西方城市公共交通空間研究進展:一個地理學的視角

段德忠,劉承良,桂欽昌,薛帥君

西方城市公共交通空間研究進展:一個地理學的視角

段德忠,劉承良*,桂欽昌,薛帥君

(華東師范大學城市與區域科學學院,上海200062)

得益于交通地理學跨學科優勢及其自身的政策性傾向,西方城市公共交通空間研究充分汲取各學科所長,在過去30年間取得了長足的進步,已完成了基礎理論和研究體系的架構,其中15篇論文在城市公共交通空間研究知識網絡演進中起到關鍵作用。當前城市公共交通空間研究正沿著“物質—社會—人本”的路徑演化,從單一問題研究向多維綜合研究發展,可達性與連接性、服務質量與服務均等性、運行效率與規劃政策、網絡復雜性、公共交通—土地利用一體規劃以及公交出行行為等成為當前研究的核心問題。然而相較于其他交通方式,西方城市公共交通空間研究仍顯不足,同時受交通地理學實證主義限制,創新多集中在方法論上。最后基于中國城市公共交通空間研究現狀提出了今后努力的方向:一是加強城市公共交通空間研究的社會和文化轉向;二是從“供給—需求”的二維視角解放出來,建構公共交通的“供給—需求—產出”三維空間研究框架,加強公共交通運行的空間可持續研究。

城市公共交通;CiteSpace III;交通地理學;知識脈絡

0 引言

作為城市基本公共服務的一部分,城市公共交通也是連接城市公共活動的紐帶。如果說城市道路網是塑造城市形態的骨架,那么城市公共交通就是城市這一有機體的血管,是城市內部各種實體流的載體。

改革開放以來,伴隨著人口的迅速增長和空間的高度集聚,超大型城市和城市群的生長是中國快速城市化過程中凸顯的重要空間特征之一,其以空間的高度集中,大大提高了資金、信息流動的效率,加速了經濟要素的周轉,刺激了財富的創造,但在城市高速發展的背后也面臨著諸多嚴峻挑戰,如兩極分化明顯、環境污染嚴重、道路交通擁擠、治安管理落后、服務設施缺乏等一系列“城市病”,尤其是道路交通擁堵,已經成為中國快速城市化過程中“城市病”的一大毒瘤,其問題診斷與破解策略研究也引起了政界和學界的持續關注。在一系列措施當中,“公交先行”或“公交優化”被廣泛認為是破解城市交通擁堵的“良方”,“公交都市”也一度成為諸如上海、北京、武漢這些中國巨型城市“解決交通擁堵,改善城市形象”的奮斗目標。然而事與愿違,公交網絡運行系統的結構性缺陷常常使公交成為城市交通擁堵的罪魁禍首。在這種背景下,理論和方法上的探索與創新成為破解城市交通擁堵、落實公交網絡研究重點和突破難點的關鍵所在。

作為人文-經濟地理學中一個分支學科,交通地理學是將交通運輸活動作為生產力地域組合中的一個環節及紐帶來考慮。與交通工程學、交通規劃學等學科不同,交通地理學更加注重從整體的視角研究交通運輸的空間差異及其與地域環境的相互作用,其整體把控的空間思維模式不僅起到很好的補充作用,又能指導交通規劃學者制定合理的城市公共交通發展規劃。城市交通擁堵是當前難以攻克的世界性難題,世界各國都采取各種各樣的對策來謀求城市交通狀況的改善和運輸效率的提高。相較于西方發達國家,中國無論是在城市公共交通建設上還是在城市公共交通研究上皆晚于西方發達國家,尤其在城市公共交通理論研究上還處在學習和借鑒的道路上?；诖?筆者利用CiteSpaceIII軟件,從交通地理學的視角對西方城市公共交通空間研究相關文獻進行了梳理,以期探索西方城市公共交通空間研究的知識脈絡、演變趨勢和研究熱點,為中國公交地理學的發展提供方向性的指導。

