公交支持区研究进展及在中国的适用性分析

马浩 孙鹏

浙江省城乡规划设计研究院 浙江 杭州 310030

刘易斯·芒福德曾经说过：“在每个人都拥有小汽车的城市，赋予人们驾驶小汽车到达任何建筑物的权力，实际上也是在赋予他们摧毁这座城市的权力。”当前严峻的城市蔓延、交通拥堵以及环境污染等问题无不验证了芒福德的论断。尽管地方政府都大力提倡TOD战略以解决上述问题，但在规划实践和应用中，却缺乏有效的理论方法来科学分析城市公交服务水平、优化重构交通体系与城市用地布局。因此，本文从国外引入公交支持区（Transit-Supportive Area，TSA）这一理念，通过对其内涵、核心要素以及应用方法的探讨，详细阐述公交支持区的研究进展，同时分析其在中国的适用性，并提出相应的对策。

1 TSA的研究动力

目前国内外常用到的分析评价公交服务水平的方法有两种。第一种方法是简单的通过线路密度，即每平方公里线路长度（公里/平方公里）的计算确定服务覆盖区域。这种方法较为容易，但是它无法提出优化建议，即交通出行量较多的地区如何能够得到更好的公交服务。第二种方法就是简单的利用ArcGIS空间可达性手段来计算服务覆盖区域占总区域的百分比。尽管这种方法表现较为直观，但是未有考虑到人口与就业密度的区域差异性，也就会影响到这种基于区域评估测算方法的准确性和科学性。因此这两种方法都会导致公交服务覆盖范围与TOD辐射影响范围之间存在着一定的错位，无法有效的评测出公交服务水平。

此外国内还通过建立指标体系、构建模型等手段做了有关公交规划的定量研究。然而，这些基于TOD理念的公交规划方法大多是从理论上进行探讨或是仅仅通过需求模型预测等手段给出复杂的定量分析，来进行公交系统的布局及评价，没有将庞大的公共交通数据、社会经济数据等进行有效的空间整合，不能给人清晰直观的感受。

基于这些原因，公交支持区（TSA）这一理念的引入与发展就变得非常有意义，它将从准确性、有效性、简便性和直观性这四个方面实现公交服务水平的分析评价，为TOD模式的构建提供有力的支撑。

2 TSA的内涵界定

O'Neill、Ramsey和Chou在“Analysis of Transit Service Areas Using Geographic Information Systems”一文中提出，公交支持区（TSA）是公交公司服务区域的一部分，它能为每小时至少一次的公交服务提供足够的人口和就业密度，其服务区域的范围由具有重要潜力的公交乘客流量决定。

Diane Quigley在“A Framework for Transit Oriented Development in Florida”中提出了TOD土地利用模式[2]，认为1/4英里（400米）到1/2英里（800米）的距离，即5到10分钟的步行时间，代表了大部分人愿意步行到站点的距离。因此，高密度地区通常位于以公交站点为圆心、400米为半径的同心圆内，可称之为公交核心区（Transit Core）；中密度地区位于400米半径到800米半径之间的区域，可称之为公交邻近区（Transit Neighborhood）；低密度地区位于800米半径到1600米半径之间的区域，可称之为公交支持区（Transit Supportive Area），如图1所示。

图1 TOD土地利用模式分布图Fig1 Distribution of Land Use Pattern of TOD

综上所述，公交支持区（TSA）可定义为基于TOD模式的，可提供足够的人口与就业密度，用以支持小时公交服务的最大区域。它不仅仅是一种简单的公交服务水平评价方法，更是一种优化城市空间结构的综合战略理念。

3 TSA的核心要素

通过大量研究可以发现，密度（居住密度和就业密度）和土地利用、TOD地区的步行环境（即站点的可达性、步行距离标准）是确定公交支持区的关键因素，需求模型则提供了预测公交出行产生量的方法。

