辩证分析城市快速轨道交通TOD功能
刘迁
【作者简介】北京城建设计院副总工程师、北京中城捷工程咨询公司总经理
【关键词】城市轨道交通、土地发展、TOD、SOD
【摘要】城市轨道交通建设对缓解大城市日益拥挤的交通矛盾，引导城市格局按规划意图发展，拉动城市经济等方面均显示出不不可替代的突出作用。目前，从国内城市规划学界来讲，人们对发展轨道交通的交通改善作用和经济拉动作用认识比较深入，但对轨道交通对城市格局引导作用（TOD）研究甚少。笔者根据在国内十几座城市轨道交通规划工作中遇到的问题，试图通过 “把复杂问题简单化”的原则，从分析轨道交通方式特点和城市结构发展规律入手，辨证分析在不同城市结构中轨道交通TOD功能和一般规律。
There is little research on the orienting function of urban rail transit to city layout structure, although the importance of urban rail transit on easing increasingly traffic jam and promoting economy development is discussed adequately. In this article, following the principle of simplifying the complexity, the general law of the rail transit oriented development (TOD) on different urban structure was summarized，through dialectical analysis to the specialty of urban rail transit and the development of urban structure, basing on the experience of urban rail transit planning in more than ten domestic city.
一、概述
城市轨道交通作为城市最大规模的基础设施建设项目，对城市发展有三大方面的作用，一是大大提高城市交通供给水平，缓解大城市日益拥挤的交通矛盾；二是引导城市格局按规划意图发展，尤其是支持大型新区建设；三是通过对轨道交通的巨大投入，从源头为城市经济链注入活力，并通过巨大的社会效益提高整个城市的综合价值。
近十年来，城市快速轨道交通的发展在国内大城市中得到了普遍关注，先后有接近30个城市展开了轨道交通研究和建设准备。其中北京、上海、广州、天津、深圳、南京、重庆、大连、长春、武汉已建成或开工建设城市轨道交通。根据中国国际工程咨询公司统计，截止2003年上半年，全国已经建成运营快轨137公里（不包括试运营线路），在建项目16项，线路规模约400公里，投资规模约1100亿。国家已批准立项和地方准备申请立项的还有21项，线路规模420公里，投资规模约1500亿。新申请立项准备建设的城市还有8个。这些项目中，既有大运量地铁系统，也有中运量的轻轨系统；既有地下系统也有高架系统；既有传统钢轮钢轨系统，也有跨座式单轨和磁悬浮系统。我国城市快速轨道交通建设已经进入迅猛发展时期。大规模的轨道交通建设，在改变我国大城市交通出行条件的同时，也将对城市结构、规模、土地利用强度产生巨大的影响。由于我国大规模发展轨道交通历史并不长，因此对轨道交通建设与城市发展的关系缺乏全面的经验，因此应深入研究轨道交通对城市发展的引导作用（TOD），协调轨道交通与城市规划和建设的关系。
目前，从国内城市规划学界来讲，人们对发展轨道交通的交通改善作用和经济拉动作用认识比较深入，但对轨道交通对城市格局引导作用（TOD）研究甚少，甚至是在强调空泛概念的规划下，违背了轨道交通与城市土地发展之间的规律，这些问题在通过轨道交通建设支持新区发展时显得由为突出。城市轨道交通TOD线路建设决策的失误，不但会影响城市轨道交通事业的可持续发展，甚至会影响城市土地发展按规划意图实现。笔者根据在国内十几座城市轨道交通规划工作中遇到的问题，试图通过 “把复杂问题简单化”的原则，从分析轨道交通方式特点入手，阐明在不同城市结构中轨道交通TOD功能和一般规律。
二、快速轨道交通方式的基本特点
城市快速轨道交通作为城市综合交通体系中的一个组成部分，其自身特点也决定了这种交通方式具有明显的优势，但这些优势也造就了这种方式的局限。
1863年伦敦建设世界上第一条地铁以来，其根本原因就是地面道路系统受城市空间限制不能无休止地建设，最终无法承担交通需求的增长，因此需要建设一种摆脱地面空间局限的新交通空间。但是，脱离地面的新交通空间建设意味着高成本，因此要求这种交通方式必须是集约化、高效率的，比如大运量、高速度，优越的服务水平，以提升这种方式的性能价格比。城市快速轨道交通就是在这种背景下诞生的。