1 城市公共交通空間研究的前沿及知識基礎

1.1 研究前沿

20世紀90年代以來,城市公共交通空間研究前沿隨著時間不斷演進。由于城市公共交通的建設與運行職權多由各地政府管轄,從而造成公共交通運行效率低下,使得公共交通的“去政府化”和“市場化”訴求愈演愈烈。90年代初,放寬政府對城市公共交通的管制研究就成為當時的前沿,同時結合案例對公共交通發展的私營化展開廣泛的討論。90年代中期以來,隨著城市交通擁堵情況的加劇,職住分離下的城市公共交通日常通勤上升為研究前沿,相應的城市公共交通發展政策和規劃研究也成為前言話題。90年代末至21世紀初,隨著可持續公共交通概念的普及以及交通地理學的“社會”轉向,城市公共交通在減少社會排斥方面的作用研究與基于出行需求的城市公共交通均等化成為研究前沿。2010年以來,交通地理學的“行為”轉向趨勢加快,基于居民出行大數據的城市公共交通出行行為研究成為主戰場,同時隨著歐美發達國家“再城市化”及“再工業化”的推進以及金融危機后擬通過加大城市公共基礎設施投資以刺激經濟增長,城市公共交通與城市紳士化(gentrification)逐漸成為研究前沿。

1.2 知識基礎

研究前沿的知識基礎是“被前沿術語所在的文獻引用的科學文獻所形成的演化網絡和共引軌跡”[1]。文獻共被引分析通過描述文獻間存在的共被引關系,對現有研究的知識基礎進行研究。城市公共交通空間研究的被引文獻共現知識圖譜(圖略)中每個節點代表一篇被引文獻,節點的直徑與相應年份的引文數成比例。圖中共被引頻率最高的文獻是Cervero的“Travel demand and the 3Ds:Density, diversity,and design”一文,而網絡中心性最高的文獻為Frank的“Impacts of mixed use and density on utilization of three modes of travel:Single-occupant vehicle,transit,and walking”一文。與研究前沿一樣,知識基礎也沿著時間的變化而演進,在這種演進中起關鍵作用的15篇文獻構成了城市公共交通空間研究最重要的知識基礎。從時間序列看,城市公共交通空間研究知識網絡演進的關鍵文獻可以追溯到1959年Hansen發表的“How accessibility shapes land use”一文,該文作為交通地理學的奠基性文獻最早提出“可達性(accessibility)”這一概念,也是最早開展交通與土地利用關系研究的文獻,在城市公共交通空間研究領域,其被引次數多達35次,位于第二。另外,《T he Death and Life of Great American Cities》一書自1961年出版以來,即成為城市研究和城市規劃領域的經典名作,對當時美國有關都市復興和城市未來的爭論產生了持久而深刻的影響。簡·雅各布斯從批判主義視角,以紐約、芝加哥等美國大城市為例,深入考察了都市結構的基本元素(街道、公園、老建筑、貧民區等)以及它們在城市生活中發揮功能的方式,挑戰了傳統的城市規劃理論,使從事城市研究以及城市公共交通空間研究的規劃學者、地理學者對城市的復雜性和城市應有的發展取向加深了理解,也為評估城市的活力提供了一個基本框架。

進入20世紀80年代,基于出行需求的城市公共交通服務效率及均等性開始受到關注,以及政府主導的城市公共交通系統建設及運行的弊端已開始顯現。Ben-akiva的《Discrete Choice Analysis:Theory and Application to Travel Demand》和Aschauer的“Is public expenditure productive?”成為兩篇承前啟后的關鍵文獻。Ben-akiva在其著作中詳細介紹了離散選擇模型如何應用在交通規劃,并給出了一個完整的基于主體行為選擇的出行需求模型系統,為城市公共交通的行為研究奠定了基礎。90年代初,不同土地利用格局下的城市公共交通運行效率,即土地利用與公共交通的關系研究吸引了大批學者的關注。其中,“Impacts of mixed use and density on utilization of three modes of travel:Single-occupant vehicle,transit,and walking”和“T ravel demand and the 3Ds:Density,diversity,and design”這兩篇文章在知識網絡進化中做出了突出貢獻,成為網絡中最醒目的節點。

20世紀90年代末以來,可達性研究逐漸從其他交通方式轉移至城市公共交通,眾多交通地理學者就城市公共交通可達性的研究方法、可達性與土地利用以及從城市社會空間建構的角度探討城市公共交通可達性效應等方面進行了大量的實證研究。其中,Handy發表的“Measuring accessibility:An exploration of issues and alternatives”、Geurs發表的“Accessibility evaluation of land-use and transport strategies:Reviewand research directions”以及Preston發表的“Accessibility,mobility and transport-related social exclusion”這3篇文獻在城市公共交通可達性研究方面起到了關鍵的鋪墊作用。

