欒勇鵬,郭騰飛,董蘊豪,馬晨驍,彭芳樂

(1.青島市人防建筑設計研究院有限公司,山東 青島 266071; 2.同濟大學地下空間研究中心,上海 200092; 3.中交第一公路勘察設計研究院有限公司,陜西 西安 710075; 4.上海同濟工程咨詢有限公司,上海 200092)

0 引言

為適應新時代的高質(zhì)量城市發(fā)展需求,上海、深圳、南京等城市相繼構建了富有活力、通達性高的地下公共空間體系[1-2]。隨著各大城市軌道交通建設的飛速發(fā)展,地鐵域地下空間(即地鐵車站站體地下空間及與之連通或鄰近的地下建筑總和)已成為地下公共空間的核心體系,大幅提升了區(qū)域的城市空間效能[3-4],同時也促進了高密度建成環(huán)境下的空間永續(xù)發(fā)展[5]。從學理角度,地鐵域地下空間可被定義為“以地鐵車站地下空間為起點,在不觸及地面空間的前提下,通過步行交通能夠抵達的空間范圍總和”。

地鐵域地下空間開發(fā)緣起于城市軌道交通,并逐步演進為慢行交通、車行交通、公共交通、軌道交通等多交通模式交融的耦合空間體。目前,國內(nèi)外關于地鐵域地下空間的相關研究多聚焦于規(guī)劃設計策略[6-7]、開發(fā)利用動因[8-9]、空間效能評價[3-4]等方面,研究側重于策略分析、因果推斷、空間評價等相對獨立的模塊,對地下空間要素關聯(lián)分析及其規(guī)劃應用的研究較少。地鐵域地下空間緣起于以軌道交通為主的公共交通開發(fā),同時通過功能混合型地下公共空間承載高強度、高頻次的時空活動,其交通與功能利用的聯(lián)系極為密切。盲目的地下空間功能要素配置會造成地鐵域優(yōu)質(zhì)地下空間資源的失序利用,其空間功能應與地鐵車站的交通能級相匹配。以此觀之,通過平衡性視角來審視地鐵域地下空間的開發(fā)利用狀態(tài),將為地下空間規(guī)劃優(yōu)化單元的識別提供新思路。

本文將回歸地鐵域地下空間的多層次交通屬性,基于相關開源數(shù)據(jù)構建綜合可達性的評估模型,并依托節(jié)點-場所理論對青島市的地鐵域地下空間利用平衡性進行分析,從而構建相應的地鐵域地下空間開發(fā)優(yōu)化策略。

1 基礎理論與研究框架

1.1 空間句法

空間句法(space syntax)是交通網(wǎng)絡性能測度的經(jīng)典方法,側重于交通空間與其他功能空間的融合分析。倫敦大學學院的Hillier教授于20世紀70年代創(chuàng)造性地提出了空間機器與社會運轉(zhuǎn)的規(guī)律,并將之逐步完善為空間句法理論[10-11]。本質(zhì)上,空間句法是一種基于拓撲分析理論和空間視覺感知的空間組構量化研究技術,至今已在空間規(guī)劃與交通分析等領域得到了廣泛的應用[12]。空間句法應用中,研究者往往將城市交通網(wǎng)絡或建筑群落矢量經(jīng)拓撲抽象簡化后作為輸入數(shù)據(jù),對城市空間組構的特征關系開展研究,并結合空間網(wǎng)絡與交通模式的特點合理選取拓撲距離、角度距離、歐氏距離(euclidean distance,即歐幾里得距離,指n維空間中2點的真實距離)等距離度量模式[10-11,13]。軟件工具方面,倫敦大學學院研發(fā)的Depthmap可以執(zhí)行經(jīng)典空間句法分析,而卡迪夫大學牽頭研發(fā)的sDNA(spatial design network analysis)軟件則強化了傳統(tǒng)空間句法分析技術的三維場景應用[14]。本文選取sDNA中的中介性指數(shù)對地鐵域地下空間的各類交通可達性進行測度,其計算方法如式(1)所示。綜合考慮地面機動車交通、慢行交通、軌道交通等模式的空間組構與出行特征,本文對軌道交通可達性分析采用全局角度距離,而對其他交通形式則選擇不同半徑下的歐氏距離。

Betweenness(x)=∑y∈N∑z∈RyW(y)W(z)P(z)·

OD(y,z,x)。

(1)

