城市超大社区的交通效应研究:结构影响与治理策略*

2018-08-01 11:48吴晓林侯雨佳唐进君
关键词:湘江交通密度

吴晓林,侯雨佳,唐进君

(1.中南大学 公共管理学院,湖南 长沙 411083; 2.中南大学 交通运输工程学院,湖南 长沙 410075)

一、问题的提出

城市社区交通作为城市交通的重要组成部分,是一个技术复杂、影响广泛的系统工程。过去30年间,中国城市出现了不少超大社区。这些社区人口超过3万人、占地超过20公顷。目前,在超大社区中生活的居民达到8 000万左右。一些超大社区的规模甚至相当于欧洲一个中等城镇,例如北京回龙观社区、天通苑社区的居民超过70万人口,贵阳市花果园社区超过50万人口,长沙市湘江世纪城有15万人口。因为现有的社区往往又是封闭社区,“超大+封闭”不但容易带来社会隔离、空间隔离、公共服务短缺等问题,还对居民的交通出行、通勤成本以及对整个城市的交通带来了直接的影响。因此,考察超大社区对周边交通的作用,具有重要意义。

检诸以往,多个学科切入到城市社区交通的研究,并且引入了诸多理论视角,产生了一些积极的思考。但目前的研究一方面过于宏观,致力于推演阐述理论范式和社区交通特性,忽略了中国超大社区本身的特性;另一方面又过于微观,以个人出行端为重点,考察个人出行单一因素对交通的效应,鲜有对超大社区交通效应的“结构性研究”。总体看来,学界尤其缺乏对超大封闭社区交通效应的实证研究,对于影响超大社区交通的内外部条件、动态因素缺少综合分析。因此,本研究首先将建立科学的综合指标体系,通过层次分析法,得到超大社区对周边交通效应的结构化指标;再结合对超大社区的实证研究,重点探究社区经济水平、社区内部交通条件、社区周边道路现状、车辆出入以及居民出行结构五个方面的作用程度,用以评价超大社区带来的交通影响;最后得出结论,并对未来的城市规划和超大社区治理提出建议。

二、研究方法

首先,本研究建立了综合指标体系,从“社区经济水平、社区内部交通条件、周边道路现状、社区车辆出入与居民出行方式”五个指标入手,采用层次分析法(AHP)确定指标在交通影响中的重要程度,从而为实证研究提供科学依据。

其次,本研究以长沙市湘江世纪城社区为例,综合评估超大社区的交通效应。湘江世纪城位于湖南省长沙市开福区,兴建于2010年,占地面积达100万平方米,有17个居住片区相连为一体,共158栋住房,居住人口达到15万人,是湖南省规模最大的综合社区。该社区占地广、人口多,出入车辆几乎全部汇集于仅有的一条主干道——湘江大道上,交通拥堵状况愈益严峻。

湘江世纪城作为超大封闭社区,不允许小区住户直接面向街道,居民出入需绕行至仅有的9个社区出入口,且必须通过门禁系统。它采用了一套“人车分流”的道路布局系统,将车流全部导入地下,整个地下层、近百万平米的面积全部被架空,设置小型商业网点、市政交通层和地下车库;地面上供住户居住,无任何机动车辆,一定程度上为居民创造了较为安全的步行空间。

在数据采集方面,笔者采用了三种方法,首先是问卷调查方法,课题组深入社区内部进行问卷发放和随机访谈,收集居民的出行信息以及交通偏好,共回收386份有效问卷;其次实地拍摄视频,课题组于2017年8月12日(周末)、16日和17日(工作日),在早高峰(7:00-9:00)、平峰(11:00-13:00)及晚高峰(17:00-19:00)时段,拍摄了湘江世纪城出入口和对应主干道路段的交通情况,全部视频时长达270个小时,拍摄到超过10万台车辆,30位计数员根据视频进行分车型、分方向、分时段的交通量计数工作;其三是深度访谈,笔者对湘江世纪城江湾社区居委会和物业管理人员以及所在街道办负责人,进行了20人次的深度访谈和实地勘测,确定了社区停车场的空间分布及承载容量、社区内部支路密度、周边道路现状及交通资源供给、出入口规则以及信号交叉口数量,获取了小区面积、主干道路与小区内部道路等级搭配等信息。

三、城市超大社区交通效应评价体系的构建

城市社区的交通系统一般由人、车、路、环境等要素构成,其中任何因素的不协调,都可能导致系统失去平衡,对周边交通造成压力。因此,有必要综合考虑超大社区对周边交通的各种影响因素,构建交通效应综合评价指标体系。