2 城市公共交通空間研究熱點

文獻的關鍵詞是研究思想核心內容的濃縮與提煉,高頻度出現的關鍵詞反映了該領域的研究熱點。對城市公共交通空間研究文獻進行關鍵詞共現分析,發現在圖譜中,transportation與city兩個詞處于中心位置,它們的頻次和網絡中心性皆在前列,其他頻次和中心性較高的詞匯涵蓋了城市公共交通空間研究的內容和方法。結合文獻分析,表明城市公共交通空間研究是以transportation與city為中心,圍繞公共交通可達性/連接性(accessibility/connectivity)、公共交通服務質量(service quality)、公共交通服務均等性(service equity)、公共交通運行效率(efficiency)、公共交通發展規劃及政策(design/policy)、公共交通網絡復雜性(complex network)、公共交通與土地利用一體規劃(land use)、公共交通出行行為(behavior)等熱點展開。

2.1 Accessibility/Connectivity:可達性/連接性

在交通地理學中,可達性(accessibility)與連接性(connectivity)雖意思相近,但研究視角有所偏差。交通地理學可達性研究多從“人”的視角,研究人對交通基礎設施的可接近性,體現的是交通設施空間服務的非均等性。相對于其他交通方式,公共交通的可達性研究起步較晚,始于20世紀90年代初。早期的公共交通可達性研究較為注重空間上的物理可達性,即簡單的計算居民到達最近公交站點的步行距離,因此缺乏一個基本的理論研究框架。2003年,公交服務質量及能力評價手冊為公交可達性研究提供了一個標準:以公交站點為圓心,以1/4英里為半徑的圓作為公交服務的空間覆蓋范圍(輕軌、地鐵的服務半徑為1/2英里)。該服務半徑的確定綜合考慮了城市街道的連接性、人口居住密度以及步行需要穿越的人行道數等因素,因其簡單實用受到眾多學者的青睞。然而,以歐氏距離定義公交服務空間范圍使其在提出之時就迎來了質疑。隨后,考慮步行時間成本的公交服務水平指數(T ransit Level-of-Service Indicator,T LOS)和以公交線路/輕軌線路為中心的空間覆蓋測定法相繼被提出[2,3],從而實現了公交網絡可達性研究的時-空間融合。近年,隨著人們生活水平的不斷提高,對生活質量的不斷追求,居民公交出行的舒適性及安全性等因素逐漸被納入公交服務可達性的評價范圍之內。區別于可達性研究的“以人為本”,公交網絡的連接性研究則更多的是“以物為中心”,即從網絡本身屬性出發,多從設計與規劃的視角對公交運行線網及站點設置進行評價或提出建議。公交網絡的連接性研究略早于可達性研究,始于80年代。研究方法多基于圖論,集中于構建OD連接矩陣,從線網的拓撲連接方面考察公交網絡的連接性水平。21世紀初,利用復雜網絡與復雜系統理論研究公交網絡的連接性逐漸成為主流,從而造成公交網絡的連接性研究往往與復雜性研究合為一體,該部分將在下文“網絡復雜性研究”一節詳述。

2.2 Service Quality:服務質量

在西方公交地理學中,公共交通服務質量研究形成鮮明的兩個學派。一是致力于公交客觀服務質量研究(客觀學派),多從公交網絡本身出發構建公交網絡OD矩陣,基于系列評價指標(如乘坐時間、等待時間、換乘次數、車載容量等),對公共交通系統的服務(供給)質量進行評價。在客觀學派中,如何科學地構建OD矩陣成為其問題的核心所在,也是學者們不斷產生思想火花的前沿,從20世紀90年代初就開始“各抒己見”[4,5]。由于直接收集居民出行的OD信息較為困難且費用頗高,采用間接方式獲取乘客的出行信息成為學界默認的“科學方式”[6,7]。鐵路的信息自動收集系統給從事公交研究的學者提供了一個靈感,即從乘客票務數據(公交卡)中構建居民出行的OD矩陣[8]。然而由于公交卡(地鐵除外)僅提供一個單向進入的系統查詢功能,不能獲取乘客的目的地信息,從而無法構建一個完整的OD矩陣,因此需要一個合理的假設前提:居民出行使用公交卡最少為一天兩次,第二次的乘車地點即為第一次乘車的目的地,由此可以構建一個最接近事實的OD矩陣[9]。另一個學派主要從事于公共交通主觀服務質量研究,稱之為“主觀學派”,其認為公共交通直接為消費者提供服務,因此其服務質量應該被視為乘客的“感知”[10]。然而因主觀感知的三大特性(不確定性、異質性和不可分割性),公共交通“主觀服務質量”一直被視為一個復雜的、模糊的和抽象的概念[11,12]。基于乘客選擇的客觀屬性存在層次差異,眾多學者對感知質量的屬性(主觀服務質量評價指標體系及權重賦予)進行了分等定級[13,14]。直到目前,學術界仍然未就公共交通感知質量影響因素的分類達成一致意見,從而使從事公交規劃和研究的學者面臨極大的挑戰。然而,在綜合評估公交服務主觀質量的方法選擇上,學者們似乎形成了較高的默契,結構方程模型、離散選擇模型、神經網絡模型以及突破傳統研究范式應用數據挖掘技術的決策樹模型成為近幾年較為流行的方法。

