王树盛:绿色交通的城市空间响应

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2016年10月28号,以“健康路网、活力街道、多元共享”为主题的学术研讨会暨第二届“健康交通•健康城市”论坛开幕式在南京召开。江苏省城市规划设计研究院研究员级高级工程师王树盛以《绿色交通的城市空间响应》为题作特邀主题报告,以下文稿经作者本人审阅后发布。                      iPB行之道

谢谢主持人,首先非常感谢组委会给我这次交流与学习的机会,本人也非常荣幸在这样一个场合,能够和众多的前辈、专家、同仁就一些专业问题进行交流探讨。iPB行之道

我今天与大家共享的议题是绿色交通的城市空间响应,开始这个主题之前,先请大家看一个例子。这是亚特兰大和巴塞罗那的对比,亚特兰大人口250万,建成区面积4280平方公里,巴塞罗那人口280万,建成区面积162平方公里,可以看出他们的差异之大。我们在这样一个案例基础上,做一个简单的假设——公交线网实现城市人口500米半径全覆盖、公交车辆运行速度为18公里/小时、高峰小时车辆发车间隔为5分钟。那么我们可以得到下面的结果:对亚特兰大来说,要完成这样的任务,所需要的公交线路长度是8560公里,而巴塞罗那只需要324公里;所需配的公交车数量,亚特兰大为5706辆,巴塞罗那仅需216辆。这只是一个假定,并没有考虑线路重复线路系数等等因素。但我们从这个案例中可以得出一些结论:人口规模相当的情况下,城市不同的空间布局模式对基础设施供给影响非常大,不仅包括公交线路的供给,也包括道路网、市政水管网等等对于亚特兰大和巴塞罗那而言,哪种模式城市运行成本更小,已经有一个非常明确的答案了。iPB行之道

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从这个案例我们可以这样认为,城市空间布局直接影响城市交通的供给和需求,绿色交通发展需要城市空间的匹配。如果说将城市功能过度分散开来(如亚特兰大),是先人为制造问题,然后再用大规模的基础设施解决问题,这种做法是非绿色的,是代价昂贵的,甚至是愚蠢的。iPB行之道

接下来的主题就围绕着城市空间和交通之间的关系展开。包括三个部分:一是城市轴线与公交走廊的关系(宏观),二是生活圈与步行单元的关系(中观),三是建设环境与步行交通的关系(微观)。iPB行之道

先来讨论下第一步部分:城市轴线与公交走廊。我们常常拿洛杉矶低密度的蔓延发展作为案例来批判,但是在我们现在的城市建设中,是否存在一种高密度的蔓延模式?我认为这种现象广泛存在。那么这种模式对交通设施影响如何?有几个典型城市的案例可以说明该问题。下图是几个案例城市的人口密度分布图,横轴是距城市中心的距离,纵向是人口密度,我们可以看出他们的人口密度分布特征是不一样的:巴黎是典型的从中心向外围递减的模式,最高的密度和最低的密度倍数大概是6左右,纽约也是遵循这样的规律,而莫斯科就是典型的盆地式结构,也就是说从中心到外围人口密度分布是递增的,洛杉矶则呈现没有中心的特征。iPB行之道

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那么以上不同人口密度分布下的人均距离如何呢?可以进一步对比下莫斯科和巴黎,巴黎建成区面积大概在1000平方公里左右,而莫斯科为500平方公里左右,但巴黎人均距离和莫斯科却差不多,均在10公里左右,这种结果与人口密度的分布有很大关系。iPB行之道

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为了进一步验证这种关系,进行数值分析,假设城市的人口是100万,半径是10公里,进行三种情景的模拟:第一种情景是人口密度均质化的分布,第二个情景是从中心到外围递减的,模拟巴黎的情况,第三种是盆地式的结构,人口密度是从中心向外围是递增的,模拟莫斯科的情况。通过这样一个数值模拟我们发现,在人均距离方面,第一种均质情况是6.7公里(情景A),第二种是5.6公里(情景B),第三种是7.3公里(情景C)。这一数值模拟显示,人口密度的分布特征对人均出行距离影响是非常大的,高密度的蔓延同低密度的蔓延一样会增加出行距离,给交通系统带来额外的压力,特别引起关注的是情景C和情景B的差别,也就是莫斯科模式和巴黎模式的对比,莫斯科模式比巴黎模式的人均距离增加超过40%如果我们不对城市空间组织、空间形态进行有效控制和允许高密度蔓延发展的话,城市交通等基础设施将承受巨大的额外压力。iPB行之道