(一)评价指标选取原则

为量化超大社区对周边交通效应的影响,本文建立了一套静态条件与动态条件相结合的综合指标体系,大致包含五个一级评价指标:其一,社区经济水平因素。研究证明经济状况与社区私家车保有量存在正相关关系[1]2925-2935,经济水平对区域交通服务有依赖作用[2]2912-2924,不同收入群体在交通出行方式、非通勤出行行为方面存在差异,因而有必要对社区经济因素进行探察。其二,社区内部交通因素,分析社区属性和节点属性检测社区交通特性已成为一种重要方法[3]523-530。超大社区的内部条件,包括人口密度、社区面积、支路密度、停车容量等,直接影响到交通承载力以及道路系统的通达性。其三,周边道路现状,良好的道路设计能够有效矫正居民出行的负面效应[4]21。道路因素主要包括道路的车道数、道路横断面类型、交叉口设计、线路密度以及站点覆盖率等。道路设计是否连续、均衡,与沿线的地物相适应,并与周围环境相协调,以及周边交通资源供给是否到位,对超大社区的车流、人流、交通环境起重要作用。其四,车辆出入因素,有人已证实了社区出入车流量汇集于主干道所可能带来的系列影响[5]309-329。社区出入车流量占主干道总车流量比重、车辆出入规则和主干道路与小区内部道路等级搭配情况,可以反映出社区对交通流的效应。其五,居民出行方式,出行选择往往会影响区域社会效益和经济效益[6]23-30。由于社区内外空间尺度的不同,居民在社区内外通行的衔接时常需进行交通换乘。居民的换乘次数和出行结构反映社区居民的交通质量和出行频率,并影响周边交通效益。

(二)建立层次结构模型

超大社区对城市道路交通影响是一个多目标、多层次的分析过程,涉及诸多因素的综合分析和比较。本文按照层次分析法原则,建立递阶层次结构模型,将有关因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次,同一层的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响,同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用。因此,评价超大社区交通效应的整个指标体系由三个层次组成,包括目标层(A)、一级评价指标(B)和二级评价指标(C)(见图2)。

根据所建立的层次结构模型,请30位公共管理、公共交通领域的专家按照九级比例标度法,对同一层次相应指标相对于上级指标的重要性进行两两比较。当比较第i个元素与第j个元素相对上一层某个因素的重要性时,使用数量化的相对权重aij来描述。设共有n个元素参与比较,则A=(aij)n×n称为成对比较矩阵[7]85-91。在成对比较矩阵中aij的取值可按下述标度进行赋值:

aij=1,元素i与元素j对上一层次因素的重要性相同;

aij=3,元素i比元素j略重要;

aij=5,元素i比元素j重要;

aij=7,元素i比元素j重要得多;

aij=9,元素i比元素j极其重要;

aij=2n,n=1,2,3,4,元素i与j的重要性介于aij=2n-1与aij=2n+1之间;

aij=1/n,n=1,2,…,9,当且仅当aji=n。

在建立判断矩阵时,通常只遵守aii=1和aij=1/aji两个条件,再按一致性检验方法进行检验。完成上述步骤后,采用几何平均法,对专家的打分结果进行汇总分析。剔除误差,综合比较,得到综合判断矩阵。随后,根据综合判断矩阵进行层次单排序及其一致性检验。具体计算方法为:

由于判断矩阵受人的主观因素影响,若矩阵不符合一致性要求,则需经过矩阵中元素相对比值的重新调整和计算,直至判断矩阵满足一致性检验。根据上述算法,分别为A-B、B1-C、B2-C、B3-C、B4-C和B5-C判断矩阵及其单排序权重,计算得CR值均小于0.1,可以判断矩阵具有满意的一致性*因为内版面所限,相应的检验可函作者索要。。

完成上述步骤之后,则进行评价指标总排序权重统计,计算二级评价指标C层次所有元素对目标层A的相对重要性权值,并对总排序进行一致性检验,以保证层次总排序计算的一致性精度。同样,当CR<0.1时,则认为层次总排序结果具有满意的一致性。经计算,得到了通过一致性检验的总排序权重。

在一级评价指标中,社区车辆出入(B4)对社区交通效应的重要程度最高,说明社区出入交通量、车流密度的大小能够直接对周边道路产生影响;其次分别为周边道路现状(B3)、居民出行方式(B5)、社区经济水平(B1)和社区内部交通条件(B2)。在二级评价指标中,出行结构(C52)成为最强烈的影响条件,排序最低的社区停车容量(C21)的大小并未能显著显示出对周边交通效应的作用力度(见表1)。