式中:Betweenness(x)為單元x的中介性指數(shù);N為單元總數(shù);Ry為以單元y為起點,半徑為R的可達范圍;W(y)為單元y的權重,未作特殊定義時為1;W(z)為單元z的權重,未作特殊定義時為1;P(z)為單元z落入指定半徑分析范圍內(nèi)的比例,對于離散空間(即將交通線網(wǎng)進行離散化處理后的線段單元,是連續(xù)空間分析模式的簡化,可對中介性指數(shù)進行快速的近似計算),該值為0或1; OD(y,z,x)為最短路徑判定系數(shù),其賦值方法如式(2)所示。

(2)

1.2 節(jié)點-場所模型

節(jié)點-場所模型(node-place model)于1996年由荷蘭規(guī)劃師Bertolini首次提出,是一類基于公共交通網(wǎng)絡的空間組織模型,其內(nèi)核思想在于交通設施與土地功能的互饋式耦合發(fā)展[15]。節(jié)點-場所模型承續(xù)了Peter Calthorpe的公共交通導向型發(fā)展理論(transit-oriented development,TOD),分別將交通能力與功能水平轉(zhuǎn)化為定量化的節(jié)點屬性與場所屬性,進而從空間平衡視角分析站點區(qū)域的空間利用績效,目前已被廣泛運用于公共交通站域的規(guī)劃設計分析之中。模型中需要結合研究對象特征設定節(jié)點指標與場所指標,通過合理的量化評估手段對其進行測度,進而探析二者之間是否達到平衡發(fā)展狀態(tài)。這種平衡態(tài)假定交通設施與功能利用的狀態(tài)相互匹配,是空間資源利用的理想情況。

理想狀況下的節(jié)點-場所模型如圖1[15]所示。在節(jié)點-場所模型的基礎理論中,圖表的中間線是為“平衡”態(tài),其節(jié)點指數(shù)與場所指數(shù)相等。近年來,節(jié)點-場所模型的平衡趨勢線判定理論得到了修正,部分學者將指標綜合評價數(shù)據(jù)的回歸趨勢線而非等值線作為平衡趨勢線[16]。平衡態(tài)區(qū)域可以被認為是土地利用和交通一體化的場所。在中間線的上端是“壓力”區(qū),節(jié)點和場所指數(shù)達到高值。盡管處于平衡態(tài),但壓力區(qū)的對象空間競爭很激烈,交通和功能利用之間發(fā)生沖突的可能性很大。平衡趨勢線的下端為“依賴”區(qū),此處交通供應和功能利用強度是最低的,因此對空間的競爭也很微弱。除了這3種情況,還可以確定2種“失衡”態(tài),即在平衡趨勢線的上部與下部,均表現(xiàn)出交通與功能錯配的特征,是本研究需要關注的重點區(qū)域。

圖1 理想狀況下的節(jié)點-場所模型(修改自文獻[15])

1.3 研究框架

分析框架如圖2所示。本文的研究主體涵蓋地鐵域地下空間開發(fā)利用數(shù)據(jù)準備、地鐵域地下空間綜合可達性測度、地鐵域地下空間優(yōu)化策略與路徑這3部分內(nèi)容。在數(shù)據(jù)準備階段,本文在青島市地下空間開發(fā)利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的基礎上,廣泛搜集了各類相關的開源城市數(shù)據(jù),主要包括由高德地圖API(application programming interface)接口獲取的POI(point of interest)數(shù)據(jù)與OSM(open street map)平臺獲取的城市交通網(wǎng)絡及建筑矢量數(shù)據(jù)[17]。數(shù)據(jù)經(jīng)處理后形成基本的拓撲分析模型,為后續(xù)的空間句法分析奠定了基礎。在綜合可達性測度階段,本文構建了不同層次交通模式的融合評價體系。最終,研究將根據(jù)節(jié)點-場所模型的基本理論對青島市地鐵域地下空間利用失衡單元進行判定,并提出相應的開發(fā)優(yōu)化原則和優(yōu)化策略。

空間句法指標采用了簡化形式,BtE為歐氏距離測度下的中介性指標,指標后的數(shù)字代表米制分析半徑;BtA為指角度距離測度下的中介性指標。

2 研究方法

2.1 測度指標體系

地鐵域地下空間綜合可達性與空間利用測度指標體系如表1所示。本文構建了包含由場所指標與節(jié)點指標構成的地鐵域地下空間綜合可達性測度指標體系。場所指標涵蓋地面交通基礎設施、地下軌道交通系統(tǒng)、地面公共交通系統(tǒng)3個因子維度合計6項指標,用以直接評估綜合可達性;節(jié)點指標包括地鐵域地面空間利用與地鐵域地下空間利用2個因子維度合計2項指標,用于后續(xù)地鐵域地下空間單元的節(jié)點-場所平衡性分析。相關測度指標基于清洗后的基礎數(shù)據(jù)計算,主要采用sDNA空間句法測度技術以及GIS(geographical information system)中的緩沖區(qū)分析與空間統(tǒng)計工具完成計算工作。

