“雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展機(jī)制與評(píng)價(jià)方法研究

洪小春

(揚(yáng)州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院， 江蘇 揚(yáng)州 225127)

0 引言

在過去幾十年的快速城市化進(jìn)程中，建筑業(yè)和交通、電力、工業(yè)等行業(yè)為促進(jìn)中國城市快速擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展提供了充足動(dòng)力，而在“雙碳”目標(biāo)下，這些行業(yè)也成了減排的重要攻堅(jiān)方向。以建筑和交通領(lǐng)域?yàn)槔F(xiàn)有的總體碳排放中，汽車交通碳排放量占比約20%[1]，建筑業(yè)碳排放量占比約42%[2]，兩者碳排放占比約占社會(huì)碳排放總量的62%。學(xué)界對(duì)促進(jìn)建筑和交通領(lǐng)域節(jié)能減排進(jìn)行了相關(guān)討論，其中,以交通建筑一體化[3]、交通土地利用一體化[4]、區(qū)域城市一體化[5]等為代表的城市交通與土地一體化開發(fā)的相關(guān)理論和實(shí)踐從功能、空間和結(jié)構(gòu)一體化規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營的視角探討了空間集約化開發(fā)對(duì)促進(jìn)城市交通與土地低碳開發(fā)的積極作用。在新型城鎮(zhèn)化和城市空間存量?jī)?yōu)化持續(xù)推進(jìn)的雙重作用下，城市中心區(qū)人口規(guī)模和空間規(guī)模的進(jìn)一步提升將促進(jìn)有限范圍內(nèi)人口密度和開發(fā)強(qiáng)度的提升；因此,通過地下空間開發(fā)擴(kuò)容提升城市空間整體效益的開發(fā)行為將成為未來城市開發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容之一[6]，地下空間熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)具備天然的低碳特性。地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展對(duì)提升軌道交通服務(wù)水平和客流強(qiáng)度，從而減少碳足跡、提升城市中心區(qū)空間集約高效利用、促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起到積極作用。城市軌道交通站域開發(fā)促進(jìn)下的空間立體化和地下空間公共化是促進(jìn)城市中心區(qū)集約化和地下商業(yè)等公共空間地下化開發(fā)的基礎(chǔ)[7]，高效集約的空間開發(fā)模式是促進(jìn)城市中心區(qū)低碳可持續(xù)發(fā)展的重要支撐點(diǎn)[8]；在存量?jī)?yōu)化背景下，以城市軌道交通建設(shè)為契機(jī)，依照TOD模式進(jìn)行地下空間開發(fā)將進(jìn)一步促進(jìn)軌道交通與周邊地下空間的一體化發(fā)展[9-10]，集約高效的軌道交通與地下公共空間協(xié)同開發(fā)對(duì)提升空間績(jī)效、促進(jìn)城市開發(fā)建設(shè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)有重要意義[11]。

“攤大餅”式的土地?cái)U(kuò)張模式導(dǎo)致城市陷入“高碳鎖定”的困境，粗放式的土地開發(fā)占據(jù)了城市綠地，降低城市碳匯能力[12]；同時(shí)，水平擴(kuò)張導(dǎo)致城市邊界不斷蔓延，增加了行人的通勤時(shí)間和距離，進(jìn)一步增加了交通的碳排放[13]。作為與土地利用密切相關(guān)的城市交通，占據(jù)了社會(huì)整體交通運(yùn)輸碳排放的40%[14]。改革開放以來，城市以機(jī)動(dòng)車為交通主體建設(shè)了大量寬闊的馬路和城市快速路，加劇了城市慢行交通的萎縮[15]，機(jī)動(dòng)車的繁榮建立在化石能源消耗的基礎(chǔ)上。而在“雙碳”目標(biāo)下，除了大力發(fā)展電動(dòng)汽車降低機(jī)動(dòng)車碳排放外，各大城市紛紛發(fā)展以城市軌道交通為主體的公共交通網(wǎng)絡(luò)[16]，城市用地也逐漸朝著“窄街區(qū)密路網(wǎng)”的方向發(fā)展，以慢行交通和公共交通為主體的區(qū)域低碳交通系統(tǒng)逐漸成為減碳和城市可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容[17]。

