李传成 谢育全
(1武汉理工大学土木工程与建筑学院博士、副教授,湖北武汉430070;2武汉理工大学土木工程与建筑学院硕士研究生,湖北武汉430070)
基于可达性的中国高铁新区发展策略研究*
李传成1谢育全2
(1武汉理工大学土木工程与建筑学院博士、副教授,湖北武汉430070;2武汉理工大学土木工程与建筑学院硕士研究生,湖北武汉430070)
随着国内高铁线路的陆续开通和高铁网的完善,高铁新区的出现成为当前国内城市建设的热点。分析国内高铁新区存在的问题,反思车站郊区化选址、站区规划定位与规模现状,并以武广高铁为案例,根据对其沿线各站点城际交通可达性、联系主城区的城市内部交通可达性的量化分析,以及核心区步行可达性对不同站区范围影响的定性分析,总结武广高铁沿线站点可达性的差异,提出发展策略,推进站点周边集约、高效以及可持续发展。
高铁新区;站区周边开发;可达性;发展策略;武广高铁
近二十年来,我国铁路持续大规模建设,铁路带动沿线经济的同时对沿线城市的开发建设产生巨大推动作用。近十年的高铁或客运专线是中国基础设施建设的重点,高铁或客运专线大规模建设,城市依托车站规划新的发展片区,从而提出“高铁新区”的城市开发理念。然而在实现高端化的新区规划时,资金、招商、人口迁入、就业安置、高度同质化等,都成为不可避免的问题。高铁新区开发建设至今,情况并不理想。2004年通过《中长期铁路网规划》之后,2004—2014年国内关于高铁新区规划的研究呈现井喷现象,地方政府对于高铁新区建设高度关注,对高铁带动作用的认识逐渐理性。
我国的高铁新区产生于高铁战略与城镇化加速推进的背景下,由于理论研究的缺乏,在地方政府的推动下,仅对国外站点的开发经验进行浅表性整合、选择性吸收后就进行高铁新区规划和建设,以至于目前建设的高铁新区普遍存在区位选择、定位不当,功能定位与产业定位趋同,所应承载的使命缺失等问题。通过对已有高铁新区的梳理,总结普遍特征,提出有效的发展建议已成高铁新区发展的关键问题之一。
由于国内高铁站点选址有些离主城区较远,以站点为核心发展的高铁客站新区与主城区之间通过路网相衔接,高铁新区规划的用地范围是地方政府在高铁交通核周边划定一定的空间范围作为规划研究的界限,基本是围绕高铁交通核,以合理范围内的城市主要道路、山体、河流等人工、自然等因素为界限进行划定的。目前国内对高铁新区的区域划定有两种方式,一种是站点选址位于已规划的城市新区范围,以站点为核心,人为划定一片区域作为高铁新区;另一种则是高铁站点选址位于城市未开发地带,以站点为核心,通过自然边界以及一定的人为因素,划定一片区域作为高铁新区(图1)。
图1 高铁新区示意图[1]
国内高铁在发挥经济带动作用的同时,其高铁新区的发展也存在诸如空城化和空地化以及开发建设滞后等现象。造成这一现象的原因多种多样,突出表现为以下几大问题。
2.1 高铁新区规划选址离城区较远
为了降低拆迁成本以及提高建设效率,国内已建成高铁站点的选址大多数位于城市的边缘区,为城市的未开发地带。相对日本新干线和法国TGV,日本新干线高铁新站点的选址与主城区的距离在2~4 km左右,法国TGV虽然受到地形以及政策等多方面因素的影响,73%左右的高铁站点选址也位于城市中心区的边缘区,与主城区的距离不会超过5 km。而中国的高铁新区选址距离远远大于5 km,有的甚至达到了20 km以上。
目前,国内大城市高铁站点的选址大多数位于城市外围,大型城市的站点与市中心的距离普遍大于中小型城市。其中,大型城市的站区与中心区的距离均超过12 km,而中小型城市的站点选址大多数位于近郊区,距离中心区的平均值分别为10.5 km、9.6 km(图2)。交通枢纽的规划理应考虑人们出行的便利,大多数枢纽站点的选址应位于城市中心区的外围,而中国高铁站点的选址由于距离过远,脱离了与主城区的联系,城市片区发展地位更为孤立。
图2 京沪、武广高铁沿线站点与主城区区位关系统计
2.2 高铁新区的规划规模过大
中国高铁新区的规划受到政府和政策的影响,大部分位于农田等空旷区域,土地开发成本较低,划定新区范围时限制性条件较少。对典型的高铁新区用地的范围统计可以看出,片区规模缺乏一定的规律,从2~3 km2到30~60 km2不等,中小型城市高铁新区用地面积为5.2~11 km2;大城市普遍较大,为20~64 km2(图3)。