表1 地鐵域地下空間綜合可達性與空間利用測度指標體系

2.2 綜合評價方法

本文采用客觀賦權法中的CRITIC(criteria importance through intercriteria correlation)算法對節(jié)點指標進行權重計算。該算法由雅典國家技術大學的Diakoulaki教授于1995年首度提出[18],其特點在于根據(jù)大量客觀指標的變異性與沖突性進行權重設置,能夠有效反映評價指標數(shù)據(jù)自身的潛在特征,在多目標決策與評價的相關城市研究中得到了廣泛的應用。為消除不同指標的量綱差異,首先對原始指標進行歸一化處理,如式(3)所示。

(3)

式中:xij′為歸一化后對象i的指標j值;xij為對象i的指標j值;xj,min為指標j的最小值;xj,max為指標j的最大值。

接下來,計算指標j的變異性Sj與沖突性Rj,繼而獲得指標j的信息量Cj,如式(4)—(6)所示。

(4)

(5)

Cj=Rj×Sj。

(6)

式(4)—(6)中:rij為指標i與指標j的皮爾遜相關系數(shù);n為待評價樣本數(shù);p為評價指標數(shù)。

由信息量Cj可以計算各項指標的CRITIC權重wj,并利用加權求和的方式計算各地鐵域地下空間的綜合可達性Ai,如式(7)和式(8)所示。

(7)

(8)

3 研究區(qū)域分析

3.1 區(qū)域概況

本文選擇青島市地鐵域地下空間作為研究區(qū)域。作為我國東部沿海的重要中心城市和對外開放城市,青島在國家經(jīng)濟空間布局體系中占有重要的地位。依據(jù)“國家沿海重要中心城市、國際性的港口與濱海旅游度假城市、國家歷史文化名城”城市建設要求,青島市將地下空間作為城市空間資源的重要組成部分,加強地上、地下空間的一體化、規(guī)?；途C合化發(fā)展,構建交通、市政、防災、商業(yè)等綜合功能協(xié)調(diào)發(fā)展的地下空間網(wǎng)絡,完善城市功能,促進城市向集約化、可持續(xù)方向發(fā)展。青島市包含現(xiàn)存、在建以及遠景規(guī)劃的軌道交通線路多達16條,地鐵站數(shù)量達到370余座,地鐵開發(fā)的熱潮為大規(guī)模地鐵域地下空間建設提供了契機。對于青島這樣一座極具發(fā)展?jié)摿Φ某鞘?迫切需要軌道交通建設拉開地下公共服務空間建設的基本框架,規(guī)劃層面注重規(guī)?；⒕W(wǎng)絡化,建設層面注重地上、地下一體化的現(xiàn)代公共服務空間。

3.2 地面道路系統(tǒng)

在地面道路系統(tǒng)方面,青島市區(qū)道路總長度為1 862.4 km,道路網(wǎng)密度達5 km/km2,全市快速路長111.6 km,主干路長447.9 km,次干路長285 km。青島主城區(qū)規(guī)劃了 “四橫三縱”的快速路網(wǎng)體系,其中“三縱”分別為環(huán)膠州灣高速公路及其延長線、重慶路快速路、青銀高速公路市區(qū)段;“四橫”分別為東西快速路、杭州支路—鞍山路快速路、海灣大橋青島端接線、仙山路快速路。此外,青島市還通過膠州灣大橋強化了區(qū)域間的交通聯(lián)絡。膠州灣大橋全長41.58 km,為世界第1跨海長橋。大橋為雙向6車道,設計行車速度為80 km/h,橋梁寬35 m。主橋長28 km,其中海上段25 km,將“青島-紅島-黃島”3島有機地聯(lián)系在一起。本研究將地面路網(wǎng)的各級道路體系均納入研究模型中,并通過人工二次校核的方式修正高架、橋梁等交通線路的空間拓撲關系,力求還原青島市地面道路網(wǎng)絡的空間結構關系,提高模型的準確性與有效性。

