文/管 芮 青岛理工大学建筑与城乡规划学院 硕士研究生
魏书祥 青岛理工大学建筑与城乡规划学院 讲 师(通讯作者)
作为城市建设与发展的重要前提,城市基础设施一般分为工程性基础设施和社会性基础设施。其中,道路交通是工程性基础设施的六大系统之一[1]。近年来,车流量的急剧增加以及人车分流的不明确,导致事故发生的概率不断增加。完善现代城市交通基础设施系统改革和规划修正方案,仍然是当下研究的重点与难点。
与艾纳赫同时期的英国著名城市规划学家Ebenezer Howard 针对交通拥堵、城市人口膨胀等问题曾提出“田园城市”这一城与乡相结合的城市规划方案[2]。Robert Cervero 于1998 年提出城市形态与公共交通服务和谐发展的“公交都市”这一城市建设思想,并在世界范围内引发强烈反响[3]。近年来,中国当代学者也针对城市交通拥堵问题提出了多项解决策略,如地下空间的多功能利用研究[4,5]、将道路归还给行人的规划研究[6,7]、通过研究大城市空间结构的空间绩效,分析交通问题[8]等。我国也出台了交通强国建设的相关政策,提倡“建设现代化高质量综合立体交通网络”并“建设城市群一体化交通网”[9]。
艾纳赫提出的多层交通系统包括了轨道交通、人车分离系统、空中交通,实现了对三维立体多层交通系统综合性的规划及具体交通衔接策略,对现代城市交通基础设施发展有重要的借鉴意义。
欧仁讷·阿尔弗雷德·艾纳赫(Eugène Alfred Hénard,1849.10.22—1923.2.19)毕生奉献了大量精力致力于解决巴黎日益恶化的交通问题。他利用拆除旧城城防的机会,新修环城道路、公园、住宅并增加城市绿地,还创新性地提出了“阶梯式林荫道”的布局方式。为了提高交叉路口的通行效率,艾纳赫提出了包括立体交叉口在内的多种解决方案,同时他还是提出交通环岛的先驱,并最早于1907 年将该方式用于巴黎。1905 年,艾纳赫提出在繁忙的交叉路口右侧,车辆享有道路优先权的交通规则,并于1907 年开始试行,至1912 年被纳入首版官方交通法规,且至今仍然有效。1913 年,艾纳赫成为法国城市建筑师协会的创始人兼首任主席,该协会是法国城市规划师协会(SFU)的前身。他的各种前瞻设想极大地影响了其后的城市规划师及城市管理者。
艾纳赫在发现既有城市交通规划的种种不足之后,提出了一系列创新性意见(图1)。通过人工建造路面和车行道立体通行空间,使其下方能够留出容纳道路服务所需装置的空间,并将附近的建筑于地下增加一层,使房屋的底层标高与道路一致。
图1 18 世纪法国巴黎道路状况(左)及艾纳赫多层立体交通设想示意图(右)(图片来源:参考文献[16])
地下交通系统包括两层,分工明确,是可最大限度地提高出行和运输效率的通道。上层是用于运送货物和垃圾以及悬挂整体管道系统的地下服务道路;下层是用于载客的地铁轨道,可以缓解城市地面的交通拥挤问题、充分利用地下空间,具有速度快、时间准的特点。在地铁通道上方、载物道路以下,铺设尺寸相对较小的机动排水设施,同时,在不影响、不堵塞、不干扰上层道路交通的情况下,可以修建任意数量的地下层,用来安装新设备或修建新的交通路线。
人行道与车行道分为互不干扰的上下两层,并一次性建成由间距约4 米的柱子所支撑的钢筋混凝土整体平台。平台距离路面主体5 米,横向依靠两层砖石墙,与沿路建筑物的墙面平行并保留一定的间隙。虽然人行道与车行道的分离建造成本较高、规划范围有待商榷,但是其空间上的分隔大大降低了交通事故发生的概率。
飞机的诞生增大了空中交通系统发展的可能性。艾纳赫认为在城市中建立起完整体系的空中飞行系统,将极大缓解地面的交通压力。平屋顶将被用作飞机停机坪,每户有飞机的居民都必须配有将飞机运至机库的大型升降机。这些升降机将同样可以运送机动车辆进出车库。在空中飞行系统中,整个城市将被分为三个区域来规范飞机的飞行范围以降低飞机失事的机率,且需制定完整的空中飞行制度并建立一支空中警察部队以控制所有飞行器的飞行。
18 世纪下半叶,炼铁、炼钢、铸造等技术突飞猛进,火车和铁路、蒸汽机等各种工作母机(原始机型)相继涌现。虽然法国的引进及推广速度较慢,但这依旧强有力地推动了法国工业的经济发展和社会变革[10]。同时,“电的利用可使城市有可能在任何地点建设,交通工具的进步对城市规划产生了最有力的影响”[11]。19 世纪下半叶,在工业革命背景下,阶级因素导致社会秩序有所变化,法国出现了城市化的热潮,大量的农村人口向城市转移[12],城市不得不扩大面积,城市规划问题随之出现,后来尽管19 世纪末的巴黎建筑与之前相比已有巨大改进[13],但依然有许多不足之处:城市街道频繁施工、缺乏统一规划、施工混乱、交通受到影响、路面被破坏、道路使用寿命减短。虽然法国是历史上最早发展公共交通的国家之一,“20 世纪60 年代后期的城市扩张、公路建设和小汽车发展却给城市公共交通带来了沉重的打击”[14]。正是为了应对这些难题,艾纳赫基于当时的条件和需求,提出并完善了这套新颖且超前的城市交通基础设施规划设想。