提升土地利用的混合度和公共交通分擔(dān)率是提升城市空間碳匯能力和減少碳源的重要路徑[18]，在相對(duì)集中的土地上提供相對(duì)豐富的功能，在小范圍內(nèi)解決市民多樣化的出行需求。如TOD模式在站點(diǎn)進(jìn)行土地混合開發(fā)，提升了區(qū)域周邊空間活力，緩解了交通擁堵，降低了碳排放[19]。城市軌道交通系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)城市中心區(qū)職能提升和保障城市中心區(qū)交通通勤發(fā)揮了重要作用[20]，在城市軌道交通的帶動(dòng)下，以站點(diǎn)影響域?yàn)楹诵牡膮^(qū)域空間開發(fā)逐漸呈現(xiàn)出立體化和復(fù)合化的趨勢(shì)[21]。早期地下公共空間僅作為軌道交通站點(diǎn)與周邊土地的連通空間存在，隨著軌道交通客流效益日益突出，地下公共空間逐漸呈現(xiàn)規(guī)模化和網(wǎng)絡(luò)化開發(fā)的趨勢(shì)，城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通的互動(dòng)關(guān)系逐漸走向一體化。除TOD模式外，相關(guān)的理論模式還有站城一體化、城市建筑一體化，相關(guān)理論有強(qiáng)調(diào)集約發(fā)展的城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展理論，關(guān)注城市中心區(qū)可持續(xù)的城市可持續(xù)發(fā)展思想，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)演化協(xié)調(diào)發(fā)展的系統(tǒng)科學(xué)理論等。一體化程度高的區(qū)域，土地集約利用程度也相應(yīng)更高，其用地功能混合度、土地開發(fā)強(qiáng)度、職住平衡、目的地可達(dá)性、道路的連通度、公共交通服務(wù)水平更高[22]。一體化程度高的城市中心區(qū)空間更集約，土地效率更高效，城市居民能以更短的出行距離和更綠色高效的出行方式到達(dá)目的地。因此，高效集約立體的城市中心區(qū)的碳匯能力和低碳效應(yīng)也更顯著。

以城市發(fā)展、土地利用、交通運(yùn)輸?shù)葹榇淼某鞘刑寂欧判实南嚓P(guān)研究，主要涉及核算城市能源消耗碳排放[23]、城市群與碳排放[24]、城市發(fā)展與碳排放[25]。此外，城市開發(fā)中的碳排放績(jī)效評(píng)價(jià)分析[26]、城市碳排放的影響因素[27]及機(jī)制也是現(xiàn)階段城市碳排放和“雙碳”目標(biāo)相關(guān)研究的重點(diǎn)[28]。有關(guān)城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化與碳排放關(guān)系的相關(guān)研究主要集中在對(duì)城市軌道交通通勤碳排放與城市規(guī)劃的關(guān)系[29]、高鐵開通對(duì)城市碳排放的影響[30]、區(qū)域城市一體化對(duì)城市碳排放的影響[31]、城市活動(dòng)與碳排放的關(guān)系[32]等城市群一體化、城市交通結(jié)構(gòu)與城市空間一體化視角解讀一體化發(fā)展與城市碳排放的關(guān)系。現(xiàn)有研究證實(shí)了城市空間高強(qiáng)度開發(fā)和土地集約利用對(duì)提升單位土地的碳排放效率從而降低城市碳排放的積極作用[33-34]。然而，專門針對(duì)城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展減碳效益的相關(guān)研究尚不多見，因此，將城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化開發(fā)的空間集約高效利用與其低碳效應(yīng)相結(jié)合，構(gòu)建基于“雙碳”目標(biāo)的一體化發(fā)展測(cè)度，對(duì)定量分析城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通協(xié)同發(fā)展的低碳效應(yīng)十分必要。

1 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展機(jī)制及其對(duì)“雙碳”目標(biāo)的作用

