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城市空间结构与城市交通的探析范文

时间:2022-06-04 10:01:44

城市空间结构与城市交通的探析

一、道路面积率与路网密度高

日本城市交通运输系统中,轨道交通发挥了重要作用,这点已有不少先行研究,本文不再赘论。在伴随经济发展、人民生活水准的提高而来的汽车时代,交通问题主要表现为汽车与道路的矛盾。作为城市病典型表现的交通拥堵,本质上就是道路系统不能满足交通运输需求而产生的问题。与我国城市道路系统相比,日本城市道路的显著特征,一是道路面积率较高,二是路网密度较高。

(一)道路面积率较高道路面积占土地面积的比率即道路面积率,是反映交通在地区经济社会中的地位的重要指标,也是影响交通运输效率的重要因素。经济社会越发展,人际交往越频繁,对于客货运输需求越大,相应地在一定面积土地上需要较多的交通建设用地,包括公路、铁路、港口、航空等合计的交通建设用地,日本全国共1.34万平方公里,占国土面积的3.5%,超过了占3.0%的住宅用地。交通用地占土地面积比率,在整个东京都为11.1%,在都心23个区达21.8%。东京都心23个区道路面积101.3平方公里,道路面积率达16.29%。从城市交通角度看,北京市区人口密度高于东京,如果道路面积率相应地高,那么道路可以容纳的机动车较多,撇开其他因素的影响,北京也不会像今天这样比东京还拥堵。据统计,北京建成区内城市道路面积共93.59平方公里,道路面积率为7.11%,只及东京的43.65%。首都功能核心区道路面积率12.03%,也只相当于东京市区平均水准的73.85%。道路面积率决定一定土地上的人口、车辆交通容量。与北京相比,东京人口密度较低而道路面积率高,人均道路资源较多。假设居民出行的公交分担率相同,并且城市人口的机动车拥有率、使用率相同,东京相对不易发生拥堵。而北京因为道路面积率低,同等地域范围内可以容纳的交通量就小,导致道路上行人与车辆的过度密集。

