轨道交通站点地区交通与土地利用协同性评价——以厦门市轨道交通 1 号线站点为例

郭金函，马子迎，边经卫

（华侨大学建筑学院，福建厦门 361021）

1 引言

我国当前处于轨道交通快速发展时期，轨道交通已成为居民的重要出行方式。轨道交通对城市发展的影响主要体现在站点地区[1]。轨道交通站点作为城市交通网络的重要节点，可提高周边地区的交通可达性，促进各类资源要素在站点地区的集聚和流通，是促进该地区可持续发展的重要方式。然而，我国的轨道交通建设与城市发展往往并不同步，二者的失衡会直接影响站点地区的进一步发展。因此，科学评价站点地区交通与土地利用的协同关系，对促进我国轨道交通建设、引导城市可持续发展意义深远。

节点-场所模型由贝托里尼（Bertolini）于1999年提出，其核心思想是促进交通枢纽地区节点功能和场所功能的协同耦合[2]，对于轨道交通站点地区协同性评价具有现实意义，被广泛应用于评价地铁站点[2]、客运枢纽[3]、火车站点[4]的相关实证研究。有学者基于节点-场所模型，从节点价值和场所价值2方面出发构建指标体系[5]。还有学者对节点-场所模型进行改进，改进集中于2方面：一是扩展节点-场所价值的评价维度，如周青峰等[6]在节点价值方面考虑街道网络的影响，吴韬等[7]将描述空间联系性的指标加入节点-场所价值中，Dou等[8]、Pezeshknejad等[9]根据乘客的实际出行特征和车站在网络系统中的重要性提出扩展的节点-场所-网络模型，陈飞等[10]增加描述节点-场所两者关系的维度；二是明确模型中不同协调发展状态的边界，如李立峰[11]明确了协同性平衡与场所失衡状态的划分边界。

虽然上述部分学者扩展了节点-场所模型的评价维度，丰富了评价体系，但很少有学者对模型所提到的5 种发展状态的划分边界进行详细解释。因此，本文基于贝托里尼的节点-场所模型，根据节点导向和场所导向原则对模型曲线进行改进，并利用改进后的模型对厦门市轨道交通1号线6个岛内站点进行站点地区交通与土地利用协同性评价，提出后续发展的改进建议，以期实现轨道交通站点地区的可持续发展。

2 节点-场所模型的改进

2.1 模型概述

贝托里尼认为，站点地区交通可达性的提高可促进人口和物质资源要素向站点地区聚集，进而促进站点地区土地价值的提升； 同时土地价值的提升会刺激更多的交通需求，为交通设施的进一步发展创造条件[12]。此外，他认为站点地区包含2种价值，即节点价值和场所价值，这两种价值相互影响、相互促进[13]。

根据贝托里尼的节点-场所模型，可以将轨道交通站点地区的发展状态划分为从属、平衡、压力3种协同状态和失衡节点、失衡场所2种失衡状态（图1）：从属状态指站点地区节点价值与场所价值处于低水平协同状态，二者尚未形成相互促进的良性发展模式，站点通常位于发展滞后或新开发地区；平衡状态指站点地区节点价值与场所价值协同性较好，二者发展水平适中，交通设施可有效承载地区人口的集散，并激发土地价值潜力，是一种理想发展状态；压力状态指站点地区节点价值和场所价值处于高水平协同状态，属于该状态的站点通常位于城市核心区，交通设施和土地开发完善，地区发展已接近饱和；失衡节点指站点地区的节点价值高于场所价值，表现为交通承载能力过饱和，交通枢纽型站点地区多属于该状态；失衡场所指站点地区场所价值高于节点价值，表现为交通系统对地区发展的支持不足，站点常位于城市老城区，地区建设成熟且土地功能聚集度高，但交通设施匮乏。

图1 节点-场所模型

其中，3种协同状态划分的依据是站点地区的发展水平。图2为站点地区发展的协同状态划分示意图。图中，Lab是节点-场所价值绝对平衡线，以Lab为量杆，将站点地区发展水平设为R：当R≤1/3Lab时，站点地区处于从属状态；当1/3Lab＜R≤2/3Lab时，处于平衡状态；当2/3Lab＜R≤Lab时，处于压力状态。

图2 站点地区发展协同状态划分示意图

2.2 模型的改进

节点场所模型所划分的5种状态是动态的、相对的、边界模糊的[11]。以往研究为便于测度结果的表达，将这种模糊的边界直接应用于测度结果的分类，虽然这是目前该方向研究的一种常见处理方式，但其科学性和准确性存在一定问题。因此，本文基于节点导向和场所导向的原则，明确了5类状态的边界划分。