1.1 “雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展機(jī)制

1.1.1 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的維度

按照開發(fā)流程可將城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展分為策劃、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)維管理5個(gè)階段。在城市中心區(qū)開發(fā)過程中，以軌道交通促進(jìn)下的城市中心區(qū)重點(diǎn)區(qū)域地下公共空間系統(tǒng)化開發(fā)為專題進(jìn)行策劃研究，明確城市中心區(qū)結(jié)合城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的地下公共空間布局、結(jié)構(gòu)與形態(tài)，有利于指導(dǎo)一體化規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在一體化規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通的協(xié)同應(yīng)注重與土地利用總體規(guī)劃和各類專項(xiàng)規(guī)劃的銜接；在一體化設(shè)計(jì)階段，重點(diǎn)考慮軌道交通系統(tǒng)中線路與城市中心區(qū)地下公共空間形態(tài)，站點(diǎn)與周邊地下公共空間連通性、可達(dá)性等方面的內(nèi)容；一體化程度高的城市中心區(qū)，地下公共空間與軌道交通系統(tǒng)可進(jìn)一步促進(jìn)軌道交通站點(diǎn)乘客流和地下公共空間顧客流的良性轉(zhuǎn)化，促進(jìn)雙向良性發(fā)展。通過一體化建造統(tǒng)籌沿線潛在地下公共空間與軌道交通站點(diǎn)銜接需求，適當(dāng)超前在城市軌道交通站點(diǎn)施工時(shí)預(yù)設(shè)連通通道，可有效避免重復(fù)施工造成的資源浪費(fèi)，促進(jìn)運(yùn)營管理一體化；在站點(diǎn)及地下交通空間中植入商業(yè)和文化娛樂等功能，可提升軌道交通服務(wù)質(zhì)量和周邊地下空間效益。

1.1.2 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的運(yùn)作機(jī)制

適度的地下空間開發(fā)有利于為市民騰出更多的地面交往空間，將機(jī)動(dòng)交通置于地下還有助于改善地面環(huán)境的舒適性和安全性。城市軌道交通與地下公共空間一體化發(fā)展大體與土地價(jià)值、地面開發(fā)強(qiáng)度、軌道交通客流強(qiáng)度與服務(wù)、地下空間開發(fā)現(xiàn)狀相關(guān)。在高昂的土地成本下，城市中心區(qū)開發(fā)強(qiáng)度較高的地塊為了追求開發(fā)效益最大化，將不計(jì)容的地下空間進(jìn)行公告化開發(fā)以擴(kuò)充其商業(yè)空間面積。隨著城市軌道交通線網(wǎng)可達(dá)性提升，站點(diǎn)周邊客流吸引力增加，將進(jìn)一步促進(jìn)周邊地下公共空間開發(fā)。隨著地下公共空間的成片開發(fā)，站點(diǎn)之間的地下公共空間呈現(xiàn)出沿著軌道交通線路系統(tǒng)開發(fā)的方向發(fā)展，如上海江灣五角場(chǎng)地區(qū)。漸進(jìn)式開發(fā)的地下公共空間受地下空間開發(fā)現(xiàn)狀影響較大，如南京新街口中心區(qū)地下公共空間經(jīng)歷的多輪更新，都是建立在與軌道交通一體化基礎(chǔ)上進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)化開發(fā)。

城市空間和交通立體化發(fā)展實(shí)現(xiàn)多維公共空間立體分布和客流立體分流，滿足了城市中心區(qū)人口和公共服務(wù)設(shè)施集聚對(duì)城市空間擴(kuò)容和交通運(yùn)輸能力提升的需要。其中，地下化的城市軌道交通與地下公共空間的連通性提升成為地下交通土地利用一體化的空間基礎(chǔ)，與地面和空中共同構(gòu)成立體化程度高的城市中心區(qū)空間利用體系，進(jìn)而促進(jìn)城市中心區(qū)空間利用集約高效。一體化發(fā)展程度高的地下公共空間和軌道交通形成良性互動(dòng)體系，促進(jìn)城市中心區(qū)開發(fā)的綜合效益和減碳能力提升(見圖1)。

圖1 一體化的立體空間、集約土地與“雙碳”目標(biāo)Fig. 1 Integrated three-dimensional space, intensive land, and Carbon Peaking and Neutralization Policy

1.2 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的作用

1.2.1 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的減碳特征

與發(fā)達(dá)國家基本實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰相比，盡管我國城市化所處發(fā)展階段還有所差距(見圖2)，但在碳達(dá)峰的進(jìn)程中我國碳排放量在未來幾年仍將繼續(xù)增長(見圖3)，因此實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)已經(jīng)刻不容緩。作為城市開發(fā)行為中空間集約度最高的區(qū)域，城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展在不同維度的減碳特征也不盡相同。1)根據(jù)一體化策劃，構(gòu)建資源節(jié)約型一體化發(fā)展的空間格局與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)城市中心區(qū)綠色低碳發(fā)展，提升碳匯能力； 2)根據(jù)一體化規(guī)劃，在滿足通勤需求的基礎(chǔ)上，充分挖掘地下公共空間價(jià)值，形成環(huán)境友好型空間形態(tài)與交通結(jié)構(gòu)，從源頭降低城市開發(fā)的碳排放量； 3)根據(jù)一體化設(shè)計(jì)，結(jié)合地面開發(fā)情況確定地塊地下公共空間功能布局，提升用地效率，形成資源節(jié)約型空間結(jié)構(gòu)，錨固碳匯基礎(chǔ)； 4)根據(jù)一體化建設(shè)，協(xié)調(diào)軌道交通站點(diǎn)周邊土地開發(fā)時(shí)序與銜接方式，減少不同時(shí)序建設(shè)的相互影響和反復(fù)施工造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境影響； 5)根據(jù)一體化運(yùn)維，提升沿線地下公共空間可達(dá)性，提升公共交通使用率，形成功能互補(bǔ)、空間連通、功能集約高效的一體化發(fā)展格局，促進(jìn)節(jié)能減排(見圖4)。一體化發(fā)展的節(jié)能減排指標(biāo)由上述5個(gè)維度節(jié)約的碳排放量構(gòu)成。

