基于功能分區的上海軌道交通站點周邊土地利用與交通出行研究

文｜ 上海復旦規劃建筑設計研究院有限公司 張鳳娥

1.研究背景

功能城市由國際現代建筑協會于1933年首次明確提出，該協會認為土地規劃應當是在居住、工作、游憩和交通功能等劃分的基礎上進行。分區是一種常見的規劃方法。在美國，八十多年來政府一直采用區劃法管理土地使用。紐約于1916年率先通過區劃法。自1926年美國最高法院裁決區劃法沒有違反憲法后，商務部推出了《標準州區劃授權法案》，為區劃法的推廣奠定了堅實的技術基礎。在區劃法里，功能區塊與分區、土地利用強度和環境標準都被詳細設置。隨著交通問題的出現，許多州提出了補充條款和法案，如匹茲堡1999年提高了公交車站和地鐵站周圍的密度以鼓勵發展TOD項目，芝加哥于2004開始提倡TOD。TOD是Peter Calthorpe在20世紀80年代提出的理念，在2000年以后開始進入許多研究者的視線并部分用于站點設計。Calthorpe和Fulton建議TOD至少要拿出20%的土地面積用于居住功能，并且每英畝至少要有10到15所住宅。除了土地利用（密度、模式、混合度、規模等）和交通行為的因素，社會經濟特征、活動參與變量，空間-時間可達性也是影響土地利用和交通行為的顯著因素。當前國內的文獻重點關注生態學家和經濟學家所提出的生態功能分區和主體功能區，較少有學者提到城市規劃中的功能區劃，更不用說功能對交通行為和土地利用的影響。本文以上海軌道交通站點周圍500米范圍作為研究區域，重點研究了功能分區與土地使用與交通出行的關系。以外；（2）站點分布在六個功能區（居住、商業、工業、樞紐，大學和混合）（3）站點具有典型性，得到來自不同研究領域如交通工程、城市規劃、環境科學，社會科學和經濟學等的專家認可。

密度、容積率、土地利用類型、多樣性和公交出行比例等原始數據通過調研取得，然后通過GIS、CAD和Excel計算得到最終數據。出行行為、交通服務質量和乘客特征等數據通過問卷調查（2076個有效樣本）獲得。公交線路、頻率、運行時間、站點數量等數據通過不同的數據庫，如上海地鐵，ddmap等獲得，然后通過其他權威部門數據進行驗證和抽查。

2.數據和方法

截至2017年，上海有14條運行的軌道交通線，全長617公里，共有366個車站，并有5條線路延伸規劃、4條線路新建計劃。在城市蔓延的過程中，上海形成了“三環”城市形態。在內環內，有嚴格的法律規定，商業用地的容積率應控制在4.0以內，居住用地容積率應控制在2.5以內。

為了檢驗功能分區與土地使用和出行行為的關系，本研究以上海城市軌道交通站點周圍500米范圍作為研究區域，從366個交通站點里選取30個站點作為研究對象，選取標準如下：（1）站點分布在內環以內、內環和中環之間、中環和外環之間、外環

3.不同功能分區的土地利用特征分析

如表1所示，不同功能區的土地利用類型具有較為明顯的區別。居住區具有很高的住宅比例，商業區在居住、商業金融和辦公上都具有較高的比例，工業區則在工業和辦公上具有較高比例。大學區在住宅和教育用地上具有較高比例，交通樞紐區域由于大部分用地都用于交通站點，故居住和其他用地類型占比不高。

居住用地是城市規劃中一種重要的土地利用類型。除了工業區和交通樞紐區以外，其他功能區均具有較高的居住用地比例。交通樞紐區的用地集中在交通設施建設上，所以沒有很高的居住用地比例。工業區的居住用地比例最低，用地類型主要為工業和辦公。

表1 不同功能區的土地利用類型占比

表2顯示了功能區的土地利用混合度。土地利用混合（LUM）指數是通過以下公式計算得出。隨著土地利用混合度的增加，土地利用混合指數值變大。LUM指數被很多研究人員用來表示特定地區的土地利用多樣性程度。

Entropy: 熵值，土地利用混合指數

n：土地利用類型數量 Pi：土地利用類型i的用地百分比

表2 功能區六種土地利用類型的LUM指數

表3 各功能區的容積率

如表2所示，商業區和混合區都有較高的土地利用混合度。從表1來看，商業區和混合區各有三種比例超過8%的土地利用類型，所以混合度也高于其他地區。大學區的居住和教育用地比例遠高于其他四類用地，具有最低的混合度。居住用地比例低的功能區都具有較低的LUM值，這表明，與居住用地之間的混合使用相比，居住和非居住用地的混合使用一定程度上能更有效的提高LUM值。

從表3來看，工業區的容積率最低。在我國大多數工廠通常位于郊區，土地資源相對豐富。大學區不管是在市中心還是郊區，容積率都很低。商業區和居住區具有較高的容積率。商業區通常被設計成一個城市的中心或副中心，這些區域土地資源更為寶貴，因此通常是高密度的。居住區不論是分布在市區還是郊區，在上海這樣的具有龐大人口基數的大都市，它的高容積率是顯而易見的。

從以上分析，我們可以找到中國城市規劃功能分區中的一些共性：（1）居住、商業、混合和大學區往往具有較高的居住用地比例；（2）商業和混合區具有較高的土地利用混合度，而大學區的混合第最低；（3）工業區具有最低的容積率，而商業和居住區具有較高的容積率。

