基于空間句法的城鎮路網規劃研究
——以靈璧縣黃灣鎮為例

李才能，王 琳

隨著我國城鎮化的發展，城鎮的道路交通網絡與其功能結構布局之間的矛盾日益顯著，道路網絡不能很好地適應功能結構布局[1]。但是，道路交通網絡與功能結構之間始終相互促進、相互發展[2]。道路網絡是城鎮交通的“骨架”，是城鎮生活生產的“動脈”，道路網絡的合理性關系到了人民的安居樂業[3]，也對城鎮未來的發展有著非常重要的影響。

對道路網絡的研究通常采用幾何方法進行定量分析與評價，它是以距離與時間來衡量道路合理性與可達性。近年來空間句法理論越來越多地被用于研究道路網絡[4]，不同與以往的是空間句法用于計算道路可達性時考慮到了道路空間的相對位置即幾何屬性與其拓撲關系，計算結果具有較大的可靠性與科學性[5]。空間句法理論注重變量分析和圖示表達，有助于路網研究的定量化和可視化，為路網研究提供了有力的支持。

本文以靈璧縣黃灣鎮為例，通過定性分析和定量分析相結合的方法編制路網規劃，采用“量化分析—方案構建—比較擇優”的技術路線，為城鎮路網研究提供更為科學、精確、可靠的分析方法與實踐路徑。

1 區域概況與研究思路

1.1 區域概況

1.1.1 整體情況

黃灣鎮隸屬于安徽省宿州市靈璧縣，鎮域面積145 km2，下轄14個行政村，東與韋集鎮相鄰，南隔河與固鎮相望，西與婁莊鎮相接，北與靈璧縣城相連。黃灣鎮區位于宿州市靈璧縣城西南20 km處，2019年末建成區面積約82.7 ha，鎮區人口6988人。省道S201穿鎮區而過，鎮區目前只有一條東西向的主干道——小康路，小康路南部路網相對完善，而北部道路通達性相對較差。

1.1.2 現狀交通問題

2019年11月，通過實地調研觀察、問卷調查了解黃灣鎮區現狀道路交通的基本情況。通過定性分析，認為現狀交通問題主要表現在：

1) 現狀道路不成網絡：鎮區的東西向道路少，盡端路、斷頭路較多，通達性較差；

2) 道路存在擁堵情況：現狀道路較為擁堵的路段為小康路中段、農貿市場南段和學府路南段，車輛的亂停、亂放和小學的上學和放學家長接送是造成道路擁堵的主要原因。

1.2 研究思路

首先，用空間句法軸線模型對黃灣鎮的現狀路網進行測算，以集成度(整合度)、協同度、可理解度(智能度)為測算指標，分析現狀路網的集成度(整合度)，再結合集成核軸線的分布，推導黃灣鎮區的空間結構特征、存在問題與發展趨勢。與實地觀察、問卷調查的結果相比較，驗證現狀道路空間模型的準確性。

其次，基于路網的現狀情況和空間結構特征，結合黃灣鎮區未來發展需要，構建多個規劃路網方案，以期實現黃灣鎮區空間形態的優化。

最后，通過空間句法軸線模型對規劃路網再次進行測算，以集成度(整合度)、協同度、可理解度(智能度)為指標，進行多方案比較，再進行優化，得出最終方案。以此保證規劃路網的科學合理性(圖1)。

圖1 技術路線

2 空間句法在現狀路網分析中的應用

2.1 現狀空間結構的分析

采用Depth Map空間句法軟件，構建黃灣鎮區現狀路網的空間結構模型。通過對集成度(整合度)、協同度以及可理解度(智能度)的分析，得出路網空間結構特征、存在問題及未來發展趨勢。

2.1.1 集成度(整合度)分析

集成度(整合度)，表示系統中某一空間與其他空間的集聚程度，包括全局集成度和局部集成度兩類。全局集成度表示節點與整個系統內所有節點聯系的緊密程度，而局部集成度是表示節點與其附近3步或10步內的節點間聯系的緊密程度[6]。

如圖2所示，根據空間句法軸線模型的測算結果，省道S201、小康路和學府路中段顏色較深，表示其集成度較高；農貿市場路次之。黃灣鎮區平均集成度數值僅為1.077，空間對象布局相對比較集中，聯系的緊密程度較差。

圖2 全局集成度分析

研究將現狀集成度值大于1.2的軸線作為集成度的集成核。其中，省道S201的集成度為1.746，農貿市場路為1.265，學府路為1.434，小康路為1.689。集成核主要分布在小康路、農貿市場路和學府路等路段，依托省道發展形成了“兩縱一橫”的集成核軸線分布，集成核軸線相對較少，并且小康路以南的集成度比小康路以北的高。

現實中小康路和學府路南段是鎮區主要的商業街，服務較完善、活力較高，為鎮區主、次生活大街。農貿市場路雖然在道路北段建有農貿市場，但是北段是斷頭路，道路相對較為封閉、擁擠，所以整體活力不如道路南段。

2.1.2 協同度分析

協同度是描述局部集成度與全局集成度之間相關性的變量，可以衡量局部空間在整體空間系統中的“中心性”程度[7]。協同度高的空間結構往往呈現出單核心的組構特征，反之則呈現多核心的組構特征。協同度高表示局部中心能較好地融入到整個空間系統中。

用橫軸表示全局集成度，縱軸表示局部集成度。再將兩者的擬合關系轉化為散點圖。通過全局集成度與局部集成度之間的散點圖擬合關系數值R2來衡量協同度的大小。0.5≤R2<0.7時，認為相關性一般；R2≥0.7時，認為可以用直線去近似模擬散點分布，兩者呈高度的相關性。

