基于空间句法的广州大学城空间布局现状评价及优化策略

遇大兴 孙振亚

引言

我国大学城发展起源于20世纪90年代末，到2014年，已建和在建的大学城、高教园、职教城等高教主题的城市开发项目已达70余个[1]。新建大学城集“学、研、产”为一体，校园与城市的结合愈加紧密，对城市空间拓展和空间结构产生深刻影响[2]。大学城的空间布局可分为向心平行带状、向心圈层、中心轴、轴向圈层组团以及梳状5种模式[3]，对大学城空间布局的量化评价和优化设计日益受到关注。

空间句法理论在大学城规划领域已有相当数量的研究，从初步应用空间句法软件分析解读空间形态，到借助空间句法工具系统阐释城市空间的演变规律。论文按照研究对象可以分为3类：道路网络类，运用空间句法的理论和方法，综合评价大学城道路的现状特征，并提出发展建议；公共设施类，结合空间句法研究公共设施的布局设计和可达性，评价和完善大学城公共服务设施的布局体系；高校校园类，采用质化和量化相结合的方法，对高校校园进行比较分析和使用后评价。上述研究对象与广州大学城在空间层次上存在相似性，具有思路和方法上的借鉴意义，在此基础上本文尝试突破线性道路或点状设施的单一研究视角，系统认识把握广州大学城空间布局的构成、现状、不足和优化方向。

广州大学城作为广州最主要的高校集聚地，整合了教育、科研、居住、公共服务等功能，旨在发展成国内一流、国际领先的“文化之城、创新之城、生态之城”。2001年，广州大学城确定选址为番禺区新造镇小谷围岛及其南岸地区，2004年9月大学城一期工程竣工并投入使用，2008年和2010年，大学城中心区地块分别进行两次控规调整，形成了目前的空间格局（图1）。

广州大学城为“三环多放射”的空间结构，采用“走廊发展+组团辐射”的功能布局模式，共同构成“城—组团—校区”的空间层次。道路系统为外环、中环、内环3条状岛干路和9条放射性干路组成的网络，西北—东南方向的道路连通外环、中环、内环3条干路，成为大学城鲜明的发展走廊。发展走廊包括发展北区、发展南区和内环滨水共享区，其中南北发展片区集中布置公共服务、科研办公、商业金融等功能空间，内环滨水共享区以中心湖和生态绿地为核心，湖畔建设有极限运动中心、体育中心、文学艺术创作中心等大型公共建筑。10所高校按照学科联系的密切程度组合为5个组团，围绕内环滨水共享区以扇形分布，各组团被贯穿中环路与内环路的带状的生态公园分隔。从北向南顺时针5个组团分别为：中山大学和广东外语外贸大学组团1，广州中医药大学、广东药科大学和华南理工大学组团2，广东工业大学和广州美术学院组团3，广州大学组团4，华南师范大学和星海音乐学院组团5（下文分别简称为中大、广外、广医、广药、华工、广工、广大、广美、华师）。中环路分隔了10所院校的校区，中环路以内、内环路以外为高校的生活区，外环路以内、中环路以外为高校的主教学区。大学城还保留有贝岗、穗石、南亭、北亭4个城中村。

1 空间句法研究思路

1.1 空间句法理论及热力图介绍

空间句法是一种通过对包括建筑、聚落、城市甚至景观在内的人居空间结构的量化描述，来研究空间组织与人类社会之间关系的理论和方法[4]。空间句法理论产生于20世纪70年代，由伦敦大学巴特雷建筑学院比尔·希列尔提出。“空间句法”是把单个空间比作句子中的词语，根据相互的位置关系和一定的规则连接在一起，形成空间网络，呈现空间形态，营造一个能与人的主观心理产生互动的空间系统[5]。空间句法极大丰富了模拟城市的传统方法，不仅朝着跨学科的方向迅速发展，与其他研究方法进行整合，而且在不断地扩展研究范畴，促使人们关注城市的本质及其功能[6-9]。

