铁路干线型TOD的拉动效应与车站位置选择

马步海，范春学

（1. 同济大学，上海 200092；2. 卡斯柯信号有限公司，上海 200092）

铁路干线型TOD的拉动效应与车站位置选择

马步海1，范春学2

（1. 同济大学，上海 200092；2. 卡斯柯信号有限公司，上海 200092）

在对铁路干线型TOD模式研究的基础上，分析铁路干线型TOD对区域经济发展和城市空间布局优化的拉动效应；铁路车站作为铁路干线型TOD模式实施的关键要素，其位置的选择直接影响铁路干线型TOD模式效应的发挥，探讨铁路车站位置设置与城市发展的关系，建立基于铁路干线型TOD发展模式的铁路车站位置选择模型，为确定铁路车站与城市市区的合理距离提供理论思路。

铁路干线型TOD；拉动效应；优化效应；车站位置；选择模型

0 引言

铁路干线型TOD是以区域性铁路干线为发展轴的区域经济开发模式。在进行区域综合交通运输体系规划时，以大运量、高效率、环境友好的铁路线路为骨干，配合其他运输线路，实现区域内城市之间、区域之间、城乡之间便捷的联系，有利于实现地区间、城市间发展的专业化分工与协作，形成合理的区域经济发展格局。在开展区域经济规划时，以铁路线路为发展轴，集中力量进行重点工程与节点建设，并发挥各级中心城市（镇）的作用，使有限的人力、物力、财力等发挥更大效应，拉动区域内重点发展点及未开发地区快速发展[1]。

铁路干线型TOD具有对区域经济发展的拉动效应和对城市空间布局的优化效应。其中，铁路车站作为铁路干线型TOD模式实施的关键要素，其位置选择直接影响铁路干线型TOD的效应发挥。

1 对区域经济发展的拉动效应

铁路干线型TOD对区域经济发展的拉动效应主要体现在：铁路车站的集聚效应、铁路线路的链接效应和铁路干线的经济带效应等。

1.1 铁路车站的集聚效应

铁路车站是旅客乘车、换乘和货物装卸、转运的场所，车站周边地区是人员和货物汇集流动最密集的地方，必然会出现人流、物流、资金流、商流、信息流“五流”汇聚的情况，从而产生巨大的集聚效应。

铁路客运站产生大量的人员集聚和流动，促使车站周边形成分层布局的TOD发展区，铁路客运站周边地区三圈层TOD发展示意见图1。

图1 铁路客运站周边地区三圈层TOD发展示意图

第一圈层是铁路客运站周边半径为500～800 m的TOD发展核心区，主要以交通、商业、商务、住宿、餐饮、文化娱乐等服务功能集聚为主；第二圈层是以800～3 000 m为半径形成的TOD发展直接影响区，是商务、商贸、游憩、居住等城市功能为主的集聚区；第三圈层是3 000 m半径以外的TOD发展扩展区，该区域视城市规模及社会经济发展水平可以形成大小不一、业态不同的多种产业经济集聚的城市功能区，或成为以现代交通枢纽为依托的城市副中心。

铁路货运站则会带来物流集聚效应，大量货物的到发、存储、集散、装卸、转运等作业导致物流服务需求激增，从而吸引大量有竞争力的物流服务供应商，并逐步形成公铁联运和城市配送结合的城市公共物流中心。

1.2 铁路线路的链接效应

铁路线路的建设运营将加强沿线城市间快捷、高效、大运量的交通联系，缩短城市间时空距离，增强城市间人和物的交流，促进城市的分工协同发展。铁路的链接效应对城市化进程的良性作用表现为缓解中心城市盲目扩展，将单中心城市转化为“珠链式”城市带发展模式，使城市的分布更趋合理，对环境保护和资源合理利用更为有利。城市化发展将不再是孤立的单个城市无限膨胀，而是城市之间协调发展，逐渐成为一个有机整体，从而增加城市群体的竞争力。竞争力的提高有利于吸引外来投资，进而促进铁路沿线地区产业带的形成。随着地区产业的不断发展和完善，最终达到区域经济一体化的目标。

1.3 铁路干线的经济带效应

铁路干线的建设运营加强了沿线城市间的交流和合作，促使沿线城市利用自身优势合理分工，优势互补，相互协调，从而促进铁路沿线经济带的形成，提高整个经济带地区的竞争力。

由于我国自然资源分布不均衡，经济发达地区往往缺少发展所需的自然资源，自然资源丰富的地区经济发展又相对落后；同时，我国大规模的自然资源运输仍主要依靠铁路完成。因此，在此特色国情条件下，促进铁路沿线经济带的形成显得尤为重要。铁路干线型TOD模式能够有效引导、促进经济带的形成，促进地区间相互合作、协调发展，对我国经济社会发展具有重要意义[2]。