图3 国内主要高铁新区规划用地统计
对国内部分大中型城市高铁新区规划统计发现,大城市的高铁新区规划中,用地总面积约为商业用地的20~50倍左右,用地容量过大,部分中小型城市的总用地面积也普遍为商业用地面积的10~20倍。
2.3 高铁新区功能定位过高
据统计,目前国内高铁新区的定位主要分为交通枢纽、城市副中心以及城市新区。受政策等诸多因素的影响,国内高铁新区主要定位为城市新区以及城市副中心,其中大中型城市中占80%以上,小城市中占70%以上(图4)。统计高铁新区规划的商业开发量和规划居住人口发现,在规划编制过程中基于城市新区或者城市副中心的定位,一些中小型城市的商业预测开发量以及规划人口预测居然高于大城市2~3倍以上,说明在城市规划的过程中缺乏对城市本身发展动力的考虑,以至于高铁新区整体功能定位过高(图5)。
图4 不同城市等级的高铁新区功能定位
图5 高铁新区商业开发量与新区规划居住人口对比图
2.4 高铁新区用地功能的单一性以及无规律性
对国内的高铁新区用地性质统计发现,除了景观用地和交通用地之外,国内高铁新区的用地规划主要为商业用地和居住用地,大城市普遍以商业用地为主,而中小型城市则以居住用地为主。在中小型城市,居住用地面积远远大于商业用地面积,单一的居住用地规划,再加上中小型城市发展动力不足,空城化现象比较严重。通过统计发现,高铁新区的用地规划缺乏依据,一部分大城市商业用地远远大于居住用地,另一部分大城市的商业用地远远小于居住用地,而中小型城市则变化程度更大,商业和居住用地规划没有任何规律和依据(图6)。
图6 中国主要高铁新区用地功能配比图
高铁新区的发展同时受到外部因素和内部因素的影响,外部影响因素是由城市发展因素决定的政策导向,而内部影响因素则是由交通和用地之间相互作用决定的(图7)。在高铁新区的内部影响因素中,交通对于用地功能的导向以及用地功能的限定是新区发展的重要作用之一,再加上高铁新区作为对外交通枢纽这一特殊性,外部可达性是站点之间相互联系的城际交通可达性,而站点的内部可达性则主要由与主城区的交通内部可达性和核心区步行可达性来决定,因此量化可达性分析对于高铁新区的发展有着重要作用。
图7 高铁新区发展影响因素探究
3.1 高铁新区可达性影响分析
影响高铁新区的可达性主要有三种:外部可达性为通过高铁带来的城际交通可达性;内部可达性则为与城市主城区联系的城市内部交通可达性,以及影响核心区发展的步行可达性。其中,城际交通可达性以及与主城区的城市内部交通可达性决定了高铁站点与外界的交通联系便利度,这两种因素的作用决定了高铁新区对人的聚集效应的大小,一定程度上影响了新区的用地范围和功能;而步行可达性则是基于人们的适宜步行距离,充分利用核心区用地,不仅决定了核心区的主要用地范围,同时还是提升站区功能聚集人群的重要依据(图8)。
图8 高铁新区站点可达性影响示意图
对于城际交通可达性以及城市内部交通可达性进行量化分析,而对于步行可达性则应该在此基础上定性分析。城际交通可达性利用出行耗时来衡量高铁的可达性,与主城区的城市内部交通可达性可通过站点到主城区的加权平均旅行时间来衡量,步行可达性则通过人们的适宜步行范围结合政策来共同决定。通常选择城市之间的交通耗时在4 h以内的站点来衡量城际交通可达性。在此基础上,通过分析这些站点到主城区城市交通的加权平均旅行时间在30~50min的范围来衡量城市内部交通可达性。步行可达性范围则体现在站点步行时间在10 min以下的范围内,这是人们最适宜的步行距离,距离越大人们的忍受能力越低。站点的主要功能区则应该结合步行可达性合理配置,站点的功能应该结合步行可达性考虑,离站点越近,功能的多元化以及开发强度最高(图9)。
图9 高铁新区站点可达性与功能关系
3.2 高铁新区可达性量化分析
本文选取开通较早的京广高铁武广段作为可达性量化分析研究对象,根据城市性质的不同将站点分为三类:城市市域人口在500万以上的大城市,比如武汉、长沙、广州等;城市市域人口在100万~500万的中型城市,比如郴州、衡阳等;以及城市市域人口在100万以下的小型城市,比如赤壁、咸宁等。通过分析三类城市的可达性特征,提出高铁新区发展策略(图10)。
高铁站点的可达性为总出行时长的倒数,用公式表示如下:
AI-1=T=To+Tod+Td(1)