在交通与城市一体化发展进程中,目前中国已有三十多个城市运行轨道交通,已获批建设地铁项目的城市多达六十多个。地下轨道交通系统的发展与成熟大大缓解了城市的交通压力,与此同时高架桥的建设也已在许多城市层见迭出。基于对艾纳赫立体交通系统规划思想的分析,有以下几个方面的启示。
交通拥堵的主要原因在于交通供给量无法满足交通需求量,交通分层不够明确使供给量无法健康增长,然而在供给量变化较小的情况下需求量却在不断增加。许多城市因无法解决交通拥堵问题而通过限制小型机动车辆的出行数量来缓解交通压力,但这一方案并未从本质上解决问题,反而影响了市民的出行便利。针对现代交通问题,艾纳赫综合交通基础设施规划设想中分层明确的交通系统可以很大程度上缓解交通拥堵问题,大大提高交通供给量(图2)。
图2 立体多层交通优化方案示意图(图片来源:作者自绘)
在现代科技条件下,艾纳赫设想中的分层交通虽然工程量较为繁重,但在同样的空间下车容量将增加近一倍,城市交通压力将得到有效缓解。同时,大力发展绿色出行尤其是公共交通,不但可以减少交通压力,也可以减少二氧化碳的排放,有利于绿色环保,使城市与自然、经济、社会更加协调、可持续发展。这种分层交通的建设虽在旧城建筑中较难实现,但在新城建设中有较大推广的可能。
表面上看,管道与交通似乎关系不大,然而通过不断开挖道路的方式维护管道是当下中国大多数城市中的常见现象。同时各类管道功能不同、所属单位不同,再加上随着科技发展增加了许多具有新功能的管道,导致管道系统十分混乱。因此,智能管道的建设是交通顺畅的关键。在艾纳赫的城市交通规划设想中,管道悬挂在第二层车行道路的下方,修缮时可以直接进入第三层进行维修,需要开通新管道时也不必破坏路面,只需要提前预留一些管道的位置,有序地排列起来即可。虽然近年来BIM的应用及智慧城市建设有了一定进展,但我国很多城市的管道信息大多还是利用图纸等效率较为低下的方式进行记录、保存和管理,在艾纳赫设想的基础上建立管道资料库,通过GIS技术进行电子地图及其他图像资料的查询,可以实现行政作业的电子化。同时,建立管线信息共建共享机制,可以为城市规划、建设和合理开发地下空间带来便利,并提高处理各类灾害和突发事件的应变能力[15]。
随着科技的发展,私人飞机的数量也越来越多,虽还未到达社会基层普及的阶段,但提前对空中交通进行规划也将是城市交通规划中的一大重点。发展空中交通首先要制定完整的飞行制度,如空中警察的部署、飞机驾照的考核、面对紧急情况处理的培训等。其次,相比于二维的地面道路,三维空间的空中飞行的管理要复杂得多,而三维的定位技术为空中飞行管理的可行性奠定了基石。从城市交通角度去规划,将为未来交通系统的良好运行做好铺垫。
尽管多层交通在理想状态下提供了秩序井然且功能完整的道路规划系统,但是在落地及实施的过程中存在与城市已有基础设施建设和道路发展规划不兼容的限制性。第一,人车分离系统在一些新兴城市较容易实行,但在有许多历史文化遗产的老城市或地质坚硬、地下水丰富的城市实行人车分离系统设计和施工,要求较为苛刻。该情况下可以分区域逐步实施,在建设条件充分的区域设置人车分离系统,因地制宜,依情况而定。第二,管道问题广泛存在于大多数城市,管道系统的改革是这几条规划中可实行度最高的一项,系统合理的管道规划和布局将大大减少城市因管道检查和维修而导致的交通问题。第三,空中交通系统还处于萌芽阶段但大幕即将拉开,社会的发展速度远远超乎我们的想象,提前研究和规划将为未来有序的交通秩序奠定坚实的基础。
在城市经济与道路交通快速发展的进程中,城市居民的生活水平和现阶段城市交通基础设施之间的矛盾使得城市交通基础设施的重新规划和改革迫在眉睫。国内外许多学者也提出了诸多理论与解决方法,交通制度的改革方向也已渐渐明晰。艾纳赫提出的规划设想较为全面地论述了多种交通的共存方式,将二维交通升华为三维交通,虽然多层交通模式对于已有一定基础设施的部分城市不完全具有普适性,需要根据具体情况具体分析,但立体多层及细分功能的规划方式为现代城市交通发展提供了新的选择,让城市的发展有了更多的可选择性。