(二)路网密度高得多比起道路面积率来,一定面积土地上道路的延长即路网密度,是影响一定地域交通流量更重要的因素。道路与静态的停车场不同,长度才能满足交通与运输的需求。道路延长决定道路交通运输量,统计上以人公里或者吨公里作为客货运输量指标。平均每平方公里地面内道路的延长即路网密度,东京比北京大得多。行政区全域的平均路网密度,东京都达11.13公里/平方公里,是北京市1.73公里/平方公里的6.53倍。从建成区看,路网密度东京都23个区为19.04公里/平方公里,而北京仅为4.85公里/平方公里,东京是北京的3.93倍。由东城区和西城区组成的首都功能核心区路网密度为10.86公里/平方公里,也仅为东京市区平均水平的57.04%!北京与东京路网密度的差距远大于道路面积率的差距,源于北京道路普遍比东京宽阔。北京核心区道路宽度(未计人行道),东城区平均10.93米,西城区主干道44.27米、次干道21.1米、街坊路9.9米,包括小区道路在内的北京城市道路平均宽度为14.64米。1978年以来,北京市道路修得越来越宽。2010年北京城市道路里程为6355公里,是1978年2078公里的3.06倍。而城市道路面积9395万平方米,是1978年1611万平方米的5.83倍,面积比长度增加了更多倍数,说明道路宽度比过去扩大了。与此相对,日本全国道路车道与人行道合计的平均宽度为6米,其中车道只有4.2米。车道宽度在13米以上的四车道道路只占日本道路总长度的1.51%,而市町村道路占道路总长度的84.66%。包括人行道在内的日本道路宽度,国道13.0米~15.8米、都道府县道8.7米~10.6米、市町村道为5.2米。单计车道的宽度,则国道6.9米~8.0米、都道府县道5.7米~6.7米、市町村道3.8米。这种路幅较窄、市町村道占主体的路网结构特点没有城乡差异,例如东京都2009年市町村道路延长占当年道路总长的88.91%,这比它西边相邻的山梨县的81.19%还高出一截。东京区部道路中有长达10575.1公里的平均宽度(包括人行道)6.52米的村道。合计城市道路平均宽度,北京为东京的2倍以上。东京都的细密路网的优势表现为:1.在道路面积率一定的情况下,细窄道路使道路长度增加,更多住宅、商店等城市元素直连道路。交通是动态的存在,道路只是经过的空间而不是终止地。相同面积的道路,细长者连接着更多目的地,因而能够容纳、完成更多的交通量。2.细密路网下,某个地点或者路段因工程或者事故交通中断的话,车辆、行人可以方便地拐走旁道,途径选择多样。与此相对,宽阔道路使路网稀疏,人与车过度集中于数量有限的大路,不仅增加了交通事故发生率,而且一处交通障碍瘫痪一大片,交通选择途经少,绕道造成的浪费较大。吕剑等人通过交通规划软件TransCAD比较相同时空资源条件下宽疏道路与细密道路对于交通方式选择的影响。在人口规模、交通需求相同的情况下,较高的路网密度有助于降低绕行系数,改善可达性。城市路网绕行系数对出行者选择交通方式有显著影响,随着绕行系数增大,步行分担率降低而小汽车分担率升高,二者呈现线性相关。过于强调快速路和主干道路建设、忽视次干路和支路建设的城市道路系统使路网可达性变差,鼓励机动车交通而阻碍非机动车交通,出行者总成本增加,交通外部负效应增强。郭继孚通过对浮动车技术获取的数据分析不同出行在不同功能层次道路上的使用比例、动态非直线系数等发现,北京市区机动车出行动态非直线系数1.56,远高于方格路网通常最大系数1.414,证明绕行现象严重,存在大量无效交通。九成以上的交通都行经主干道,支路负担的通行距离只有约一半。3.东京都细密道路网使行人穿过马路比较容易,增加了道路对面商家的交易机会。北京道路宽阔,增加了行人穿越马路的困难,加之信号灯设置时间给机动车多而给行人少,成为行人闯红灯现象众多的重要因素。中国和日本城市路网的差异十分显著。即使市区道路面积率、机动车保有率和使用率相同,北京市道路宽阔而延长不足,也即对于交通参与者提供的到达性不足。爆发性增长的汽车集中于数量有限的大路上,机动车的过度集中成为交通事故的重要因素,同时也是拥堵易起的重要因素。

二、异质功能点的近接

城市是人类聚落的高级形态,它适应人类需求而产生和发展。迄今为止全球半数以上的人都选择在城市居住和生活,根本原因是城市的求知、就业机会多,劳动和资本收益大,价值观多元,各种需求较易得到满足,在分散居住的乡村状态下,交通不便、市场距离过长,谷物交换禽畜成本很高,促使农民除了种植作物外,兼业猪羊、鸡鸭的养殖,以满足自己对于肉、蛋等产品的需求。农民时常还得自己制作工具、建造房屋、纺织裁缝。城市因为居住、工厂、商店距离接近,降低了生产或交易成本。在讨论城市交通问题时,国内外不少研究者注意到了职场与住所远隔增加道路交通量的问题。其实,不仅职场,城市内商店、学校、医院等功能点的空间关系都影响着交通量。人们在道路上的旅行,除了少部分以旅行为目的的沿途观光者外,绝大多数是以旅行为手段,前往某个功能点寻求满足。道路只是经过的空间,非最终目的地。比较研究发现,东京都住宅区、车站、商店、学校、诊所等各种功能点规模较小但数量众多,在城市空间分布均衡。每个社区和街区中,性质不同的功能点紧凑混合,人们移动较少距离就能够满足多种生活需求。而北京的功能点一般规模较大但数量较少、分布稀疏,人们为满足需求必须进行较大距离的空间移动,增加了交通量。以青少年就学为例。现代社会,九年初等教育成为国家和监护人的义务,而且随着高等教育的发展,全社会在学群体占比越来越大,出入校园的教员、学生等构成城市交通量的重要部分。2010年,东京有学校4580所、学生234.67万人,平均每校512人。同年北京有各类学校3330所,在校学生数为329.96万人,平均每校991个学生。东京学校数量比北京多37.5%,而学生总数比北京少28.9%。

