城市轨道交通站点周边用地功能差异及组织模式 ——以长春市轻轨3 号线为例

张 杰，浩飞龙，王士君

（东北师范大学地理科学学院，长春 130024）

1 研究背景

近年来，在快速的城镇化发展过程中，我国城市用地扩张显著，城市交通出行结构中小汽车的出行占比急剧攀升，交通拥堵、城市运行效率低下、用地功能组织低效等问题凸显。城市轨道交通的建设对城市用地扩张与功能配置有多方面的影响。国内外学者一致认为，轨道交通对沿线用地价值有明显的提升作用，尤其是居住、商业用地，其地租变化存在廊道效应，即轨道交通改变沿线用地的可达性，进而使用地空间结构重组，土地价值随距城市中心距离的增加而呈现对数衰减的趋势[1-4]。国外学者较早就针对轨道交通沿线的用地布局特征、土地开发强度的影响等问题展开研究，结果表明：欲达到沿线土地利用性质和用地开发强度受交通显著影响的效果，则必须有政策支持以及城市具有强大的发展动力。国内学者近年来一直探索我国以公共交通为导向的开发(transit-oriented development，TOD)模式的应用，针对已开发建设的轨道交通工程，利用评价指标体系，进行效用的评价并提出对策[5]；多个实证案例研究认为，轨道交通对其沿线某些用地类型具有强吸引力[6]。针对轨道交通沿线功能用地组织模式的研究，国内的实践多借鉴国外TOD 模式的经验，以高密度高混合开发的思想为指导进行用地开发，相关研究表明，轨道交通沿线的用地组织模式有异化组团和极化串珠模式[7-8]。轻轨作为城市轨道交通的主要形式之一，具有运量大、造价适中、节能环保等特点，在轨道交通发展初期易被较多城市选择，对沿线土地利用结构、城市地块可达性及居民的出行行为具有显著的影响。随着城市经济的发展，部分城市采用“轻轨+地铁”的交通模式。与地铁的立体化开发形式相比，轻轨对地表土地利用的影响更为直接，因此对沿线土地利用功能的类型、结构及混合开发模式等进行研究，具有更重要的现实意义。

长春作为东北地区的中心城市之一，近年在东北振兴政策以及长吉图、中蒙俄大通道等国家战略支持下，交通等各项基础设施匹配良好，城市经济水平处在较好的发展阶段。但随着长春中心城区规模的不断扩张，在轨道交通与沿线用地开发互动中出现了以下问题：一是城市存在明显的核心区，且用地功能集中、开发强度高，导致交通拥堵、职住分离明显、城市运行效率低；二是居民中长距离出行比例较高，而城市公共交通系统欠发达，用于联系中心区与外围开发区的道路网功能结构存在缺陷，运行能力低，导致小汽车拥有量猛增，且居民产生排斥使用公共交通的情绪。部分学者对长春中心城区各类用地的空间分布及其成因进行了初探，但缺乏以轻轨交通为核心影响因子来探究其对沿线用地功能产生的影响和变化。基于以上背景，笔者基于长春市POI(point of information)数据、城市土地利用数据，对城市轻轨3 号线沿线的用地功能空间分布特征及组织模式进行研究，以期为长春用地的高效组织以及与轨道交通的良好互动提供科学依据。

2 数据研究

2.1 研究区概况

长春轨道交通已运营达18 年之久，目前在运营的线路共5 条，总长100.17 km。截至2020 年4 月，长春轨道交通日均客运量达56 万人次；在建线路有7段，预计2027 年线路总长达235 km。长春轻轨3 号线全线共33 个站点，长达31.9 km，南北连接火车站与长影世纪城，跨越朝阳区、绿园区、南关区等中心城区，是连接中心城区和外围净月经济技术开发区的主要交通干线(见图1)。自3 号线建成后，沿线房地产等经济收益明显提高，周边用地功能重组，极大地带动和促进了净月开发区的发展，如卫星路沿线的居住用地5 年内增加了近50%。与此同时，居住小区的建设也为轻轨带来了更多的客流量，但不同路段的土地开发利用状况不同，发展不均衡[9]。

2.2 数据处理

由于POI 数据易于获取、识别精度高、覆盖面广等特点，在城市空间研究中得以广泛应用[10]。本研究所采用的POI 数据主要借助于第三方网络数据爬取工具，从高德地图开放平台上获取，获取时间为2018 年12月。结合POI 特点、用地功能要素的分类，以及《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137—2011)，通过筛选兴趣点、剔除类别模糊和冗余的数据等操作处理，对包括居住、办公、购物、餐饮、生活服务、金融服务、文化科教及休闲娱乐类进行分析(见表1)。