针对不同的城市和建筑空间类型，空间句法发展了3种基本分析方法：轴线图分析法，凸多边形分析法，视域分析法。常用形态变量有整合度（Integration Value）、深度（Mean Depth）、连接度（Connectivity）等参数。整合度表征一个空间与局部空间或整体空间的关系，整合度越高，可达性越高。整合度与深度、连接度等其他空间句法参数有较为直接的联系，具有代表性。空间句法分析软件有axman、axwoman、depthmap等，其中depthmap在建立空间结构拓扑模型和数据分析方面最为常用。

百度地图热力图，是用不同颜色的区块叠加在地图上实时描述人流分布、密度和变化趋势的一种工具[10]。百度热力地图将用户的访问数据用冷暖不同的颜色直观表达出来，颜色从暖到冷，表示人流活跃程度从高到低，可实时反映特定日期空间的人流聚集密度。

1.2 研究方法确定

空间句法3种方法的适用范围各有侧重：凸多边形分析法常用于建筑内部空间研究，视域分析法基于视区概念来描述视区间的变量关系，而轴线图分析法则以轴线表示街道，适用于城市空间和道路网络的研究。本文采用轴线图分析法，以整合度作为分析指标，利用广州大学城cad测绘图、《广州大学城控制性详细规划》图纸等资料，按depthmap软件要求绘制轴线图，运算结果后导入photoshop叠加，得到大学城道路网络整合度图，颜色越暖，整合度越高，颜色越冷，整合度越低。空间句法轴线图虽然为解读城市结构、分析人流可达性提供了理性的判断依据，但也有其局限性，主要体现在：将三维立体的城市空间抽象为二维的轴线平面，虽然较为简洁地表达了轴线之间的连接关系，但也舍弃了大量的实际信息，如街道的宽度、舒适度、景观要素等；人的实际活动虽然受城市道路通达性的影响，但二者并不为因果关系，许多具体情境会触发人的不同行为方式。因此本文基于空间句法理论分析大学城的道路结构，结合热力地图发现人流活跃热点，对于重要片区的功能业态、人车流量、人流活动进行调查统计，以此校验轴线分析模型的现实性和准确性（图2）。

1.3 研究对象处理

根据大学城道路系统特点（图3），空间句法轴线图绘制城市主干路、次干路、支路以及高校、城中村的主路。为便于分析说明问题，依据大学城道路网络层级，对轴线图上的主干路、次干路、支路进行序号编排，编号规则为：外环、中环两条主干路编号为1-1、1-2；内环和其他9条次干路以顺时针顺序，从2-1编号到2-10；支路网络也是按照顺时针顺序，对同一功能区域编号进行合并，从3-1编号到3-27，个别垂直方向的支路从4-1编号到4-4，以显示区别（图4）。

2 广州大学城空间布局的空间句法和活跃度分析

2.1 道路网络句法分析

2.1.1 主干路和次干路层次

大学城道路网络整合度图显示（图5），道路网络整合度东南部明显高于西北部，从内环向外环数值递减，西南部道路整合度较低。内环路，连接内环与外环的道路中大西路（2-3）、华工南路（2-7）和广工一路（2-8），以及放射性的广中医路（2-5）整合度最高，平均值超过0.3。中环路、外环路和放射性的档案馆路（2-10）整合度最低，其余道路整合度处于中间档次。利用depthmap提取大学城主干路和次干路整合度的最大值、最小值以及平均值，进一步量化分析大学城道路网络的可达性（图6）。

现实中，内环路环绕湖水形成滨水共享区，以体育、生态、游憩等公共性功能为主。内环路通过8条次干路和13条支路与中环路相连，成为大学城规划结构的交通核心，对外联系紧密，可达性很强，整合度较高。中环路与内环路相比，连接的次干路和支路在数量上没有较大差别，但由于中环路的半径约为内环路的2倍（局部达到3.5倍），路网间距大、密度低，可达性明显低于内环路，整合度在12条干路中排序倒数第3。外环路处于道路系统的边缘位置，连接道路数量少、间距大，与其他道路联系性较弱，整合度弱于中环路，排序倒数第2。小谷围岛向西南凸出的区域分布有广州大学和广东省科学中心，因远离交通网络中心，路网稀疏，又有南沙港快速路阻隔，因此环广大和科学中心的道路整合度很低，对外通达性较弱。