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另外我们还研究了走廊的情况,如果按照走廊组织城市空间,还可以进一步减小出行的距离。在前面数值实验的基础上,进一步假定城市有两条客流走廊,宽度1公里,人均距离可以降低到5.39公里,比均质发展模式可以减少20%。从上面数值研究以及我们所观察的一些现象,我们得出这样的结论:高密度均质化的蔓延,甚至盆地式的空间形态增加了出行距离,加大交通压力,而走廊模式更利于交通减量。由此,我们提出“TOC+TOD”的规划模式,TOD大家都比较熟悉,这里的TOC是指transit oriented corridor,主要强调在客流走廊之内,对通勤走通进行统筹,对职住关系进行平衡。另外,以走廊组织空间还有一些其它的优点,比如对带型城市和组团城市做了一些统计和观察,同等规模情况下,带型城市道路网络长度是组团城市的1/31/2之间,带型城市比较容易拥堵,但如果说用公交走廊这种方式来建设带型城市,优劣势就会发生逆转,可以用最少的交通设施运输最大的客流。iPB行之道

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按照前述得到的结论,城市空间总体组织模式对交通基础设施投入、交通运营成本都有非常大的影响。但当前控规编制存在碎片化的现象,控规从总规继承的要素难以对职住关系及空间形态进行通盘的考虑。基于这样的疑问,我们提出以走廊来统筹空间职住关系的工作思路,建议总规阶段控规编制单元划分成两类,一是公交走廊沿线类,二是非公交走廊沿线类。对公交走廊沿线类单元统筹考虑职住关系,并将要求落实到每一个单元;在控规阶段,通过方案的调整,开发强度的设置,去检验每个单元职住关系落实的情况是不是满足总规的要求,如果不满足总规的要求,需要对它的用地方案做调整。这样可以把总规和控规对城市空间、人口职住关系的分布做一个衔接和统筹。iPB行之道

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第二部分聚焦中观,探讨生活圈与步行单元的关系。还是从一个现象开始,这一张图片是去年参加一次生态新城会议的经历,这个生态新城位于滨湖的区域,打车需要开GPS,下车之后还要走三百米左右到达建筑入口。这个片区的建筑空间组织都是如此:深深的一个庭院,庭院里面停满了车辆,整个建筑隐藏在绿化带的背后。iPB行之道

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我也考察了下江苏的其它一些新城建设,似乎这成为一种常态,越是近期建设的新城,这种特征越明显——建筑被停车场包围,建筑和建筑之间隔离非常大。为了进一步研究这种现象,对世界上开发强度最大的两块区域做了一个对比分析——上海陆家嘴与纽约曼哈顿。如图是上海陆家嘴局部区域宏观到微观的变化,我们可以看到,陆家嘴这块区域建筑之间的距离是比较大的,建筑后退线也非常大,该图中两个高层建筑之间的距离达到了90米,几乎是一个街区的距离,各个建筑有自己的落客平台。iPB行之道

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这是纽约曼哈顿的一个局部截图,与上海陆家嘴差别显著,建筑物形成连续的街墙,建筑后退非常小,图中两个高层建筑之间的距离只有23米,停车位主要位于街墙的背后。iPB行之道

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总结起来,可以定义以上两种模式:第一种是松散模式(上海陆家嘴),边长是300400米的街区,建筑自由、灵活,建筑后退距离大,建筑直接挂在主干道上,建筑对街道空间场所感、围合感几乎没有贡献,建筑前区停车多,小汽车出入时刻干扰慢行交通。第二种模式是紧凑模式(纽约曼哈顿),街区边长约80-150米,建筑布局整齐划一,每个街坊是个整体,注重建筑裙房对街道空间的塑造,建筑围合内部区域为停车,有巷道与道路相连接,建筑面向街道的空间是慢行空间。iPB行之道

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这么多年以来,我们现在一直在关注绿色交通建设,重点关注了公共交通,至少按照官方的统计数字来看,公交分担率是年年攀升的,但我们忽略了一点——近年来步行交通比例是严重下降。可以认为,步行交通出行比例的下跌和前述疏松、欠缺组织的空间布局模式是有关系的,甚至可以认为这是另外一种形式的城市蔓延。iPB行之道

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为改变这一现状,我们建议在空间组织上增加中观层次——围绕步行交通来组织城市的基本空间单元。简单来说,就是整合地块、街区组成生活圈。要形成这种模式有几个方面的要求,一是用地类型要多样、混合,保障日常生活需求在生活圈内能够满足。按照这一理念,城市规划中的功能分区就显得不是那么重要,我们着手一个城市的规划,除了工业等对生活干扰比较大的用地需要单独的用地性质之外,其它生活区域统筹划分成一个个的生活圈,每个生活圈作为公共设施配置的载体。iPB行之道

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二是推行高连通度、高可达性、高渗透性的网络。我们一直对路网密度非常重视,除了密度之外,路网的形态同样重要。这两张图是路网密度几乎相同、形态不同的情况下,5分钟步行覆盖范围的对比,可以看出它们的差异,路网形态同样决定路网的性能、决定步行的可达性。iPB行之道

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这张图也是密度几乎相同,但是形态不同的情况下点到点可选择路径的情况,第一张图两点只有一条路径可以选择,第二张图显示的路径是多选的,不容易产生拥堵。iPB行之道

