基于手机信令数据的大都市新城职住关系——以北京为例_孙喆.pdf

【文章编号】1006-3862(2022)12-0053-09都市圈城市发展研究 29 卷 2022 年 12 期 Urban Development Studies Vol.29 No.12 202253 基于手机信令数据的大都市新城职住关系 以北京为例孙 喆1 路 青2,(1.北京建筑大学 建筑与城市规划学院,北京,100044;2.北京大学 城市与环境学院,北京,100871)【摘要】作为一种城市扩张发展模式,新城往往被赋予相对独立、自我平衡的期望,而现实中该模式在内外复杂因素影响下的实施成效常与理想状态存在差距,有必要系统地开展职住关系分析。以北京 6 个平原地区新城为研究对象,利用手机信令数据提取居民的通勤流,分别以 250m 网格、交通分析小区(TAZ)为基本单元分析了各新城的职住关系特征。结果发现:(1)各新城的职、住功能均呈现多组团格局,行政中心和主要城市交通设施对职、住功能集聚产生促进作用;大兴与城市副中心的职、住功能强度双高;房山、昌平、顺义的较大范围职住比属于平衡区间,但呈现出就业强度较低的欠开发平衡态;亦庄的就业功能较强,形成“就业核心外围居住”的空间格局。(2)各新城的通勤流结构呈现“流出相近、流入差异”的特征,以小规模流量为主;相同 TAZ 内通勤人数占比与职住比存在显著正相关。(3)各新城对中心城的就业依存度与通勤距离成本呈现一定的负相关关系;亦庄属于对中心城就业依存度、通勤成本双低类型,城市副中心、昌平、大兴的中心城就业依存度高而通勤成本低,房山、顺义的中心城就业依存度低而通勤成本高。【关键词】职住关系;手机信令数据;新城;通勤流;就业依存度【中图分类号】TU984 【文献标识码】A 基金项目:国家自然科学基金项目(52008016);北京市人文社科基金项目(19GLC065)通讯作者:路 青(1986-),男,北京大学城市与环境学院博士研究生,高级规划师,主要研究方向:时空智能与智慧城市、生态城市与国土空间规划。E-mail:qinglu 。0 引言 新城是一种起源于 19 世纪田园城市经典理论的城市扩张发展模式,经历了国外的广泛实践之后对我国的城市建设产生了较大影响1-3。最早在 20世纪 40 年代,南京、上海、重庆等城市的规划设计方案编制中涉及了新城理念,但由于当时的时代背景并未系统实施4。中华人民共和国成立之后,我国的新城建设在不同时期以工业卫星城、独立工矿区、开发区等不同形式出现,以满足经济发展和工业化建设的需要5-6。在我国城市化率已突破 63%的当下,交通拥堵、环境恶化、住房紧张等“大城市病”仍然严峻,“新城模式”作为应对城市扩张的有效手段具有较大潜力,有必要对其发育演变规律开展深入研究。北京新城建设肇始于 1958 年上报中央的北京城市建设总体规划初步方案,当中提出了“子母城”的城市空间布局,然而鉴于当时的经济社会发展水平,实质上形成的是一种产业分散化的城镇体系7。直至 1982 年北京市出台北京城市建设总体规划方案,调整了过去卫星城镇建设的分散化路径,提出侧重发展建设条件较好卫星城镇的思路,并出台了生活配套设施供给政策8。1992 年北京城市总体规划(1991-2010)中进一步清晰了卫星城的定位,精简了卫星城的数量,正式提出引导卫星城成为相当规模、相对独立的新城的发展目标9。北京城市总体规划(2004-2020)继续将新城规划作为重点内容,进一步整合了各区县内部原有卫星城,形成“10 个区县中心+亦庄开发区”的11 个新城,并提出重点发展东部发展带上的通州、顺义、亦庄 3 个新城的策略,以主要承接中心城疏解的人口和职能10。2017 年发布的北京城市总体规划(20162035)(以下简称“新总规”)调整了北京的城镇空间格局,原通州新城升级为“城市副中心”,同时在城市空间结构中仅突出了平原区的 5个新城,而未提及山区新城,并提出通过控制就业岗位规模和公共服务水平等手段,实现新城宜居宜业、职住平衡的发展目标11。