式中:T是总的出行时间,To和Td分别指到与主城区的加权平均旅行时间,可通过加权平均旅行时间公式①①加权平均旅行时间具体公式为:Ai表示区域内节点i的可达性;Tij表示通过某交通设施和网络从节点i到达经济中心所花费的最短时间;Mj为评价系统范围内某经济中心的某种社会经济要素的流量,即该经济中心的经济实力或对周边地区的辐射力或吸引力,用GDP总值来表示;n为评价系统内除i地以外的节点数。该指标值越低,节点可达性越高;指标值越高,节点可达性越低。量化;Tod指两个城市间在高铁系统内部消耗的时间,可通过外部可达性指数公式②外部可达性指数:可达性(AI)为出行所需时间(T)的倒数,耗时越少,其可达性越高,反之,可达性就越低。此处主要研究武广高铁外部可达性的差异,因而主要用以下公式计算高铁的外部可达性:AIE-1=TE=(Twi+Tti)/(n-1)式中:AIE是高铁站点的外部可达性指数,TE是从出发城市到达目的城市在高铁网络内所消耗的平均时间,n是一条或者多条高铁线路中沿线站点的总数量,Twi是旅客在站房内的等候时间,Tti是旅客在列车上所消耗的平均时间。Twi和Tti的数据来源于高铁列车时刻表计算,计算公式如下:车站内等候时间Twi=(Rn-R1)/(n-1)列车运行时间Tti=ΣTk/(n-1)式中:n是高铁在该站点一天停靠的平均班次,Rn是末班车的时间,R1是首班车的时间,Tk是第k班高铁在途中运行的时间。量化(图11)。
图10 武广高铁沿线站点分布图
图11 高铁沿线相邻站点之间的出行行程结构图
通过以上公式,得出武广高铁的城际交通可达性指数以及受与主城区联系的城市交通内部可达性影响的加权平均旅行时间,如图12所示。
图12 武广高铁沿线可达性指数分析结果
从图12数据计算结果可以看出,大型城市总体的城际交通可达性要高于其他两类城市,而小型城市由于站点距离主城区较近,所以主城区到站区的城市交通内部可达性较其他两类城市要好。
另外,对三类城市可达性特点分析:大型城市里武汉站具有最好的外部可达性,但是,其主城区到站点的加权平均旅行时间与广州南站差别不大;广州南站距离主城区的距离相较于武汉站要远;而长沙站的城际交通可达性相比武汉站、广州南站要差,但是其站点离主城区小于武汉站和广州南站,其主城区到新区的加权平均旅行时间却相差不大。中型城市中,岳阳东站到主城区距离小于郴州西站和衡阳东站到主城区的距离,但是其到主城区加权平均旅行时间花费却差别不大;此外,株洲西站的距离和岳阳东站到主城区的距离差别不大,但是株洲西站到主城区的加权旅行时间要小很多。小型城市中,汨罗东站由于距离主城区较远,与其他站点差别较大,其他站点的可达性差异不大。
通过以上对高铁新区的不足进行分析和评价,以武广高铁为例,对武广高铁沿线高铁新区可达性、站区功能策划,以及开发策略进行分析和探讨,得出不同类型的高铁新区最为适宜的应对策略。
4.1 基于外部可达性的站区发展策略
交通枢纽是以网络化模式发展的,高铁缩短了城市站点之间的旅行时间,比普通铁路的外部可达性高。根据外部可达性的不同以及城市等级和区域发展条件的不同,高铁站点区域发展的模式主要有两种:向心型站点独立发展以及离心型的站点于主城区从属发展。对于大城市来说,武汉、长沙以及广州具有非常高的外部可达性,发车频率以及车次也普遍优于中小型城市,同时武汉、长沙、广州等大城市城市规模以及城市化水平较高,对于这一类城市的高铁站点来说,聚集效应非常明显,站点产生向心型的聚集效应;而对于中小型城市来说,高铁站点的外部可达性不高,并且大多数站点离主城较远,但高铁站点作为对外交通的高效率通道,是中小型城市对外联系的窗口,不过由于其聚集效应弱于大城市,站点周边的发展可能会受到影响,则产生离心型的效应(图13)。
图13 主城区与铁路枢纽的网络聚集效应图
4.1.1 向心型站区发展策略
向心型高铁站点具备外部可达性好,以及自身城市发展动力足够,但是在主城区没有发展到一定规模的时候,如果站点选址过远,主城区对站点的辐射作用将会是一个长期的过程,短期内很难产生较大的影响。高铁站点应利用自身对外的城际交通可达性产生的聚集效应,不仅要保证与周边地区以及主城区的交通联系,同时在用地功能上要考虑对高铁沿线城市和周边城镇的联系,发展为一个功能多元化的独立区域。站点区域与周边联系多元化发展之后,主城区与站点之间的联系将会成为关键,有发展条件的城市在区域经济发展中有特殊的定位。高铁带来了发展的契机,同时加强了中心城区与其他沿线城市的联系(图14)。