表1 评价指标总排序权重

四、实证检验:对长沙市湘江世纪城社区的分析

根据层次分析法的分析结果,本研究重点考察了超大社区交通效应的五个方面特征的作用机理。

1.社区经济水平:机动车保有量高

在湘江世纪城社区的调查样本中,男性与女性比例相当,年龄主要集中在18~45岁之间,具有大学本科及以上学历的比例为40.59%,家庭年均收入集中于10万~20万元这一区间,占比为31.12%,另外有30.85%的受访者年均收入高于20万元。总体上,该社区的居民中等收入水平居多。这个社区中,大多数为技术工人、个体户或自我雇佣人员(自由职业者)、党政机关和社会团体一般工作人员、一般技术人员、小雇主、中小学教师等,职业层次处于中上层,具备较强的私车购买能力。统计显示,经济收入与汽车拥有量具有正相关性(P=0.000 309)。

本研究考察了自行车、电动车、三轮车、摩托车和私人小汽车等私人交通工具的拥有量。统计显示(见表2),该社区小汽车保有量达到户均拥有1.25辆,机动车拥有量则达到户均2.29辆,这说明社区机动车保有量较高,机动车和非机动车等各种交通流相互交织,使得社区交通较复杂。

表2 湘江世纪城社区内部基本特征

2.社区内部交通条件:供需矛盾凸显

调查发现,由于居民通勤行为与未成年子女通学行为重合,私家车聚集密度极大。数据显示人均出行次数达到2.133次/天,意味着在15万人口居住、人口密度达10万人/平方千米的本社区中,一日出行总量可达319 950次(150 000×2.133)之多。访谈亦表明,“社区车辆太多,大部分业主都开私家车出行,经常是社区里面堵完到外面又接着堵”,“社区里出来的私家车和外面的小汽车、单车、公交车、摩托车混在一条路上通行”成为居民的共同感受。受访者中有58.76%的人认为,社区出入口高峰期车流量很大,有23.26%的人表示即便在非高峰期也有大量车辆持续进出,究其原因为“小区车辆过多”的居民高达64.77%。目前,社区内部及周边中小街道承载能力已远远不能满足私家车的使用需求,容易造成城市交通拥堵问题进一步恶化。

在停车场分布及承载容量方面,湘江世纪城全区统计有42 600户,按照1∶0.8的配比测算居民停车需求,最少应供给34 080个车位,但社区仅有19 096个停车位,存在14 984个车位空缺,呈现严重的供需失衡现象,如果再加上附近的租户和大型购物娱乐设施所需,供需矛盾更加凸显。由于停车位日趋紧张、停车数量和空间分布不合理等因素,社区内机动车辆通常较多停放在道路边,不正规的停车现象普遍存在,非机动车则被迫在原本就狭窄的人行道上行驶,挤压了正常行车与行人空间,严重影响了道路通行能力。

路网密度不仅仅是城市现代化标志的指数之一,还折射出城市和社区的运行和畅通能力。一般认为,支路密度越高,交通联系越便捷,但密度过大,会造成城市用地不经济,增加交叉口数量,反而影响车辆的通行。按照《城市道路交通规划设计规范》,支路密度的范围应在3~4千米/平方千米,湘江世纪城社区由于占地面积过大、内部交叉口过多,用地极不合理,支路密度竟达到了9.64千米/平方千米。调查发现,认为在社区内就开始拥堵的受访者比例达36.84%,而对外部道路通畅情况感到满意的人仅占27.32%,有31.97%的居民认为社区外部经常拥堵。由于过高的支路密度,社区内部车辆绕行距离加长,加上小汽车的大量路边停放,机动车往往在出入口排长队或集中进入路段,影响行驶速度,易使压力骤然聚于一点,产生拥堵甚至阻碍区域交通网络通行的顺畅。

3.社区周边道路现状:主干道承载力饱和

社区周边的道路状况和交通资源供给,直接影响居民交通出行结构。这里主要考察社区周边主干道信号交叉口数量、车道数、平均车速、线路密度、公交站点密度及覆盖率等。湘江世纪城东临城市主干道,西临湘江,南至浏阳河与湘江交汇处,北至捞刀河与湘江交汇处。社区外湘江大道沿线共六个信号交叉口数量,除捞刀河大桥下桥处为双向十二车道,自金星北路交叉口起均为双向八车道,主线设计车速60km/小时,辅道设计车速为40km/小时。随着城市的不断扩张,整体路网结构尤其是南北向干道数量少,路网间距大,使得湘江大道承载了巨大的过境性交通压力,加之湘江世纪城大量的人口出行,加剧了主干道路交通流过于集聚的现象,影响机动车的畅通和安全。