2.3 Service Equity:服務均等性

對于地理學而言,均等性研究更加注重進入(接近)社會經濟活動機會大小的一種空間差異,顯然是一個人人平等的視角[15,16]?！肮步煌ǚ站刃浴?transit service equity)這一提法最初見于1964年美國的《民權法案》,并在1994年12892號總統行政命令中得到充分鞏固[17]。從空間差異視角解讀公交網絡服務均等性(水平層面)是西方交通地理學者尤為注重的一個研究方向,在20世紀80年代初就有所涉及[18],研究內容多從政策性的視角對公交網絡的發展規劃提出建議,即就公交服務非均等化造成的消費者福利均勢局面破裂以及社會階層分化加劇等問題,提出在公交網絡規劃中如何解決的方案[19,20]。90年代末期,研究視角從“對策”向“評價”轉變,即提出一系列方法對公交網絡服務的均等性進行評價,從而導致評價指標體構建、評價方法以及相應的案例比較研究成為公交網絡均等性研究的前沿[15,21]。最近,西方交通地理學的“社會”轉向趨勢加快,這在公交地理學方面顯得尤為明顯,公共交通服務的均等性對社會下層或低收入人群的影響研究、公交服務的均等性在減少社會排斥方面的作用以及公交網絡服務均等性在架構社會不同階層溝通橋梁方面的作用研究引起了大批交通地理學者的關注[22-24]。然而就目前而言,雖然西方國家從法律上對公交網絡服務的均等性有著明確的要求,但仍然沒有一個被普遍接受的標準框架。

2.4 Efficiency:運行效率

隨著公共交通財政支出的逐年降低,出于“經濟性”的考慮以及重組公共交通運行體系的需要,公共交通運行效率評價被提上日程,并引起了大批學者的關注。相較于交通工程、公共管理等學科,交通地理學則更加注重公交運行效率的空間差異研究。由于空間運行數據獲取的局限性(微觀尺度數據難以獲取),早期公交地理學之效率研究多從公司運營的視角評價其營運績效及服務空間供給的合理性。研究方法多借鑒經濟學的方法從投入產出的視角進行評價,常見方法有數據包絡法(DEA)和隨機前沿分析(SFA)。研究尺度集中于縣(郡)、市以及國家層面,如Georgios等運用DEA法對希臘薩洛尼亞市的公交運行效率進行了評估[25];Sami等基于SFA對18個國家64家公交公司的運行效率進行了評價,認為營運管投資規模以及投資規模對公交運行的效率影響較大[26]。近年基于Web-GIS平臺開發的公交運行可視化系統賦予了公交運行數據的地理參考和實時動態性,給公交地理學者提供了極大便利,從而實現了公交運行效率研究從“一城之上”向“一城之內”轉變,即注重城市內部公交運行效率的差異,具體可細微到某條公交線路或某個公交站點的布局問題[27]。實際上,早期研究公交運行表征(performance),即空間服務范圍的學者已注意到城市內部公共交通(地鐵和城市公交)服務空間存在重復疊置的問題,并認為排除重復空間是提高公共交通運行效率的首要舉措,但總體而言研究缺乏深度。Web-GIS的應用使得交通地理學者能夠從時-空間(微觀)效率的視角發掘公交運行網絡的效率差異(關鍵路徑識別)以及從效率均衡的角度提出優化對策(全局分擔運載壓力)。隨后,融合地理信息的GIS-DEA、GIS-SFA等空間效率評估法相繼提出,從空間投入-空間產出視角研究公交運行效率的時空差異及優化策略成為近年的前沿課題[28]。