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在路网方面上,提出两点需要我们警惕的地方:第一是路网形态,我们城市当前还是树枝状的路网比较多一点,这张图南京某一个居住小区的路网截图,如果把内部道路一并考虑的话,它的结构显然是树枝状的,是联通度非常不好的一种结构。iPB行之道

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另一点需要警惕的是路网的密度。提升路网密度没有错,但现在问题是,我们的路网真的是密度低吗?这个图是我们在昆山取的一个局部案例,它的总路网密度是比较高的,市政道路路网密度超过8公里/平方公里,如果小区内部的路网算上的话超过15公里/平方公里。所以,我们的路网密度其实并不低,但问题是,如果说我们把小区内部的道路扣除掉,然后又要求市政道路达到高密度标准的话,实际的道路密度、面积率将会大大超标,这与用地紧张的现实是冲突的。iPB行之道

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三是关于支撑生活圈的小街区模式,它的一个典型特征就是密路网、窄马路,但是决定小街区的因素,我们认为还有一个非常重要的因素,光有密路网、窄马路是不够的。来解释下这张图——由四条道路围成的一个区域,中间这个绿色的区域就是建筑的垂直投影,紫色的区域是道路红线围合的区域,最外面的这一圈是道路的面积。这三块面积共同来争夺土地使用,我们需要保证一定的土地利用效率,也就是其中绿色这一部分面积要达到一定的比重。但道路宽度、道路间距、建筑退线组合不当的话,小街区是难以形成的。iPB行之道

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为了证明这个问题,我们做了几组实验,对道路宽度、道路间距、建筑退线不同组合下的土地使用效率进行模拟。这里只解释其中的一个实验——道路宽度是18米的情况。当道路宽度18米、建筑退线10米、道路间距100米时,土地使用效率不到40%,但如果建筑退线缩小到3米的话,土地使用效率就会增加到将近60%;保持道路宽度18米、建筑退线10米不变,道路间距150米时,土地使用效率为55.8%,但如果建筑退线缩小到3米的话,土地使用效率就会增加到将近70%iPB行之道

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因此,我们提出小街区的三个基本原则——3S原则:一个是小间距(short street spacing),第二个是窄街道(small streetwidth),第三个是小退线(shallow building setback),这个建筑退线最好能控制在5米之内,只有在这三个要素互相组合的情况下才能形成小街区。iPB行之道

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这是苏南的某个新城某条道路的建筑退线情况,道路退线17.5米,道路红线45米,这种情况下就引起了一系列的反应:在建筑退线很大的情况下,就要保障一定土地使用率,道路间距就必须也要大,同时又要保障一定的路网容量,道路就要宽,最后就形成了大街区的模式。iPB行之道

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其实在建筑退线上方面,我们是需要深刻反思和检讨的。这张表是美国一个城市所规定的建筑退线情况,我们可以看到它有两个特征:一个就是建筑退线非常小,像商业区域基本上是0退线,最大的也就是3米左右。二是规定了建筑退线的上限,不像我们城市大多仅规定了建筑退线的下限。iPB行之道

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除了3S之外,还需要红线切角、转弯半径等等这一些都需要我们去改变的。另外,当前的道路体系是服务机动车汇流主、次、支的模式。如果改变思维,用步行和公交来组织城市空间的情况下,是不是还需要这样的体系?步行是不可能按照这种次序去汇流和行走的。如果按照新思路,道路的功能、等级、级配等等都是我们需要研究的课题。iPB行之道

第三部分聚焦微观:步行环境与交通的协调。这部分当前讨论比较多了,这里需要指出的是,当前用以容积率为核心的用地控制无法定义预期的街道公共空间。当前建筑过分追逐身的自由、灵活、美观,但对建筑所形成的外部环境则缺少定义和规范,这是制约活力街道形成的重要的因素。这一点上我们需要改变,由原来的大街区、注重个体自由和内部空间优化,向小街区、整体连续和注重外部空间塑造转变。可以借鉴一下新城市主义、精明增长的控制手法,其要旨是,用地使用功能是可以随时间而变化的,但它的外部空间状态是相对长久不变的。我们在一些国家经常可以看到,很老的建筑内部可以是非常现代化的。在街道塑造方面,这种形态控制方法有几个要点:一个是对临街空间特征的控制,二是对街道围合感的塑造,三是对建筑贴线率进行要求。iPB行之道

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简单小结:一是空间模式对交通模式,不管在宏观、中观、微观层面都具决定性作用,发展绿色交通离不开空间的支撑。二是解决现代交通问题不能仅仅局限于交通系统自身效能的提升,提高机动性是手段,提升可达性才是目标,把城市建筑、城市用地安排紧凑一点,即使机动性很低,但可达性就很高,这需要重视空间模式与交通模式的协调。iPB行之道

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