回顾 20 世纪 50 年代至今北京新城的发展历程,宏观上的空间分布格局都市圈孙喆等:基于手机信令数据的大都市新城职住关系 以北京为例54 城市发展研究 29 卷 2022 年 12 期 Urban Development Studies Vol.29 No.12 2022发生了较大变化,但新城自身的建设目标却一直聚焦承接中心城区人口功能疏解、建立相对独立的区域节点上。新城模式自出现起,就被给予了相对独立、自我平衡的期望,目标是在既有城市之外形成新的功能组合较完备的人口聚居区,拥有满足日常需要的各类业态,具有相对平衡的居住与就业12。从国际上新城建设经验看,现实当中居民就业和居住地的偏好、机动车远距离通勤等因素降低了新城自我平衡的可能性;但随着新城就业岗位进一步丰富,由于家庭联系、小汽车保有量降低等原因,新城自我平衡能力也得到提升13。可以看出,新城的良性发展动力在于经济产业增长,进而创造就业机会带来职工置业,因此新城的就业和居住平衡性反映了其发展程度,对此开展研究有助于探索新城发育规律6。本文将利用手机信令数据对北京新城的职住关系开展研究,评价“新总规”提出的新城职住平衡目标的实现程度,为研究新城发育规律、优化城市功能结构和治理“大城市病”提供借鉴。1 数据来源与研究方法1.1 数据来源 本文以北京城市总体规划(20162035)中明确提出的北京城市空间结构体系为依据,选取城市副中心(原通州新城)及 5 个平原区新城为研究对象。原山区新城的地理条件和区位与上述 6 个新城存在差异,故未被纳入研究。考虑到北京市在2004 版城市总体规划中第一次提出新城概念,并组织编制了规划期为 2005 年至 2020 年的新城规划方案以指导新城建设实践。因此,本文对 6 个新城的空间范围划定参照各新城在 2005 年版本规划中的规划边界,并结合北京市交通分析小区(TAZ)边界最终确定。获取了 2018 年 6 月整个月的北京联通手机信令在全市域范围内 250250m 网格数据,覆盖人数为 1059.7 万人,约占 2018 年北京常住人口 2154.2万人的 49.2%。以手机用户昼夜活动区位为标准,夜晚(21:00 至 7:00)活动网格为居住地,白天(9:00 至 17:00)活动网格为就业地,建立通勤 OD 矩阵。提取 6 个新城空间边界范围内的通勤 OD 矩阵数据,开展深入分析。图 1 研究区范围资料来源:作者自绘1.2 研究方法 起源于 20 世纪 60 年代的职住平衡理论在多年的研究和实践中得到了较为详尽的探讨,近年来多位学者对职住平衡的理论演进、职住关系测度方法论、职住区位选择影响要素等方面进行了系统性回顾14-16。传统的研究方法主要采用经济普查、人口普查、交通调查的宏观统计数据进行城市职住关系分析,但由于此类调查耗时较长、成本较高,往往由不同政府部门以多年一次的低频率开展,制约了数据的合一性和时效性。近年来随着信息技术的发展,海量空间数据成为了城市规划领域的热点研究对象,部分学者在这种新范式下开展了职住关系的探讨,如龙瀛等利用公交刷卡数据对北京居民基于公交的通勤行为特征进行了分析17;王德等分析了上海市宝山区的手机信令数据,从职住关系和居民出行行为角度开展了城市建成环境评价18;钮心毅等通过分析上海市手机信令数据,从职住关系的角度研究了上海郊区 9 个新城的发展状况19。职住平衡的测度在近年来也得到了学者们的系统化总结,整体上可分为基于职住功能的测度和基于通勤行为的测度:基于职住功能的测度主要关注宏观上城市职住功能布局,通过统计一定地理单元范围内的就业岗位和居住人数,反映城市功能结构效率;基于通勤行为测度关注由于职住空间关系引发的居民通勤,通过在个人或区域层面统计居民的通勤距离、时间等指标,体现职住分离对城市交通系统的贡献20-22。