其他放射性次干路的整合度，从高到低排序分别为华工北路（2-6）、国医西路（2-9）、星海东路（2-2）、广外西路（2-4）。4条道路向内连接至内环交通核心，向外连接至外环路，其道路整合度也是从内向外递减，通达性处于主次干路系统的中间水平。星海东路虽然向东连接发展北区的小尺度路网，但是由于西面邻接相对封闭的星海音乐学院，导致与其他城市道路的联系较弱，整合度低于同层次的中大西路。档案馆路（2-10）分别串联外环路、中环路和国医西路（2-9），临接华南师范大学和北亭村，距离内环交通核心较远，整合度最低，平均值为0.224。

2.1.2 支路层次

根据轴线整合度图分析，支路系统整合度沿发展走廊自东南向西北递减，即发展南区整合度最高，内环滨水共享区次之，发展北区最低。发展南区支路整合度的平均值都在0.314以上，内环滨水共享区支路整合度的平均值普遍大于0.305，发展北区整合度平均值在0.304上下浮动。

发展南区以大学城南站为核心，贴近外侧布置商业住宅和教师公寓，内部布置酒店、商业中心、生态绿地等。发展南区为典型的方格网状道路，南北向4条、东西向5条，为满足商业功能连片用地的需求，局部道路有所整合，形成了规模在150至200米之间的街块单元。发展南区南北向的4条道路（3-5，3-6，3-7，3-8）贯通各个街块，整合度值为区域内最高。发展北区功能布局与南区类似，以地铁北站为核心，内部布置商业功能，外侧布置住宅和服务设施。发展北区内部街块单元尺度与南区相近，但道路网络为南北4条、东西3条，在数量上低于发展南区，支路整合度明显低于发展南区。滨水共享区为环形道路结构，并通过4条支路与内环相连接。支路3-10、3-13、3-14作为次干路国医西路（2-9）、广中医路（2-5）、华工北路（2-6）的延伸，整合度较高，同时向内连接核心环路（3-9），使得内环滨水共享区的支路整合度都保持在较高水平（图7）。

其他放射状和环城中村的支路共13条，除星海西路整合度为0.333，其余支路整合度值都在0.210到0.304之间，普遍比发展走廊上支路的整合度要低。明德园东路（3-15）、至善园东路（3-16）为环贝岗村道路，平均值分别为0.297、0.304，整合度排序为第4、第8，与内环路、中环路都有连接，道路网络相对密集，通达性较好；穗石村大街（3-19）、南亭村大街（3-20）整合度排序分别为第13、第12，与城市主次干路联系性不强，跨越距离大，通达性为最低（图8）。

2.2 重点功能片区活跃度分析

通过截取代表性日期的热力图，制作人流活跃度图，可直观反映人流在不同功能片区的分布情况。在百度地图app上截取2017年7月9日（周日）和11月4日（周六）10时至18时整点的广州大学城热力图，共获得18张。运用phototshop软件对热力图上的颜色像素进行提取，并进行图层叠加，根据叠加图中单位面积的像素数量分为6个档次，从多到少分别用橙、黄、绿、青、蓝、紫6种颜色替代，代表人流活跃度从高到低的6个级别，较为清晰反映了广州大学城7月9日（图9）和11月4日（图10）两天人流活力的总体情况。

