城市道路的二維分類方法研究

林嘉欣 吳宇華

摘 要：單純以交通（車速）為導向的城市道路分類容易割裂道路與城市的有機聯系，難以滿足城市發展的需求。城市道路承載著商業、休憩、景觀、居住等多項城市基本功能，其劃分應該將城市功能空間考慮其中。文章以南寧市中心為例，運用交通鏈路-空間理論，基于13個類型的POI（point of interest）興趣點數據，利用地理信息系統（GIS）的緩沖、相交、疊加、計算等功能，以道路等級和城市空間等級為指標對道路進行二維分類，構建更加合理全面的道路分類過程與方法，使道路與城市更加緊密聯系起來。

關鍵詞：交通鏈路-空間理論；POI；GIS；道路分類；南寧

一、引言

迄今為止，我國城市道路基本上是以交通為依據進行劃分的。但是隨著城市的發展，城市道路已經不僅僅是交通空間，還承載著居住、商業、休憩、景觀等多項城市基本功能，是城市重要的功能空間，城市道路的劃分應該將功能空間考慮其中。

韓勝風提出，要適應新城路網條件的道路功能分級體系，需重點考慮道路分級與主要服務對象和兩側用地屬性之間的聯系，并且協同考慮同一等級道路在不同區域之間的差異，將新城道路劃分為4級9類。呂濤認為我國道路分類交通優先不明確和功能定位不清晰，道路進行分類時應將道路交通流特性、道路沿線用地性質、路網格局以及主要交通方式優先權作為其劃分準則。趙洪斌探討中美兩國道路功能分類的異同點，認為我國城市道路結構不合理，由于我國道路層級中缺少集散道路這一服務層級，造成道路交叉承擔功能，功能分界模糊。劉凱等依據道路各相關因素研究和現行規范，提出4級9類的道路等級體系。武賢慧認為城鎮道路的分類需結合整體的路網體系，道路功能交通模式、土地使用性質等要素多維進行考慮。繼而又有劉冰深入分析，認為道路分類應從三個維度的整體性出發，建立“等級有主次、功能有分類、方式有優先”的三維道路分類體系。蔡軍認為將城市道路應按照功能劃分為4個等級和按照設計分為7個等級。卓娜等以公交為導向，將現有道路重新劃分為：骨架道路、公交優先級道路、基礎路及慢行通道。馬歇爾·瓊斯提出了交通鏈路-空間理論，從道路等級與空間等級兩個方面對城市道路進行分類和評價，令人耳目一新。

上述相關研究基本上都是以機動車為導向進行道路劃分的。但是以機動車這個單一因素進行道路分類已經造成了太多了交通與城市功能不匹配和沖突的問題，已經不能滿足道路和城市的發展要求，不能指導具體的道路規劃設計和城市空間更新。城市道路分類應從一維轉為多維，將交通與城市空間功能相互聯系起來。本文利用POI數據和GIS技術對南寧市的道路進行分類研究，以期對城市道路分類進行新的探索。

二、研究區域

本文研究區域為南寧市中心的商業區，北至中華路，南至邕江，東至新民路，西至北大路，總用地面積約3.5km2。該區域是南寧市最傳統、市民認知度最高的老商業中心，也是步行街、專業市場的集中地，人流、車流量大且混雜，道路種類多樣復雜，有快速路（由主干路提升）、主干路、次干路、支路和生活性巷道，道路兩側分布有數量大且類型多的POI興趣點，很適合進行道路分類研究。

三、研究方法與數據

依照馬歇爾·瓊斯的交通鏈路-空間理論，本文將道路和空間均劃分為五個等級，形成了一個5×5的二維矩陣，包含25個單元格，每個單元格代表一類道路。這個二維矩陣可以概括描述城市道路網絡中所有道路類型及其空間特征。本文按目前國內有關城市道路分級的技術規范把道路級別定為快速路、主干路、次干路、支路，再增加街巷，共五級。將這五個等級視為交通鏈路等級，從快速路至街巷分別編碼為1、2、3、4、5。空間等級取決于空間的功能，而空間功能（居住、商業、行政、教育、文化、娛樂等）又可以依據具體指標（這里是POI）進行識別，因此可采用POI的數量和密度進行空間定級，從最高的城市級到最低的街巷級分別賦予代碼A、B、C、D、E。空間功能和交通功能（這里等同于道路級別）確定后，城市道路分類也就確定了（圖1），形成基于交通鏈路或道路等級與空間等級的二維矩陣分類，可以用它們的代碼組合來表達每一個道路類別（圖2）。