图14 向心型站点发展模式示意图
4.1.2 离心型站区发展策略
中小型城市发展的动力不及大城市,但是城市发展的渴望度高。对于这一类离心型的高铁站点来说,在区域经济中,单一的站点处于不利的发展地位,这一类站点应该依托于主城区的功能以及与周边大城市高铁站点的功能,起到链接和转承的作用,附属于主城区的同时并限制其发展规模。中小型城市站点的外部可达性不高,但其内部可达性高于主城区。从城市远期发展来看,主城区是站点区域城市的支撑,站点从属于主城区发展,同时发挥站点在铁路沿线与周边城市联系的作用。对于这一类城市,应重点考虑站点与周边站点和城市主城区的功能联系,以及与周边城镇的交通联系。这种发展模式使得中小型城市与大城市高铁站点的联系更密切,单一的居住用地规划,通过加强区域之间的联系,产生生产要素的流动,从而逐步形成城市主城区、城市高铁站点以及周边站点的协同发展,进而提高城市区域之间的发展动力(图15)。
图15 离心型站点发展模式示意图
4.2 与主城区联系交通的可达性优化策略
在高铁站点与主城区联系的城市内部交通可达性方面,数据显示高铁站区位的选择对其内部可达性有非常明显的影响。位于城郊开发区的站点的可达性远差于中心城区站,接驳高铁的城市交通网络和服务的滞后规划和供应是形成这种情况的最主要原因。地方政府更多地关注外部交通功能和高铁站周边地区功能,相对忽视了与主城区联系的城市内部交通功能的改进。
对武广沿线城市的交通出行方式调查发现:大城市中个体交通依旧占主导地位;广州相比于武汉和长沙,公共交通出行方式占更大比重(图16),而对于中型城市来说,公共交通比例大的城市,内部可达性也相应要高(图17)。但是,公共交通较个体交通更容易受到车站区位的影响,通过个体交通转乘高铁出行的乘客将会获得更高的全程总可达性。换句话说,当前的城市内外交通方案鼓励“个体交通—高铁—个体交通”的模式组合,这对于城市和区域的可持续发展是相当不利的。
图16 武广高铁沿线大城市交通出行方式统计
图17 武广高铁沿线部分中小型城市交通出行方式统计
为此,大城市应该考虑设置主城区到高铁站点的城市快线以及高铁新区到城区的快速公交;而对于中小型城市来说,则应该考虑设置主城区到高铁新区的直达快速公交以及专用通道,提高城区到高铁站点的便利度。
大城市设置城市快线,主要目的是为了缩短城市内部的加权平均旅行时间,即提高与主城区联系的城市内部交通的可达性,具体可以通过以下措施实施:第一,对于市区距离在10 km以上的新区,且城市发展动力较高的城市,比如武广线的广州、武汉等城市,修建中心区到站点的城郊快轨。城郊快轨属于城市公共交通的范围,具有站距长、旅速高、运能大等特点,可以有效地提高城区到新区的便利度,缩短加权旅行时间。第二,对于市区距离在10 km以下的新区,比如武广线的长沙,由于城市规模不大,并且现有的地铁设站距离在1 km以内,地铁线路不长,但是站点较多使得整体停靠时间较长,这一类城市应该考虑提升快速交通的运行效率,在地铁设站方面以及线路方面进行优化,提升整体的运营效率。第三,对于低于大城市发展水平的中小型城市来说,这一类城市大多数不具备修建轨道交通的条件,应该修建城区到站点的快速路以及快速公交,提高运营效率(图18)。
图18 主城区到高铁站点快线交通示意图
以广州南站为例,广州南站与广州火车站的地铁二号线长度为32 km,从广州南站坐地铁到广州火车站耗时约为38 min,相邻两站的耗时为2~3 min左右。由于市区设站距离较近,2 min时间内地铁未达到最高运行速度之后又必须减速停站,消耗的时间较长(图19)。所以,广州南站与广州站之间应设置城郊快轨,增大设站距离,减小停靠站的数目,从而提高运行速度,缩短旅行时间,增加城市交通的可达性。
图19 广州火车站到广州南站地铁线路图
4.3 基于步行可达性的核心区开发策略
核心区不仅是高铁站区发展的中心区域,同时也是交通枢纽的集散点,核心区的发展同时考虑使用人群和政策,结合可达性和用地发展策略,应该先合理确定高铁新区的发展范围。
4.3.1 基于步行可达性高铁核心区开发范围分析
