公交引导发展模式下天津市社...点与服务设施布局协调性研究_朱敏清.pdf

2023 年*河北省社会科学基金项目(HB22YJ040);河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2022123);河北省重点研发计划项目(22370801D)公交引导发展模式下天津市社区型地铁站点与服务设施布局协调性研究*朱敏清1张姝婷1崔洪军2任彬彬1(1河北工业大学建筑与艺术设计学院，300131，天津;2河北工业大学土木与交通学院，300131，天津第一作者，正高级工程师)摘要为探究地铁站点建设与公共服务设施布局的耦合协调关系，选取了天津市 10 个社区型地铁站点为研究对象。以 TOD(公交引导发展)模式理论的“5D”原则为引导，构建设计、密度、多样性、可达性、交通便利性和均衡性等多维度协调性评价指标。基于人口密度、POI(兴趣点)、建成环境等多源数据，采用 GIS(地理信息系统)核密度、栅格成本距离、信息熵等分析方法，综合评价站点与周边公共服务设施布局协调性，最终提出优化建议。研究发现:公交站点数量与公共服务设施区位熵指数是影响协调性最显著的指标;10 个典型社区型站点依据综合评价得分可分为较高协调型、一般协调型和较低协调型三个等级，各站点在各指标方面皆存在其自身优势与不足。关键词社区型地铁站点;服务设施布局;协调性;公交引导发展模式中图分类号U231+92;U2314DOI:1016037/j1007869x202301009Coordination of Community Metro Station andPublicServiceFacilityLayoutunderTODGuidance in TianjinZHU Minqing，ZHANG Shuting，CUI Hongjun，EN BinbinAbstractTo explore the coupling coordination relationship be-tween metro station construction and public service facility lay-out，10 community metro stations in Tianjin are selected as re-search objects Guided by the 5D principle of TOD(transit-o-riented development)theory，a multi-dimensional coordinationevaluation index system of density，diversity，accessibility，transportation convenience，design and balance is constructedBased on multi-source data including population density，POI(point of interest)and built environment，analysis methods suchas GIS(geographic information system)kernel density，gridcostdistance，informationentropyareadoptedtocomprehensively evaluate the coordination of station site andsurrounding public service facility layout Finally，optimizationsuggestions are put forward esearch results show that:Thenumber of bus stops and the location entropy indexes of publicservice facility are the most significant indicators that affect co-ordination According to comprehensive evaluation score，the10 typical community station sites can be divided into threelevels of high，general and low coordination types Each stationsite has its own advantages and shortcomings in each indexKey wordscommunity metro station;service facility layout;coordination;TODFirst-authors addressSchool of Architecture Art Design，Hebei University of Technology，300131，Tianjin，ChinaTOD(公交引导发展)模式作为各大城市建设“公交都市”的理论支撑，已被我国广泛认可。截止 2021 年，国家发展与改革委员会已批复天津市的城市轨道交通规划建设里程约为 513 km。这使相关站点周边用地功能整合进入新阶段，站点周边区域的高密度人口对教育、医疗等各类设施的可达性与多样性等提出了更高的要求。在此背景下，选取了天津市 10 个社区型地铁站点为研究对象，探索其地铁站点建设与公共服务设施布局之间的耦合关系。1概念界定与相关研究11概念界定本研究采用当前学术界公认的 500 m 半径圆形区域(步行 10 min 距离)为地铁站点影响范围。服务设施承担着满足居民基本日常物质和精神生活需求的职能。注重供给的均等化和公平性，既是社区环境的核心组成，也是站域建成环境的重44第 1 期研究报告要组成。