平均每校在校生数北京比东京多93.6%。与东京比较,北京学校数量少而平均规模大,使每所学校学生来源覆盖地域广。从小学在城市空间分布看,东京都2187.65平方公里范围内平均每1.67平方公里一所小学、2.66平方公里一所初中、5.03平方公里一所高中、2.07平方公里一所幼稚园、4.91平方公里一所专修学校、11.70平方公里一所大学(含短期大学)。北京全市16410.54平方公里面积内,平均每14.86平方公里一所小学、56.78平方公里一所高中、184.39平方公里一所大学、93.77平方公里一所高等教育学校。北京相对东京而言,平均每所学校生源覆盖地域范围,小学是东京的8.9倍、高中为11.3倍、大学为15.8倍(均为2011年数据)。教育功能点北京比东京规模大、集中程度高。北京各类学生330万人,每天需要利用城市道路往返学校者以200万计,构成了庞大的交通量。大而疏的学校布局对于交通运输的影响跟大而疏的路网类似,增加了学生和教员往返学校的距离从而增加了道路交通量。

城市作为相对于村庄而言的聚落,不仅在于其规模大、居民与建筑稠密,而且在于其具备多种功能,能够满足个人多方面的需求以及嗜好各异的不同人群的需求。日本城市中住宅、商店、学校、医院等不同性质的功能点在空间上紧凑组合,使人们无需过多的空间移动就能够满足日常生活的多方面需求。在以住宅为中心的不大的圆周内,能够比较方便地获得生活所需的大部分商品和服务。例如,2008年统计显示,日本住宅往来最近医疗机构的距离,全国在250米以下的占32.9%,250米~500米的占27.7%。东京更加便利,所有居住区中,到最近医疗机构距离在500米以内的占84.3%,在250米以内的占54.1%。特别是住宅与连接城市功能点的公共交通站点的近接,大大提高了人们利用公交的便利度。日本全国各类住宅距离最近公交站500米以内的占七成以上。东京都593.99万户中,住宅距离最近公共交通站点(轨道交通与巴士合计)200米以内的152.08万户,占25.6%;200米~500米之间的合计215.37万户,占36.3%;超过1公里的住户只有0.53%。相对日本城市而言,我国城市学习、工作、游乐和交往等异质功能点例如学校、政府机构、公园、展览馆和车站等,单体规模较大,而在城市空间的分布稀疏,与居民住宅远隔。这使人们获得某种功能付出的交通距离增加,道路交通量增大。在城市化过程中,大路、高楼的倾向进一步发展。

2010年,北京市公交客运量为68.98亿人次,比1990年33.47亿人次增加了1.06倍。而公交运营线路长度为19079公里,比1990年的2654公里增加了6.19倍,可见人们每次乘坐公交车的距离大大延长了。吕斌等人研究证明,北京市居住于可支付性住房(经济适用房)中的低收入群体到就业中心的平均通勤时间,无论公交车还是小汽车,2004年后都显著增加了,超过半数的居民单程通勤时间超过90分钟。职住远隔只是人们讨论较多的内容之一,北京其他功能点如公园、运动场馆、博物馆图书馆和行政机构等城市公共设施都与学校一样,规模宏大而数量稀少,远隔居民。假使学习、工作、购物、休闲等日常生活内容一样,北京市民必须比东京市民在道路上消耗更多时间和经济成本。这种徒然增加的交通量,是造成北京道路拥堵的重要因素。