3.1 密度和土地利用（Density and Land Use）

居住密度和就业密度在分析公交可达性时发挥着重要作用。居住密度上升，则当地的乘客数量相应增长；同理，就业密度上升，当地的交通出行率也会随之增长。在美国，由于人口与就业的郊区化疏散现象，要发展公交网络体系，首先要确定发展区域内交通需求是否能够达到门槛值，即人口密度与就业密度是否可以提供足够的乘客数量以保证公共交通能够正常运转。Horner和Murray研究了这些门槛值，在交通分析区、人口普查区和普查块的基础上进行了需求水平的评估。Pushkarev和Zupan研究发现毛密度7.5户/公顷的居住密度是一个典型最小的可实行小时公交服务的居住密度，TriMet研究发现毛密度大约10岗位/公顷的就业密度所产生的公交乘客数量和毛密度7.5户/公顷的居住密度所产生的乘客数量相当。Ewing研究发现基本公共巴士服务的门槛值为7户/英亩（17.3户/公顷），优质公共巴士服务的门槛值为15户/英亩（37.1户/公顷）。美国佐治亚州区域交通当局将公交支持区定义为拥有居住密度为3户/英亩（7.4户/公顷）或就业密度为4岗位/英亩（9.9岗位/公顷）的区域，优先级别则为10户/英亩（24.7户/公顷）和20岗位/英亩（49.4岗位/公顷）。

需要指出的是，以上这些门槛值都只是一些引导方针，当规划公交网络考虑到居住密度或就业密度门槛值的时侯，规划师必须综合考量公交服务的效率以及成本，使得规划具有实际意义和可操作性。

3.2 可达性（Access）

使用公共交通的便捷程度是制约公交使用水平的另一个关键因素，出行者距离公交站点的路程越远，则使用公交出行的概率越低。Kwan将可达性分为两类，即个体可达性和地方可达性，前者反映了个体的生活质量，后者则表征了人口易达区域所特有的属性。多项研究表明，大多数出行者愿意步行至公交站点的最大心理承受距离为400m，然而也有一些研究发现由于城市空间和步行廊道正变得越来越宜人性和舒适性，因此某些站点的步行影响区可能会向外扩展至800米或者更远距离。此外还可以运用临界值、乘客流量渗透曲线以及距离衰减函数的方法来确定合适的公交站点步行距离标准。

3.3 需求模型（Demand Modeling）

公交需求是指选择公共交通作为主要交通出行方式的人口比例，通常情况下需要在规划、政策评估以及决策过程中针对公交服务覆盖的人口数量进行评估。公交需求预测可以通过密度和可达性来进行计算。Fu和Xin提出了一种公交服务指标体系，通过运用加权出行时间的方法，为个体、廊道、活动区以及服务区划定服务等级。Furth和Mekuria提出了个人选择模型，该模型可以精确的反应区域内的交通需求分布情况，并以此模型对美国马塞诸塞州的波士顿市和纽约州的奥尔巴尼市的公交站点做了重新布局。

4 TSA的应用方法

公交支持区（TSA）在国外当前的实际应用过程中，主要采用ArcGIS缓冲区的技术手段，通过对公交数据库、社会经济数据、人口普查数据等内容的整合分析，形象直观的落实到空间上，完成对公共交通体系服务水平及质量的评估。具体方法如下：

图2 技术路线图Fig2 Technology Roadmap

第一步，是标准制定阶段。确定研究区合适的人口和就业密度门槛值，以提供充足的客源，保障公交系统的正常运转；同时制定合适的步行距离标准，以确定公交站点的最大服务半径。这些标准的制定应结合当地的实际情况来进行。

第二步，是数据准备阶段。收集研究区公交站点位置、交通小区（Transportation Analysis Zone，TAZ）数据（包括居民户数、就业岗位数、交通小区边界等）、土地利用以及其他社会经济数据等，并录入到ArcGIS数据库中。

第三步，是服务覆盖范围确定阶段。根据步行距离标准，分别对研究区的公共汽车站点、BRT站点、轻轨站点、地铁站点等赋以最大服务半径值，并进行ArcGIS缓冲区分析，确定公交服务覆盖范围。

第四步，是公交支持区确定阶段。计算每个交通小区的居住密度与就业密度，并将大于所制定的人口与就业密度标准的交通小区鉴别出来，即得到了研究区的公交支持区范围。

第五步，是叠加分析及服务水平计算阶段。将公交支持区图层叠置到服务覆盖区图层上，根据两者的吻合情况，对服务水平做出定性评价。

通过以上步骤，就完成了公交支持区的分析过程，有效的找出了公交支持区和服务覆盖区之间的非吻合区域，为今后公交体系的完善以及人口和就业的再分配提供了有力的数据支持。具体示意图可参考TriMet所做关于波特兰、俄勒冈州及其郊区广大地区的公交规划案例，如图3、图4、图5所示。2003