图1 长春市轻轨3 号线区位 Figure 1 Location map of Changchun light rail Line 3

考虑到POI 数据规模、面积等属性的不足，若忽视实体功能要素的占地面积影响，则无法真实反映用地功能，本研究参考曹根榕等利用不同POI 类型的实际平均占地面积反映影响度的方法[11]，对不同类型的POI 进行权重赋值。借助长春市总体规划(2010—2020)的土地利用现状图、遥感影像以及部分资料，确定各类POI 所代表的实际平均占地面积，赋予权重分值；考虑到数据量纲的差异，采用Z-Score 对数据进行标准化处理。国内外学者普遍基于站点的步行可达范围进行站点影响范围的划定，大多采用400～800 m 的影响半径[12]，但轻轨比地铁的影响范围更远、周边人口密度更低一些，故综合考虑长春轻轨站点布局的实际情况，笔者选择3 号线站点周围1 000 m 范围内的用地功能要素进行分析。

2.3 研究方法

2.3.1 缓冲区分析

城市轨道交通研究常采用缓冲区分析法，用来进行站点影响范围、用地功能演化等的分析。缓冲区分析法是计算点或区域一定半径距离内的空间某类要素的数量、面积等，一定半径距离所覆盖的部分即缓冲区。利用3 号线站点1 000 m范围内的POI 数据，根据城市建设用地类型进行分类，再以站点为中心，建立1 000 m 半径的缓冲区，进行缓冲区分析与叠加分析，统计分析轨道交通站点在一定缓冲区范围内用地功能要素的分布与变化情况。

2.3.2 区位熵分析

区位熵又称专门化率，用来衡量某一要素的空间 分布情况，反映某一产业部门的专业化程度，以及某一区域在高层次区域的地位和作用。在探究城市某一功能空间分布差异、轨道交通站点周围用地开发特征等方面，区位熵分析能够较好地反映一定区域范围内某一用地功能的专业化程度[13]。在本研究中，运用区位熵主要是实现对不同站点间所具有的用地功能要素的专业化程度的横向比较，其公式如下：

表1 POI 数据分类与数量比例 Table 1 Classification and quantity proportion of POI data

式中，NK–A为站点K 中用地功能要素类型A 的区位熵，nK–A为站点K 中用地功能要素A 的兴趣点数量/站点影响范围内用地功能要素A 总的数量，nK为站点K 中总的用地功能要素兴趣点数量/站点影响范围内用地功能要素总的数量。

3 结果分析

3.1 站点功能要素的数量与类型特征

对长春轻轨3 号线各站点分别做缓冲区分析，结果显示：各站点周围居住、办公、餐饮、购物、金融保险服务、科教文化服务、生活服务和休闲娱乐类占比均值分别为20.67%、8.62%、20.53%、10.29%、5.98%、11.65%、8.37%、13.90%。总体来看，站点周围商服类、居住类功能要素占比较大，金融服务和生活服务类总体占比较小。根据单一功能要素或某两类功能要素占比之和是否大于50%，将各站点划分为单一功能型站点和混合功能型站点；再依据其主导用地功能，将站点命名为商业综合型、公共服务型、交通换乘型、商住混合型、公服居住混合型和公服商业混合型6 大类(见表2)。

表2 轻轨3 号线站点分类 Table 2 Station classification of LRT Line 3

商业综合型站点多分布于中心老城区，近火车站、商业中心的位置，如辽宁路周围的购物及金融服务类POI 占比可达26.80%、11.76%，商服功能突出(见图2(a))。公共服务型站点的科教文化类和生活服务类功能要素占比大，主要集中于3 号线中段，两侧大多为高校、科研院所等，如硅谷大街周围科教文化与生活服务功能突出，居住用地占比小(见图2(b))。商住混合型站点的商业和居住功能POI 占比之和达50%以上，多分布于线路两端，位于朝阳区和净月开发区，如西安桥等站点是以金融保险、餐饮等商服和居住功能为主(见图2(c))。公服居住混合型站点的主要功能包括居住和公共服务，站点周边是居住小区和配套的生活服务设施，或是高校、科研院所的学区房，如农博园站点附近居住、科教文化以及休闲娱乐类占比相对较高，其他类功能要素占比较为均衡(见图2(d))。

3.2 站点用地功能的中心-外围空间分异特征

以各站点为中心，每隔100 m 做缓冲区，对功能要素的数量占比变化进行分析，结果发现各站点用地功能要素的空间分布呈现明显的“中心—外围”圈层分异特征：200 m 范围内办公、购物、休闲、科教等功能要素呈现适度的集聚，600 m 范围内办公、金融、科教等功能要素增速缓慢，600～700 m 范围购物、金融等功能要素占比出现降低。总体来看，1 000 m 范围内功能要素总量总体上升，办公、购物、金融、休闲服务功能要素的增长率变化较大，其余要素的变化率趋于一致。

