面向過程的城市綜合交通體系彈性規劃方法

黃 偉，蔣金勇，徐惠農

(深圳市城市交通規劃設計研究中心有限公司，廣東深圳518021)

面向過程的城市綜合交通體系彈性規劃方法

黃 偉，蔣金勇，徐惠農

(深圳市城市交通規劃設計研究中心有限公司，廣東深圳518021)

在社會經濟快速發展、產業結構不斷調整的大背景下，城市空間組織往往面臨再構需求，同時也對交通體系結構提出新的要求。因此，亟須建立綜合交通體系彈性規劃方法與路徑，研究在遠期戰略與近期建設間面向過程的連續性、彈性規劃的技術思路。在梳理現狀交通規劃實際問題的基礎上，通過分析城市空間組織與交通系統互動演變機理，提出城市—交通互動發展模型。以需求彈性為切入點，構建面向過程的綜合交通體系彈性規劃分析框架，明確彈性規劃實施路徑與核心要點。包括基于需求彈性的多層次規劃協調機制、彈性項目庫要素結構、動態監測及評估體系，以及城市—交通互動視角下的彈性項目庫實施機制，從戰略層面尋求面向過程的城市綜合交通體系彈性規劃路線。

綜合交通體系規劃；城市空間；彈性規劃；面向過程

0 引言

新時期經濟轉型背景下，城市產業結構調整成為長期趨勢，往往要求城市空間功能布局進行相應優化。雖然新一輪城市發展已經面臨用地資源的空間約束，但是城市空間功能優化仍在大規模進行。根據發達國家城鎮發展經驗，從城市空間形態定型到城市功能調整基本完善仍需20~40年[1]。城市空間結構調整要求城市交通系統進行組織方式轉變與網絡結構調整。

城市空間規劃的藍圖在實現過程中的空間組織往往不是終極藍圖的縮小版，而更可能是不同的空間組織。城市交通組織最不利、最艱苦的情形并非出現在規劃藍圖形成時，而往往在交通設施尚不完善的發展過程中[1]。然而，現有規劃體系注重終極狀態規劃藍圖的表達，卻忽視對規劃過程的認識。城市演化的不確定性加重了規劃過程的復雜性。要實現城市的規劃藍圖，避免由于對規劃過程的認識不足而制約規劃作用的發揮，應加強對規劃過程的研究，增強對城市演化過程的調控能力[2]。同時，隨著大數據在交通領域的興起，交通數據監測、評估逐漸由靜態向動態轉變，通過構建多維動態數據及時、精準把握城市與交通系統發展特征，為提高城市與交通演化的過程調控能力提供重要的技術支持，促使構建面向過程的綜合交通體系彈性規劃技術框架成為可能。

面向過程的彈性規劃研究主要集中在城市規劃層面，通過明確彈性規劃的技術手段，賦予城市空間靈活適應動態社會經濟環境的能力。在交通規劃層面，主要集中在交通需求的不確定性以及不確定性分析下的道路規劃設計，側重于中微觀視角，而宏觀視角的彈性規劃協調機制研究相對匱乏。應從戰略層面研究遠期戰略與近期建設間連續性、精細化的協調規劃技術思路，為增強城市綜合交通體系規劃過程的調控能力提供參考。

1 綜合交通體系規劃既有問題

1.1 空間視角

1）城市與交通協調發展機制尚未完全建立，難以有效發揮交通對城市發展的引導作用。

城市空間結構形成與交通體系構建是城市有機發展過程中在城市與交通兩大空間層面的客觀表現。城市空間規劃視城市為一個整體，后逐步將交通、市政及產業等城市空間天然組成要素切割開來，分在不同部門完成，然后再納入城市規劃。這一分化加劇了城市空間規劃與交通規劃的割裂，造成現行規劃體系中二者同一空間、同一內容、不同規劃。脫離城市空間規劃的交通規劃越來越短視而工程化，追隨需求和近期問題的解決；同樣，剝離專業支撐的城市空間規劃越來越虛無，意圖無法傳遞，成為空中樓閣[3]。

