軌道交通對大都市區空間結構演化的影響研究

劉永欣 靳來勇 王超深

摘 要：交通運輸工具深刻地影響著土地空間結構演化。在機動化出行方式由道路交通向軌道交通轉變、城市功能區由中心城區向大都市區轉變的背景下，本文以城市化歷程較長、空間結構形態同我國特大城市接近的布宜諾斯艾利斯為實證對象，研究了不同制式軌道交通在空間結構演進中的作用。軌道交通對空間結構的影響主要體現在三個方面：一是有力地支撐了城市空間拓展;二是促成了“帶”形城市走廊的形成;三是支撐了中心區居住人口密度的降低和商業、商務人口密度的提升。

關鍵詞：大都市區;軌道交通;出行時耗;空間結構

中圖分類號：U239.5;TU984.113 文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）04-0105-04

Abstract： The means of transportation profoundly affect the evolution of the spatial structure of the land. In the context of the transformation of motorized travel mode from road traffic to rail transit， and the transformation of urban functional areas from central urban areas to metropolitan areas， this paper used Buenos Aires， which had a long urbanization process and a spatial structure similar to that of China's megacities， as an empirical object， and studied the role of different rail transit systems in the evolution of spatial structure. The impact of rail transit on the spatial structure is mainly reflected in three aspects： the first is to strongly support the expansion of urban space; the second is to promote the formation of a "belt"-shaped urban corridor; the third is to support the reduction of residential population density and the increase of commercial and commercial population density in the central area.

Keywords： metropolitan area;railway transit;travel time consumption;space structure

大都市區作為城市發展到高級階段的空間聚落形式，擁有城市的基本屬性特征，如集聚性、多樣性、自組織性等，但是，由于大都市區擁有更大的人口規模和空間尺度，因此，其空間組織又顯著區別于人口和空間規模明顯偏小的特大城市[1]。自快速城市化從英國誕生以來，近200年的演進歷程證明空間形態與交通運輸工具緊密關聯，在大都市區空間演化過程中，軌道交通起到了重要的支撐作用。研究軌道交通對大都市區空間結構演化的影響機理，有利于提高大都市區空間組織效率乃至整個土地空間功效。在軌道交通進入快速發展期和超大城市邁向大都市區的現實背景下，以擁有較長軌道發展歷程和城市空間演化歷程且空間結構特征同我國特大城市高度接近的布宜諾斯艾利斯大都市區為研究對象，深入剖析不同制式軌道交通對城市空間及大都市區空間的影響機理和內在機制，有較強的理論和現實意義。

1 布宜諾斯艾利斯大都市區概況

1.1 人口規?，F狀

布宜諾斯艾利斯是阿根廷首都，同時也是全國政治、經濟和文化中心。2001年人口普查顯示，布宜諾斯艾利斯大都會區（含市區和31區）面積共計4 316 km2，現狀人口為1 212萬人，占阿根廷人口總數的1/3，是南半球僅次于圣保羅的第二大都市區，經濟總量約占全國的一半。人口聚集和經濟聚集方面，布宜諾斯艾利斯大都會區同中國大都市區接近，人口和經濟首位度高。

1.2 人口增長歷程

布宜諾斯艾利斯大都市區主要由首都區和外圍郊區兩部分構成。從人口增長歷程看，首都區人口自20世紀初開始快速增長，至20世紀中期基本達到現狀規模，此后人口相對穩定，近年來出現了下降趨勢，但下浮幅度較小;而大都市區外圍地區人口則一直處于增長狀態，從統計數據看，郊區人口在1947年為167萬人，至2010年增加至1 205萬人，年均增長17萬人左右，其增長規律同東京、紐約、首爾、倫敦和巴黎等國外大都市區以及中國北京、上海等國內大都市區發展歷程高度接近。布宜諾斯艾利斯首都區和大都市區人口增長歷程如圖1所示。