道路断面类型指的是垂直于道路中线的横断面,其类型可分为一块板、两块板、三块板、四块板等。湘江大道断面类型属于三块板(见图3),中间无隔离带,机动车与沿街用地之间、自行车与街道另一侧的联系不方便,总体道路较宽,占地大;且车辆通过交叉口之间的距离加大,交叉口的通行效率受到影响。事实上,三块板横断面一般适用于机动车交通量不十分大且有一定的车速和车流畅通要求、同时自行车交通量又较大的生活性道路或交通性客运干道,已然不适用于机动车和自行车交通量都如此之大的交通性干道。

从线路密度、站点密度和站点覆盖率来看,其一,社区周边公共交通数量较多,但线路密度并不高。公共交通线路密度表示经过社区的公共交通运营线路长度与社区面积之比。按照城市道路交通系统规划,主城区公交线网密度规范要求为3~4千米/平方千米,城市边缘地区公交线网密度规范要求2~2.5千米/平方千米,而湘江世纪城的平均线网密度仅为1.74千米/平方千米,远未达到规划标准(见表3)。其二,站点密度较高,但站点覆盖率有限。站点密度指单位小区面积内公交站点的数量,反映公交站点的密集程度和分布范围。通过计算可得知,湘江世纪城的站点密度为8个/平方千米。根据《城市道路交通规划设计规范》,本小区的站点覆盖率为74.76%。根据里瓦斯塔夫(Shrivastav)[8]334-341等学者给出的评分体系,站点密度(单位为个/平方千米)未超过2为1分,2~3为2分,3~4为3分,4~5为4分,大于5则为5分,湘江世纪城站点密度得分较高;而站点覆盖率在“小于60%、60%~70%、70%~80%、80%~90%、大于90%”区间也分别对应1~5分,湘江世纪城的站点覆盖率仅处于3分的一般水平。较高的站点密度并未能匹配最优的站点覆盖率,毗邻社区的公共交通无法惠及所有居民。

表3 湘江世纪城各公共交通线网密度

由于地铁站相隔较远,公共汽车仍是湘江世纪城的主要公共交通方式。但由于小区面积过大,部分居民无法进入公交站点的最优服务范围,这使得居民换乘结构趋于复杂或直接采用以小汽车为主的私人工具出行,因而也造成对周边交通的压力。

4.社区车辆出入对主干道交通影响:社区车辆占比较高

从社区出入车流量占主干道总车流量比重方面来看,社区出行汽车流量占主干路交通量比重较高(见表4),平均占比为20.86%,尤以早高峰为甚,汽车占比达22.68%,造成交叉口和周边主干道路瞬时压力过大;从路面交管来看,湘江世纪城主干道交叉口缺乏交通管理,呈现出高峰时段的人车组织混乱,同时,高峰时段路边停车对机动车干扰较大,造成道路通行能力下降。据观测,在工作日的早晚高峰期间,交通流最大的江湾路到凤亭路路段,小汽车数量基本都达到上千辆,如凤亭路在8月17日早高峰的统计数据显示,社区外主干道最多共达到1 718台小汽车,其中有516台是自社区驶出,占比为30.03%。街道办的工作人员反映道:“本来从社区出来就只有湘江北路这一条路可以走,社区出来的车、外部的车辆,全在这主干道上交汇行驶,加上机动车‘加塞’‘乱变道’等,有时上下班时间路上车辆简直拧在一起打成‘结’。”总体而言,湘江世纪城周边公交车站点距道路交叉口太近,多路公交换乘,换乘点交通组织欠通顺,加之共享单车、摩托车出行量大,多种交通流相互干扰,影响周边交通的稳定和顺畅。

表4 工作日和非工作日自北向南方向的社区出行小汽车占主干道小汽车比例(%)

5.居民出行结构:私人交通工具强势影响周边交通

出行方式的作用路径包括各种出行方式之间的相互作用,以及出行方式对出行强度的作用。由于社区空间较大,社区居民常常需要进行交通换乘,社区内外交通的衔接则影响居民进出社区的便捷性,影响周边交通。本课题组统计了居民一天内的6次出行换乘结果,为每人每天平均需进行0.47次换乘(见表5)。