本文认为，轨道交通站点地区节点价值和场所价值的发展会遵循一定的先后顺序，代表着2种发展模式，即节点导向和场所导向。当站点地区以场所导向模式发展时，在从属阶段，场所价值先于节点价值发展，即Δx＞Δy1；在平衡阶段，场所价值与节点价值的发展速度趋于相同，即Δx= Δy2；在压力阶段，节点价值发展速度快于场所价值，即Δx＜Δy3，最终节点价值和场所价值趋于相等。反映节点-场所价值比值的斜率k=x，是一个处于0～1之间并逐渐趋近于1的值，意味着节点和场所价值逐渐趋于平衡；节点-场所价值的变化近似于y=x2函数图像（图3）。若所分析站点地区的坐标位于曲线上方，则认为其节点-场所协同性好于一般水平，属于平衡状态，反之则不属于平衡状态。按照上述分析，节点导向的发展曲线同理，并与场所导向发展曲线沿绝对平衡线对称，最终形成改进后的节点-场所模型（图4）。

图3 场所导向原则下的站点地区发展曲线

图4 改进后的节点-场所模型

3 协同性评价指标体系构建

本文以厦门市轨道交通1号线的6个岛内站点为评价对象（表1），以站点各出入口为中心向外500 m为评价范围（图5），开展站点地区交通与土地利用协同性评价研究；并围绕节点价值和场所价值2个维度，构建轨道交通站点地区交通与土地利用协同性评价指标体系（表 2）。

表2 节点-场所模型指标体系

图5 评价对象及评价范围

表1 站点基本情况

4 协同性评价指标的测度

4.1 节点价值测度

4.1.1 轨道交通站点可达性

本文基于ArcGIS网络分析，利用厦门市轨道交通线网数据（获取自2021年6月）计算各站点的平均出行时长。平均出行时长越短代表可达性越高。图6展示了厦门市轨道交通站点平均出行时长计算结果。由图可知，火炬园站、乌石浦站、吕厝站、湖滨东路站、高崎站位于轨道交通网络最核心且站点分布密集的区域，具有较高可达性；镇海路站为起始站，可达性较低。此外，换乘站的可达性普遍较高，岛内站点可达性显著高于岛外站点。

图6 厦门市轨道交通站点平均出行时长计算结果（单位：min）

4.1.2 地区路网穿行度

本文使用空间设计网络分析法（sDNA），基于角度度量方式，选取站点周边500 m为分析半径，计算路网的穿行度（表3）。穿行度越高表示道路被通过的概率越高，可达性越高，地区交通条件越好。吕厝站因周边地区街区尺度小，道路系统完整，路网穿行度较高；湖滨东路站、乌石浦站地区的街区尺度适中，路网穿行度一般；镇海路站、火炬园站地区的街区尺度大，路网穿行度较低；而高崎站周边地区路网建设滞后，穿行度最低。

表3 站点地区路网穿行度、公交线路密度和站点出入口数量

4.1.3 公交线路密度

通过百度应用程序编程接口（API）爬取各轨道交通站点500 m范围内的公交线路数量，以此计算公交线路密度（表3）。公交线路密度越高，地区交通换乘越便捷。结果显示，镇海路站、湖滨东路站位于城市核心区，公交线路密度高；乌石浦站、火炬园站在城市核心区外围，公交线路密度较核心区偏低；吕厝站地处核心区，但公交线路密度偏低；高崎站位于城市边缘地区，公交线路密度低。

4.1.4 站点出入口数量

站点出入口数量通过实地调研获取（表3）。该指标反映了轨道交通站点和城市联系的紧密程度[4]。结果显示，湖滨东路站、吕厝站等换乘站，出入口数量多；乌石浦站地处SM商圈，承载客流量大，出入口数量也多；镇海路站地处中山路商圈，客流量大但出入口数量偏少；高崎站周边用地建设滞后，出入口数量少；而作为未来1号、3号线换乘站的火炬园站，实际使用3个出入口，另有3个处于已建但未开放的状态。

4.2 场所价值测度

4.2.1 开发强度

本文借助百度地图爬取的建筑矢量数据构建站点地区建筑模型，计算地区平均容积率（表4）。结果显示，湖滨东路站、吕厝站周边地区平均容积率较高；镇海路、乌石浦、火炬园站地区平均容积率相对较低；高崎站容积率最低。