1.3 城市空間結構與密度

從具體的空間形態特征看，首都區面積為165 km2（略小于我國特大城市劃定的中心城區范圍），現狀人口為270萬人，人口密度達到1.64萬人/km2，人口密度指標同我國城市類似區位高度接近;郊區人口接近1 000萬人，人口密度約為0.4萬人/km2，在世界范圍內處于較高的水平，同我國超大城市現狀的人口密度值接近。

舊城區有著與巴黎、巴塞羅那等歐洲歷史文化名城類似的高密度特征，高層建筑較少。城市新區建筑形態則同亞太城市類似，呈現出高強、高密的開發特征。從人口密度指標看，其與我國城市高度吻合，呈現出明顯的圈層特征。

從道路空間結構特征看，布宜諾斯艾利斯城區范圍內擁有若干條紅線寬度較大的道路，與中國大都市區和韓國首爾等較為接近，以著名的七月九日大道為例，全長為4.6 km，紅線寬度達到148 m，共有18個車道，有力地支撐了兩側土地的高密度發展。七月九日大道及兩側建筑形態如圖2所示。

1.4 發展模式和空間結構同中國都市的比較

布宜諾斯艾利斯以1%的國土面積承載著30%的人口和50%的國內生產總值，土地空間的使用效率遠高于其他規模城市，其同我國絕大多數省會城市在省域承擔的人口份額接近，在經濟發展模式上均采取了極化發展模式，人口和其他經濟要素高度集中在大都市區范圍內，空間結構具有明顯的趨同性。從軌道交通發展歷程看，布宜諾斯艾利斯于1913年開通了首條地鐵，在世界上是較早開通地鐵的城市，軌道交通對大都市區空間結構演化的影響歷程較長，在類似于我國中心城區的范圍，空間結構呈現相對穩定性。以布宜諾斯艾利斯為例，研究軌道交通對城市空間尤其是大都市區空間演化的作用，有利于總結空間效能提升的策略，更加針對性地提升我國大都市區空間組織功效。

2 交通工具變革與城市空間結構的關系

軌道交通作為運量最大的城市交通方式，在每個時期均具有重要的運輸支撐作用。根據動力方式和運行速度，軌道交通分為早期軌道交通和現代軌道交通兩個類別，下面分別研究其對城市空間結構演化的影響。

2.1 早期軌道交通與城市空間結構

2.1.1 軌道馬車影響下的城市空間結構。1810年，阿根廷擺脫西班牙殖民統治，進入獨立發展階段，此時，布宜諾斯艾利斯擁有人口4.5萬人，城市建成區面積約為2 km2，人口密度為2.25萬人/km2，城市半徑約為500 m，是一個典型的步行城市[2]。1857—1865年，布宜諾斯艾利斯城區向外圍建設4條鐵路，以鞏固其中心地位，但是此時鐵路為蒸汽動力裝置，票價較貴且較為稀有，沒有承擔大量的通勤交通職能，城市空間拓展并沒有沿鐵路線展開。

1869年，布宜諾斯艾利斯城區人口達到17.1萬人，是1810年的3倍多，建成區面積增長257.5%，達到7.15 km2，人口密度依然維持在2.4萬人/km2左右，城市形態仍然呈現高度聚集特征。1895年，布宜諾斯艾利斯城區面積達到69 km2，與1869年的7.15 km2相比，建成區面積增長近865%。1869年，軌道馬車引入布宜諾斯艾利斯，與常規的馬車相比，軌道馬車幾乎不受天氣影響，極大地拓展了人們的出行半徑，支撐了城市規模的增加和空間形態的塑造。少量的富裕階層在軌道馬車支撐下將居住區建設在老城區外圍，促成了城市空間沿交通軸線拓展，建成區長軸半徑由步行時代的2～3 km延伸至8 km左右，外圍地區形成了軸線型的城市形態。但是，當時僅少量的貴族能享有軌道馬車，使得這一交通方式不具有公共性，大部分底層勞動者仍然居住在中心區老舊建筑內，中心區人口密度仍然較高。隨著郊區與中心區距離的增加，其人口數量明顯下降[2]。