青島市地面道路網(wǎng)絡如圖3所示。由圖可以看出:1)“四橫三縱”構成了青島市地面交通網(wǎng)絡的主要動脈。2)就路網(wǎng)密度而言(場所指標中的地面交通基礎設施子指標),中心城區(qū)要明顯高于非中心市域,但在黃島區(qū)濱海區(qū)域、即墨市與城陽區(qū)交界處仍存在區(qū)域性的路網(wǎng)集聚現(xiàn)象。3)在中心城區(qū)以內(nèi),市南、市北、四方3區(qū)的路網(wǎng)密度最高,黃島、城陽、李滄3區(qū)次之,嶗山區(qū)由于自然環(huán)境的山脈阻隔導致其路網(wǎng)密度最低。

(a) 全域地面交通網(wǎng)絡

本研究應用空間句法理論,通過計算地面交通網(wǎng)絡的句法指標來衡量其交通可達性水平。根據(jù)既往相關研究的參數(shù)選取經(jīng)驗,本次選定600 m與5 000 m 2種半徑下的路網(wǎng)選擇度作為基本計算指標(場所指標中的地面交通基礎設施子指標)。

青島市地面道路空間句法選擇度如圖4所示。由圖可以看出:1)地面路網(wǎng)的步行可達性(R=600 m)與車行可達性(R=5 000 m)呈現(xiàn)出2種相近的分布模式,但其細部特征又有所區(qū)別。2)就步行可達性而言,市南、市北、李滄的高可達性路網(wǎng)區(qū)域呈現(xiàn)大片聯(lián)通的集中趨勢,而其他行政區(qū)的步行可達性中心則表現(xiàn)出星羅棋布的離散特征;中高可達性道路的分布則基本與路網(wǎng)密度的分布趨勢相似。3)就車行可達性而言,市南—市北—李滄以及城陽—即墨區(qū)域均呈現(xiàn)出大片集中的高可達性路網(wǎng),而黃島區(qū)也出現(xiàn)了局部的高可達性。4)相比于步行可達性,青島市地面路網(wǎng)的車行可達性覆蓋度更高,其低值區(qū)域明顯少于步行系統(tǒng)的低值區(qū)域。

(a) 600 m半徑下的路網(wǎng)選擇度

3.3 地面公共交通系統(tǒng)

在地面公共交通系統(tǒng)方面,青島公交第1條線路開通于1907年6月,至今已有各類公交營運線路共336條,線網(wǎng)長度1 631 km,公交站點1.2萬處。青島市地面公交線網(wǎng)及站點分布如圖5所示。由圖可以看出:1)青島市公交系統(tǒng)主要集中于中心城區(qū)、黃島區(qū)與即墨市,其高密度聚集區(qū)主要分布于黃島區(qū)濱海帶、市南區(qū)、市北區(qū)、四方區(qū)、膠州市等地區(qū)。2)在東岸地區(qū),公交車站密度呈軸帶型擴散衰減;在西岸地區(qū),密度以區(qū)域中心為核呈放射狀衰減。

(a) 全域地面公交線網(wǎng)及站點分布 (b) 中心區(qū)域地面公交線網(wǎng)及站點分布

3.4 軌道交通系統(tǒng)

在地鐵建設方面,青島于1935年在城市交通規(guī)劃中提出營建地鐵的構想,并于1991年獲國家計委批準立項地鐵1期工程,全部建成后可形成包含8條運營線路的地鐵網(wǎng)絡。根據(jù)青島市遠景規(guī)劃,除了修建新線路之外,還會對屆時已有的線路進行延伸,全部完成后將形成包含16條軌道交通線路的地鐵網(wǎng)絡(1—16號線,其中8號線包括主線與支線),總車站達377座,總里程達701.3 km。青島市遠景軌道交通網(wǎng)絡如圖6所示。青島將依據(jù)其城市軌道交通建設規(guī)劃,在遠景階段建成線網(wǎng)密布、四通八達的地下交通網(wǎng)絡。

圖6 青島市遠景軌道交通網(wǎng)絡

由圖6可以看出:1)青島市地鐵網(wǎng)絡具有“以主城區(qū)為核心,沿東海岸伸展”的特點。2)在遠景規(guī)劃中,主城區(qū)范圍內(nèi)線路長度為467.5 km,占地鐵網(wǎng)絡總里程的66.67%。3)總體來看,青島遠景的軌道交通網(wǎng)絡對中心城區(qū)的服務范圍覆蓋率較高,已能構成以地鐵網(wǎng)絡為核心要素的現(xiàn)代地鐵域地下空間。

