歷史地區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化研究

宋洋洋 張美樂 李林

[摘要]為緩解歷史地區(qū)交通擁堵現(xiàn)象，提高整體交通的效率，本文引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法，以結(jié)構(gòu)化視角，選取重慶市木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)為研究個例，從慢行交通網(wǎng)絡(luò)入手，構(gòu)建慢行交通網(wǎng)絡(luò)模型。通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和節(jié)點特征指標，分析木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連通性、可達性、中心性等特征，得出木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化路徑和規(guī)劃策略。

[關(guān)鍵詞]綠色交通；歷史地區(qū)；慢行交通；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

文章編號：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0070 - 02

近幾年來，歷史地區(qū)功能高度集中，機動車保有量的爆發(fā)式增長，慢行交通重視程度低，交通問題成為制約歷史地區(qū)發(fā)展的重要障礙。目前我國針對歷史地區(qū)交通問題的研究，既有宏觀層面的研究，也有微觀層面的探討。在宏觀管理層面，提出在古城構(gòu)建以公共交通和慢行交通為主的綜合交通體系，合理管控交通需求[1]；在微觀通達性方面，部分學(xué)者重點關(guān)注道路通行能力與需求匹配問題，合理分配路權(quán)，引導(dǎo)路網(wǎng)分流[2]。研究多從定性角度對歷史地區(qū)慢行交通進行研究，如在歷史地區(qū)合理組織機動車、公交（含地鐵）、自行車和步行交通，調(diào)整交通體系[3]和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)[4]；較少從定量角度展開，有通過迭代求模型的Nash均衡解預(yù)測歷史街區(qū)內(nèi)部慢行交通的最優(yōu)分擔量[5]。因此，在城鄉(xiāng)規(guī)劃存量發(fā)展的現(xiàn)階段，有必要探索一種新技術(shù)指導(dǎo)歷史地區(qū)慢行交通的規(guī)劃，以提高歷史地區(qū)慢行交通規(guī)劃的科學(xué)性。

1 研究區(qū)域

本文以重慶木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)為例，它是重慶目前14個傳統(tǒng)巴渝風(fēng)貌片區(qū)之一，位于巴南區(qū)東北部。歷史步道作為區(qū)域內(nèi)主要的步行交通要道，因此，木洞的慢行交通網(wǎng)絡(luò)自古以來相對完整，結(jié)合現(xiàn)今的發(fā)展與功能定位，對其進行保護與再利用研究具有重要意義。

2 研究方案設(shè)計

歷史地區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)為典型、復(fù)雜的系統(tǒng)，與城市道路網(wǎng)具有相同特性，即復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)共性——網(wǎng)絡(luò)性。由于城市慢行交通具有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性，因此，在歷史地區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化研究中引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與方法，構(gòu)建歷史地區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)模型，進行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的量化研究，并探索規(guī)劃優(yōu)化路徑，以期為歷史地區(qū)慢行交通的規(guī)劃與建設(shè)提供合理的策略。

3 慢行交通網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建與分析

3.1 網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建

在慢行交通的定義中，交叉口和路段是組成慢行交通網(wǎng)絡(luò)的兩個基本元素。利用對偶法，以路段為網(wǎng)絡(luò)中的點，相鄰且同類別的街巷有關(guān)系，并作為網(wǎng)絡(luò)中的線，利用Pajek網(wǎng)絡(luò)分析平臺構(gòu)建街巷網(wǎng)絡(luò)模型（圖1）。

3.2 網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)特征計算分析

3.2.1 整體結(jié)構(gòu)分析

（1）聚類系數(shù)。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中，聚類系數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點聚集情況，聚類系數(shù)越大，網(wǎng)絡(luò)連通性越高。計算公式為（1），C為整體網(wǎng)絡(luò)聚類系數(shù)；Ⅳ為網(wǎng)絡(luò)中實際存在的節(jié)點數(shù)；G為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的集合。C =1Ni∈Gci。通過計算可知，木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)慢行交通整體網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)為0.348，值較小。