2.5 Design/Policy:規劃及政策

交通地理學的應用本質及其與政策、實踐的關聯性被認為是其在人文地理學中獨樹一幟的根本原因。在2012年英國皇家地理學會年會的小組討論上,“交通地理學越來越強的政策性傾向是否意味著離地理越來越遠”這一命題引起了參會者廣泛而深刻的討論[29]。剔除交通地理學的“政策性”本質,西方公共交通發展政策專項研究在20世紀60年代末就有所涉及,主要是呼應緩解城市交通擁堵的公交發展規劃。公共交通作為城市基本公共服務的一部分,其運行管理及規劃建設一直受政府把控。在強力的政府財政支出下,西方城市公共交通建設發展迅猛,很好地化解了快速城市化進程帶來的交通擁堵問題。然而以提高城市居民的可達性,減少私人車輛的使用率和減少碳排放為目的,不以居民出行需求為導向的公交發展政策雖能在早期促進公共交通系統發展迅速,但其利用率低下的問題一直存在[30]。進入80年代,隨著公交服務能力不斷提高,其運營成本也隨之上升,政府只有逐年提高財政補貼才能勉強維持公交系統的正常運轉,公交運營赤字問題不斷加劇。出于破解赤字問題,學者們將研究視角轉向“政府補貼”,即從政府補貼覆蓋赤字的效率上研究公交發展政策,但成效較低,因為政府的大部分補貼不是用在提高公共交通使用率上,而是用在了發放員工不斷提高的工資上[31,32]。同時期,公交規劃實踐理論得到長足發展,公交規劃的方法創新和公交系統評價是公交地理學者較為關心的另一個話題,并進行了大量的規劃案例比較研究。近年,經濟危機使得西方國家政府財政收入出現困難。在最基本的公共服務財政支出也得不到保證的情況下,學者們開始將希望寄托于市場,一致認為應該打破政府主導的局面,通過承包或者招標的形式引入市場競爭機制,從而降低成本[33,34]。還有一些學者從特定城市出發提出針對性的公交發展政策[35]。然而,市場尋求的效益最大化與公共服務供給的均等化存在著結構性的矛盾,如何權衡兩者之間的利益也成為學者們不得不思考的問題[36]。

2.6 Land Use:公共交通與土地利用

城市形態、城市空間結構及城市公共活動的空間分布影響著城市居民的移動行為及出行方向選擇,作為城市公共活動的連接紐帶,城市公共交通系統的發展也通過影響城市土地利用格局參與城市形態的塑造。城市土地利用及城市形態與城市公共交通之間互相促進和互為制約是學者普遍認可的事實,相較于單向或雙向影響程度研究[37],學者們更為關心的是如何實現二者的協調發展。在這一點上,交通地理學者和城市規劃學者形成了較大的默契,即空間上的綜合規劃被認為是破解矛盾的最佳方式[38],然而在如何“綜合”的問題上學者們見解不一,以至于綜合規劃模型及案例驗證研究成為熱點話題[39]。早在20世紀60年代,就有學者致力于公共交通和土地利用的綜合規劃模型(Land Use-T ransport Interaction planning models,LUTI)研究,至21世紀初,關于綜合規劃模型的發展已經歷三代更迭:第一代為基于引力和熵最大化原則的空間交互作用模型[40,41];第二代為基于效用最大化的多項分對數模型(multinomial logit models)[42];第三代為基于微觀數據和活動的出行模式[43]。然而這三代模型都因過于簡化決策者行為和忽視動態追蹤(偏靜態)[44],使得政府(英國、澳大利亞、瑞典等)在應用這些模型進行綜合規劃時面臨難以持續的局面(地方之間、部門之間的利益難以協調)[45,46]。為彌補這些缺陷,在可持續公共交通發展理念下,融合利益分配機制的多元決策模型和動態仿真模型相繼被提出,使得公共交通和土地利用的綜合規劃模型正加速朝第四代發展[47]。2008年的經濟危機和2009年的歐洲金融危機,使得吸收大量資本的房地產、銀行、金融等行業面臨嚴峻挑戰,加大對城市公共交通設施的投資不僅是西方政府復興城市(再城市化)的核心部分,也是刺激經濟增長和提升投資者信心的主要途徑。因此近年來,公共交通投資與城市形態(城市空間結構)重塑逐漸成為學者們的研究重點。

