基于手机信令数据的石家庄市城市空间特征研究

田亚微

（广州市城市规划勘测设计研究院西南分院，重庆 401121）

0 引言

伴随着我国新型城镇化迈入发展新阶段，以都市圈为主体的城镇群关系网络愈加密切，大城市功能组织与空间体系也日渐趋向复合化。手机信令数据凭借其近似全样本、全时段且附带空间信息等诸多优点，能够增强规划的定量分析，逐步成为区域和城市研究的重要手段。关于手机信令数据的研究也逐渐从交通领域延伸至规划领域，并已经成为我国规划学界关注的热点。目前相关研究主要涵盖职住空间分析[1-2]、城市空间结构识别[3]、城镇等级体系与腹地评估[4-5]等方面，但是大多仍然仅关注某一领域的研究，目前缺少框架性和体系性的相关研究。笔者希望在充分学习和吸纳前人研究成果的基础之上，结合石家庄市国土空间总体规划编制，探索和拓展这一研究领域的广度和深度，为今后大数据的研究与应用提供相关参考和借鉴。

1 数据基础和技术方法

1.1 石家庄市概况

石家庄市下辖 8 区 13 县（市），总面积 15848km2，2019 年市域人口1103 万人，城镇化率64%。其中都市区范围主要包括市内7 区（（桥西区、新华区、长安区、裕华区、藁城区、栾城区、鹿泉区）和正定县，总面积2657km2，2019 年常住人口531 万人。中心城区即市内4 区（包括市内四区，即桥西区、新华区、长安区、裕华区），总面积456 平方公里，2019 年常住人口323 万人。

1.2 研究数据基础

基于2020 年5 月连续7d、市域范围252 万个某移动公司用户出行信息作为基础数据，共处理数据8.82 亿条，平均每个用户每天记录条数约50 条；全市域范围内17371 个基站，平均每个交通小区94 个基站。

1.3 技术框架

充分利用手机信令定量分析的技术优势，建立“区域—市域—都市区—中心城区”四个工作层次，贯穿“实施评估—现状问题—规划对策”全过程，构建层次丰富、内容充实的体系性研究框架，自下而上精准把握石家庄城市空间特征，并提出规划建议，从而为新一轮总规编制提供科学依据。

2 区域层面——依据城市间客流量分析石家庄与京津冀城市群间联系强度

以京津冀地区地级市为基本单元，采用7d 内石家庄与其他城市间OD 出行数据的平均值，对京津冀城市群之间客流量进行分析，依据客流量联系强度划分为四个联系梯队：

第一梯队：日均客流量10 万人以上，包括保定、邢台和邯郸，联系十分紧密。

第二梯队：日均客流量5 万人以上、10 万人以下，包括北京、衡水，联系较紧密。

第三梯队：日均客流量1 万以上、5 万以下，包括天津、沧州、廊坊和张家口，联系一般。

第四梯队：日均客流量1 万以下，包括承德、唐山和秦皇岛，联系较少，如图1 所示。

数据显示，石家庄与京津冀区域中心城市即北京和天津的联系程度差异很大。石家庄与北京联系十分紧密，且呈现进一步加强的态势，但与天津的日均客流量仅为1.85 万人，联系较少，建议重点构建与天津的直接联系通道，加强与京津冀区域中心城市的联系。在省域范围内，石家庄对外客流量中86.4%的集中在保定、邢台、邯郸和衡水。石家庄作为区域中心城市的腹地范围仍然集中在冀中南地区，为宏观层面的发展定位提供依据。

3 市域层面——依据各区县间出行量分析市域城镇空间特征

在市域范围内以县（市）为基本单元，利用各区县（市）全天OD 出行数据，对现行总规进行实施评价，对市域城镇空间特征进行解析。

图1 石家庄与京津冀城镇群之间的联系强度

在市域总出行量中，52%的集中在都市区内部，33%的出行量集中在外围县市与都市区联系，外围各县市之间出行量最少，仅占比15%，各县（市）与都市区出行量（33%）远大于跨县间出行量（15%），呈现出强烈的与都市区单向向心联系；与此同时各县之间出行量均较少，仅辛集和晋州日出行量达到2 万人次，其他跨县联系均质且松散。