（2）平均路徑長度。平均路徑長度L反映的是網(wǎng)絡(luò)的整體性質(zhì)，若L值越小，則說明網(wǎng)絡(luò)的可達性越好，網(wǎng)絡(luò)運行效率高。整體網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度L公式（2）L=1n（n -1）i≠jdij。經(jīng)計算，木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)慢行交通整體網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長度為9.296，值相對較大。

3.2.2 節(jié)點特征分析

中心性是描述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的重要性和顯著性的量，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中心性可分為點度中心度、中介中心度、接近中心度三種。

（1）點度中心度。點度中心度可以用網(wǎng)絡(luò)中與該點之間有聯(lián)系的點的數(shù)目來衡量，其計算公式為（3），g表示網(wǎng)絡(luò)由g個點組成；n_i表示第i個節(jié)點。n_j表示第j個節(jié)點。CDni= dni/（g-1）。通過計算可以得出，點度中心度呈梯級分布，編號為50號路段的點度中心度指標最大，值都為5. 882；最小的為85，94，95號，值為0；其余的點度中心度值有5.042 ，4.202 ，3.361 ，2.521 ，1.681，0.84.

（2）中介中心度。個體行動者對資源和其它行動者控制能力的測度稱為中介中心度，值越高意為著處于核心區(qū)域的交匯處，處于網(wǎng)絡(luò)的中心。中介中心度計算公式為（4），g表示網(wǎng)絡(luò)由g個點組成；ni表示第i個節(jié)點。CBni= CBni[（g-l）（g-2]]/2。通過計算可得，中介中心度指標分布差異較大，最大值為編號23號的路段，值為21. 621；最小值為以路段3為代表的42處路段，其中介中心度的值都為0。

（3）接近中心度。接近中心度反映了節(jié)點與其它節(jié)點的緊密程度和不受他人控制的程度。其表達式為（5），其中，g表示網(wǎng)絡(luò)由g個點組成；n_i表示第i個節(jié)點，n_j表示第j個節(jié)點。CCni=g-1[j=lgd（n_i，n_j）]。經(jīng)計算，接近中心度指標分布較為均勻，最大值為路段9，值為2. 845；最小為編號85，94，95，值為0。

4 規(guī)劃優(yōu)化策略

由以上分析結(jié)果可以得出，木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)具有“網(wǎng)絡(luò)整體連通性、可達性較低，節(jié)點等級分布不均衡”的布局特征。根據(jù)對網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)和節(jié)點特征的分析，總體格局上，路段分布碎片化，未形成空間體系，由于木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)自身地形地貌及不同分區(qū)影響，慢行交通網(wǎng)絡(luò)的延伸呈不規(guī)則狀。因此，通過對靶區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析，提出歷史地區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)格局優(yōu)化策略。第一，歷史地區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)的保護與利用應(yīng)尊重原有的空間格局，延續(xù)原有的空間肌理。第二，慢行交通功能的置換應(yīng)由居民生活的規(guī)律自發(fā)進行，可加以適當引導(dǎo)。第三，尊重街巷建筑立面分隔，重視建筑附加物對周圍交通空間環(huán)境的影響。第四，應(yīng)優(yōu)化重要節(jié)點路段的公共空間環(huán)境，活化消極空間，提高慢行交通重點路段公共空間的利用率。第五，重視外圍區(qū)域與歷史地區(qū)的差異，增加與歷史地區(qū)的聯(lián)系，增強歷史地區(qū)與外圍環(huán)境間的互動，協(xié)調(diào)與外環(huán)境的關(guān)系。

5 結(jié)論與討論

基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和分析方法，從結(jié)構(gòu)視角展開歷史地區(qū)慢行交通研究，構(gòu)建慢行交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型和評價指標體系。重點分析網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)的連通性、可達性，以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點特征的中心性，并以此為依據(jù)提出木洞傳統(tǒng)風(fēng)貌區(qū)慢行交通網(wǎng)絡(luò)格局和優(yōu)化策略，為歷史地區(qū)道路交通改善提供新思路。但復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法對數(shù)據(jù)具有較強依賴性，基于靜態(tài)數(shù)據(jù)的分析，難以揭示空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時空演變的動態(tài)過程，使得本研究具有一定局限性。

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