2.1.2 早期有軌電車影響下的城市空間結構。1898年，隨著有軌電車技術的成熟與推廣，其開始取代軌道馬車，并且成為真正意義上的公共交通方式。布宜諾斯艾利斯的第一條有軌電車連接中心區與外圍城鎮后，其逐步替代中心區既有軌道馬車。與軌道馬車相比，有軌電車出行更快速、更可靠、更舒適、更廉價和更穩定，其在短期內得到快速推廣。特別是1910年成立的英格蘭-阿根廷電車公司對布宜諾斯艾利斯所有線路進行統一管理，其網絡效應得到充分發揮，極大地推動了城市空間拓展。

由于有軌電車良好的技術性能，其通達半徑快速延伸。1898年，進入中心區的線路達到4條，此后線路數量仍有增長，到1914年，從外圍郊區進入中心區的列車數量由1898年的306趟/d增長至751趟/d，列車發行數量增加145%，乘客數量增長500%。有軌電車的迅猛發展也促進了交通干道沿線商業帶的形成和發展。隨著中、高收入人群向更廣泛的郊區擴散，一些達到人口門檻的郊區開始出現商業中心。但此時郊區商業中心的服務內容和輻射半徑尚有限，大多數郊區居民還習慣于和中心商業區發生聯系。空間可達性的顯著提高，也使大多數城區形成了專門進行商業、批發和工業活動的土地利用功能區，但此時的這些專業區域仍大多緊靠中心商業區。

2.2 現代軌道交通與大都市區空間結構的關系

2.2.1 早期地鐵與城市空間。截至2015年，布宜諾斯艾利斯有6條地鐵線路，長度為53.9 km，年客運量達2億人次。布宜諾斯艾利斯第1條地鐵始建于1913年，受多方面因素影響，其地鐵線路長度均較短，4條放射性線路（B、D、E和H）平均長度為10 km左右，對城市空間拓展的支撐作用不太明顯;地鐵線路站間距普遍較小，均保持在550～800 m，運能同大編組的現代有軌電車類似，雖然沒有有效地支撐空間拓展，但對中心城區土地開發強度和運輸服務水平的提升作用明顯。布宜諾斯艾利斯地鐵線路的主要指標如表1所示。

2.2.2 現代有軌電車與城市空間。20世紀60年代，有軌電車再次進行了技術升級，其運輸速度、舒適性等均有明顯提高，在其支撐下，布宜諾斯艾利斯進入更加明顯的大都市區發展階段，通勤半徑大幅提升至30 km。由于公共交通有明顯的集聚作用，因此外圍城市建設用地呈現出明顯的走廊特征，以適應有軌電車運營，這種走廊布局模式實現了土地集約利用，也最大限度地保障了客流。首都區范圍的有軌電車基本沿傳統的走廊敷設，這與建成區相對穩定的構造物形態有直接關系。

2.2.3 多網融合與大都市區空間結構。早期地鐵線路標準較低、線路較短，中長距離使用者大都需要換乘，因此吸引力不斷下降。為更好地服務客流，布宜諾斯艾利斯于1963年將所有線路統一管理，1966年，E線延長至市中心，但這些措施沒有有效遏制客流下降問題。20世紀80年代，客流再次急劇下降，地鐵公司轉為私有化，私人公司開始重新裝修車站、更換地鐵車輛，以求更高的客流。當前，地鐵日均客流量約為100萬人，其中，B、C、D三條線路客流量較大，日均超過30萬人，客流負荷強度整體較高。根據計劃，布宜諾斯艾利斯將繼續擴大地鐵網絡，包括10.8 km的F線（16個車站）;12.5 km的G線、12.6 km的I線（18個車站），使得首都地區70%的居民在400 m半徑內能到達地鐵站。

除地鐵和有軌電車網絡外，布宜諾斯艾利斯還擁有市郊鐵路8條，總里程約為800 km，市郊鐵路將城市空間半徑拓展到50 km左右，有力地提升了空間要素配置效率。其承擔的客運量占公交運量的18%左右，在軌道交通乃至城市交通中承擔著重要的份額。

