基于空间句法的城市立体交通通达性模型及其应用

【摘要】：随着城市的快速发展，在缓解城市交通压力和改善城市空间环境的状况下，传统的以地面交通系统为主的交通方式已经发生转变。城市空间内大量的交通流已经开始逐渐转向地下，城市交通空间从以地面为主扩展到地面和地下一体化。针对城市交通空间的改变，当前通达性研究多单方面关注地面交通或地下轨道交通，缺少对地面、地下一体化立体交通通达性的研究。 本文以石家庄市为例，以市区内地面路网数据、公交站点数据以及规划中地铁一期工程的地铁站点数据为研究对象，对公交站点数据根据简化原则进行抽象和归并，对地铁站点数据之间的空间连接关系进行轴线转化。根据空间句法的理论和方法，分析了市区地面路网的交通通达性和地下轨道交通通达性，并通过空间插值生成交通通达性空间分布图；以地面公交站点通过的公交车次数作为权重因子，构建地下交通通达性向地面交通传递的纽带。通过建立通达性模型，将地面路网的通达性和地下轨道交通的通达性传递至公交站点。通过对地面、地上通达性值的归一化处理，分析了石家庄市区内公交站点的立体交通通达性，定量表达了城市交通空间通达性的分布格局。 研究结果表明： （1）通过计算地面路网的集成度值，通达性在城市空间的分布表现为：友谊大街、中华大街、建设大街、体育大街、建华大街、谈固大街等南北向的城市主干道以及和平路、中山路、裕华路、槐安路等城市东西向主干道为高集成度的道路，承载着石家庄市区的主要交通流。同时，集成度较高的和平路、中山路、裕华路和槐安路横贯东西，延伸至市区周边地区，加强了市区与东部开发区及西部地区的联系，起到了联系中心与周边的功能，加强了城市内不同功能区之间的协作与联系。受地面路网集成度值的影响，路网通达性传递至公交站点后，公交站点的通达性在市区范围内也存在很大的差异。 （2）在整个地铁线路结构中，地铁的空间通达性在城市空间内表现为圈层结构。通达性以中山广场站、人民广场站和石家庄站三个换乘站点围成的区域为中心向周围逐渐减弱，并且圈层空间结构沿着1号线在东西方向上拉长，体现出1号线对提升城市空间通达性的贡献。同一条地铁线路上不同位置地铁站点的集成度值是不同的，越接近线路中间位置地铁站点的集成度值越高，通达性越好。高集成度的地铁站点分布在三条地铁线路围成的环形区域，也是石家庄市区的主城区地带。石家庄市的地铁规划充分考虑了新百广场、老火车站、北国商城、省博物馆等地区旺盛的交通需求，具有明显的支撑作用。不同公交站点因与地铁站点的距离和地铁站点通达性都不同，他们的地下通达性受空间位置的影响也存在很大差异。 （3）立体交通通达性分析中发现，地面通达性较好的公交站点，当所在范围内地铁站点的通达性值较差或距离地铁站点较远时，立体交通通达性值会偏低；而地铁站点附近的公交站点，在周围路网和公交设施不发达的情况下，其立体交通通达性值同样会偏低。 研究表明，该模型可用于交通通达性的计算，结果更符合城市交通通达性实际状况。城市立体交通通达性的定量描述，可作为城市空间布局的依据，是城市科学布局与发展的参考。