2.7 Complex Network:網絡復雜性

在公共交通網絡復雜性研究方面,西方交通地理學形成兩段鮮明的發展期,一是從20世紀80年代末至21世紀初的分形公交網絡研究;二是21世紀初至今的復雜公交網絡研究。分形理論[48,49]被廣泛應用于描述各種復雜空間現象,如城市地理、城市形態、景觀結構和交通網絡等。西方交通地理學對公交網絡的分形研究始于20世紀80年代末期,隨著分形理論及分維測算方法的不斷發展和改善,使公交分形研究在90年代末期達到頂峰。研究內容集中于解讀公交網絡的分形性質,如法國里昂市的公共交通路網[50]、法國巴黎公交網絡[51]、韓國首爾的公共交通系統[52]等。進入21世紀,簡單性原則和還原論思維因無法解釋系統自組織和整體功能“涌現”現象備受挑戰,一門系統研究復雜系統和復雜性的科學——復雜科學應運而生,使得復雜網絡逐漸替代分形理論成為西方交通地理學透析交通網絡復雜性的理論基礎。實際上早在20世紀60年代,就有學者對現實聯系網絡的復雜性進行了模型和實驗探討,以ER隨機圖模型和“六度分離”實驗最具影響力。此后,科學研究不斷發現許多網絡均具有復雜性,但鮮見論及交通網絡的復雜性。20世紀末,交通運輸系統的網絡復雜性開始引起關注[53,54],但此時的交通網絡復雜性研究并未受到廣泛重視。1998年Barab si&Albert的無標度網絡和1999年Watts&Strogatz的小世界網絡的相繼發現,在學術界掀起一股廣泛而深遠的交通復雜網絡研究熱潮[55,56]。公交網絡是交通地理學者透析實體聯系網絡空間復雜性的一大載體,研究內容包括公交網絡的無標度性、小世界性[57,58]、可靠性[59,60]、中心性[61]和穩定性[62-64]等,普遍揭示出公交網絡是一介于規則網絡和隨機網絡間的復雜網絡,在拓撲結構和統計上具有小世界性、無標度性、自組織性、非線性作用等復雜性特征[65]。

2.8 Behavior:公交行為

居民出行行為的時空分異是行為地理學者研究居民生活規律及空間感知的重要切入點,也是交通地理學者從服務交通規劃的角度研究居民出行需求及規律的主要抓手,其中城市公共交通出行行為研究首當其沖。探索公交出行行為的時空分異能夠為公交需求建模和公交規劃提供準確的信息和參考,相關研究始于20世紀80年代末[66]。早期公交行為基礎數據多來源于研究者的問卷和走訪調查,因樣本量小、主觀性強以及費用較高,其數據的真實性和可用性受到廣大學者的質疑[67,68]。與基于公交智能卡建構出行OD矩陣評價公交服務質量研究同步,詳細記錄個人出行信息的公交智能卡數據被作為一個新的公交行為數據來源在過去十多年里受到學者們的一致歡迎。交通地理學者利用公交卡數據研究居民出行行為主要從三方面進行:一是居民乘車(boarding)的時空間行為;二是居民換乘(transfer)的時空間行為;三是居民公交出行的空間軌跡(spatial path)研究。居民乘車的時空間行為研究相對較早,多結合案例進行比較,常見的研究方法有聚類分析和GIS的可視化等,研究內容在群體規律的總結上注重對特殊群體(如學生)出行行為的解讀[69]。居民換乘的時空間行為研究是在乘車行為之后發展起來的,相對于乘車行為,換乘行為則顯得更為復雜。為方便研究,設定換乘時間期限成為學者們簡化問題的主要途徑,常見的時間期限從30 min到2 h不等[70,71],如Hofmann等以90 min為限,利用迭代算法研究了英國居民公交換乘地點的空間分異規律[72]。居民公交出行的空間軌跡研究是伴隨對公交數據的審查興起的,僅包括上車時間和上車地點的公交數據無法建構一個完整的出行信息從而使得居民日出行規律得不到真實解讀,因此一系列前提假設[73,74](如最短步行距離;下一次上車即為第一次下車地點)和其他數據集[75](如車輛自動定位數據和乘客自動計數數據等)被學者們開發和引進以模擬居民出行的空間軌跡。當前,隨著大數據的廣泛應用和時序定位數據的輔助,居民日出行空間軌跡研究逐漸成為研究前沿。