3 軌道交通對城市空間結構的影響分析

3.1 軌道交通有力地支撐了城市空間拓展

從布宜諾斯艾利斯200多年的城市發展史可以看出，每次交通工具的升級都會帶來城市空間的急劇擴張，在單程出行時耗約束條件下，城市空間最大半徑由有軌馬車時代的3～5 km拓展到有軌電車時代的約30 km，當前，在多網融合背景下，城市最大半徑達到50 km。從內在特征看，不論交通工具如何升級，城市空間半徑基本維持在1 h左右的出行時耗范圍內，城市規模越小，可接受的單程時耗越小，城市空間半徑相應略小;城市空間規模越大，可接受的出行時耗越長，空間尺度更大[3]。交通運輸工具與城市空間尺度的關系如圖3所示。

3.2 軌道交通重塑了城市空間形態

軌道交通促成了大都市區外圍建成區呈現明顯的“帶”形特征，使得指狀形態繼續強化，城市外圍郊區誕生了商業中心，雖然量級遠低于中心區商業中心，但是其為副中心形態的空間結構演化提供了基礎。

3.3 軌道交通有力地支撐了高密度地區人口疏散

隨著交通運輸工具的不斷升級，整個城市建成區范圍內，居住人口密度不斷降低，但是，受整個大都市區人口規模增長等原因影響，同等區位范圍內的居住人口密度整體上處于上升態勢，尤其是在高運量的軌道交通支撐下，核心區范圍內居住人口密度上升最為明顯。這與東京、巴黎等大都市區有顯著差別，對于東京和巴黎等大都市區而言，隨著軌道網絡的一體化運營，核心區地租成本大幅升高，居住人口難以承擔地租成本的升高，居住用地逐步向商業、商務等業態轉變[4]。而布宜諾斯艾利斯在核心區的居住人口密度沒有出現下降的特征，這與核心區不太發達的對外交通條件可能存在較大關系，使得核心區地租成本不如外圍邊緣組團高，新型商業與商務辦公在核心區邊緣進行了空間集聚發展[5]。

4 結論

城市作為高級人工聚落單元，其本質特征是不斷集聚，以更好地發揮規模效應和集聚效應，因此，雖然交通運輸工具不斷升級，但是建成區居住人口密度仍然維持在較高的水平，隨著交通工具出行速度的不斷提高，居民得以在同等的時間內獲得更多的居住地和就業地選擇機會，為更好地追求生活品質，不同時期近似區位的外圍地區居住人口密度出現整體下降特征。隨著產業結構的不斷升級，城市活力成為城市競爭力的最佳體現形式，而交通運輸網絡的發達程度很大程度上體現了城市活力和城市競爭力。軌道交通作為大運量的交通運輸方式，在城市空間組織中發揮著重要的支撐作用，受軌道建設時機和標準等技術參數不同影響，城市軌道網絡效能空間差異較大，導致了迥異的地租分布特征，進而影響了產業業態的空間集聚和人口的空間分布。布宜諾斯艾利斯在核心區擁有較高的居住人口密度，這顯著不同于東京、巴黎等發達大都市區同等區位條件下的人口密度分布特征，即是最好的佐證。

參考文獻：

[1]張沛，王超深.大都市區空間范圍的界定標準：基于通勤率指標的討論[J].城市問題，2019（2）：37-43.

[2]SARGENT C S.The spatial evolution of greater Buenos Aires，Argentina，1870—1930[Z].1974.

[3]張沛，王超深.出行時耗約束下的大都市區空間尺度研究：基于國內外典型案例比較[J].國際城市規劃，2017（2）：65-71.

[4]王超深.軌道交通線網影響下的大都市區空間結構模式研究[D].西安：西安建筑科技大學，2019：20.

[5]INOSTROZA L，TABBITA J H.Informal Urban Development in the Greater Buenos Aires Area：A Quantitative-Spatial Assessment Based On Households Physical Features Using GIS and Principal Component Analysis[Z].2016.