三、交通与城市空间结构

我国刚刚进入私人汽车社会,但是交通拥堵、拥挤之严重可谓举世罕见。在为解决城市交通问题所做的努力中,首先在于对交通问题这种城市病病因的认识上,迄今为止常见的是:道路狭窄;道路、桥梁、车站、机场等交通设施数量不足;公共交通落后;交通管理不善;私人汽车过快增加;国民交通秩序意识差等。基于这些认识,采取的应对之策主要在两个方面:一是增加交通供给,在交通设施建设投入上力度空前、举世无双。北京在2001年~2010年对交通运输投资合计达3777.1亿元,是1981年~2000年的20年合计499.8亿元的7.56倍。其中市内交通投资10年合计1759.5亿元,达到1991年~2000年10间投资额102.4亿元的17.18倍。包括在道路、桥梁隧道、车站等的建设和智能化管理等方面的投入。二是控制交通需求,限制机动车的购买、使用。2007年8月北京首先开始实施机动车尾号限行措施,此后,南昌、长春、兰州、贵阳、杭州和成都等城市先后继行。2014年3月开始天津也加入机动车市区限行行列。从实施效果看,长期存在的交通运输紧张有局部的、临时的缓和,但整体上还在发展。随着私人汽车的快速普及和城市化带来的人口向城市的集聚,今后我国城市交通问题可能日益严重。采取诸多措施依然未能根本解决问题的原因,很大程度上在于迄今为止我们对于城市交通问题的认识,绝大多数囿于交通系统本身而未能把交通问题置于城市系统中综合考虑。城市是建筑和人口的汇集地。世界各国的城市虽然各有特色,但无非由住宅、工厂、商店、学校和医院等这些服务人类生产、生活需求的功能点组成。交通运输系统是把各个功能点联通起来支撑城市生命的血脉。众多功能点的空间结构是否合理,极大地影响甚至决定着交通系统的畅通与否和效率高低。我国城市住宅的极限密集、功能点的规模宏大,有利于单块土地、单个功能点的效益最大化,便利了管理者,却未曾考虑人口过度密集带来的外部不经济,没有实现整个城市利益的最大化。这点上,北京与东京的经济差距是有力的证明。以人民币计算的GDP,2009年东京都达60403.67亿元,是北京的5倍,人均GDP东京都为458924.7元,是北京的6.67倍。

东京的经济规模相当于以国家为单位的世界排名中的第14名,超过了全球绝大多数国家。如此庞大的经济体离不开发达的交通运输,而交通的高效与城市元素的空间结构合理密不可分。首先,异质功能点的近接或者说在有限范围内的混合,减少了交通运输量,而不影响人们多种需求的满足。医疗机构在日本城市中星罗棋布跟日用小店差不多,2009年东京共有医疗机构23818个(其中医院649个、一般诊疗所12629个、齿科诊疗所10540个),而同年北京只有6603个(医院522个、社区卫生服务中心1511个,其余门诊部、妇幼保健所、防疫站等合计4437个)。平均每百户家庭机动车拥有量,日本远高于中国,东京都心23个区(44.52辆)大于北京核心区(35.3辆)。东京不如北京拥堵的原因,除了公交发达使私家车使用率较低外,住宅与商店、学校、医疗等异质功能点的近接是关键因素。其次,与北京相比,东京居住密度低而路网密度高,人均道路资源较多。东京都23个区道路总长11841.1公里,人均道路面积11.32平方米,人均道路长度1.32米。而北京首都功能核心区(东城区与西城区)人均道路面积为5.12平方米,人均道路长度0.462米,分别为东京的45%和35%。人均道路资源少,是北京在机动车拥有率还不太高的时候就发生了严重拥堵的重要原因。城市是同人体一样的生命体,由众多支系统组合而成。各系统互相协调才能发挥整体功能。居民的居住形态与人口密度、道路面积率与路网的结构、功能点的规模与布置等构成的城市结构,内在地决定了城市交通系统的性质。要较好地解决我国迫在眉睫的城市交通问题,必须从城市空间结构这个大系统考虑,使城市各个子系统互相协调。这方面,日本城市经验值得好好研究借鉴。

作者:周建高单位:天津社会科学院日本研究所副研究员

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