2）傳統的交通體系增量規劃思路難以完全應對城市用地空間緊約束的發展形勢。

在城鎮化和城市規模快速擴張階段，超前建設、滿足需求成為城市交通規劃建設的核心，有效指導城市快速擴張時期的交通建設。近年，許多大城市的城市空間發展已經從增量擴張走向存量優化，城市用地空間面臨資源緊約束，而城市空間功能優化調整仍在持續進行。

城市發展的新形勢也將反映在城市交通體系的規劃建設上。城市空間結構的調整要求城市交通體系在交通組織方式與網絡結構等方面進行響應。而城市用地規模的約束卻限制了交通網絡的平面拓展。為積極響應空間結構調整、支撐城市空間擴容，交通系統亟須構建更復雜的立體網絡，也對多方式一體化協調規劃建設提出更高要求。

1.2 時間視角

1）強調規劃的硬性約束而對彈性內容缺乏重視，降低了規劃的指導作用。

規劃客觀上存在硬性和彈性的統籌協調。規劃的硬性主要表現為規劃作為政府部門進行依法行政的剛性和不可替代性。而基于對未來的預測進行規劃，首先就要面臨城市的復雜性以及未來的不可預測性，因此規劃的大部分內容必須根據實際需要不斷調整。而事實上，為強調規劃的嚴肅性，在編制的過程中突出規劃的強制性內容，但在實施過程中，由于缺乏對規劃彈性的把握，一味突出規劃的強制性反而使規劃難以執行[4]。

2）對發展過程的關注不足，未能形成規劃、建設、運營、管理的互動反饋機制，進一步限制了規劃的實施效果。

交通體系構建是個動態、復雜的過程。在規劃層面，不僅要合理安排城市交通各子系統關系，還應注重對系統整個發展過程的關注，綜合考慮規劃、建設、運營、管理訴求。既有協調機制往往以治理結構內部層級式的互動為主，跨部門的統籌協調式微，對規劃的實施與管理缺乏重視，規劃效果難以保障[5]。以鐵路樞紐為例，依托高鐵車站建設的長途汽車客運站常常缺乏與鐵路換乘的一體化考慮，占地面積過大，布局孤立。

2 城市空間組織與交通系統互動演變機理

2.1 城市空間結構演進模式與彈性特征

城市空間結構是城市功能區的地理位置及其分布特征的組合關系，是城市功能組織在空間地域上的投影[6]。城市空間變化反映了降低城市空間組織成本的發展訴求[3]。美國學者弗里德曼的核心—邊緣模型(見圖1)描述了城市空間由均衡狀態和單中心發展到不均衡與多中心的空間組織過程，并最終呈現多中心、多層次、組團型發展形態(見圖2)。

圖1 核心—邊緣模型Fig.1 Core-edge structure model

圖2 多中心、多層次、組團型發展模型Fig.2 Polycentric,multi-level and cluster-based urban development model

圖3 不同交通方式導向下的城市空間特征Fig.3 Urban spatial characteristics under different transportation modes

城市作為社會—空間辯證統一體，一切社會經濟活動均處于持續運動狀態，城市也由此呈現復雜、瞬息萬變的發展特征。在時間維度上，將具有較長生命周期的城市空間與瞬息萬變的社會經濟發展環境相匹配，增強兩者之間的互動，減少磨損，創造具有彈性的城市空間尤為重要[7]。相較于單中心攤大餅的結構，城市帶狀組團的生長結構更具彈性，而網絡結構同樣是一種能夠迅速適應外部環境變化、抵抗不確定性的空間組織形式[8]。

2.2 城市空間結構與交通系統互動機理

交通工具的革新會從根本上影響城市空間的組織模式。在以步行—有軌電車—個體機動化交通工具為主導的交通發展路徑下，城市空間也反映出相應的組織特征(見圖3)。近年來，軌道交通的大規模建設對城市空間結構的調整起到至關重要的作用。20世紀90年代后，東京都市圈通過建設大量區域快線并逐步加強外圍圈層之間的軌道交通建設支撐城市新形態構造，打造多級、多圈層的東京都市圈空間結構[10]。