按照《国务院办公厅关于支持铁路建设实施土地综合开发的意见》(国办发〔2014〕37号)要求,新区用地范围应控制在50~100 hm2之间;在此基础上优先发展核心区,并且考虑核心区的功能配置与主要人群之间的关系,在步行可达范围内考虑开发价值的最大化。出于政策的考虑,50~100 hm2用地表示新区的范围是以站点为中心,500 m为半径的范围,50 hm2则表示以350 m为半径的范围。根据城市规模的不同,范围也不相同。人们的适宜步行距离在50~350 m,在此范围内人群的聚集效应较大。大于500m的距离人们由于需求量等诸多因素,人群的聚集效应会逐渐减弱,土地的开发价值也会逐渐缩减。因此,高铁新区以高铁站点为核心开发,除去广场的面积,站点周边50~350m应该是站点开发的核心距离(图20)。
图20 基于步行可达性的核心区开发范围示意图
但是,目前国内的高铁站点周边50~350 m范围内多为大尺度的广场,比如长沙南站,广场的面积达到了12万m2,武汉站也有27万m2,广州南站甚至达到了38万m2,过大的站区广场规模造成了开发价值的浪费。核心区应该以站点周边50~500m范围内为开发重点区域,50~350m范围内应进行更高强度的开发和多元化功能配置。核心区通过启动旗舰项目带动周边区域发展,进而完善功能配置,提高站点的人群聚集效应,从而使得整个高铁新区的开发有序进行。
4.3.2 基于步行可达性高铁核心区开发策略
枢纽总用地一般是枢纽周边城市干道围合的区域,由三部分构成:站场、站房和站前广场(图21)。高铁客运枢纽与城市发展及步行可达性密切相关,但是由于广场规模过大,特大城市高铁枢纽建筑密度在30%~60%之间的占77.8%,容积率在0.5~1.0之间的占66.7%(图22);大城市高铁枢纽建筑密度在30%~50%之间的占57.1%,容积率在0.5~1.0之间的占78.6%(图23)。可以发现大城市以及特大城市的开发强度普遍较低,步行可达性最优的区域反而不具备高的开发强度。
图21 枢纽总用地范围示意图
图22 特大城市高铁枢纽建筑容量图
图23 大城市高铁枢纽建筑容量图
因此,国内的核心区域可以通过启动旗舰式项目,再充分利用步行可达性最强的范围进行高强度的开发,加强人群的聚集效应,引导周边地区的发展,同时提高城市的活力以及经济效益。
比如,日本新干线即最早建设的东海道新干线名古屋站,伴随着国铁民营化,服务质量大幅提高。东海道新干线的运营方JR东海于1999年重建了名古屋车站,并把公司总部搬到这里。建筑物是一个双子座大楼,底层部分作为车站,中层部分作为百货商店,高层部分则作为办公楼和宾馆。在车站正上方的办公区或者车站附近的办公楼,对于业务开展到全国范围的企业来说,具有其他地方无法比拟的优势。对比1980年到2014年核心区周边变化(图24,图25),名古屋车站的周边地区,受到车站大楼高层化的影响,站前地带的中层楼宇也开始向高层过渡,特别是站点核心区地带,充分利用步行可达性的优势进行高强度开发,再带动周边地区发展(图26)。
图24 1980年名古屋站周边建设情况
图25 2014年名古屋站周边建设情况
图26 名古屋站周边开发建设情况
因此,国内尤其是向心型站点来说,可以参照日本名古屋的模式,短期内优先启动旗舰项目,提高站区的整体开发强度,通过核心区的开发带动新区整体的发展。
分析高铁新区发展现状以及可达性可知:高铁新区应利用自身的优势发展,充分利用高铁带来的区位优势和交通便利,通过提高城市区域之间的可达性,产生发展契机,与主城区发展相结合。在公共交通网逐渐完善的基础上,对站点周边进行合理开发,避免发展停滞不前的现象,使得高铁新区得到最大化发展。
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(责任编辑:魏艳红)
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high speed railway district;station zone development;accessibility;development strategy;Guangzhou-Wuhan high speed railway
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1004-9746(2015)05-0008-08
2015-09-20)
湖北省科技支撑计划软科学资助项目(2014BDF072)