从城乡空间组织的角度进一步深入审视市域城镇空间特征，发现各县（市）均呈现以县城为中心，联合周边乡镇，形成就业—居住分离、依靠通勤紧密联系的群落状城乡组织。这与河北省“半城镇化”特征高度吻合，就业在城市、生活在农村和生活在城市、就业在农村的现象在石家庄乃至整个河北省都十分普遍。

图2 石家庄市域层面各区县之间的联系强度

结合上述解析，不难发现市域层面的核心问题呈现出强烈的以都市区为核心的单中心结构，外围县市呈现低水平、均质化发展，次级区域中心城市不突出。针对这一核心问题，本研究提出在进一步提升都市区发展能级的基础之上，着力培育外围地区次中心城市，大力推动外围县市走特色化、绿色化的城镇化道路，依托县城、联合周边乡镇，做大做强，推动市域城镇空间结构由单中心逐步走向网络化。

4 都市区层面——依据各区之间出行量分析都市区空间特征

采用各区全天OD 出行数据、早高峰小时OD 出行数据以及185 个交通小区出行数据三种技术方法，共分析现状都市区一体化发展水平、五大园区职住情况。

在都市区层面，中心城区（新华区、裕华区、桥西区、长安区）内部出行量占比最高，达到66%；外围四组团（栾城区、藁城区、鹿泉区、正定县）与中心城区出行量占比仅为29%，其中鹿泉与中心城区客流量最大，工作日全天出行量高达22.25 万人次，占比四组团与中心城区总客流量的39%；正定最小，占比18%。外围四组团间客流量最少，仅占比5%，日均客流约2~3 万人次，此外中心城区外围组团近域化发展特征十分显著，表现为鹿泉信息产业基地、栾城楼底镇等紧邻中心城区地区联系十分紧密。总体来看，都市区一体化发展趋势显著，但是突出表现为向心联系，单中心结构依然突显。

在都市区五大产业园区职住比和就业岗位密度分析方面，基于交通小区数据分析识别高新区、经开区、石化区、鹿泉开发区、装备制造基地五大产业园区的常住人口与就业人口。从职住比来看，高新区、鹿泉开发区职住比较合理，为0.65 左右；装备制造基地、石化区、良村开发区职住比偏高，尤其是装备制造基地，职住比高达1.36，表明园区生活配套严重不足。从就业岗位密度来看，高新区、良村开发区、石化区和鹿泉开发区符合经验值，发展相对成熟。装备制造基地就业岗位密度仅1513 人/km2，土地利用绩效较低。

基于上述分析，建议在都市区层面继续大力推进正定新区建设，推动都市区空间结构由“单中心极核”向“双中心引领”实现跨越发展。同时按照产城融合理念，各园区在提升产业竞争力的同时，重点增加园区居住与公共配套设施用地比重。

5 中心城区层面——依据各区之间出行量分析中心城区空间特征

采用中心城区174 个交通小区全天OD 出行数据和16 个交通中区全天OD 出行数据两种技术方法进行评价，对现状人口分布和空间结构、职住关系进行分析。

在空间结构分析方面，通过对常住人口、就业人口、日间流动人口和夜间流动人口密度最高的前30 个交通小区进行空间落位，其分布表现出高度一致，万达广场区域已经名副其实的成为一个城市次中心，并与解放广场传统中心共同构成人口活动最为集中的区域。

在职住平衡分析方面，中心城区主要就业中心全部分布在一环内，一环内就业岗位密度高达3.2 万人/km2，是一、二环间的2倍，二、三环间的7 倍，且大部分长距离出行分布在二、三环之间。石家庄职住问题本质上还是一环内功能过度集中，二、三环之间居住用地比重过大。

基于以上问题的判断，规划提出在中心城区划定职住平衡单元，因地制宜确定分单元住房和就业供给策略，重点在二环外增加产业用地比重，培育城市就业节点，引导城市职住平衡。

6 结语

总体来说，手机信令分析作为大数据的一种应用，有传统统计口径无法比拟的优势，在研究石家庄城市空间及出行特征方面，创新研究视角，从居民日常出行的微观角度出发，自下而上对日益复杂的城市空间特征进行精准把握，并在支撑国土空间总体规划相关决策方面取得显著的实施效果。但是作为一种新兴技术手段，其误差也是客观存在的，有待用其他数据源进一步验证和校核，提高技术手段对规划的服务水平。