圖2 1970年至今我國與世界主要發(fā)達(dá)國家人均碳排放量Fig. 2 Per capita carbon emissions in China and some major developed countries since 1970

圖3 1960年至今我國碳排放量增長曲線Fig. 3 China's carbon emission growth curves since 1960

圖4 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化的減碳表征Fig. 4 Characterization of carbon reduction in integration of underground public space and rail transit in urban central areas

1.2.2 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的“雙碳”意義

立體高效集約的城市中心區(qū)為區(qū)域空間效率提升提供空間載體，高度公共化的空間系統(tǒng)和高度一體化的空間結(jié)構(gòu)降低了市民參與城市活動(dòng)的碳足跡，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。作為實(shí)體空間的城市軌道交通和城市中心區(qū)地下公共空間直接受上位規(guī)劃影響，主要為： 在城市總體規(guī)劃中，與軌道交通和地下公共空間一體化相關(guān)的規(guī)劃有城市綜合交通規(guī)劃和地下公共空間綜合規(guī)劃。其中，城市軌道交通(地鐵)線網(wǎng)、線路和站點(diǎn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)直接影響城市軌道交通對(duì)城市中心區(qū)空間立體高效集約發(fā)展的效能，城市中心區(qū)地下公共空間的專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)建立在城市地下空間綜合規(guī)劃和地面土地開發(fā)利用現(xiàn)狀需求的基礎(chǔ)上。地下公共空間布局受軌道交通線網(wǎng)形態(tài)影響，地下公共空間活力則反過來影響城市軌道交通站點(diǎn)運(yùn)營效益，其中地下公共空間開發(fā)規(guī)模和強(qiáng)度等指標(biāo)直接受城市中心區(qū)空間容量需求和城市中心區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響[35]。上述城市中心區(qū)、地下公共空間與城市軌道交通的開發(fā)建設(shè)則建立在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上，當(dāng)呈現(xiàn)出一體化趨勢(shì)時(shí)，其“雙碳”意義開始凸顯(見圖5)。

圖5 城市中心區(qū)地下公共空間軌道交通一體化發(fā)展的“雙碳”意義Fig. 5 Carbon peaking and neutralization significance of integrated development of underground public space rail transit in urban central areas

相較于傳統(tǒng)城市公共交通和城市土地在策劃、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造與運(yùn)維等階段產(chǎn)生的諸多矛盾造成高碳“鎖定”效應(yīng)，推動(dòng)城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)城市中心區(qū)可持續(xù)發(fā)展，通過協(xié)調(diào)不同時(shí)序的城市軌道交通及城市中心區(qū)地下公共空間開發(fā)，有助于經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展、生產(chǎn)生活方式綠色轉(zhuǎn)型、城市空間結(jié)構(gòu)與格局高效集約利用，還能推動(dòng)城市中心區(qū)綠色低碳發(fā)展，形成環(huán)境友好型城市中心區(qū)地下空間形態(tài)與交通結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)城市開發(fā)和運(yùn)營角度的減碳效應(yīng)。

2 基于“雙碳”目標(biāo)的城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化測(cè)度指標(biāo)體系