《青島城市地下空間資源綜合利用總體規(guī)劃》中提出了“軌交串聯(lián),片網(wǎng)相融”的發(fā)展理念,力爭構建以地鐵線網(wǎng)為主要發(fā)展軸的地下公共活動空間體系,而地下公共空間的主體則為地鐵域地下空間及地下綜合體。由此可見,軌道交通網(wǎng)絡性能將成為青島地鐵域地下空間開發(fā)利用的重要考慮因素。

3.5 地下空間利用

與全國大多數(shù)城市相同,青島市地下空間的開發(fā)建設始于20世紀60年代的人防工程建設。21世紀以來,隨著青島市社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,地下空間的發(fā)展也獲得了長足的進步,分布更為廣泛,功能類型也呈現(xiàn)多樣化、復合化的發(fā)展態(tài)勢。但與國內(nèi)外先進城市相比,青島市地下空間的建設仍存在較大差距,功能相對單一、開發(fā)模式落后、建設標準偏低等已成為現(xiàn)階段地下空間開發(fā)利用存在的普遍問題,致使青島市現(xiàn)有地下空間綜合利用效率較低,遠不能滿足城市立體化發(fā)展趨勢和不斷提升的城市品質(zhì)對地下空間建設的更高要求。

在新一輪地下空間總體規(guī)劃的引導下,青島市已建設了一批現(xiàn)代地下空間(見圖7),但和上海、深圳、廣州等沿海城市相比,其地下空間開發(fā)量仍處于中低水平。

(a) 地面建筑開發(fā)強度

例如,青島著名的香港中路商圈、李滄商圈、臺東商圈雖都設有地鐵站,但沒有同周圍商業(yè)中心的地下層實現(xiàn)廣泛的連通,都只有1或2個地下商城與地鐵站相連通,無法滿足現(xiàn)代化城市商業(yè)聚集區(qū)的要求。另一方面,以臺東地下商城、市南麗人街為代表的地下商城仍堅持著傳統(tǒng)的商業(yè)營銷模式,逐漸落后于時尚潮流,難以吸引年輕人來消費和體驗;以李滄樂客城、香江地一城為代表的地下商城則受困于較小規(guī)模,人氣不足,大多數(shù)店鋪無法長久經(jīng)營,導致區(qū)域內(nèi)店鋪更替頻繁。

總體而言,由于軌道交通建設處于起步階段,青島市地下公共服務空間在市場因素的作用下,整體布局呈現(xiàn)分散、獨立開發(fā)、地下資源利用率偏低的狀態(tài),并未形成完善的地下公共服務空間系統(tǒng)。此外,現(xiàn)有高質(zhì)量的地鐵域地下空間較少,地下公共服務空間普遍存在功能單一、連通性能不佳、空間品質(zhì)粗陋等問題。

4 規(guī)劃優(yōu)化路徑

4.1 節(jié)點-場所模型分析

為充分體現(xiàn)地下空間利用的前瞻性與網(wǎng)絡效應,本文選取青島市遠景地鐵網(wǎng)絡作為研究情境。本文根據(jù)地鐵域地下空間的開發(fā)利用特性進一步拓展了節(jié)點-場所模型。改良的節(jié)點場所模型如圖8所示。將數(shù)據(jù)的線性統(tǒng)計回歸方程作為平衡趨勢線,并對模型進行簡化,淡化高值平衡與低值平衡的區(qū)域差異,將趨勢線平行擴張為平衡區(qū),借用箱線圖中的異常值概念判斷失衡區(qū)。

圖8 改良的節(jié)點場所模型

其具體操作方法如下:首先,統(tǒng)計全部數(shù)據(jù)點與平衡趨勢線的距離hi,經(jīng)統(tǒng)計分析后獲得距離值的上四分位數(shù)Qh3和下四分位數(shù)Qh1,則平衡上界平移距離ΔH1與平衡下界平移距離ΔH2可由式(9)與式(10)計算;應用上述方法,將分別對地鐵域地面空間利用與地鐵域地下空間利用進行分析,判定其與綜合可達性測度結果的平衡態(tài)勢,進而識別出不同分析情境下的地鐵域地下空間失衡單元。

ΔH1=Qh3+0.5×(Qh3-Qh1)。

(9)

ΔH2=Qh1-0.5×(Qh3-Qh1)。

(10)

4.1.1 地面空間利用與綜合可達性失衡

面向地鐵域地面空間利用的失衡單元識別如圖9所示。由圖分析,可以得出如下結論。

(a) 地面空間利用-綜合可達性散點圖

1)通過對比各個地鐵車站的綜合可達性和地鐵域地面空間利用量值,能夠識別利用失衡的地鐵域地下空間單元,包括地鐵域地面空間利用量值高-綜合可達性評價值低(交通提升單元)、地鐵域地面空間利用量值低-綜合可達性評價值高(功能提升單元)這2種情形。