4.2.2 功能混合度

现有研究多借助信息熵的概念表征功能的混合程度。具体的计算公式如下：

式（1）中，H为信息熵；Pi为区域内i功能的占比；n为区域内总的功能数。H反映了功能混合的程度，数值越大，表明功能配比越均匀。

本文参考GB 50137-2011《城市用地分类与规划建设用地标准》[14]，为各站点地区划分出居住、公共服务、商业、工业、仓储、公用设施、绿地与广场、道路与交通、待建设用地共8类用地，并计算其对应的信息熵（表4）。结果显示，高崎站、镇海路站周边用地功能类型丰富，各功能占比均衡；吕厝站在开发强度上已形成圈层式梯度结构，但用地功能单一；湖滨东路站、乌石浦站、火炬园站在用地功能上已初步形成圈层式结构，站点周边以大型商业、公共服务设施为主。

4.2.3 人口密度

人口数据获取自2021年6月1日工作时段的实时热力数据。本文结合相关学者基于热力图的人口活动数量提取方法[15]，计算各站点地区人口密度（表4）。结果显示，湖滨东路站、吕厝站等位于城市核心区的站点人口密度最高；镇海路站、乌石浦站、火炬园站等位于核心区边缘的站点人口密度较低；高崎站等位于城市边缘地区的站点人口密度最低。地区人口密度与其开发强度呈正相关。

4.2.4 平均房价

本文通过爬取某二手房网站的售房价格，计算各站点地区的平均房价（表4）。结果显示，湖滨东路站、吕厝站、镇海路站、乌石浦站等位于或靠近城市核心区且开发强度高的站点周边地区平均房价较高，火炬园站、高崎站等位于城市边缘地区的站点房价偏低。此外，平均房价还受到周边景观、环境质量、交通便捷程度、公共服务设施完善程度的影响。

表4 站点地区开发强度、功能混合度、人口密度及平均房价

4.3 评价指标权重计算

以往研究中，指标权重的确定方法主要包括熵值法和模糊层次分析法[11，16]。由 于2种 方 法各有优劣，本文综合其计算结果，得出各指标最终的权重。

4.3.1 熵值法计算权重

（1）采用阈值法对评价指标进行归一化。正向指标处理公式为：

负向指标处理公式为：

（2）计算指标信息熵 ：

（3）计算信息熵冗余度 ：

（4）计算指标的信息熵权重 ：

表5为利用熵值法计算出的节点-场所指标权重。

表5 节点-场所指标权重熵值法计算结果

4.3.2 模糊层次分析法计算权重

（1）构造层次结构模型。层次结构模型目标层为轨道交通站点地区交通与土地利用协同性，准则层（一级指标）包括节点价值、场所价值，方案层（二级指标）包括轨道交通站点可达性、地区路网穿行度、公交线路密度、站点出入口数量、开发强度、功能混合度、人口密度、平均房价8个指标（图7）。

图7 层次结构模型示意图

（2）构造判断矩阵，计算指标权重。将层次结构模型导入层次分析法（AHP）软件，分别生成节点价值、场所价值的判断矩阵，并在判断矩阵通过一致性检验后，利用软件自带的重要性标度表，计算出各指标的最终权重（表6）。

表6 节点-场所指标权重模糊层次分析法计算结果

4.3.3 综合计算结果

由于层次分析法是基于个人偏好打分，结果具有主观局限性，而熵值法受客观数据影响，结果具有不稳定性，本文从兼顾各自优点的角度出发，综合2种计算结果后得出各指标的最终权重（表7）。

表7 指标最终权重汇总表

5 协同性状态研判与改进建议

5.1 协同性状态研判

基于上述计算方法，得到厦门市轨道交通1号线6个岛内站点的节点价值和场所价值，并以节点价值为y轴，以场所价值为x轴，建立节点-场所模型（图8）。根据该模型可对各站点地区交通与土地利用协同性状态进行研判，具体结果如下。

图8 厦门市轨道交通1号线6个岛内站点节点-场所模型

5.1.1 从属状态：高崎站

高崎站周边地区的开发强度、路网穿行度、公交线路密度均处于较低水平，且站点周边平均房价和人口密度低，目前处于节点价值与场所价值低水平协同的从属状态。原因在于高崎站地处厦门本岛的边缘地区，土地开发进程滞后，同时由于北侧高崎机场控高限制以及城中村拆迁难度大等因素的影响，站点地区难以进行高强度开发。

5.1.2 平衡状态：火炬园站、乌石浦站

火炬园站和乌石浦站目前属于站点地区节点价值与场所价值相匹配的平衡状态。其中，火炬园站的协同性更高：其作为换乘站，具有较高的可达性；站点西侧有城中村等存量用地，土地再开发潜力大，未来凭借轨道交通带来的交通区位优势，必将得到充分开发。乌石浦站节点价值更高：其地处SM商圈核心，商业功能聚集，使得地区人流密集，进而可促进公交设施的发展。