基于“雙碳”目標(biāo)的城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化測(cè)度指標(biāo)由城市軌道交通發(fā)展、城市發(fā)展、城市中心區(qū)發(fā)展、城市中心區(qū)開發(fā)等提升單位國土空間面積空間績(jī)效、提升單位面積國土空間碳排放效率和空間集約促進(jìn)的減排行動(dòng)等方面的要素構(gòu)成，以及上述要素相互作用促進(jìn)城市空間集約、公共交通低碳出行、土地高效利用和區(qū)域節(jié)能減排指標(biāo)構(gòu)成。因此，在城市中心區(qū)有限的開發(fā)區(qū)域內(nèi)，充分考慮單位國土空間面積的城市軌道交通的線網(wǎng)密度、線路密度、站點(diǎn)密度等軌道交通強(qiáng)度指標(biāo)，和單位國土空間面積的地面建筑密度、地下空間建筑密度、地面容積率、地下容積率等城市中心區(qū)空間開發(fā)強(qiáng)度指標(biāo)。由于城市中心區(qū)作為城市的中心含有大量城市級(jí)的公共服務(wù)設(shè)施，因此具備服務(wù)市域?qū)用娴姆?wù)職能，其人口吸引力、發(fā)展?jié)摿徒?jīng)濟(jì)影響力不僅需要考慮城市中心區(qū)發(fā)展層面的強(qiáng)度指標(biāo)，如城區(qū)人均GDP、城區(qū)人口密度、城市中心區(qū)軌道交通線網(wǎng)密度、城市中心區(qū)軌道交通站點(diǎn)密度等，還應(yīng)考慮城市發(fā)展層面的強(qiáng)度指標(biāo)，如區(qū)域住房?jī)r(jià)格、區(qū)域人口密度、人口吸引力、人類活動(dòng)強(qiáng)度、第三產(chǎn)業(yè)占比等，同時(shí)應(yīng)考慮一體化發(fā)展各個(gè)階段的減碳效應(yīng)。城市軌道交通規(guī)劃的目的是為城市人口聚集點(diǎn)和公共服務(wù)設(shè)施聚集點(diǎn)提供便捷的公共交通服務(wù)；因此，城市軌道交通線路一般跟隨城市聚集點(diǎn)存在，其線路路由選擇和站點(diǎn)規(guī)劃與城市中心區(qū)地下公共空間開發(fā)關(guān)聯(lián)密切。結(jié)合現(xiàn)有研究總結(jié)一體化發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)要素并集合匯總見圖6，各指標(biāo)類型、構(gòu)成及計(jì)算方法匯總見表1。

圖6 “雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig. 6 Measurement index system for integrated development level of underground public space and rail transit in urban central areas under Carbon Peaking and Neutralization Policy

表1 “雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法Table 1 Calculation method of integrated development level of underground public space and rail transit under Carbon Peaking and Neutralization Policy

3 城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)方法構(gòu)建

本研究所述一體化發(fā)展評(píng)價(jià)為多指標(biāo)綜合測(cè)度，主要通過建立遞階模型和判斷矩陣對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行重要性排序，從而得到可對(duì)比分析的指標(biāo)權(quán)重，經(jīng)由指標(biāo)權(quán)重確定各準(zhǔn)則層指標(biāo)的最終評(píng)價(jià)結(jié)果，可進(jìn)行單一城市各指標(biāo)對(duì)比分析和多城市橫向?qū)Ρ确治觥Ｖ饕鞔_評(píng)價(jià)目的、確定評(píng)價(jià)對(duì)象、確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、確定指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果求和方法、確定指標(biāo)權(quán)重、指標(biāo)加權(quán)求和得出評(píng)價(jià)結(jié)果等流程。

在實(shí)際操作中，一體化發(fā)展水平評(píng)價(jià)的核心問題是獲取指標(biāo)數(shù)據(jù)，核心難題是解決指標(biāo)權(quán)重計(jì)算問題。指標(biāo)權(quán)重大體可分為主觀賦權(quán)方法和客觀賦權(quán)方法2類，評(píng)價(jià)方法中標(biāo)準(zhǔn)化、加權(quán)和聚合通常是城市地下空間建設(shè)評(píng)估的基本過程。權(quán)重方法是評(píng)價(jià)的關(guān)鍵步驟，權(quán)重結(jié)果直接影響研究最終結(jié)論。主觀方法通過綜合咨詢?cè)u(píng)分確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，包括分析層次過程(AHP)和德爾菲法。客觀方法根據(jù)內(nèi)部關(guān)系和不同指標(biāo)之間的變化程度來確定各指標(biāo)的權(quán)重，包括主成分分析(PCA)、熵法、灰色關(guān)聯(lián)度法和因子分析。“雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中存在模糊定量和定量指標(biāo)并存的情況，因此采用層次分析法結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法[37]，考慮到德爾菲法可集體匿名獲得專家意見，使用該方法獲取專家問卷結(jié)果以獲得指標(biāo)權(quán)重值。

表2 碳排碳匯類型及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation gossipy index