表5 一天内居民出行换乘情况

统计发现(见图4、图5),湘江世纪城居民通勤距离大多集中于0~5千米区间,出行耗时30分钟以内占70%,但较远出行距离5~30千米的比例超过半数,体现出轻微的职住不平衡现象。其原因在于,一方面,由于该社区并非处于主城区内,居民长距离出行需求较大,另一方面,就业地点的可达性并不是影响居民居住地选择的最关键因素,许多其他因素如学校质量、房屋价格、社区环境等,都对居住区位选择有重要影响,进而影响到居民的通勤模式。如42.94%的居民由于环境好、空气好的原因选择居住在本社区,37.46%的居民则是出于方便孩子上学的考虑。因此,交通机动化程度逐步加深,远距离出行的小汽车使用频率增高,提升了居住区与就业区之间的通联性,但是同时也给周边交通带来了压力。

居民出行结构是二级指标中对周边交通效应影响最大的因素,超大社区体现出以“社区内部步行直接接驳私家车”为主的出行图景。人们出行结构中汽车出行比例过高会直接导致交通拥堵现象加剧。私人汽车出行模式不仅在一个社区出现,已在中国各大城市蔓延扎根,成为一种普遍性现象,这一点值得反思和检讨。

五、结论与讨论

本文以长沙市超大社区湘江世纪城为例进行研究,以“解剖麻雀”的方式分析社区内外条件、居民出行结构对周边交通的影响,相应的分析显示:

第一,超大社区对城市交通特别是周边交通造成较大压力,以湘江世纪城为例,社区驶出的小汽车车流量占主干路交通量比重很高,尤以早高峰为甚,造成了高强度的“潮汐交通”压力。超大社区人口多,产生大量交通出行需求,而周边的公共交通资源供给并不完善,加剧了周边交通压力。

第二,静态和动态结构综合影响超大社区的交通效应。一方面,在社区内部,交通基础设施体现出严重供需失衡,不合理的停车模式使得道路秩序混乱;社区外部道路设计不完善、公共交通资源和管理质量低下。另一方面,居民的动态出行制约了交通环境,在超大社区内部,“生活性支路”难以对外部“交通性干道”的大量过境交通起到分流作用,在汽车社会的席卷下,伴随不完善的交通设计条件,超大社区每天有大量居民,在向外叠加进行多次通勤和通学行为,这无疑会带来拥堵、道路安全等问题,降低外部干路通行能力,影响着周边道路稳定。在外部干道上,庞大的车流量使得主干路负荷度居高不下,影响道路连通度和可达性,且职住分离导致居民通勤里程增加,居民出行结构的不合理加深了通勤时段道路失序的程度。

对于未来的城市治理和交通规划,首先应严禁超大社区的再建,缩小新建住宅的土地出让规模。《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中说明,原则上不再兴建体量超大、阻碍城市路网的封闭社区;早在2009年,国土资源部公布《限制用地项目目录(2006年本增补本)》,对商品住宅用地的宗地出让面积首度设定上限:大城市20公顷,中等城市14公顷,小城市(镇)7公顷;2011年北京市委市政府发布的《关于全面加强城乡社区居民委员会建设工作的意见》亦明确提出,未来新建社区规模将避免5 000户以上的超大型社区。

对已有的超大社区,今后需加强基于“城市可持续发展”的交通效应评估,优化交通治理策略。在具体的实践中,要改善静态条件,其一,社区内部要从改善交通基础设施条件入手,加强停车设施的合理配置,支持超大社区内交通动线规划,并促进城市活动延续性的社区支路系统建设,推动发展交通便捷、尺度适宜、配套完善的社区;其二,优化周边道路设计、路网结构等公共交通服务,提高社区周边站点覆盖率,促进公共交通站点的合理布局,同时建设快速路、主次干路和支路级配合理的道路网系统。对于动态条件而言,其一,相应的规划需重视多样性的土地使用与活动配置,通过扩大社区周边就业、平衡职住分布等措施调整居民出行结构,倡导绿色出行;其二,优先发展公共交通,统筹公共汽车、轻轨、地铁等多种类型公共交通协调发展,促进不同运输方式和城市内外交通之间的顺畅衔接、便捷换乘。以提高公共交通分担率为突破口,采取“错峰出行”等具体手段,降低私家车出行带来的交通压力,以创造有益居民的更为紧凑、更可持续的社区与城市。

责任编辑:颜佳华

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