从人流活跃度图可以看出，7月9日大学城暖色区域面积明显大于11月4日，人流活力高，活动热力点比较突出。7月9日大学城人流活动集中在贝岗、穗石、南亭3个城中村，地铁北站和南站，广大、广工、华工、广医广药4个校园的生活区，共计9个热力点，11月4日大学城人流活动集中在贝岗村，地铁北站和南站，广大、广工、广医广药、华工4个校园的生活区，共计7个热力点。调查得知虽然这两天都为周末，但是7月9日处于期末考试周期间，学生大都集中在学校内复习考试和收拾内务，外出大学城较少，主要活动集中在校园和大学城内，而一些商家也赶在学生离校前进行优惠和促销活动，激发了消费者的购买行为。与7月9日相比，11月4日北亭、南亭、穗石3个村落的人流活跃度衰减较大，这也是由于众多学生外出大学城进行休闲、娱乐和购物，导致城内人流密度降低，发生的商业活动相应减少。7月9日和11月4日两天人流活动热力点的分布不完全相同，各个热力点的人流活跃度也有所差异，但是贝岗村、地铁北站和南站、广大、广工、华工、广医广药的校园生活区始终是活跃度较高的地点，特别是贝岗村和广大生活区体现出明显的集聚效应。（图11）。

3 广州大学城空间布局的现状评价

3.1 空间句法分析结果与道路网络形态直接相关

大学城道路网络的尺度、形态、间距和相互连接程度，直观反映在空间句法整合度分析结果上。内环滨水共享区、发展南区和北区的道路数量多，路网密集，整合度普遍较高。中环路连接道路数量多，但自身半径较大，形成的道路网络稀疏，整合度弱于内环路，外环路位于规划结构的最外围，连接道路数量更少，道路间距更大，整合度最低。

道路间的互相连接度也影响空间句法整合度结果。大多数的放射性次干路和支路通过连接整合度较高的主干路中环和交通核心内环，自身达到较高的整合度，档案馆路（2-10）、穗石村大街（3-19）和南亭村大街（3-20）毗邻大学校园和城中村，与其他道路连接较少，形成相对封闭的道路系统，整合度明显偏低。

校园路和村内道路开放程度低，与城市道路网络连接度差，整合度普遍较低。外环路上学校的主教学区建有院墙，使得校园内部道路与大学城道路分属于不同的交通体系，成为相对独立封闭的自组织系统，而3个城中村虽然没有院墙，但村内道路在肌理、尺度上都与城市道路有明显差异，不能够有效承担城市交通职能。

3.2 功能分区与道路交通总体相适应

大学城功能分区与道路交通总体相适应，即整合度高、通达性强道路围合的地块，往往用来规划公共性强、服务于城市的功能。功能分区上，大学城采用轴向圈层组团模式，城市级的轴状发展走廊贯穿大学城的中部，共享轴的中部为内环共享区，生态绿地、高校生活区、高校教学区围绕内环共享区依次呈环状向外排列。道路交通上，内环滨水共享区、发展南区和北区道路整合度最高，从内环向外环，道路的整合度逐渐降低，反映出功能分区与道路交通的相互适应性。

内环滨水共享区位于大学城规划结构的核心，布局有城市级别的生态公园、体育运动中心和文艺创作中心，连接内环的道路整合度都很高，可达性极强，很容易被大学城内的各大高校所共享利用。这种布局模式中，各个高校到共享区的距离大致相同，通过放射状道路从外部进入内环，通达性没有较大差异，可以取得对共享区资源的均衡使用，良好适应了大学城高校数量众多、用地布局紧凑的规划要求。调研发现，每逢节庆和双休日，许多家庭和师生到内环生态公园和体育场馆休闲、游憩、运动，人流较为活跃。发展南区和北区的道路网络整合度较高，交通条件良好，分布有办公功能、商业功能、生活设施、交通设施等，促进了大学城内部与周边地区的关联与互动，弥补了大学城因两端距离太远而交流不足的问题。

从7月9日和11月4日两天的人流活跃度图可以看出，广州大学城的功能热点和人流活动主要集中在中环区域。内环和中环之间分布有7个人流活跃度较高的热力点，构成环状活力地带，显示出中环区域在大学城整体功能运行中的重要地位。内环与中环之间的校园生活区建筑密度和容积率大，是学生生活的主要场所，更容易形成人流聚集现象，体现了人流聚集区域和空间结构相互适应。