3.1 建立遞階模型

對(duì)影響因素進(jìn)行層次梳理，建立層次模型，確保各項(xiàng)指標(biāo)互不干擾,從而構(gòu)成逐級(jí)控制、邏輯嚴(yán)密的指標(biāo)架構(gòu)。

3.2 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)九級(jí)標(biāo)度法(見表3)構(gòu)建成對(duì)判斷矩陣，使用幾何平均法確定評(píng)分均值。

表3 各級(jí)判斷矩陣標(biāo)準(zhǔn)度Table 3 Standard degree of judgment matrix at all levels

令指標(biāo)集A為準(zhǔn)則層指標(biāo),判斷矩陣如下：

M={A1A2…AN}。

(1)

(2)

式(1)—(2)中：M為總指標(biāo);V為指標(biāo)層。

子指標(biāo)集Ai={Ai1,Ai2,…,Aik}判斷矩陣如下：

(3)

3.3 確定準(zhǔn)則層和指標(biāo)層各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重

根據(jù)指標(biāo)重要性排序結(jié)果，求解判斷矩陣，得出指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。

3.3.1 計(jì)算判斷矩陣幾何平均值

(4)

3.3.2 計(jì)算權(quán)重

(5)

式中Wi為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

3.3.3 計(jì)算最大特征值

(6)

式中λmax為最大特征值。

3.3.4 計(jì)算一致性指標(biāo)CI和一致性比率CR

(7)

式中： RI值見表4。當(dāng)n>2時(shí)，CR可判別結(jié)果一致性。

表4 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)Table 4 Metrics for mean stochastic consistency

3.4 計(jì)算各層所有指標(biāo)的組合權(quán)重

組合指標(biāo)層權(quán)重，匯總最終權(quán)重集為：W={W1，W2，…,WN}。

3.5 構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣

3.5.1 指標(biāo)量綱標(biāo)準(zhǔn)化

處理正向指標(biāo)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方式為：

(8)

處理負(fù)向指標(biāo)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方式為：

(9)

3.5.2 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值平移

為消除一些指標(biāo)經(jīng)過無量綱化處理的結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值或結(jié)果數(shù)值較小造成結(jié)果可比性差的問題，可進(jìn)一步將標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值按照一定幅度平移，從而將指標(biāo)結(jié)果歸一到可比區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值按照占比每20%計(jì)1分劃分為5個(gè)層次，對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)語義分值。

3.5.3 指標(biāo)數(shù)值無量綱化

指標(biāo)數(shù)值無量綱化一般利用數(shù)值比重分布情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化，其計(jì)算方式為：

(10)

3.6 綜合評(píng)價(jià)

結(jié)合權(quán)重和指標(biāo)模糊矩陣，生成評(píng)價(jià)向量E:

(11)

若ek=max(e1,e2,…,ek,…,en)，按照最大隸屬度原則，該評(píng)價(jià)結(jié)果為第K層。

4 算例分析： 南京新街口中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)

4.1 南京新街口中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化的發(fā)展概述

南京新街口中心區(qū)的地下公共空間和軌道交通一體化開發(fā)是伴隨著城市發(fā)展和軌道交通建設(shè)進(jìn)行的漸進(jìn)式開發(fā)，其開發(fā)經(jīng)歷了點(diǎn)式獨(dú)立開發(fā)、沿線快速開發(fā)、沿線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化開發(fā)和地下公共空間與軌道交通一體化優(yōu)化4個(gè)階段，分別對(duì)應(yīng)了2005年(軌道交通1號(hào)線開通)、2010年(2號(hào)線開通)、2014年(3號(hào)線開通)、2019年。

截至目前，南京新街口中心區(qū)地下步行系統(tǒng)橫縱交織，形成了連通各軌道交通站點(diǎn)與周邊地下公共空間邊界的連接通道，以軌道交通網(wǎng)絡(luò)與地下公共空間互動(dòng)形成的一體化發(fā)展系統(tǒng)逐漸成形。新街口中心區(qū)目前已經(jīng)進(jìn)入軌道交通促進(jìn)下的地下公共空間品質(zhì)提升階段，其公共設(shè)施服務(wù)水平和用地開發(fā)強(qiáng)度各項(xiàng)指標(biāo)基本穩(wěn)定，“十四五”期間南京新街口中心區(qū)地下空間已開始圍繞軌道交通站點(diǎn)展開微更新探索，將地下停車置換為地下公共空間，提升地下公共空間之間的連通度，提升地下公共空間環(huán)境品質(zhì)等。2015年以后，南京新街口中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的重心轉(zhuǎn)向以完善地下公共空間網(wǎng)絡(luò)、促進(jìn)地下公共空間品質(zhì)提升等存量?jī)?yōu)化為主的方向。南京新街口中心區(qū)著重在地下公共空間業(yè)態(tài)選擇、商業(yè)布點(diǎn)與軌道交通站點(diǎn)客流匹配、特色地下公共空間節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等方面促進(jìn)地下公共空間與軌道交通一體化(見圖7)。