城市空間擴展以及空間結構調整，同樣要求交通體系進行積極響應。在時間維度上，需要將城市空間的結構變化與交通體系的構建相匹配，增強兩者之間的互動，創造具有彈性的交通體系。然而城鎮化快速發展階段，城市空間組織往往存在多條發展脈絡，難以精準把握未來的發展趨勢，進而影響城市交通體系的構建路徑。例如，《深圳市城市總體規劃(2016—2030)》強調在外圍圈層構建集合城市，以發揮更大城市功能，緩解核心區系統壓力。其中，深圳東部根據東進戰略要求，全面提升龍崗—坪山東部中心發展定位，構建東部城市中心(見圖4)。同時，由于就業崗位進一步向核心區集聚，通勤范圍繼續向外圍蔓延，東部集合城市面臨進一步承接核心區就業人口居住需求的發展趨勢。東部集合城市未來發展至少存在兩大主線，交通體系無論按照總體規劃意圖，還是遵循城市內在的發展慣性，均會面臨較大的失衡發展可能，亟須加強過程調控，促進城市與交通高效融合、互動發展。

2.3 城市交通需求預測客觀不確定性

交通需求預測的不確定性同樣要求綜合交通體系進行彈性規劃。首先，城市空間結構變化的不確定性和漸進性增加交通需求預測的不確定性。一定的城市形態決定了不同類型用地在空間上的分離，引導交通量的空間分布，進而影響交通方式選擇。而且，不同功能用地的開發時序同樣影響交通需求的空間分布特征。例如，在城市新中心的培育期，其周邊居住用地的開發時序不同將對未來交通需求分布造成根本性改變，在新中心建設后形成的居住區往往較新中心建成前形成的居住區具有更高的聯系程度，即便居住區的區位一致。

交通需求預測本身還表現出隨時間變化的不確定性。交通預測實際上是在某個假定的邊界條件下對未來交通需求狀況進行判斷和分析[11]。交通需求客觀存在長期的不確定性與短期的隨機性[12]。長期需求的不確定性指未來發生的事情需要在現階段對其估計，由于人們對未來的真實情形無法完全預知，導致需求量預測結果未知。長期需求的不確定性除受城市及社會經濟發展的不確定性等因素影響外，還隨著時間尺度的擴大而表現出更大的不確定性。此外，由于交通需求的產生機理是個人出行決策，雖然表現出一定的規律，但也隨時空變化而隨機變化，表現出短期的隨機性。圖5給出了交通需求的長期不確定性以及短期隨機性與時間的變化關系。

3 面向過程的綜合交通體系彈性規劃分析框架

3.1 城市與交通互動發展模型

結合城市、交通發展階段，構建城市—交通互動發展模型，其協調發展一般需經歷從屬、平衡和壓力三個階段(見圖6)。

1）從屬階段為城市發展起步階段，城鎮總體規模偏低，且表現為獨立極核，城鎮化水平一般。該階段城鎮空間尺度較小，對應的交通體系構建以步行和自行車交通為主，對機動化交通的發展需求較弱。

2）平衡階段為城市規模快速增大階段，對周邊吸引力增大，城市空間向外擴展，城市邊緣區逐漸城鎮化。城市空間尺度快速增長，交通體系的構建對機動化交通發展提出較高要求。同時，亟須加快推進交通設施供給以滿足城市人口及空間雙重增長引發的增量需求。

3）壓力階段以城市空間結構優化調整為重點。隨著城市規模不斷擴大，中心區對周邊地域的吸引力隨距離增加而減弱，在中心區外圍逐漸形成副中心，最終呈現多中心網絡化空間結構。該階段交通體系的構建重點是優化交通結構，與城市空間結構協調發展，積極構筑快速交通體系，加強副中心與主中心以及副中心之間的交通聯系。隨著壓力進一步增大，最終要求通過服務和政策來響應需求變化，并強調引導多方式協調發展。