3.3 局部空间的交通条件不甚便利

在实际使用过程中，大学城部分功能空间的利用效率达不到既定规划指标，造成一定程度上资源浪费。一些人流活跃度高的区域，道路可达性反而较低，局部城市功能和交通条件不相匹配。

大学城发展走廊作为重要中轴地带，规划预留使用人数2.2万人，占整个大学城人口的10%，但实际上存在利用不足问题。通过问卷调研发现，经常去内环中心湖公园的人大约43%，经常去内环体育中心的人也仅占31%，主要原因是距离较远。而在“经常去的大学城功能商业区”的多选题中，选择去发展南区和北区商业区的人比例只占9%和4%，并且大多数调查者认为这两个地方的商品种类一般或较少。虽然发展走廊周边道路整合度较高，道路网络密集，但是由于距离各大高校的生活区较远，不方便学生到达，导致地块上的生态景观和商业功能都没有得到充分利用，实际使用活力较低。

中环路作为大学城重要的交通环路，位于高校的教学区和生活区之间，承载了大部分的交通流量，主要问题为上下学高峰时段人流车流互相干扰。学生每天工作生活需要多次穿行中环路，其中穿越中环路日均次数为2次及以上的占到63%。在“穿越中环路的感受”问题中，50%的调查者表示已经习惯了，而另外50%的人则感觉出行不够便利，有些浪费时间，对正常的生活习惯有所影响。超过半数的调查者认为中环路上存在人车混行问题，机动车通行挤压了人行空间，而且车速太快，人车安全矛盾突出。

贝岗、穗石、南亭、北亭村作为沿大学校园外界面发展出来的商业功能，与学生生活联系紧密，商业活力旺盛，尤其以贝岗村和穗石村的商业辐射范围为最广。在学生群体特殊需求、外来人口涌入及非正规经济迅速发展的动力作用下，城中村的商业空间沿村内主要道路集聚分布，一些店铺占用街道公共空间经营，流动摊贩更是见缝插针[11]。虽然4个城中村商业功能活跃，但由于周边道路网络不发达，道路整合度普遍偏低，学生到达村里消费、住宿往往很不方便，再加上村落内部道路被占用经营，到了上下班出行高峰期，村落附近经常出现交通堵塞现象。

4 广州大学城空间布局的优化策略

4.1 优化道路交通组织

“三环九放射”的空间结构较好适应了小谷围岛的地形条件，中环地带承载了大学城的主要人流活动和生活功能，形成活力带，应进一步提升中环路的通行能力。在中环路上通过限制车速、设置红绿灯，引导机动车辆在外环路上行驶，提高外环路机动车的通行效率，进而弱化中环路的机动车通行功能，提升行人步行的舒适度和安全性。完善大学城公交系统网络，保证常规公交线路对大学城的全覆盖，合理布局公交站点，加强交通枢纽建设，修建挡雨站台、休息座椅和站牌设施，同时提倡公交出行，减少其他机动车辆的使用。增强放射性道路与环路之间的交通转换联系，完善立体过街设施，弥合宽阔的环路造成两侧功能区的分隔感，以方便师生穿行。目前已计划将中环路6车道中最里面的一条改为自行车道，方便学生骑行。

调整城中村的道路网络，打通辖区交通微循环，实现人车分流，缓解交通拥堵状况。从4个城中村内部及周边道路网络入手，连通村内的近端式道路，增加从校园通往村落的支路，全面提升城中村道路网络的整合度和可达性，形成完善便捷的交通网络。通过道路划线、街边绿植等方式实现道路人车分流，营造行人步行空间，完善街道设施，保障行人安全和步行体验。