(a) 土地開發(fā)現(xiàn)狀

(b) 地下公共空間與軌道交通線路站點(diǎn)分布

(c) 站點(diǎn)服務(wù)范圍現(xiàn)狀圖7 南京新街口中心區(qū)土地開發(fā)、地下公共空間開發(fā)、地下空間規(guī)劃Fig. 7 Land development, underground public space development, and underground space planning in central area of Xinjiekou, Nanjing

選取2005年、2010年、2014年和2019年4個(gè)階段的一體化發(fā)展進(jìn)行評(píng)價(jià)，縱向?qū)Ρ炔煌瑫r(shí)序一體化發(fā)展對(duì)“雙碳”目標(biāo)的促進(jìn)作用，評(píng)估隨著一體化發(fā)展的推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度以及一體化發(fā)展水平與“雙碳”目標(biāo)的相互關(guān)系。

4.2 一體化發(fā)展評(píng)價(jià)

4.2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來源于中國官方統(tǒng)計(jì)年鑒、研究報(bào)告和作者測(cè)算。其中，D11—D15數(shù)據(jù)來源于《城市軌道交通統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告》；D21、D22、D25和D26數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，D23和D24數(shù)據(jù)來源于《中國城市活力研究報(bào)告2019》；D31—D35數(shù)據(jù)來源于《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》和《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》的推算；碳排放數(shù)據(jù)來源于美國二氧化碳信息分析中心(CDIAC)的公開數(shù)據(jù)，碳匯數(shù)據(jù)以綠地面積變化作為基準(zhǔn)計(jì)算；D41—D43數(shù)據(jù)來源于城市或城區(qū)統(tǒng)計(jì)局；D44和D45數(shù)據(jù)來源于作者測(cè)算；D51—D54數(shù)據(jù)來源于作者測(cè)算；城市中心區(qū)土地利用情況、建筑布局情況及地下空間開發(fā)情況的數(shù)據(jù)集是在結(jié)合城市最新總體規(guī)劃、城市地下空間專項(xiàng)規(guī)劃及土地利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上對(duì)城市中心區(qū)用地情況和地下空間開發(fā)情況進(jìn)行矢量化，借用BIG MAP提供的數(shù)字矢量地圖結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查進(jìn)行校準(zhǔn)。

4.2.2 一體化發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果

向10位專家征詢指標(biāo)重要性排序意見，使用德爾菲法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重見表5。從權(quán)重最終結(jié)果可知，“雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重差別較大，其影響程度排序?yàn)槌鞘熊壍澜煌òl(fā)展指標(biāo)、城市中心區(qū)開發(fā)指標(biāo)、一體化發(fā)展的節(jié)能減排指標(biāo)、城市中心區(qū)發(fā)展指標(biāo)和城市中心區(qū)開發(fā)指標(biāo)。

表5 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重構(gòu)成Table 5 Evaluation index weight

根據(jù)已有的研究成果，將發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為5個(gè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[37]，用以表征系統(tǒng)層面城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)應(yīng)的發(fā)展水平，見表6。其中，評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)應(yīng)的指數(shù)范圍與發(fā)展水平的對(duì)應(yīng)關(guān)系和采用德爾菲法獲取的專家函詢意見的語義分值一一對(duì)應(yīng)，評(píng)價(jià)結(jié)果的指數(shù)對(duì)應(yīng)的發(fā)展水平評(píng)價(jià)結(jié)果是專家集體匿名思想綜合的結(jié)果，可作為“雙碳”目標(biāo)下評(píng)價(jià)目標(biāo)城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展水平結(jié)果的直接反映，為探究一體化發(fā)展水平與“雙碳”目標(biāo)的相互作用關(guān)系奠定基礎(chǔ)。