2)就相對利用量值水平而言,地鐵域地面空間利用量值的最大值為100,92.0%的單元量值低于60;地鐵車站綜合可達性量值的最大值為67,94.7%的單元量值低于50。通過改良“節(jié)點-場所”模型繪制平衡趨勢線與平衡區(qū)上下界,可以觀察到平衡區(qū)上界與平衡趨勢線間的單元分布較為稀疏,而平衡區(qū)下界與平衡趨勢線間的單元分布較為密集,表明青島市地鐵域地面空間利用與綜合可達性的平衡單元多數(shù)為低值平衡,兼具高強度空間利用與高空間可達性的平衡單元依然不足。

3)從交通提升單元與功能提升單元的空間分布來看,前者主要分布于香港中路及其商圈沿線、嶗山區(qū)深圳路—青島國際會展中心、李村公園、正陽路沿線、黃島城市陽臺景區(qū)—井岡山路沿線區(qū)域等位置,上述地鐵域地下空間仍然有提高交通可達性的需求;而后者主要分布于黃島濱海區(qū)域、環(huán)膠州灣(軌道交通12號線)沿線、杭鞍高架路—溫州路—杭州路交匯處等區(qū)域,有進一步提升地面空間開發(fā)強度的潛力。

4.1.2 地下空間利用與綜合可達性失衡

地鐵域地下空間開發(fā)與地面空間開發(fā)在驅(qū)動邏輯、開發(fā)時序、發(fā)展稟賦等方面存在一定的差異性。為此,本文進一步針對地鐵域地下空間與交通綜合可達性開展改良的“節(jié)點-場所”分析。面向地鐵域地下空間利用的失衡單元識別如圖10所示。由圖分析,可以得出如下結論。

(a) 地下空間利用-綜合可達性散點圖

1)模型分析識別出了地鐵域地下空間中綜合可達性與地下空間利用的失衡單元,也即前述的交通提升單元與功能提升單元。

2)就相對利用量值水平而言,所有單元的地鐵域地下空間利用量值仍低于100,但其分布相較于地鐵域地面空間利用量值存在明顯差異,中低值區(qū)域的分布更為密集,且95.8%的單元量值低于40。就平衡趨勢線與平衡區(qū)上下界而言,地下空間利用的高值平衡單元與低值平衡單元較為相近,其分異性小于地面空間單元。

3)從失衡單元的空間分布來看,交通提升單元主要分布于嶗山區(qū)深圳路—青島國際會展中心、香港中路商圈等區(qū)域,而功能提升單元主要分布軌道交通12號線環(huán)膠州灣沿線、青島東海岸主城區(qū)的西半?yún)^(qū)。上述區(qū)域具備進一步增強地下空間建設的潛力。

結合以上2類情境中失衡單元的判定,本文進一步對青島市地鐵域地下空間的重點優(yōu)化區(qū)域進行了可視化處理。青島市地鐵域地下空間重點優(yōu)化區(qū)域如圖11所示。由圖可以看出:1)需要增強地面建筑與地下空間開發(fā)的地鐵域單元主要為處于膠州、城陽與黃島的軌道交通12號線沿線,以及位于黃島區(qū)的1號線薛家島、安子站等單元。2)需要改進提升交通條件的單元主要集中于市南區(qū)、市北區(qū)、李滄區(qū)、嶗山區(qū)。3)老城區(qū)的地面空間與地下空間開發(fā)強度均較高,與之相對應的交通可達性則滯后于高密度的空間開發(fā),因而催生了一系列交通提升單元;新區(qū)與老城區(qū)的空間邏輯相逆,雖然具備一定的交通可達性,但空間功能配置水平較低,具有較大的地面空間與地下空間開發(fā)潛力。

圖11 青島市地鐵域地下空間重點優(yōu)化區(qū)域

4.2 優(yōu)化原則與策略

4.2.1 優(yōu)化原則

基于“節(jié)點-場所”模型的分析結果以及青島市地下空間開發(fā)利用的基本空間格局特征[19],本文提出青島市地鐵域地下空間的優(yōu)化原則,同時也是優(yōu)化策略實施的根本邏輯依循。