4.2 完善城市功能布局

广州大学城功能布局为“走廊发展+组团辐射”式，土地功能划分较为明确，便于城市管理，但也存在功能类型不够丰富、兼容性不高、活力不足的问题，对于局部用地可以进行功能调整，以丰富功能层次。将发展走廊上的原活力较弱的办公用地调整为科研用地、商业配套用地，提高地块容积率，形成复合型功能片区。开发地下商业消费空间，利用发展南区和北区靠近地铁的交通优势，为商业功能提供持续稳定的客源。精细化打造内环滨水共享区，完善配套的交通、市政设施，通过休闲广场、文化长廊、绿色步道的建设，密切各个公共建筑间的联系，形成环境适宜、独具岭南特色的开放生态公园，吸引更多城市人流进入活动。共享区的公共建筑应彰显广州城市精神和人文底蕴，打造成为大学城乃至广州市的文化地标，同时在场馆内部开设大数据、人工智能等科技体验项目，满足大学生科学探索的求知欲。

4个城中村距离大学校园较近，保持了较高的商业活力，但存在经济活动规模小、档次低、功能单一的问题，未来发展受限。应加强对城中村的规范化管理，适当引入与居民生活需求相契合的商业，更紧密的对接和服务大学城市生活。通过合并、改建、扩建等方式，将一些小规模的民房建筑进行组合，形成大规模的集合式建筑，重新划分不同尺度的室内空间，以适应不同类型的功能业态。城中村的商业业态应具备自身竞争优势，可以开设大型自行车商店，提供单车租赁、购买、维修等服务，开设价格亲和、时尚潮流的品牌服装店，契合学生的心理需求和消费行为特点，开设主题酒店，走平价、精致、舒适的消费路线。

4.3 构建公共服务设施体系

公共服务设施是大学城功能的重要组成部分，关乎大学城人居生活的质量，构建城市、组团、高校、街区四级公共服务设施体系，更好地服务于居民的工作和生活。在摸清大学城现有设施状况的前提下，根据相关标准规范查缺补漏，在综合考虑高校师生、居民、村民、科研人员、游客等人群服务需求的前提下，丰富完善社区服务设施、高校生活服务设施、商务服务设施、旅游接待设施的类型和数量，打造分散性、尺度适宜的服务型功能，便利市民生活[12,13]。建立完善的大学城废弃物回收系统，根据废弃物的类型、特性和回收现状，合理优化回收站点、运输路线、回收环节，实现废弃物回收的网络化、集约化、体系化，保障大学城环境的卫生清洁。

完善局部区域的配套服务设施，打造园林、湿地、建筑、雕塑有机串联的生态外环廊道。广州大学位于大学城的西南，距离内环滨水共享区比其他高校要多出约1km，对共享区资源的利用不如其他高校充分。因此在广州大学东北的带状绿地规划构建组团级的公共服务体系，依托广大、华师、广美三校交界的区位优势，结合南沙港快速路的交通条件，建设大学城副中心，引导高质量的公共设施集聚，使得配套服务可全面覆盖每所高校。发挥外环良好的生态景观优势，打造滨江漫步绿道连接起城北湿地公园、大围湿地公园、岭南印象园、关氏宗祠、梁明诚雕塑园、湾咀头湿地公园等景观节点，增设师生、居民、游客乐于使用的文娱活动设施，形成环岛文娱活动地带。顺应岛屿岸线的地形特点，合理规划标识系统、照明设施、卫生设施、消防设施等，以方便实用。

5 结语

空间句法本身是具有科学性和合理性的城市设计定量辅助工具，它提供了一种技术方法的选择，更为重要的是这个方法中所包含的起于现状、提炼现状、综合归纳、定量分析的设计思想[14]。广州大学城的空间布局是逐步形成的，并且仍处于发展变化之中，虽然体现出一定的拼贴性，但是功能分区与道路网络总体相适应，环状道路结构与功能活力带能够较好契合。在后续规划的改进过程中，通过完善道路系统、功能布局和公共服务设施体系，广州大学城不断实现由终极蓝图式规划到渐进式生长的过渡。

注 释：

①图1广州大学城控制性详细规划图，来源为广州市城市规划勘测设计研究院，其余图、表均由作者根据资料绘制或自主编绘。