不同的测度指标有各自的优孙喆等:基于手机信令数据的大都市新城职住关系 以北京为例都市圈城市发展研究 29 卷 2022 年 12 期 Urban Development Studies Vol.29 No.12 202255 势和不足,但测度的关键在于建立就业和居住的准确性关联,避免职住平衡测度的定义偏差、抽样偏差、标准偏差等问题。使用开源编程语言 Python 调用科学计算库提取手机信令职住通勤基础数据,利用可视化工具完成制图;通过 GIS 空间数据处理工具,将手机信令250m 网格数据汇总生成以 TAZ 为基本单元的 OD数据;构建职住平衡测度,通过数据统计工具量化各新城的职住关系特征。表 1职住平衡代表性测度测度基础测度指标测度方法 职住功能职住比一定区域范围内就业岗位与居住人数的比值自足度一定区域范围内居住且就业的人数与总人数的比值离散度由引力模型计算的就业吸引度熵值与最大理论熵值之比相异指数多个地理单元人口与就业分别占总体比例偏差的绝对值之和通勤行为通勤时间居住地到工作地的通勤时间,可区分不同交通方式,可在个人和区域层面计算通勤距离居住地到工作地的距离,可在个人和区域层面计算资料来源:根据参考文献20-22整理2 北京新城职住关系分析2.1 职住功能强度空间格局2.1.1 职住功能强度分级由手机信令数据获取 250m 网格为基础的就业及居住人数密度,依据每平方公里人数密度标准划分等级,统计分析各新城职住功能强度空间特征。目前并没有统一的人数密度划分依据,现有相关标准和研究文献中的密度等级阈值往往以城市整体、城市总建设用地、城市都市区等为基础底数,等级数量多超过 5 级而较为繁复23-25。针对北京新城规模特征,并综合考虑本文手机信令数据对总人口的覆盖率,选取 2000 和 8000 为分级阈值,将人数密度划分低、中、高共 3 个等级(表 2)。根据上述分级标准对就业和居住网格进行研究,分析不同等级就业和居住人数密度区域在各新城的构成比例和空间分布特征。表 2人数密度分级标准来源GB50137-2011秦贤宏等(2013)李敏与叶昌东(2015)本文标准密度标准I 级:低于 8700II 级:87009500III 级:950010500IV 级:1050011800V 级:1180013300VI 级:1330015400VII 级:高于 15400I 级:低于 500II 级:5001000III 级:10002000IV 级:20005000V 级:500010000VI 级:高于 10000I 级:低于 1000II 级:10003000III 级:300015000IV 级:1500025000V 级:高于 25000低:低于 2000中:20008000高:高于 8000说明:密度单位为人/km2;原文中(GB50137-2011)为人均建设用地标准,经换算得到平方公里人数密度标准资料来源:根据文献23-25整理 可以发现,各新城的就业人数密度结构和空间分布呈现以下特征:首先,各新城呈现出多组团的空间格局,除新城核心区外均出现了次级组团,如昌平新城的沙河组团,大兴新城的天宫院组团,顺义新城的空港组团等。其次,主要就业功能(中、高密度)趋向于在区域行政中心或主要交通基础设施沿线聚集,如昌平新城的城南城北街道和 G6、G7 高速及地铁昌平线沿线,大兴新城的林校路街道和G45 高速及地铁大兴线沿线,亦庄新城的 G2 高速与地铁亦庄线等。最后,大兴、城市副中心的就业功能强度显著强于其他新城,中、高密度就业区域合计占比接近 20%。与就业空间分布相似,各新城的居住空间也呈现多组团特征,同时区域行政中心和主要交通基础设施对居住人口也存在集聚影响,但居住功能与就业功能格局也存在差异,主要体现在如下两个方面:首先,大兴新城和城市副中心的居住功能强度较高,中高密度区域占比均超过 25%,其中高密度区域均接近 4%。其次,亦庄新城的居住空间格局与就业空间格局存在较大差异,主要居住空间分散都市圈孙喆等:基于手机信令数据的大都市新城职住关系 以北京为例56 城市发展研究 29 卷 2022 年 12 期 Urban Dev