城市交通體系在演進過程中可能與城市空間結構存在偏離，特別是城鎮快速發展以及隨后的空間結構優化調整階段。當城市空間與交通體系的偏離達到一定程度，就會出現失衡城市或失衡交通局面，應重點構建面向過程的綜合交通體系彈性規劃以強化城市空間與交通體系的協同發展。

3.2 彈性規劃技術框架

圖4 深圳東部規劃發展格局Fig.4 Shenzhen eastern area development planning

圖5 交通需求不確定性與時間的關系Fig.5 Relationship between travel demand uncertainty and timeline

面向節點的靜態規劃體系難以滿足動態發展趨勢下對發展過程的關注與調控。本文在既有規劃體系的基礎上構建面向過程的綜合交通體系彈性規劃技術框架(見圖7)，重點強調面向過程的適時響應及協調實施。

1）以交通需求彈性為邏輯起點。首先在規劃編制階段構建多層次的規劃方案，定量、定性結合確定預留遠期規劃條件，同時強化近期建設計劃研究的量化支撐，進一步明確規劃實施彈性項目庫，構建適時響應的決策預案。

圖6 城市—交通互動發展模型Fig.6 City-transportation interactive model

2）重點構建面向動態過程的適時響應及協同實施機制。依托交通運行實時動態監測獲取多維動態數據；建立運行評估標準，對評估需適時響應的情況，提取彈性方案庫的決策預案；構建交通動態仿真模型進行方案測試，明確預案潛在影響；基于城市與交通互動發展的原則確定實施方案。

3）協調面向過程的彈性規劃與既有的特定節點評估規劃關系，完善規劃實施反饋機制。

3.3 實施路徑

1）基于需求彈性構建多層次規劃方案。

城市作為復雜適應系統[13]，面對演化的不確定性，不僅需要確定終極狀態規劃藍圖，還需增強對演化過程的調控能力[2]。如何應對未來城市發展以及交通需求的不確定性也成為未來綜合交通體系構建的核心問題，通過服務于城市需求，在需求與資源供給之間尋找平衡[14]。

由于未來城市發展可能存在多種趨勢，同時交通需求預測本身也具有客觀的不確定性，對于規劃期的交通需求預測應反映彈性發展特征，針對各種可能的發展情景產生相應的需求預測結果，并形成一個預測結果區間。基于預測確定的需求區間，在既有面向單一需求的單層規劃基礎上提出基于未來需求區間上限預留遠期規劃條件，按照需求區間下限制定近期計劃，依據戰略目標適度引導，結合實際運行逐項推進建設的多層次彈性規劃架構。

2）彈性項目庫的結構層次與要素構成。

圖7 面向過程的綜合交通體系規劃技術框架Fig.7 Technical framework of process-oriented comprehensive transportation system planning

為協調規劃條件與建設計劃，構建彈性項目庫。項目庫作為需求彈性區間在交通體系的具象集合，需要協調城市發展與交通運行狀況，包括目標、方案層面(見表1)。目標層面主要是從交通發展模式上考慮不同需求特征下的模式選擇以及模式轉變的過渡選擇，進一步提煉模式轉變的實現路徑；方案層面側重于提煉能夠應對需求變化的網絡與通道空間布局方案，重點表現為軌道交通、干線道路等戰略性通道方案的確定以及對交通需求的主動管理和相應的規劃政策。

3）依托大數據的動態信息監測及評估體系支撐。

傳統的交通模型基于居民出行調查建立，一般調查周期為5年，更新頻率較低、時效性不強，難以適應城市快速發展以及面向過程規劃的發展要求。通過引入大數據構建動態實時交通信息采集平臺，并將動態數據融入交通運行仿真模型，充分利用動態數據實時性高、更新速度快、數據量大、覆蓋面廣的特點，實現對城市交通系統運行多維度、更精細地把握，進一步為面向過程規劃提供信息反饋。例如，深圳市已構建一體化多層次交通模型體系、覆蓋全市域的道路交通運行指數系統、交通排放監測平臺和城市交通仿真系統，通過積極改進交通規劃技術支持，有力支撐了近年城市交通發展[15]。