4.2.1.1 地鐵域綜合協(xié)調(diào)的原則

青島市地鐵域地下空間資源利用規(guī)劃應密切結合城市功能,合理布局以地鐵車站為發(fā)展核的地下開發(fā)利用空間,確定利用功能和開發(fā)規(guī)模,保證地鐵域單元的周邊建成環(huán)境與地下功能有機融合?，F(xiàn)階段,青島市地鐵域地下空間利用與綜合可達性的低值/高值平衡單元水平較為接近,然而其地面空間利用與綜合可達性的高值平衡單元仍有待發(fā)展,從而實現(xiàn)地鐵域單元的地下空間與周邊建成環(huán)境在交通、強度、功能、形態(tài)等層面的綜合協(xié)調(diào)。

4.2.1.2 業(yè)態(tài)多元、功能活化的原則

統(tǒng)籌研究青島市軌道交通沿線地區(qū)在交通、商業(yè)、服務、文化、人防功能的綜合需求,以地鐵域單元為重點樞紐引領地下空間復合利用模式的發(fā)展,在綜合可達性高的單元位置布設地下綜合體為引領的大型地鐵域地下空間,積極引入復合空間功能理念下的多元化業(yè)態(tài),形成網(wǎng)絡擴張效應。面向功能提升與交通提升2類失衡單元,應結合其具體區(qū)位條件與開發(fā)情境制定策略,在市北、李滄等老城區(qū)與黃島等新區(qū)形成差異化的功能綜合利用模式。老城區(qū)應以公共服務優(yōu)化、區(qū)域活力提振為基本導向,而新城區(qū)則可結合地鐵域地下空間利用探索海洋特色文旅型商業(yè)綜合體開發(fā),發(fā)揮新興體驗式業(yè)態(tài)在地鐵域地下空間開發(fā)利用中的重要作用。

4.2.1.3 統(tǒng)籌規(guī)劃、有序控制的原則

本文采用遠景軌道交通開展分析,失衡單元的空間分布規(guī)律一定程度揭示了遠期軌道交通線網(wǎng)區(qū)域在功能利用方面的不足。因此,應科學預測未來地鐵域地下空間發(fā)展需求,在軌道交通建設過程中,要結合交通網(wǎng)絡性能對地鐵域地下空間資源進行統(tǒng)籌規(guī)劃,結合經(jīng)濟社會發(fā)展階段進程制定開發(fā)建設時序,控制引導地下空間逐步、有序、有重點地開發(fā)建設,重點面向位于老城區(qū)以外的紅島火車站、曉陽社區(qū)、嘉陵江路、朝陽市CBD等換乘地鐵車站,實現(xiàn)地鐵域地下空間利用近遠期協(xié)調(diào)及可持續(xù)發(fā)展。

4.2.2 規(guī)劃優(yōu)化策略

在規(guī)劃實施層面,應結合不同失衡單元特性指定地鐵域地下空間開發(fā)利用的優(yōu)化策略,使其空間效能與交通網(wǎng)絡的耦合優(yōu)勢發(fā)揮到最佳水平。

1)對于地面建筑或地下空間開發(fā)強度高,而區(qū)位交通條件較弱的區(qū)域,也即交通提升類別的失衡地鐵域單元,應當盡力改善交通條件。此類單元主要位于嶗山區(qū)、李滄區(qū)、市北區(qū),屬于典型的中高密度開發(fā)區(qū)域,但區(qū)域交通水平未與之匹配。為此,在充分利用老城區(qū)既有地下空間資源的同時,應結合區(qū)域發(fā)展定位、地面機動車流量等實際情況,增建沿海通道、太平山隧道以及福州路快速通道等地下道路,補充區(qū)域路網(wǎng)密度,提升局部節(jié)點的交通網(wǎng)絡通達性;同時增密老城區(qū)地鐵域公交車站密度及換乘車站數(shù)量,提高公共交通運能。

2)對于地下空間開發(fā)強度低,但區(qū)位交通條件較優(yōu)的區(qū)域,應綜合采用多種方式合理提高地下空間資源利用率。此類區(qū)域既分布于老城區(qū)的部分區(qū)域,也廣泛分布于新城區(qū)。對于距中心城區(qū)較遠的近郊區(qū)域,可探索增加地下停車空間資源配置,配合現(xiàn)有或未來極佳的交通條件,推進P+R模式的施行[20]。同時,對于黃島等區(qū)域的濱海地帶地鐵域單元,宜結合青島海洋特色文旅資源進行開發(fā),通過站域地下商業(yè)綜合體的綜合開發(fā)形式(如西海岸新區(qū)“長江第一城”),為區(qū)域營造獨特的空間魅力。對于老城區(qū)的功能提升類別失衡單元,考慮到交通綜合可達性高值引發(fā)的交通流量壓力,可結合青島市早期人防工程改造規(guī)劃及新興的超深豎井立體地下停車庫建造技術,增密區(qū)域內(nèi)的停車空間資源。若既有的地下空間以地下停車設施為主,則應當重點開發(fā)地下公共服務空間,充分利用該區(qū)域較優(yōu)交通條件所吸引的人流量,提升區(qū)域活力。