3.2.1 商业综合型、交通换乘型及商住混合型站点空间分异特征

商业综合型和交通换乘型站点周围一般分布着城市商业区，公共设施配备齐全，休闲娱乐、办公、商业功能突出，具有高支付能力设施的用地在近站点600 m 范围内被高强度、高密度地混合开发。交通换乘型站点所带来的庞大客流量不容忽视，其中城市火车站或高铁站的换乘站点周围的商业设施发达，而城市中的换乘站点主要刺激周围零售、餐饮等业态的发展，服务于本地居民。商业综合型、交通换乘型站点的300～500 m 范围内商业用地占比逐渐升高，500 m以外范围各项功能占比趋于稳定。商住混合型站点以办公、商业、居住用地功能为主，以生活服务、公司企业等用地功能为辅，近距离范围内的商业用地开发强度较大；随距离的增加，居住用地占比逐渐升高，生活服务类设施逐步配套，商业与居住用地占比均衡(见图3(a)～(c))。

3.2.2 公共服务型、公服商业和公服居住混合型站点空间分异特征

图2 典型站点影响范围内功能要素的占比情况 Figure 2 Proportion of functional elements within the influence scope of typical stations

由于3 号线穿越城区位置的特殊性，中段科教文 化等功能片区集中，产生以公服为主导功能的站点，包括公共服务型、公服商业混合型以及公服居住混合型站点。公服设施的布置集中于站点周围100～600 m 范围内，近距离主要布置对高地价有较强支付能力的设施，而远距离则布置占地面积较大且对交通便利程度有一定要求的政府机构、高校等。公服商业混合类型的站点，其特征主要表现在有针对性地对居住或商业进行配套服务；从分布来看，300 m 范围内居住、商业功能要素占比较高，400～600 m 范围公服功能占比缓慢增加，各功能用地混合开发态势显著，600 m 范围以外公服、办公用地的功能要素占比逐渐下降(见图3(d)～(f))。

图3 长春轻轨3 号线各类型站点的主要功能占比及变化 Figure 3 Proportion and changes of main functions of stations on Changchun light rail Line 3

3.3 站点用地功能的地域专业化特征

3.3.1 单一功能型站点

单一功能型站点具有单一主导功能优势，以商业服务、公共服务、居住功能为主，包括商业综合型、公共服务型和交通换乘型站点等类型。相同类型的站点因所处地理位置的不同，不同功能要素的专业化程度不同，部分功能要素的站点呈现高密度、专业化开发的特征。例如，商业综合型站点多分布于3 号线的西北路段，辽宁路与湖光路周围均是购物、餐饮功能突出的区域，但辽宁路近火车站和以西安大路为核心的中心商务区，其商服功能的各方面发展较为均衡、突出，且站点整体呈现高密度开发的态势；而湖光路地处前进大街产业园区附近，为居民和办公人员提供餐饮和购物服务等功能要比其他功能要素的专业化程度更高(见图4(a))。公共服务型站点，如宽平桥、硅谷大街、卫光街等邻近高校的区域和居住区，除配备有相应的生活服务设施外，其周围的餐饮、购物功能受居住功能集聚的影响也同样发达，而前进西站和前进大街的周围主要是高新技术产业园区，吸引相应的办公空间集聚，形成产学研一体化的发展态势(见图4(b))。交通换乘型站点承担交通枢纽的作用，总体开发程度都较高，越是人流量大、靠近商业中心的站点，周围用地开发密度越高，如临河街站点承载换乘、通勤功能，周围主要分布居住区，来往人流量大，餐饮及生活服务的小摊小贩等集聚于此(见图4(c))。

图4 轻轨3 号线不同类型站点各用地功能要素的区位熵 Figure 4 Location entropy of land use function elements at different stations on LRT Line 3

3.3.2 混合功能型站点

混合功能型站点以两种用地功能混合为主，公共服务和商业、居住功能的混合性更强，商住混合型功能特征也较为显著，且站点影响范围内功能要素的密度越大，其用地功能的开发也更加混合。商住混合型站点沿线均有分布，其中滑雪场的居住、休闲娱乐功能的专业化程度明显高于其他站点，该路段内各站点的商业服务类功能专业化程度整体差异性不大；与滑雪场站点不同，西安桥、南昌路，整体功能开发较为均衡，尽管其专业性并不十分突出，但其开发密度显著高于其他站点，呈现高密度、高混合的特征(见图4(d))。公服居住混合型站点(如朝阳桥、抚松路等)的居住与生活服务功能专业化程度较高，开发密度大，整体站点开发混合程度高(见图4(e))。公服商业混合型站点的主要功能为公服和商服，站点位于朝阳和净月开发区，净月的站点周围功能混合比其他区域明显，且各类功能发展较为均衡，如净月公园、博学路等站点的公服、商服功能较为突出(见图4(f))。