表6 評(píng)價(jià)集語義標(biāo)度Table 6 Evaluation gossipy index

結(jié)合上述對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和一體化發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果，匯總各年度一體化發(fā)展水平評(píng)價(jià)結(jié)果分別為2.349、3.105、3.588和4.222，對(duì)應(yīng)的一體化發(fā)展水平分別為較差、中、良和良。可以看出，南京新街口中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展水平逐年提升，各類指標(biāo)的測(cè)度結(jié)果也在逐年提升。其中，一體化發(fā)展的節(jié)能減排指標(biāo)自2014年起開始攀升(見圖8)，說明隨著城市軌道交通和地下公共空間一體化建設(shè)趨于穩(wěn)定，基于生態(tài)提質(zhì)的一體化優(yōu)化階段有助于提升城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的低碳效應(yīng)，這與“十三五”以來南京市產(chǎn)業(yè)碳排放及碳達(dá)峰碳中和相關(guān)攻堅(jiān)結(jié)果相吻合[38]，說明本研究所構(gòu)建的基于“雙碳”目標(biāo)點(diǎn)城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系較為合理。

圖8 南京新街口中心區(qū)一體化發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果變化圖Fig. 8 Changes in integrated development evaluation results of central area of Xinjiekou, Nanjing

5 結(jié)論與討論

通過對(duì)“雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展機(jī)制的梳理、評(píng)價(jià)方法的構(gòu)建和實(shí)證，得出結(jié)論如下：

1)城鄉(xiāng)建設(shè)和交通運(yùn)輸是“碳達(dá)峰、碳中和”行動(dòng)的重點(diǎn)和碳排放量占比最大的行業(yè)，城市中心區(qū)作為城市中各類要素最為集中的區(qū)域，其空間立體化和功能復(fù)合化的一體化開發(fā)對(duì)促進(jìn)空間集約、能源高效和綜合效益提升大有裨益，主要體現(xiàn)在通過策劃、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)維等階段充分考慮一體化發(fā)展，通過地下公共空間與軌道交通協(xié)同開發(fā)、運(yùn)維、管理，促進(jìn)城市中心區(qū)形成資源節(jié)約型空間格局與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境友好型空間形態(tài)與交通結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成資源節(jié)約型空間結(jié)構(gòu)提升用地效率，塑造環(huán)境友好型建設(shè)模式和資源節(jié)約型生產(chǎn)方式一體化發(fā)展的路徑，從而提升城市中心區(qū)碳匯能力，降低城市開發(fā)的碳排放量。

2)構(gòu)建基于“雙碳”目標(biāo)的城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，充分考慮了參與一體化的各類經(jīng)濟(jì)、人口、軌道交通、城市建設(shè)和低碳效益等各類要素，從單位國土空間面積承載的要素強(qiáng)度角度全方面對(duì)“雙碳”目標(biāo)影響下的一體化發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法體系進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

3)通過對(duì)“雙碳”目標(biāo)下南京新街口中心區(qū)不同發(fā)展階段的一體化發(fā)展的時(shí)序評(píng)價(jià)，縱向?qū)Ρ确治鲭S著城市中心區(qū)單位國土空間面積承載的要素強(qiáng)度的持續(xù)變化及其對(duì)“雙碳”目標(biāo)的促進(jìn)作用。

本研究所關(guān)注的尺度和對(duì)象有助于豐富通過集約利用提升空間碳匯和減碳能力的相關(guān)研究，即通過地下公共空間與軌道交通一體化開發(fā)促進(jìn)城市中心區(qū)空間集約從而提升其碳匯和減碳能力。對(duì)評(píng)估城市中心區(qū)基于地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的減碳能力有指導(dǎo)意義。為了進(jìn)一步評(píng)估同一城市不同區(qū)域地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展水平，以及不同城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展水平的低碳效應(yīng)，未來將進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)有的城市建設(shè)碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和建筑碳排放計(jì)算方法，深入探討同一城市不同區(qū)域和不同城市間的地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的低碳效應(yīng)，診斷其低碳差異及背后的成因，為早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)城市與交通協(xié)同開發(fā)的理論參考。在研究方法層面，由于案例研究中僅有新街口一處研究對(duì)象，評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的樣本覆蓋情況稍顯不足，沒有足夠多的樣本確認(rèn)，后續(xù)研究將持續(xù)跟蹤我國50余個(gè)建設(shè)軌道交通城市主要中心區(qū)的一體化發(fā)展對(duì)“雙碳”目標(biāo)的促進(jìn)作用，采用熵權(quán)-TOPSIS進(jìn)行更為客觀的橫向比較，總結(jié)“雙碳”目標(biāo)下城市中心區(qū)地下公共空間與軌道交通一體化發(fā)展的時(shí)空規(guī)律。