發(fā)展具有極強吸引作用，但同時也會形成一定的負面影響，如鐵路線路切割影響城市道路交通，大規(guī)模車站建設占用大量城市用地等。TOD模式則可以有效減少這些負面影響，擴大正面拉動效應。例如在城市發(fā)展區(qū)域附近建設新的鐵路車站，則會拉動吸引新城市向鐵路車站方向發(fā)展，有效支持城市擴張過程中的布局優(yōu)化調整。TOD模式既可以支持新城市建設（由于鐵路車站的集聚效應），也可以支持老城區(qū)改造調整，包括既有鐵路線路與車站調整，以及與其相關的功能區(qū)調整，從而優(yōu)化老城區(qū)改造中的土地資源供應和功能配置。

鐵路與城市間存在內在相互需求，因而是相互依存的關系[3]。城市發(fā)展需要鐵路為其生產、生活提供保障與服務，并盡可能減少負面影響；而鐵路建設與運營又依賴于城市發(fā)展的支持與保障，包括客流與物流的需求量和服務要求。為此，在鐵路干線型TOD模式下，鐵路建設的前期工作必須與城市發(fā)展規(guī)劃緊密協(xié)調、配合。鐵路規(guī)劃設計人員在方案研究階段，應充分征求城市規(guī)劃與管理部門的意見，廣泛收集城市遠期發(fā)展規(guī)劃的有關資料，既要重視鐵路對城市的干擾和影響，也要考慮鐵路對城市發(fā)展的拉動與支持作用。

3 車站位置選擇

鐵路車站是與城市發(fā)展關系最密切的樞紐節(jié)點設施之一，鐵路與城市的相互協(xié)調發(fā)展主要通過鐵路車站完成。在鐵路干線型TOD模式下，鐵路車站是TOD模式成功與否的關鍵要素之一，車站位置的選擇直接影響著鐵路干線型TOD模式效應的發(fā)揮。

3.1 鐵路車站位置與城市發(fā)展的關系

3.1.1 鐵路車站與城市發(fā)展

鐵路與城市發(fā)展相互促進，鐵路車站是城市客貨運輸?shù)闹饕⒌?，城市是鐵路客貨運輸?shù)男枨笤础，F(xiàn)有的城市鐵路客運站大部分與城市繁華商業(yè)區(qū)相鄰，貨運站則主要分布在城市的工業(yè)區(qū)，這主要是由于鐵路建設運營帶動周邊地區(qū)發(fā)展的結果[4]。鐵路車站帶來產業(yè)與城市的集聚，在改變區(qū)域城市群整體格局的同時，極大地促進了區(qū)域經濟與社會的發(fā)展。鐵路車站不僅促進了城市商業(yè)、服務業(yè)等第三產業(yè)的發(fā)展，也通過土地價值的提升增加了城市整體的財富。另一方面，城市的不斷發(fā)展促進本地區(qū)的經濟發(fā)展，增加對客貨運輸?shù)男枨?，隨著客貨運輸需求的增加，促進鐵路車站的發(fā)展。

鐵路建設與城市發(fā)展存在的矛盾表現(xiàn)在：鐵路線路引入易造成對城市的分割，影響城市道路的順直和暢通，使城市發(fā)展受到一定制約；鐵路為滿足城市的運輸需求，在城市內設置貨運設施（如工業(yè)站、貨運站、貨場等），既占用城市的土地資源，也給城市環(huán)境及交通帶來一定影響；鐵路運輸產生的噪聲、灰塵等也會對沿線居民生活及企業(yè)生產造成一定污染，影響城市的生態(tài)環(huán)境[5]。