如圖3所示，全局集成度和局部集成度兩者的散點圖分布近似是一條直線，其R2=0.797。即黃灣鎮區的現狀道路協同度為0.797，兩者的相關性較好，意味著局部中心能較好地融入到整個鎮區空間系統中，鎮區形成單核心的組構特征。

圖3 協同度分析

2.1.3 可理解度(智能度)分析

可理解度(智能度)是衡量從一個空間所看到的局部空間形態是否有助于建立起整個空間系統的圖景，即能否作為其看不到的整個空間形態的引導[8]。它是描述局部集成度與連接值之間相關性的變量，可通過局部集成度與連接值之間的散布點圖擬合關系數值來衡量大小。

如圖4所示，全局集成度與連接值兩者的散點圖分布并不像協同度散點圖那樣呈現隨機分布狀態，其R2=0.633，兩者的相關性一般，說明鎮區道路系統的可理解性一般。

圖4 可理解度(智能度)分析

這可能是因為黃灣鎮區現狀的道路過于簡單，沒有形成道路網絡系統。除了現狀小康路、學府路與農貿市場路等主要道路比較容易感知周邊空間外，鎮區內的斷頭路、丁字路口較多，導致了部分空間不能很好地融入到整個空間系統中，因此造成了人們對整個鎮區空間感知比較困難。

2.2 空間結構特征總結

黃灣鎮區現狀結構形態趨于南部單核心發展結果，不能有效拉結整個鎮區空間，帶動鎮區集中發展。鎮區形成了一條東西向(小康路)、兩條南北向(農貿市場路、學府路)集成核軸線，鎮區空間向外發展的態勢已然比較明顯。

從定量分析結果來看，省道S201的集成度也相對較高。但是，空間句法并沒有考慮到省道S201所承載的道路性質。省道S201作為省級公路，既不能承載諸如小康路等鎮區道路的集聚功能，又不能接受多節點、大規模的跨越交通。故而定性分析認為不能將省道S201作為潛在的發展軸線考慮。

3 空間句法在路網規劃中的應用

3.1 雙方案的構建

由于黃灣鎮沒有新一輪的國土空間總體規劃可用于指導城鎮建設，根據《靈璧縣黃灣鎮概念性規劃》，預計至2035年黃灣鎮鎮區人口在12 000人以內，鎮區建設用地不超過140 ha。在對現狀路網定量、定性分析的基礎上，結合鎮區未來發展需要與3條集成核軸線，制定了向西、向北發展兩種對比方案。兩個方案一種是依據對現狀小康路商業活力(實地觀察、問卷調查)的定性分析，另一種是根據空間句法測算集成核軸線(農貿市場路、學府路)的定量分析。

3.1.1 向西發展(方案A)

以向西為主要發展方向，現狀小康路為主要的商業街，向西延伸小康路，作為鎮區的發展軸線。再將北部不連續的道路串通起來，形成東西方向道路，構建鎮區向西發展的道路網絡。以充分利用現狀小康路的商業活力，使鎮區中心西移，減少與省道S201的相互干擾。

如圖5所示，向西發展(方案A)的道路平均集成度為1.300，主要的3條道路中農貿市場路集成度為1.426，學府路為1.460，小康路為2.033。與現狀道路相比都有較大的提升。

圖5 向西發展(方案A)的路網全局集成度分析

3.1.2 向北發展(方案B)

以向北為主要發展方向，依托鎮區南北向的集成核軸線(農貿市場路、學府路)，向北延伸農貿市場路、學府路作為鎮區的發展軸線。利用鎮區以北的村村通道路路基，增加東西向道路。再將內部的道路貫通，構建鎮區向北發展的道路網絡，充分利用南北向的兩條集成核軸線拉結鎮區空間的能力，使鎮區集中發展。

如圖6所示，向北發展(方案B)的道路平均集成度為1.361，主要的3條道路中農貿市場路集成度為1.449，學府路為1.530，小康路為2.108。與現狀道路相比有較大的提升，并且其指標數值較向西發展(方案A)相對優越。

圖6 向北發展(方案B)的路網全局集成度分析

3.2 空間句法對方案的比較

運用空間句法模型對A，B兩種方案的道路空間結構進行比較，得出兩種方案的集成度、協同度、可理解度的擬合函數等指標參數。可以看出以兩條南北向的集成核軸線為發展基礎的方案B比以一條東西向的集成核軸線為發展基礎的方案A在集成度、協同度、可理解度的擬合值等方面更加適合黃灣鎮區的發展(表1)。

表1 空間句法對方案A，B的比較

3.3 小結

綜上所述，方案B無論是與方案A還是與現狀道路相比，集成度、協同度與可理解度的擬合值都得到一定的提升，方案B很好地聯系了整個鎮區空間以及前文中所提及的黃灣鎮區的空間形態問題。向北發展(方案B)也是在編制《靈璧縣黃灣鎮鎮區概念性規劃與設計》中最終確定的道路網絡(圖7)。

圖7 《靈璧縣黃灣鎮鎮區概念性規劃與設計》總平面

4 結束語

長期以來，對于城鎮路網的相關研究多基于圖解，偏重于表象呈現、理論抽象和形式表達。本文以靈璧縣黃灣鎮為實證案例，采用空間句法作為量化手段進行鎮區路網的規劃，為鎮區空間結構的發展提供建議。對鎮區現狀道路空間結構特征進行分析，判斷其發展趨勢。結合實際情況進行雙方案的構建，通過比較擇優，選擇最優方案，以期為黃灣鎮鎮區的空間形態優化以及城鎮的健康可持續發展提供建議。研究認為空間句法可以在城鎮道路網絡規劃中彌補定量分析的不足，量化現狀路網特征，比較多個方案的優缺點，在實際的道路網絡規劃與選擇中有著一定的作用。