4）城市交通互動視角下的彈性項目庫實施機制。

構建彈性項目庫實施機制的目的是在應對未來城市發展及交通需求不確定性的基礎上實現需求與資源供給的平衡。圖8在既有城市—交通互動發展模型的基礎上進一步引入動態平衡路徑，在城市與交通互動發展的過程中，由從屬狀態A向平衡狀態B再向壓力狀態C發展，呈現逐級遞增的發展態勢；城市與交通的互動在不偏離既定邊界的情況下所出現的輕度偏離并不引發系統根本性的改變，這種情況下僅需要在彈性項目庫中進行下層的規劃方案應對；只有在發生根本性偏離時，即面臨失衡交通D或失衡城市E的可能，才需要在彈性項目庫的更高層面進行積極應對，以實現城市功能與交通流重構，引導城市空間與交通體系協調發展。

城市不同發展階段對城市—交通平衡發展邊界的界定并不完全一致。在城市空間從增量擴張向存量優化逐漸轉變的過程中，交通發展同樣需要轉換思路，變超前和滿足為核心的城市交通發展目標為支持城市正常運行[1]。城市—交通平衡發展邊界的確定要確保城市交通系統效率，與城市空間組織協同，而且隨著城市的進一步發展，交通系統已不能完全滿足城市所有的需求，而應對交通需求的響應有優先次序，不同優先次序下交通子系統需進行差異化的資源配置。

4 結語

本文首先從空間、時間視角總結現狀綜合交通體系規劃面臨的主要問題，提出綜合交通體系彈性規劃的發展訴求，而交通規劃的彈性重點體現在與城市空間匹配的過程上。通過分析城市空間組織與交通體系互動演變機理，提出城市—交通互動發展模型，進而構建面向過程的綜合交通體系彈性規劃技術框架，明確彈性規劃實施路徑與核心要點。包括基于需求彈性的多層次規劃方案、彈性項目庫要素結構、動態監測及評估體系、彈性項目庫實施機制等。為構建面向過程的城市綜合交通體系規劃提供技術參考。

表1 彈性規劃項目庫結構及要素Tab.1 Structure and elements of flexible planning projects

圖8 城市—交通互動視角下的彈性項目庫實施機制Fig.8 Implementation mechanism of flexible projects from a city-transportation interactive perspective

面向過程的綜合交通體系構建不僅需要在構建多層次規劃方案的基礎上形成彈性項目庫，同時也需要在明確城市、交通互動平衡發展邊界下進行過程響應。關于城市、交通互動平衡發展邊界的界定未深入討論，有待后續研究進一步完善。

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Process-Oriented Flexible Planning Method for Urban Comprehensive Transportation System

Huang Wei,Jiang Jinyong,Xu Huinong
(Shenzhen Urban Transport Planning Center Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518021,China)

With the rapid development of social economy and the industrial restructuring,urban spatial organization is required to be reconstructed somehow,which also subsequently influences urban transportation system.It is necessary to develop a new method of flexible planning urban transportation system to promote the coordination between long-term strategy plan and short-term infrastructure construction needs.By discussing existing problems of transportation and the interactive evolution mechanism between urban spatial organization and transportation system,this paper develops a city-transportation interactive model.Focusing on flexibility of travel demand,the paper presents the process-oriented framework for implementing flexible planning to transportation system.The techniques and key elements of flexible planning includes coordination among multi-level planning,key elements of flexible projects,dynamic monitoring and evaluation system,and the implementation mechanism.Moreover,the paper discusses the feasibility of implementing the process-oriented flexible planning framework from the strategic prospective.

comprehensive transportation planning;urban spatial development;flexible planning;processoriented

1672-5328（2017）05-0026-07

U491.1+2

A

10.13813/j.cn11-5141/u.2017.0505

2016-12-30

黃偉(1990—)，男，江蘇宿遷人，碩士，工程師，主要研究方向：交通規劃、城市規劃。E-mail:huangwei128@126.com