3 結論與啟示

3.1 結論

(1)得益于交通地理學這一跨學科優勢,西方城市公共交通空間研究在過去30多年間取得了長足的進步,研究主題和研究方法趨向多元化,但整體仍顯不足。交通地理學是由地理學與交通相關學科融合共生的一個上層學科,其學科理論基礎由地理學、數學、經濟學、社會學、心理學、物理學、城市規劃學等學科共同構建。城市公共交通研究者充分汲取了各學科的所長,將各學科的研究方法及理論都納入分析框架,從而對城市公共交通系統的自組織生長及復雜性進行了詳盡的研究,研究主題從公共交通可達性逐漸向公共交通服務、效率、發展政策、出行行為等延伸,呈現從單一問題研究向多維度綜合研究發展的趨勢;另一方面,西方城市公共交通空間研究呈現出多種思潮共存的現象,從實證主義,到制度、人本、社會轉向,再到公共交通行為地理學和公共交通時間地理學。近年來,交通地理學者就實證主義與批判主義誰主沉浮的話題展開了激勵的爭論。通過持不同觀點的學者之間的開放而具有建設性的交鋒,交通地理學的學科地位將得到強化,而城市公共交通將會因其本身具有的濃厚“社會”屬性成為主戰場。但整體來看,與其他交通方式相比,城市公共交通空間研究仍需加強。以《Journal of transport Geography》(1993—2014)為例,22年來該雜志年均刊發關于航空類文章占比達到12%,水運類文章占比達到9%,公路類文章占比達到13%,城市公共交通相關研究文章僅占5%,僅高于鐵路類(3%)。從近5年的發文量看,城市公共交通研究則為最低(4%)。說明在整個交通地理學領域,城市公共交通空間研究仍顯薄弱,急需加強。

(2)研究視角微觀化,質性研究方法凸顯,但受交通地理學的實證主義限制,西方公共交通空間研究的創新集中在定量方法上。近年來,公共交通地理學的研究重點逐漸由宏觀區域(城市)和系統整體(公共交通系統)轉向微觀個人、家庭和近鄰,在不同層次的研究中也更加強調“人”的作用及個體受到的影響。與此同時,深度訪談、自傳經驗、公眾記錄、行走訪談等質性研究方法日益成為西方公共交通空間行為研究的主要方法。然而不可否認的是,受交通地理學的實證主義限制,定量研究仍然是公共交通地理學的主體方法論。交通地理學是伴隨著人文地理學計量革命發展起來的,但卻未隨著人文地理學批判主義思潮及時轉向,從而造成實證主義一直是其學科架構的方法論基礎,定量研究被認為是交通地理學的“核心”。雖然城市公共交通空間研究近年顯現出的社會轉向使得質性研究方法呼聲很高,但隨著信息技術的發展使得具有GPS定位功能的移動設備所提供的大數據被認為是一個全新的、客觀的、研究“人”的出行行為的數據來源,數據挖掘及計算挑戰迫使交通地理學者急需通過實證主義的定量研究去解決。而且從最近幾年刊發的論文看,計量方法的創新研究仍占主導地位。

(3)積極響應時代問題,研究多具政策性。20世紀50年代,歐美發達國家先后進入了逆城市化發展階段,具體表現為城市人口、服務業及相關產業向郊區遷移的一種離心分散化現象。職住分離下的市郊通勤對城市公共交通系統提出了巨大的挑戰。相應地,城市公共交通空間研究主題集中于城市公共交通的可達性、市郊公共交通建設、職住公交通勤、公共交通與郊區土地利用等新領域。80年代,西方發達國家又先后進入后工業化社會,知識經濟和服務業日益成為經濟發展和社會進步的主導。同時,“再城市化”和“復興城市”一度成為歐美發達國家政府的重點工程之一。相應地,城市公共交通空間研究主題也迅速轉向城市公共交通的服務質量、服務效率及均等性研究。進入新世紀,隨著信息技術的快速發展,基于移動設備端或桌面信息系統獲取城市居民出行大數據成為城市公共交通空間研究的新數據來源。2008年的經濟危機和2009年的歐洲金融危機,又使得公共交通投資與城市形態(城市空間結構)重塑成為研究重點。交通地理學的應用本質及其與政策、實踐的關聯性被認為是其在人文地理學中獨樹一幟的根本原因。這一點在城市公共交通方面顯得尤為明顯,從政策建議到政策參與,從政府主導到引入市場競爭機制再到公眾利益均等,交通地理學者在城市公共交通方面的研究頗具政策導向性。近年,交通地理學者愈發不滿足于獨白式(monologue)的交通發展政策參與形式,在2012年蘇格蘭政府和2013年英國交通運輸部組織的英國皇家地理學會年會交通地理學小組討論會上,與會者皆提出應直接與政府對話來避免交通發展政策因政治體制的時間不兼容問題而難以實踐的窘境。

3.2 啟示

在中國交通地理學科長期發展過程中,學科發展的目標和動力是滿足國家和社會需求,學術思維與研究成果多以實踐為導向。中國城市公共交通空間研究相較于西方頗具借鑒性,即在借鑒西方成熟理論和方法的基礎上,對中國現實城市公共交通問題進行研究,從而缺乏理論探索和方法創新。為提高中國交通地理學的國際影響力,中國交通地理學者應不斷加強國際交流和國際合作,逐漸與國際研究接軌。因此,從西方城市公共交通空間研究進程看,中國公共交通地理學在未來應加強以下兩方面的研究:

(1)加強城市公共交通空間研究的社會和文化轉向。加強城市公共交通空間研究的文化轉向一是順應研究視角微觀化的要求,二是凸顯質性研究方法的重要性。改革開放以來,伴隨著人口的迅速增長和空間的高度集聚,超大型城市及城市群的生長是中國快速城市化過程中凸顯的重要空間特征之一。但在城市基礎設施、服務設施、社會保障體制的完善升級遠遠落后于城市規模增長速度的中國,城市人口規模的增加和集聚在社會層面則意味著城市收入的不平等加劇、社會階層分化更加明顯。城市公共交通作為城市基本服務的重要組成部分和連接紐帶,其服務的均等性可謂是牽一發而動全身。因此,中國的城市公共交通空間研究則應更加關注公共交通服務與社會空間匹配性,如公共交通對社會各階層的影響研究、公共交通在社會各階層溝通中的作用研究以及公共交通服務空間與社會公交出行需求空間的匹配研究等。另外,城市空間的差異性最終是體現在“人”的差異上,進而集中反映在文化上,不同的城市空間具有不同的文化價值觀和文化符號,因此城市公共交通服務與城市文化空間的匹配性理應得到重視和研究。

(2)從“供給—需求”的二維視角解放出來,建構公共交通的“供給—需求—產出”三維空間研究框架,加強公共交通運行的空間可持續研究。以往城市公共交通空間研究多從社會需求(人口密度、就業密度、城市公共服務設施密度以及商業密度等)和公共交通供給(公共交通連接性、可達性、運行效率等)兩方面去建構,忽視了城市街道網形態與結構的內生作用。將公共交通,特別是公交車運行系統視為獨立的交通運輸方式進行研究與實際不符,公交車運行網絡與其他交通方式不同,其運行沒有自己特有的軌道,必須依賴于城市街道網絡,城市街道網絡的形態與結構直接決定公交車運行網絡的分布與發展。從一定程度上講,城市街道網絡就是城市公共交通服務的供給商,決定著城市公共交通發展的最大閾值,即一條街道所能承載的公交車是有限的;城市公共交通系統就如同生產線,以出行服務作為其產品銷售給城市居民,同時產出環境污染物;城市居民公共交通出行需求是決定城市公共交通系統生產量的最小閾值,即生產多少產品才能滿足居民出行需求。因此公共交通,特別是公交車運行網絡的空間研究框架需從城市道路網供給、城市居民公交出行需求和城市公共交通服務三方面建構。公共交通運行的空間可持續研究就是從空間供給、空間需求和空間產出三個視角對城市公共交通的空間運行效率進行全方位評估。

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Advances in Space Research of Western Urban Public Transport:A Geography Perspective

DUAN De-zhong,LIU Cheng-liang,GUI Qin-chang,XUE Shuai-jun
(College of U rban and Regional Science,East China Normal University,Shanghai 200062,China)

In this paper,on the basis of traditional literature statistics and the Web of Science database,the current situation of space research in western urban public transport was analyzed from a geographic perspective with the help of CiteSpace III.The study found that thanks to the interdisciplinary advantages of transportation geography and its own policy preferences,space research of western urban public transport has made considerable progress in the past three decades,it has completely built up its basic theory and research system,in which 15 papers played a key role in the knowledge network evolution of space research in western urban public transport.Now,the space research of western urban public transport is experiencing the evolution path from material to social and to humanistic.The research perspective also has developed from a single question to the multidimensional comprehensive study.Accessibility and connectivity,service quality and service uniformity,operational efficiency and planning policy,network complexity,integrated planning of public transport-land use bus and travel behavior have become the core issues.However,compared to other transport modes,space research of western urban public transport is still insufficient,as well as by the positivism restriction of transport geography,innovation is more focused on the methodology.Finally,based on the current situation of space research in Chinese urban public transport,the direction of future efforts was put forward.First is to strengthen the social and cultural turn of space research in urban public transport,the second is to construct the three dimensional space research framework of"supply-demand-output"so as to enhance space sustainable research of public transport running.

urban public transport;CiteSpace III;transport geography;knowledge network

U12

A

1672-0504(2016)05-0087-10

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.05.014

2016-03-10;

2016-05-20

國家自然科學基金項目(41671123)

段德忠(1989-),男,博士研究生,主要從事交通地理與創新地理研究。*通訊作者E-mail:chenglianglew@163.com