3.1.2 鐵路線路與車站位置選擇要求

鐵路線路、車站與城市中心區(qū)的時空距離非常重要。如果距離城市中心區(qū)太近，會影響城市的進一步發(fā)展，抑制城市的合理擴張；當城市空間發(fā)展到將鐵路包圍在城市區(qū)域內時，鐵路線路和車站就會占用大量寶貴、價格高昂的城市土地和空間資源，同時會帶來噪聲、揚塵等污染。如果距離城市中心區(qū)較遠，則會給居民出行和城市物流服務帶來不便，增加居民出行和貨物運輸成本，降低鐵路拉動效應，嚴重影響鐵路干線型TOD效應的發(fā)揮。所以，鐵路線路、車站與城市中心區(qū)的距離要適當，要與城市的總體發(fā)展相協(xié)調。鐵路線路、車站與城市空間發(fā)展關系示意見圖2（左圖表示鐵路客運站距離城市中心區(qū)較近；右圖表示鐵路客運站距離城市中心區(qū)較遠）。

圖2 鐵路線路、車站與城市空間發(fā)展關系示意圖

鐵路客運站是節(jié)點TOD實施的最佳空間位置，既要方便城市居民出行，又不能影響城市遠期發(fā)展，在鐵路車站有望形成交通、商業(yè)、商務、居住、游憩等多種功能協(xié)調布局、高強度開發(fā)的城市綜合體。為此，在城市發(fā)展規(guī)劃與鐵路規(guī)劃時，對車站周邊的功能劃分、布局和管理要適應未來發(fā)展，需留有足夠空間。

鐵路貨運站的位置則要按照城市貨運及現(xiàn)代物流發(fā)展理念科學選址、合理布局、整體規(guī)劃，突破體制約束，形成以鐵路干線運輸為特征的城市物流樞紐及產業(yè)集聚區(qū)。

3.2 基于TOD模式的鐵路車站位置選擇模型

為科學合理確定鐵路車站位置，嘗試構建基于TOD模式的鐵路車站位置選擇模型。

3.2.1 參數(shù)定義

在TOD模式下，鐵路車站位置選擇模型涉及的參數(shù)及其含義如下：d為鐵路車站中心點與城市中心區(qū)邊緣（如城市外環(huán)線）的距離；t為鐵路車站投入運營時間（t=1，2，…，n）；n為城市總體規(guī)劃遠期發(fā)展年份（一般以20年為準）；f{t，d}為鐵路運營t年時，城市發(fā)展規(guī)模效應值；P為與鐵路車站距離相關的城市發(fā)展效應系數(shù)；Q為鐵路限制約束城市擴張效應系數(shù)；D為城市發(fā)展邊界與中心城區(qū)的最大距離；F1swqksik為鐵路拉動引導城市發(fā)展效應模型；F2m8iqiac為鐵路限制約束城市擴張效應模型。其中，f{t，d}是關于時間t和距離d的關系式，根據(jù)城市的發(fā)展特點以及城市發(fā)展總體規(guī)劃，在鐵路車站中心點與城市中心區(qū)的距離為d、鐵路投入運營t年時，來測算城市發(fā)展規(guī)模效應值，可通過一套評價指標體系來綜合評估。

3.2.2 總目標函數(shù)

鐵路車站位置選擇模型的總目標：選擇合適的鐵路車站建設初期與城市中心區(qū)邊緣的距離，使在TOD模式下，當鐵路車站規(guī)劃建設與城市總體規(guī)模延續(xù)發(fā)展后，鐵路對城市發(fā)展的拉動導向正效應與制約負效應之差最大。即：約束條件：0≤d≤D；

3.2.3 分目標函數(shù)

（1）鐵路拉動引導城市發(fā)展正效應模型。鐵路干線型TOD模式下，鐵路建設與城市聯(lián)動發(fā)展，對城市社會經濟發(fā)展起促進作用。鐵路促進城市發(fā)展效應的發(fā)揮與鐵路車站和城市市區(qū)的距離有關，鐵路拉動城市發(fā)展的正效應模型如下：