3)對于地面建筑開發(fā)強度低,但區(qū)位交通條件較優(yōu)的區(qū)域,也即面向地面空間的功能提升類失衡單元。此類地鐵域單元大多屬于低值非均衡態(tài),而交通可達性量值稍高,是青島市未來發(fā)展的目標區(qū)域,主要分布于地鐵12號線沿線區(qū)域,是西海岸新區(qū)的重要公共交通設施。對于土地資源相對充裕的新區(qū)建設而言,其地下空間、地面空間的建設均需審慎考慮。此類單元的平衡態(tài)多數(shù)處于低值平衡,若通過規(guī)劃手段提高空間開發(fā)強度使之躍遷至高值平衡態(tài),需要額外負擔高額的建設成本。綜合青島市國土空間規(guī)劃與相關發(fā)展定位,宜結合西海岸中央商務區(qū)、國際旅游度假區(qū)、古鎮(zhèn)口創(chuàng)新示范園等重要區(qū)域的地鐵車站探索高值平衡的空間資源配給與交通條件優(yōu)化。

應將合理開發(fā)與良好保護相結合,有節(jié)制地開發(fā)地鐵域地下空間資源,并使其開發(fā)利用與交通性能相匹配。對于同類型國內(nèi)大城市的地鐵域地下空間開發(fā)利用而言,本文提出的技術規(guī)程可以用于其地鐵域單元開發(fā)的平衡態(tài)識別與平衡優(yōu)化規(guī)劃路徑制定。面向TOD的精明發(fā)展模式,綜合交通可達性與空間功能強度的均衡發(fā)展將是地鐵域地下空間單元效能最大化的必由之路。這一過程既需要規(guī)劃設計技術的支持,同時也需要規(guī)劃政策的導引,需要構建規(guī)劃分析、規(guī)劃決策、規(guī)劃實施、規(guī)劃監(jiān)督、規(guī)劃更新等一系列的全周期開發(fā)實踐鏈條。在宏觀層面,應將地鐵域地下空間的開發(fā)納入城市建設管理。從時間角度,制定近期、中期、遠期和遠景的開發(fā)計劃;從空間角度,劃分重點開發(fā)地區(qū),一般開發(fā)地區(qū),在總體規(guī)劃和控制性詳細規(guī)劃層面確立相應的管控指標[21];從建設方式角度,制定適宜的地鐵域地下空間開發(fā)強度、開發(fā)范圍、建設技術等。

5 結論與建議

1)構建了地鐵域單元的綜合可達性量化評價指標體系與評價模型,并通過改進的節(jié)點-場所模型開展空間利用分析。

2)探究了青島市地鐵域地下空間利用的失衡現(xiàn)象,提出了面向交通提升與功能提升2類失衡單元的優(yōu)化策略,為后續(xù)同類城市地下空間規(guī)劃編研工作提供了經(jīng)驗借鑒與理論支持。

3)本文拓展了空間可達性度量方法與節(jié)點-場所模型在城市地下空間規(guī)劃領域的應用,可為數(shù)據(jù)驅(qū)動型地下空間規(guī)劃設計提供有效的技術工具。

在新時代的城市建設背景下,地鐵域地下空間將秉持“始于交通,融于城市”的發(fā)展理念,最大限度地延拓城市公共服務空間體系的邊界。交通可達性與功能利用的平衡關系將始終成為地鐵域地下空間的核心關切問題,但本文所提出的靜態(tài)測度模型在數(shù)據(jù)精度、時空行為頻度等方面有所欠缺。在后續(xù)的研究中,綜合可達性的概念可以基于多源融合時空數(shù)據(jù)進行延展,構建精細化的動態(tài)交通評估模型,并擴展相應的節(jié)點-場所指標體系。此外,對于地鐵域地下空間利用的失衡單元,需要通過進一步的分析研判,將提出的優(yōu)化策略轉(zhuǎn)譯為不同層面、不同尺度地下空間規(guī)劃中的管控與導引指標,進而從技術路徑與管理路徑2方面落實地鐵域地下空間的優(yōu)化任務。