2 对城市空间布局的优化效应

铁路干线型TOD模式强调与城市发展相协调，具有对城市空间布局的优化效应。铁路车站的交通优势和强大的吸引拉动效应，对城市空间的发展具有极强吸引作用，但同时也会形成一定的负面影响，如铁路线路切割影响城市道路交通，大规模车站建设占用大量城市用地等。TOD模式则可以有效减少这些负面影响，扩大正面拉动效应。例如在城市发展区域附近建设新的铁路车站，则会拉动吸引新城市向铁路车站方向发展，有效支持城市扩张过程中的布局优化调整。TOD模式既可以支持新城市建设（由于铁路车站的集聚效应），也可以支持老城区改造调整，包括既有铁路线路与车站调整，以及与其相关的功能区调整，从而优化老城区改造中的土地资源供应和功能配置。

铁路与城市间存在内在相互需求，因而是相互依存的关系[3]。城市发展需要铁路为其生产、生活提供保障与服务，并尽可能减少负面影响；而铁路建设与运营又依赖于城市发展的支持与保障，包括客流与物流的需求量和服务要求。为此，在铁路干线型TOD模式下，铁路建设的前期工作必须与城市发展规划紧密协调、配合。铁路规划设计人员在方案研究阶段，应充分征求城市规划与管理部门的意见，广泛收集城市远期发展规划的有关资料，既要重视铁路对城市的干扰和影响，也要考虑铁路对城市发展的拉动与支持作用。

3 车站位置选择

铁路车站是与城市发展关系最密切的枢纽节点设施之一，铁路与城市的相互协调发展主要通过铁路车站完成。在铁路干线型TOD模式下，铁路车站是TOD模式成功与否的关键要素之一，车站位置的选择直接影响着铁路干线型TOD模式效应的发挥。

3.1 铁路车站位置与城市发展的关系

3.1.1 铁路车站与城市发展

铁路与城市发展相互促进，铁路车站是城市客货运输的主要集散地，城市是铁路客货运输的需求源。现有的城市铁路客运站大部分与城市繁华商业区相邻，货运站则主要分布在城市的工业区，这主要是由于铁路建设运营带动周边地区发展的结果[4]。铁路车站带来产业与城市的集聚，在改变区域城市群整体格局的同时，极大地促进了区域经济与社会的发展。铁路车站不仅促进了城市商业、服务业等第三产业的发展，也通过土地价值的提升增加了城市整体的财富。另一方面，城市的不断发展促进本地区的经济发展，增加对客货运输的需求，随着客货运输需求的增加，促进铁路车站的发展。

铁路建设与城市发展存在的矛盾表现在：铁路线路引入易造成对城市的分割，影响城市道路的顺直和畅通，使城市发展受到一定制约；铁路为满足城市的运输需求，在城市内设置货运设施（如工业站、货运站、货场等），既占用城市的土地资源，也给城市环境及交通带来一定影响；铁路运输产生的噪声、灰尘等也会对沿线居民生活及企业生产造成一定污染，影响城市的生态环境[5]。

3.1.2 铁路线路与车站位置选择要求

铁路线路、车站与城市中心区的时空距离非常重要。如果距离城市中心区太近，会影响城市的进一步发展，抑制城市的合理扩张；当城市空间发展到将铁路包围在城市区域内时，铁路线路和车站就会占用大量宝贵、价格高昂的城市土地和空间资源，同时会带来噪声、扬尘等污染。如果距离城市中心区较远，则会给居民出行和城市物流服务带来不便，增加居民出行和货物运输成本，降低铁路拉动效应，严重影响铁路干线型TOD效应的发挥。所以，铁路线路、车站与城市中心区的距离要适当，要与城市的总体发展相协调。铁路线路、车站与城市空间发展关系示意见图2（左图表示铁路客运站距离城市中心区较近；右图表示铁路客运站距离城市中心区较远）。

图2 铁路线路、车站与城市空间发展关系示意图

铁路客运站是节点TOD实施的最佳空间位置，既要方便城市居民出行，又不能影响城市远期发展，在铁路车站有望形成交通、商业、商务、居住、游憩等多种功能协调布局、高强度开发的城市综合体。为此，在城市发展规划与铁路规划时，对车站周边的功能划分、布局和管理要适应未来发展，需留有足够空间。