（2）鐵路限制約束城市擴展負效應模型。由于鐵路的阻斷效應，城市發(fā)展到一定規(guī)模時，鐵路會制約城市的擴展。鐵路對城市擴展的限制約束效應，與鐵路車站中心和城市中心區(qū)邊緣距離及城市發(fā)展速度有關，鐵路限制約束城市擴展負效應模型如下：

式（2）、式（3）中的兩項待確定系數(shù)P、Q，與距離d、時間t等城市發(fā)展規(guī)模相關，需根據(jù)鐵路車站建設運營延續(xù)期和本地區(qū)社會經濟發(fā)展相關指標來確定，也可根據(jù)國內相關案例調研，并通過相應模型計算獲取。

3.3 鐵路車站位置選擇模型應用

上述選擇模型充分考慮了城市發(fā)展規(guī)模、城市擴展速度、鐵路車站與城市中心區(qū)邊緣距離等因素，以及在鐵路干線型TOD模式下，鐵路車站位置選擇對城市遠期發(fā)展的正負兩方面的效應影響。模型的求解是一個在約束條件下求最大值的問題，可以采用啟發(fā)式算法、動態(tài)規(guī)劃算法、遺傳算法等求出最優(yōu)解。該模型也是一個在城市與鐵路建設均處于動態(tài)發(fā)展過程中的決策模型，具有一定的求解難度。關鍵是需要通過各種鐵路干線型TOD實例調研，確定相應的參考值，再來判斷d的合理性。

4 結束語

鐵路車站作為鐵路干線型TOD模式實施的關鍵要素，其位置選擇直接影響鐵路干線型TOD的效應發(fā)揮。如果鐵路車站距離城市中心區(qū)太近，就會抑制城市后期的發(fā)展；如果鐵路車站距離城市中心區(qū)太遠，就會降低鐵路干線型TOD的效應。在分析鐵路車站與城市發(fā)展關系的基礎上，建立鐵路車站位置選擇模型，為確定鐵路車站與城市市區(qū)的合理距離提供一個理論思路與方法，研究成果可在城市規(guī)劃編制及鐵路干線規(guī)劃建設中，對新建鐵路車站選址提供參考。

[1] 陳磊磊，孫有望. 區(qū)域交通導向發(fā)展（TOD）模式研究[J]. 交通與運輸（學術版），2009(1)：108-110.

[2] 吳迪，肖增斌. 鐵路大發(fā)展的社會經濟效益分析[J].中國鐵路，2009(3)：15-17.

[3] 宿鳳鳴. 鐵路客運樞紐對城市空間布局的影響分析[J]. 綜合運輸，2014(2)：49-56.

[4] 金琰，廖勇，張小強. 鐵路樞紐與城市發(fā)展的協(xié)調性研究[J]. 鐵道運輸與經濟，2010(3)：14-17.

[5] 李朝陽. 鐵路建設與城市規(guī)劃相協(xié)調的探討[J]. 鐵道運輸與經濟，2005(5)：81-83.

責任編輯 李鳳玲

The Pulling Effect of Trunk-Railway-Type TOD Mode and the Location Selection of Railway Station

Ma Buhai1，F(xiàn)an Chunxue2
（1. Tongji University，Shanghai 200092，China；2. Casco signal Co Ltd，Shanghai 200092，China）

Based on the study of trunk-railway-type TOD mode, this paper analyzes the pulling effect of trunk-railway-type TOD mode on regional economic development and urban spatial layout optimization. The location of railway station which is a key factor in the implementation of trunk-railway-type TOD mode directly affects the TOD mode effect. This paper discusses the relationship between railway station location and urban development and establishes a model of railway station location selection based on the trunk-railway-type TOD mode, which provides a theoretical way for determining the reasonable distance between railway station and urban area.

trunk-railway-type TOD mode；pulling effect；optimization effect；station location；selection model

U291.6；F532.3

A

1001-683X（2017）02-0043-05

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.02.043

2016-08-08

馬步海（1957—），男，副教授，碩士。E-mail：mabuhai@126.com