结合 POI(兴趣点)的数据分类，确定服务设施种类为文娱、教育、医疗卫生、体育休闲、公园、养老服务、商业、交通设施和其他公共设施等 9 类。社区型地铁站点与服务设施布局协调性的内涵即为通过优化地铁站点周边服务设施的布局，将站点核心区与周边社区公共中心区结合设置，以充分发挥地铁站点的交通区位优势，扩大地铁站点和设施的服务影响范围，提升片区空间活力和竞争力。12相关研究现状在城市轨道交通站点周边建成环境研究方面，Cervero 和 Kockelman 提出了 TOD 模式规划设计的“3D”原则 “设计”(Design)、“密度”(Density)、“多样性”(Diversity);后来 Cervero 等人又在“3D”基础上增加了“目的地可达性”(Destination accessibility)和“交通换乘距离”(Distance to transit)原则，从而形成“5D”原则，包含了地铁站点距离、土地利用多样性、人口密度等 30 余项指标。经后续学者深入研究，5D 原则现已成为业内公认的评价 TOD 模式建成环境的重要参考 1。国内外学者对 TOD 模式展开了诸多探索，如文献 1 揭示了影响 TOD 模式效能的不同要素之间存在的组群关系及关键指标，探讨了 TOD 模式效能影响的一般规律以及对地铁站点优化建设的启示。而当前学术界在研究服务设施布局时，主要考虑设施达标率与设施覆盖率、使用者需求、设施可达性与均衡性等几方面影响因素。例如文献 2 认为城市居民收入、人口密度、年龄结构和文化程度等方面的差异导致了服务设施需求的分化;文献 3 基于两步移动搜寻法、多中心性评价模型等量化方法测度各类公共服务设施可达性;文献 4 验证了公共服务设施配建达标率与居民出行结构的关联性，指出可通过改善设施分布可达性引导绿色出行结构的形成。综上，既有对地铁站点与服务设施布局的关联研究仍处在初步阶段，其研究重心更偏向于站域土地利用和综合开发等方面;在微观层面，考虑区位因素，当地铁站点植入城市和社区空间时，建成环境的各要素与公共服务设施布局如何协调才能更好地适应城市发展需求、更新优化时应重点考虑哪些要素等方面的研究仍存在缺口。13协调性评价指标构建结合 TOD 模式理论对建成环境与公共服务设施进行评价时，本文在“5D”原则的基础上增加一个公共服务设施均衡性(Balance)原则，形成“5D+B”6 个维度、14 个指标的社区型地铁站点与公共服务设施布局协调性评价指标。对原始数据进行离差标准化处理，使用熵权法加权平均得到的 14 项指标权重如表 1 所示。其中，权重值反映指标在评价站点周边公共服务设施布局合理性中的重要程度，即权重值越高，指标差异性越大，对整体协调性评价的影响也越大。表 1“5D+B”协调性评价指标Tab15D+B coordination evaluation index system一级指标二级指标二级指标描述权重路网密度/(km/km2)反映步行环境舒适度，为区域内道路总长度与区域总面积的比值0048 4设计交叉口数量/个表示街道网络中直达性和路径可替代性，为单位面积即站域 500 m 范围内道路交叉口数量0074 6社区环境宜居指数采用 10 分制，以访谈的形式收集居民对社区环境宜居性的满意度指数平均值，共收集 347 份访谈信息0069 1人口密度/(人/hm2)30 m30 m 精度下站点 500 m 半径范围内内人口分布密度0075 3密度服务设施核密度在站点的影响范围内服务设施核密度0066 3设施紧凑度在站点的 300 500 m 半径范围内公共服务设施数量的比值0056 3设施种类多样性指数利用信息熵的分析法来计算站点 500 m 范围内的设施种类多样性指数0050 3多样性土地利用多样性指数利用信息熵的分析法来计算站点 500 m 范围内的各类用地性质占地面积多样性指数0050 2混合用地比重/%混合功能用地占站点 500 m 半径总用地面积的比值0075 6目的地可达性设施步行可达性采用 GIS 栅格分布法构建 5 min、10 min、15 min 步行等时圈，统计不同步行时间内可到达设施数量，计算设施可达性指数0062 5到地铁站点距离/m各公共服务设施点到地铁站点的平均距离0032 1交通换乘距离公交站点数量/个站点影响范围内的公交站点数量，表示公共交通出行与换乘的便利性0193 2停车设施数量/个站点影响范围内分布的停车场数量，表示停车便利性0030 3均衡性设施区位熵指数站点影响范围内人均服务设施数量与天津市中心城区人均服务设施数量的比值0115 82数据来源与研究方法21数据来源研究所需人口密度数据来源于中科院环境科学数据库，为 2020 年末常住人口 30 m30 m 精度人口密度栅格数据;POI 数据通过 2020 年高德地图的 API(应用程序编程接口)获取，经筛选得到研究范围内各类设施数据;路网数据来源于 OSM(开源542023 年的世界地图)数据;其他建成环境如道路交叉口数量、路网密度、混合用地占比等数据通过卫星影像结合实地调研获取。22研究方法221核密度测度公共服务设施密度可通过核函数识别公共服务设施要素点在第 i个站点周边区域内的密度变化，计算公式如下:fn(x)=1nhni=1kx xih()(1)式中:fn(x)核密度值;k()核函数;n 设施点个数;h 带宽;xxi 估计点 x 到取样点 xi的距离。222信息熵测度多样性指数采用广泛使用的信息熵指数对站域公共服务设施和土地利用多样性进行测度5，其数值介于01的区间，数值越高，多样性越好。计算公式如下:H=(Piln Pi)/ln N(2)式中:H 各站点服务设施或土地利用的多样性指数;Pi 各类公共服务设施数量占总体数量的比例或各类用地面积占圆形区域总面积的比例;N 公共服务设施或用地的种类数。223栅格成本加权距离测度可达性栅格成本距离分析法基于路网栅格数据测度成本栅格数据6，再计算各栅格单元到源(地铁站点)累计耗费距离的区域可达性。步行速度设置为 5km/h，分别得到地铁站点周边基于时间成本 5 min、10