图3 公交服务覆盖范围图Fig3 Transit Service Coverage Area

图4 公交支持区范围图Fig4 Coverage Area of TSAs

图5 叠加分析图Fig5 Superposition Analysis

5 TSA在中国的适用性

5.1 TSA标准的本土化制定

人口与就业密度以及步行距离标准的制定是公交支持区的研究重点，然而各国国情各不相同，因此不能简单套用国外已有的研究成果。

5.1.1 密度标准

中国人口数量位居世界之冠，其平均人口密度几乎达到美国的十倍以上。然而中国的人口分布却严重不均，因此必须从不同角度综合考虑。

从城市人口规模角度来看，中国“过大化”和“过小化”两级分化现象严重。大量农村人口及中小城市人口进入北京、上海等一线城市，导致一线城市人口密度过大，如2017年底北京市实际常住人口已达2170万；而许多二三线城市人口密度却相对较小，此外分布于全国的1580个县城的人口密度更低，平均才10万人左右。人口密度过高的城市，若全然照搬上文所述的国外标准，则需提供庞大的财力去建设规模巨大的公交体系，这显然是对国内有限公共资源的极大浪费；而对于人口密度过低的市县，当前主要出行工具依然以自行车和摩托车为主，公交体系极不健全，无法体现社会的公平性。

从城市内部空间结构来看，国内大部分城市人口中心集聚现象明显，而外围的新城及各种工业园区的人口则极为稀疏，城市人口密度从核心商务区到拓展区再到外围设立的新城或是工业园区下降极快。如根据北京市第六次人口普查统计，北京市核心区人口密度是拓展区的3.1倍，发展新区的24.4倍，生态涵养区的109.9倍。

不论是从城市人口规模还是从城市内部空间结构的角度来看，要实现公交支持区的本土化应用，密度标准的制定就必须按城市规模进行梯度分级，同时合理划分城市内部圈层结构，综合考虑公交的经济性和公平性。

5.1.2 步行距离标准

步行距离标准的制定受公交可达性的制约，还受到出行习惯、出行环境等因素的影响，因此步行距离标准各有说法，不一而定。

从出行习惯角度来看，在美国人们的交通出行大部分使用私人小汽车，而公交的使用比例极低。据华盛顿都市区公交局统计，华盛顿市区轨道公交日客流量平均值仅3043人次/公里；而上海公交利用率较高，日客流量超过1.4万人次/公里，超出前者的4倍有余。因此，中国相对美国更高的公交使用程度和使用习惯，就可能促使人们步行更远的距离去公交站点。

从出行环境来看，步行友善的街道环境能有效的减少心理距离，增加公交的影响范围。中国地区之间差异较大，因此应针对各城市不同的气候环境、城市规模、文化特色、经济情况等合理的确定不同的步行距离标准。

5.2 TSA对城市格局的影响

公交支持区可以较好的评估公交体系的服务水平，找出公交覆盖的薄弱点，为TOD模式的发展提供有力的技术保障，因此在我国具有广阔的发展前景，必将给城市的格局带来深刻的影响。

5.2.1 TSA对城市形态的影响

改革开放以来，中国持续了30多年的快速城市化和工业化进程，造成大量农村人口迁入城市，城市人口急剧增加，建成区规模不断扩大。过高的人口密度给城市的发展带来了巨大的压力，城市交通早已不堪负荷。如果说美国提出公交支持区这一理念的初衷是为了集中人口，保证TOD模式健康发展的话，那么我国更需要考虑的恰恰是从宏观上如何适当的疏散人口，引导城市重新布局，构建分散式紧凑型的组团城市发展模式。

5.2.2 TSA对交通体系的影响

自1994年加拿大人Chris Bradshaw提出绿色交通体系(Green Transportation Hierarchy)的概念以来，步行交通、自行车交通、公共交通三者组成的交通体系已成为建设低碳生态城市的理想交通系统。通过对公交支持区的研究，可以创造性的将这三种交通方式合理高效的组织起来，分别布置在不同的城市发展圈层上，提倡短距离出行提高步行比重和自行车比重、中尺度出行保持普通公交的主导地位、长距离出行运用大容量快速交通体系，形成公共交通与慢行交通有机结合的综合交通体系，以缓解城市交通拥堵和环境污染的压力。

6 结论与展望

公交支持区研究的难点和重点是人口密度、就业密度以及步行距离的标准制定。然而我国的地域差别较大，不同城市的规模等级、经济条件、文化特色等因素各不相同，因此建立一套可行的密度与步行距离标准构建指标体系势在必行，这也是公交支持区未来重要的研究方向之一。

公交支持区的研究，对于分析评价公交服务水平、优化交通网络结构、重构城市形态与空间布局，有着不可估量的作用，是实现TOD模式的有力保障。可以预见，公交支持区这一分析手法在我国将具有广阔的发展和应用前景。