铁路货运站的位置则要按照城市货运及现代物流发展理念科学选址、合理布局、整体规划，突破体制约束，形成以铁路干线运输为特征的城市物流枢纽及产业集聚区。

3.2 基于TOD模式的铁路车站位置选择模型

为科学合理确定铁路车站位置，尝试构建基于TOD模式的铁路车站位置选择模型。

3.2.1 参数定义

在TOD模式下，铁路车站位置选择模型涉及的参数及其含义如下：d为铁路车站中心点与城市中心区边缘（如城市外环线）的距离；t为铁路车站投入运营时间（t=1，2，…，n）；n为城市总体规划远期发展年份（一般以20年为准）；f{t，d}为铁路运营t年时，城市发展规模效应值；P为与铁路车站距离相关的城市发展效应系数；Q为铁路限制约束城市扩张效应系数；D为城市发展边界与中心城区的最大距离；F1{d}为铁路拉动引导城市发展效应模型；F2{d}为铁路限制约束城市扩张效应模型。其中，f{t，d}是关于时间t和距离d的关系式，根据城市的发展特点以及城市发展总体规划，在铁路车站中心点与城市中心区的距离为d、铁路投入运营t年时，来测算城市发展规模效应值，可通过一套评价指标体系来综合评估。

3.2.2 总目标函数

铁路车站位置选择模型的总目标：选择合适的铁路车站建设初期与城市中心区边缘的距离，使在TOD模式下，当铁路车站规划建设与城市总体规模延续发展后，铁路对城市发展的拉动导向正效应与制约负效应之差最大。即：约束条件：0≤d≤D；

3.2.3 分目标函数

（1）铁路拉动引导城市发展正效应模型。铁路干线型TOD模式下，铁路建设与城市联动发展，对城市社会经济发展起促进作用。铁路促进城市发展效应的发挥与铁路车站和城市市区的距离有关，铁路拉动城市发展的正效应模型如下：

（2）铁路限制约束城市扩展负效应模型。由于铁路的阻断效应，城市发展到一定规模时，铁路会制约城市的扩展。铁路对城市扩展的限制约束效应，与铁路车站中心和城市中心区边缘距离及城市发展速度有关，铁路限制约束城市扩展负效应模型如下：

式（2）、式（3）中的两项待确定系数P、Q，与距离d、时间t等城市发展规模相关，需根据铁路车站建设运营延续期和本地区社会经济发展相关指标来确定，也可根据国内相关案例调研，并通过相应模型计算获取。

3.3 铁路车站位置选择模型应用

上述选择模型充分考虑了城市发展规模、城市扩展速度、铁路车站与城市中心区边缘距离等因素，以及在铁路干线型TOD模式下，铁路车站位置选择对城市远期发展的正负两方面的效应影响。模型的求解是一个在约束条件下求最大值的问题，可以采用启发式算法、动态规划算法、遗传算法等求出最优解。该模型也是一个在城市与铁路建设均处于动态发展过程中的决策模型，具有一定的求解难度。关键是需要通过各种铁路干线型TOD实例调研，确定相应的参考值，再来判断d的合理性。

4 结束语

铁路车站作为铁路干线型TOD模式实施的关键要素，其位置选择直接影响铁路干线型TOD的效应发挥。如果铁路车站距离城市中心区太近，就会抑制城市后期的发展；如果铁路车站距离城市中心区太远，就会降低铁路干线型TOD的效应。在分析铁路车站与城市发展关系的基础上，建立铁路车站位置选择模型，为确定铁路车站与城市市区的合理距离提供一个理论思路与方法，研究成果可在城市规划编制及铁路干线规划建设中，对新建铁路车站选址提供参考。

[1] 陈磊磊，孙有望. 区域交通导向发展（TOD）模式研究[J]. 交通与运输（学术版），2009(1)：108-110.

[2] 吴迪，肖增斌. 铁路大发展的社会经济效益分析[J].中国铁路，2009(3)：15-17.

[3] 宿凤鸣. 铁路客运枢纽对城市空间布局的影响分析[J]. 综合运输，2014(2)：49-56.

[4] 金琰，廖勇，张小强. 铁路枢纽与城市发展的协调性研究[J]. 铁道运输与经济，2010(3)：14-17.

[5] 李朝阳. 铁路建设与城市规划相协调的探讨[J]. 铁道运输与经济，2005(5)：81-83.

责任编辑 李凤玲

The Pulling Effect of Trunk-Railway-Type TOD Mode and the Location Selection of Railway Station

Ma Buhai1，Fan Chunxue2
（1. Tongji University，Shanghai 200092，China；2. Casco signal Co Ltd，Shanghai 200092，China）

Based on the study of trunk-railway-type TOD mode, this paper analyzes the pulling effect of trunk-railway-type TOD mode on regional economic development and urban spatial layout optimization. The location of railway station which is a key factor in the implementation of trunk-railway-type TOD mode directly affects the TOD mode effect. This paper discusses the relationship between railway station location and urban development and establishes a model of railway station location selection based on the trunk-railway-type TOD mode, which provides a theoretical way for determining the reasonable distance between railway station and urban area.

trunk-railway-type TOD mode；pulling effect；optimization effect；station location；selection model

U291.6；F532.3

A

1001-683X（2017）02-0043-05

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.02.043

2016-08-08

马步海（1957—），男，副教授，硕士。E-mail：mabuhai@126.com