5.1.3 压力状态：吕厝站、湖滨东路站

吕厝站、湖滨东路站目前处于站点地区节点价值和场所价值高水平协同、发展接近饱和的压力状态。吕厝站和湖滨东路站均为换乘站。吕厝站靠近轨道交通网络中心区域，可达性高，站点周边道路系统完善、路网密度大，尽管该站点在所有样本中土地开发强度最高，但过于单一的用地功能是制约其土地价值进一步提升的主要因素。湖滨东路站所在的筼筜湖片区是厦门市岛内地区人口聚集度最高且房价最高的片区之一，站点地处厦门火车站商圈，南侧紧邻万象城购物中心，土地价值高，其场所价值已得到充分挖掘。

5.1.4 失衡场所：镇海路站

镇海路站目前处于站点地区场所价值高于节点价值的失衡场所状态。其位于厦门老城片区，周边旅游、商业资源丰富，土地价值高，人口密集，具有较高的场所价值，但站点的轨道交通可达性较低，路网系统不完善、街区封闭，路网穿行度差，其交通系统难以疏解地区高密度开发带来的大量人流，易出现拥堵情况。

5.2 协同性改进建议

5.2.1 从属：把握优势，明确发展方向

对于此类站点地区，应从区域尺度剖析地区发展的错位优势，明确地区在宏观区域中的职能定位，在地区发展初期，建立以某一优势项目带动地区发展的节点/场所导向型发展模式，激发地区活力，从而进入快速发展阶段。

厦门市未来重点发展方向是由岛内向北拓展，而高崎站作为衔接岛内岛外的重要节点，发挥着承载岛内外要素的重要场所功能。地区未来宜结合东侧高崎机场、西侧石湖山码头，发展商贸物流相关的产业，带动功能聚集和配套服务设施的完善。地区交通设施建设，一方面应满足机场客流的换乘需求，另一方面应满足地区商贸物流的集散需求。

5.2.2 平衡：挖掘潜力，注重协同发展

对于此类站点地区，首先应注重节点价值和场所价值的同步提升；其次应研判站点类型，明确地区发展定位，把握发展方向，挖掘地区发展潜力并制定针对性发展策略。

火炬园站应发挥换乘站的优势，构建以轨道交通为导向的发展模式（即TOD模式），完善地区公交基础设施，提高路网穿行度，借助交通区位优势和客流优势带动土地价值提升。乌石浦站应依托SM商业中心，构建商业型站点地区的开发模式，发挥商业中心对人群的集聚作用和对土地价值的提升作用，带动周边低效用地的再开发。

5.2.3 压力：避免过度开发，注重精细设计

此类站点地区应避免土地的过度开发，交通设施容量以能够满足地区高峰期交通集散需求为宜，避免大规模的建设行为，更加注重功能混合度的提升和城市设计的精细化。

吕厝站和湖滨东路站周边地区未来应以小规模的城市更新为主。吕厝站应重点提升功能混合度，增加生活性服务设施和公园绿地规模，对站点地下空间与周边地块进行一体化设计，提高地区公交线路密度，实现公交多模式换乘。湖滨东路站应在提升功能混合度的同时，激活闲置空间，精细化街道空间设计，鼓励周边居民步行出行，以缓解地区的交通压力。

5.2.4 失衡场所：优化交通，增强可达性

对于此类站点地区，应优先提升其节点价值：通过提高开放性道路密度、增加过街通道等方式增强交通可达性；明晰地区交通需求与交通供给水平，找到缺口，并有针对性地进行交通设施完善。

镇海路站未来应以增强交通可达性为主，提高地区路网密度，打通断头路，改善地区路网的穿行度；优化轨道交通与常规公交的竞合关系，解决因轨道交通建设导致的公交客流流失问题；构建公交“微循环”系统，将公交路网向社区延伸，解决轨道交通站点可达性不足的问题。

6 结语

节点-场所模型可有效地量化评估轨道交通站点地区交通与土地利用的协同程度和发展状态。本文基于节点-场所模型构建评价指标体系，对厦门市岛内发展相对成熟的6个轨道交通站点地区进行交通与土地利用协同性评价，并为其后续发展提出改进建议。

轨道交通站点地区节点价值和场所价值的协同关系具有时空动态性。而当前大多数基于节点-场所模型的实证研究仅考虑某一时间截面上站点与地区的协同程度，忽视了对于地区发展的动态分析。未来该领域的研究应以带有时间信息的多源大数据为基础，从时间和空间2 个维度构建评价体系，在分析站点地区发展现状的基础上，加强对地区发展趋势的研判。