隨著大數據時代的來臨，網上數據日益應用到城鄉規劃及其它領域里，其中POI成為研究的主要數據。本文應用南寧市中心的POI數據和道路網數據（數據來源于某地圖下載器），將POI分為金融、公司企業、醫療、休閑娛樂、美食、旅游景點、政府機構、生活服務、交通設施、購物、住區、酒店等14個類型（圖3）。

四、主要步驟

根據南寧市的情況，定義POI數量密度為每100米長的路段兩側50米寬范圍內的POI數量，定義POI類型密度為每100米長的路段兩側50米寬范圍內的POI類型數（共13種類型）。

獲取所需的路網和POI空間數據后，在GIS（地理信息系統）中進行如下操作：

將路網劃分出5個交通鏈路等級，即道路等級（圖4），在其屬性表里添加“道路等級”字段，分別賦值1至5。

按照道路交叉點將道路進行分段，每段繪制出道路兩側50米緩沖區，將緩沖區圖層與POI圖層疊加，提取緩沖區內的POI。

在緩沖區POI的屬性表里添加并計算“POI數量密度”、“POI類型密度”兩個字段。根據POI數量密度和POI類型密度值的分布情況，將POI數量密度值按照[0，4）=5、[4，8）=4、[8，12）=3、[12，16）=2、[16，20）=1進行重新賦值，將POI類型密度值按照[0，1]=5、[2，3]=4、[4，5]=3、[6，7]=2、[8，10]=1進行重新賦值，即重分類（圖5、6），為疊加做準備。

在緩沖區POI的屬性表里添加“空間等級”字段。在基于POI劃分空間等級時，POI數量比類型重要，可賦予POI數量密度權重為0.7，POI類型密度權重為0.3，按照數量密度×0.7+類型密度×0.3進行加權疊加，將疊加值賦予空間等級字段，形成道路的空間等級（圖7）。

將緩沖區POI與路網進行空間連接。在屬性表添加“道路分類”字段，將道路等級和空間等級的代碼進行組合后賦予道路分類字段，最后得到二維矩陣的城市道路分類結果（圖8）。

五、結果分析

將目前使用的道路分類（圖4）與基于交通鏈路-空間理論、POI和GIS得到的道路分類（圖8）互相對比可知：新的道路分類涵蓋城市的所有道路或街道；道路等級高并不意味著其空間等級也高，二者沒有對應的關系，而且同一等級的道路可以有不同的空間等級。例如位于北端的道路等級最高，為快速路（1級），但其空間等級基本上卻是最低級（E級）；而很多道路等級最低的支路其城市空間卻是高等級（A、B級）。這與人們的經驗和印象明顯不同。人們通常認為高等級的道路承擔高等級的空間功能，也是按照這個原則進行用地布局的。但圖7表明，實際上低等級的道路承擔著城市生活的重要功能，是城市活力的體現，是城市重要的空間。

六、結語

由于納入了城市不同等級和不同類型的功能，新的道路分類對道路的解釋更為全面與合理，對道路類型和功能的描述更符合實際，更能指導道路（包括橫斷面）規劃設計，對于城市規劃設計和建設也有啟示和裨益，能將交通與城市更緊密地融合在一起，使道路更好地服務城市發展。例如對于道路等級和空間等級都高的路段，在進行道路及其兩側用地的規劃設計時，既要保證道路通行能力，也應注意提升整個城市形象的功能以及公共空間的營造。

但是本文的道路分類方法只能針對現狀道路，對于規劃道路由于沒有POI，所以無法采用本文所使用的14種POI數據進行分類，需要采用其它非POI的指標。而且只以POI的數量和密度確定道路類型也有局限性，如果能將POI的規模、消費人口、逗留時間等納入進來的話會更加合理。

參考文獻：

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作者簡介：

林嘉欣，廣西大學土木建筑工程學院2016級碩士研究生，研究方向：城鄉規劃。

吳宇華，廣西大學土木建筑工程學院建筑與城鄉規劃系副教授。