3.4 站点用地功能的空间组织模式特征

总体来看，长春市轻轨3 号线沿线站点用地功能空间组织具有“单核单极轴”、“双核单极轴”、“双核多极轴”3 种模式。商业综合型和交通换乘型站点的商服功能突出：200 m 范围内商业、办公用地功能突出，其他距离主要以200 m 范围内用地布局进行延伸；核心影响区外，各类用地功能混合增强，由原先的圈层结构转变为以商业和办公功能高密度开发的区域为核心进行延伸，并形成多功能混合的高密度开发，总体符合“单核单极轴”模式(见图5(a))。商住混合型站点：200 m 影响范围内，商业功能的综合开发效应达到最大化；500 m 范围内，商业和居住空间的开发密切相关，居住和商服功能高密度开发中心重合；1 000 m范围内，居住空间的开发沿着商业功能高密度开发的方向延伸，总体符合“双核单极轴”模式(见图5(b))。公服混合型站点用地功能的多样性较为丰富：500 m 范围内，形成以公服和商业高密度混合开发的模式，居住和商业功能围绕高密度开发中心向多个方向蔓延，且公服功能与居住或商业的混合特征更加明显；1 000 m 范围内，由于公服、办公设施所需空间增大，在站点影响范围边缘往往分布大型公服、办公设施(见图5(c))。

4 结论与讨论

以长春轻轨3 号线为例，对轨道交通沿线用地的空间布局、功能组织模式进行了探究，主要结论如下：

图5 轻轨3 号线站点周围用地功能的组织模式 Figure 5 Land use function organization pattern around rail transit stations on LRT Line 3

1) 不同类型站点周围用地功能要素数量特征不同，主要有单一功能型站点和以两种用地功能混合为特征的混合功能型站点；在相同类型的站点影响范围内，主导功能要素占比具有差异性，不同类型站点功能的专业化特征不同。

2) 站点周围用地呈现“中心—外围”分异特征，200 m 范围内用地功能高度混合且开发强度大，500 m范围内站点主要功能突显，1 000 m 范围内各项用地开发强度下降；单一功能型的站点主导功能突出，用地混合开发程度较低，而混合功能型站点的用地功能组织呈现高密度、高混合的开发特征。

3) 商业综合型站点周围用地布局模式多为“单核单极轴”，商住混合型站点多为“双核单极轴”组织模式，公共服务混合型站点呈现“双核多极轴”的空间组织模式。

从典型组织模式来看，长春市轻轨3 号线站点周围的用地功能组织具有圈层结构开发的典型特征，符合TOD 模式的开发指导思想；但是，长春市轻轨站点周围用地功能组织具有一定的特殊性，多数站点呈现多个主导功能混合开发的特征。从用地功能组织的成因来看，长春市城市规划等公共政策的指引形成了基本的城市空间结构，奠定了3 号线沿线用地的整体分布；在殖民时期和计划经济时期对工业、新兴产业等的扶持政策下，长春形成了商服用地布置于城市中心、居住用地位于商业用地外围、工业用地居于城市边缘区的基本用地格局。3 号线沿线用地以该城市空间结构为基础，通过轻轨的建设增强了城市用地的可达性，对中心老城区的用地起到置换作用，对新城区的用地产生吸引集聚作用，进而在轻轨沿线形成了较为理想的高密度、高混合的用地开发模式。当前，长春市轨道交通正处于蓬勃发展的阶段，从研究结果来看，3 号线站点周围的用地开发尚未达到高密度、高混合开发的理想状态，仅有如长春站、朝阳桥等少数站点与周围土地利用的互动态势良好，未来应进一步促进城市服务性功能与站点周围用地功能的融合，找准站点功能业态定位，并促进用地的混合开发。此外，城市中心区与边缘区的轨道交通建设也亟需增强，应进一步注重多模式交通一体化建设，提高城市中心区与净月、南部新城的职住平衡水平。由于POI 数据面积属性不足等问题，本研究在城市用地功能属性结构的分析中仍存在一定的误差。此外，对站点功能开发的影响因素分析不足，尚未考虑人流密度、土地价格等属性的影响，需在未来进一步深化研究。