我們也發現了一些與上述共性有關的政策和國情： 我國是一個人口大國，居住是所有城市關注的用地類型；密度、多樣性與設計（3D）是TOD的三個原則。商業區通常位于城市或地區最繁華的地區。在中國，商業區里的地鐵站周圍區域通常都是依照TOD理念進行設計的，因此，具有很高的土地利用混合度和容積率。

產業轉移是中國城市發展的一個重要策略。自2001以來，政府主張在大城市內抑制第二產業，發展第三產業。所以工業區通常位于郊區。由于技術含量相對較低，許多工廠只有一層，需要許多土地。

大學區具有較高的居住和教育用地比例，混合度和容積率都很低。在我國早期的城市規劃中，在“職住平衡”和“福利分房”（1998年撤銷）政策的影響下，大學教師的居住區環繞教育區建設；而在當前的教育背景下，一個地區的教育資源規劃會成為土地出讓和房地產交易的重要吸引力，在決策者和開發商的影響下，教育用地周圍會規劃有大量的居住用地。

圖1 不同功能區的公交出行比例

4.不同功能分區的交通出行特征分析

圖1為不同功能區的公共交通出行比例。原始數據通過問卷調查獲得，由于每個站的問卷數量不同，我們用百分比來表示結果。可以看出，由于選定的研究區域為軌道交通站點周圍，軌道交通和公共汽車的出行比例最高。交通樞紐區擁有最高的軌道交通出行比例，這說明交通樞紐建設是有效的，同時，交通樞紐區的步行、自行車和電動自行車出行比例最低，這與交通樞紐區的建設初衷“緩解城市交通壓力，改善城市交通出行”有關，交通樞紐區是服務于整個城市的，而不是一個特定的小區域。樞紐區調查對象的平均出行時間達到65分鐘，是六個區域中耗時最長的，這也表明樞紐區是服務于整個城市而不是特定區域。

圖2為上海內中外三環的公共交通出行比例。內環以內區域的公共交通（軌道交通和公共汽車）的出行比率高達75.69%，到外環外已下降到51.86%。相比之下，小汽車的出行比例在外環最高，為11.74%，在內環以內最低，為2.76%。同時，外環以外區域的步行、自行車和電動自行車出行比例均高于其他區域。其他出行方式所占的比例在不同空間區域都處于較低水平。

表4為每個功能區的平均出行時間。調查發現，工業區均位于郊區，調查對象多數為工廠工人或職工。工業區調查對象采用的交通方式比例較為均衡，結合其土地用途，可以發現：工業區居住用地比例低，然而步行率高。也就是說，工廠的許多工人都生活在工業區，11.26%的工業區調查對象居住在距離為平均出行時間11分鐘的區域內。工業區的調查對象平均出行時間為35分鐘。也就是說，在工業區實現了35分鐘出行時間半徑內的“職住平衡”。

居住區和商業區的平均出行時間均為43分鐘。商業區和混合區具有相同的土地利用混合度，但混合區的平均出行時間要低于商業區。表1中的數據在一定程度上能解釋這一點。表1顯示商業區具有較高的商業金融用地比例，能很好的吸引具有一定距離的人群，而混合區在工業用地上具有較高的比例，在一定程度上更能吸引區域附近的人群。商業區往往位于城市或區域的中心地帶，而混合區則更傾向于“適當”的位置。調查結果還表明，不同用地組合的出行效率更高。

大學區具有較高的平均出行時間，較低的土地利用混合度影響了本區居民出行。通過調查，我們發現這個功能區的人出行頻率和出行意愿都很低，他們必須出行較長時間才能到達像大型購物中心之類的目的地。

除了上述調研分析外, 研究對功能區內公共汽車線路數量的滿意程度也進行了調查。調查對象是站點周圍乘坐公共汽車的乘客。數據表明，交通樞紐區調查對象對公交線路的滿意度較高，混合區調查對象的滿意度相對較低。總體上，不同功能區的人滿意度都介于滿意到一般之間，沒有明顯的差異。

圖2 不同區域的公交出行比例

5.結論

總體而言，本研究發現功能分區與土地利用和交通規劃均具有密切的關系。

首先，功能分區具有指導土地利用的潛在能力，并可能影響人們的意愿。例如，教育資源是許多有學齡兒童的家庭重點考慮的因素，所以功能區如大學（在中國，大學往往伴隨相對完整和更好的學校系統，包括幼兒園、小學、初中、高中）往往會吸引這個群體購買房產和遷移進去。同樣，考慮到消費群體，小商業和零售業傾向于考慮居住區或具有較高居住用地比例的區域。如前文所述，土地利用類型、多樣性、容積率和土地利用混合度都與功能分區密切相關。在總體規劃中，功能分區確定好后才會考慮具體的土地利用，規劃師應對功能分區的不同吸引力予以高度重視。

表4 不同功能區的平均出行時間（分鐘）

其次，功能分區影響交通規劃。出行行為在不同功能區具有不同的特征。在總體規劃中，功能分區確定好后才會有交通規劃專題。而作為交通規劃戰略指導的綜合交通規劃，應當根據總體規劃進行規劃和調控。功能分區對交通規劃有著綜合的影響。根據調查結果，比如局部交通的滿意度調研，一定程度上也可以對交通規劃進行調整。

最后，值得提出的是，功能分區并不意味著用地的單一化，也不提倡對用地進行嚴格的區分，相反，在不同的功能區里進行土地利用上的混合，有助于降低出行時間，提高出行效率。