城市快速轨道交通与其他交通方式始终是竞争/合作关系，与城市交通其它方式比较、城市快速轨道交通的交通优势如下：
l由于采用列车编组化运行，因此运量大，单向最高断面可以达到5万人/小时；
l由于运行系统封闭独立，因此稳定、干扰小、速度高，旅行速度可以达到35公里/小时以上；
l由于可采用地下和高架敷设方式，因此占用地面空间小；
l 永久的固定线路，容易形成交通习惯，并给“城市陌生者”以明确的提示；
l由于采用电能，因此清洁环保；
l技术水平高，因此发展余地大；
但应注意的是，轨道交通优势是相对的、有条件的。因此对应这些优势也伴随着这种方式的局限性：
l大运量要求有足够的客流需求，如果沿线土地容量限制了客流需求规模，建设轨道交通并无意义。
l速度高是相对于道路拥挤、服务水平较低（城市中心区道路高峰时段机动车平均旅行速度一般在18公里/小时以下），一但道路通畅，则轨道交通速度优势并不明显。
l不占用地面空间（高架或地下）、封闭的交通系统以及技术水平高，异味着建设的高投入。
l与道路分离，同时高速度、高投入意味着网络密度要远小于道路网，因此交通可达性较差。
l集约化高效运行，因此是不可自由支配的交通方式，而人们从行为上更趋向于采用可自由支配的交通方式（自行车、私家车、摩托车）
通过以上分析可以看出，轨道交通的优势表现在沿线道路交通供给难以满足交通需求的时候。这也可以理解为城市快速轨道交通是城市道路交通系统的补充，当道路供给足以满足交通需求时，轨道交通并无优势。
交通相对优势，决定了城市快速轨道交通的服务对象应围绕在以下几个方面：
1．服务区位：
1）城市中心区内中长距离出行
城市中心区内部交通需求巨大，而我国城市用地条件决定了道路交通供给难以满足交通需求（道路面积率比欧美国家平一般水平第1倍，道路网密度低5-10倍）。在道路拥挤，服务水平较低的条件下，轨道交通大运量、快速度优势得到体现。尤其是对城市中心区内中长距离出行有很强的竞争力。
2）大型外围组团和城市中心区之间的联系
在道路服务水平较高时，轨道交通速度优势将丧失，大运量优势也无用武之地。因此，当考虑连接中心区和外围组团时，建设快轨的先决条件是外围组团规模必须足够大，而且与中心区联系足够紧密，这样才能产生足够的客流需求。当客流需求足够大时，与之联系的道路服务水平才能降低，轨道交通相对的高速优势和大运量优势才能发挥。。
2．出行目的和特征
1）出行距离
由于网络密度低、站点分布稀疏和到乘时间长，轨道交通在交通可达性方面不如步行、自行车、和常规公交，根据莫斯科的多年统计，轨道交通竞争优势在6公里以上出行。我国由于道路密度低、土地利用强度高，轨道交通竞争优势一般在5公里以上出行。
2）出行目的和时间
由于具备大运量、相对高速度和准点的特点，轨道交通在交通高峰时段优势更为明显，服务人群以劳动、上下学出行为主，同时对上班后的商务出行，以及文化体育场所的大规模突发客流也有较大吸引力。但对高峰时段后的生活出行吸引力并不强。此外，如天气、灾害等因素造成的地面交通困难时，轨道交通将支撑城市客运的主体
3）服务人群特征
轨道交通对以下人群具有明显优势的吸引力：
l常住人口劳动出行是使用轨道交通最大人群
l由于线路固定并具有明确的地图指示，对流动人口也是使用轨道交通的主要人群。
l由于不能提供个性化服务，轨道交通是大众化（贫民化）的交通方式
l有准确时间限制的出行
l大型文化、体育活动的爆发式出行。
三、城市快速轨道交通的TOD功能
1．轨道交通引导城市结构发展的原理
轨道交通引导城市结构发展的原理就是通过大幅度提高交通供给，引导周遍土地高强度利用。一般整个过程分四个阶段：团状开发，波浪状开发、带状开发，面状开发
图1 轨道交通对沿线土地发展影响范围一般规律图
轨道交通线网中的线路按照功能可分为两个类型：
l客流追随型（SOD）：解决目前交通紧迫问题，符合现状最大客流。
l规划引导型(TOD)：目前客流不大，但可以引导土地发展导向，支持新区建设。
从目前国内轨道交通建设领域似乎有一种舆论潮流，似乎认为客流追随型线路是短视的，只有修建建设规划引导型线路才是科学的。但从国内外轨道交通建设经验看，线路建设客流效益的时效性是非常突出的，尤其是初期效益对各城市轨道交通可持续发展有决定性的意义，而获得良好初期效益的关键就是近期客流水平。从这点看，规划引导型线路建设意味着更大的风险。从科学的角度看，线网中两类线路均不可偏废，从线网规划角度看，应力求使各线路同时具备客流追随和规划引导功能，这样在建成运营后，可同时发挥缓解现状交通压力和引导城市新区发展的双重作用。
2．大城市发展形态模式
大城市在发展过程中一般表现呈现四种形态扩展模式
l同心圆圈层城市形态：具备一个强大的中心区，在其之外按距离中心远近土地利用强度逐步递减，比如北京、天津等。这类城市的土地供给制度往往受到严格限制，保持着单一强大的城市中心，城市比度较高，基础设施建设运营费用较高。这种城市结构一般说来是经济高效的，但当规模突破一定程度，城市运行的效率将随规模的扩大而降低。
l普遍郊区化城市形态：需要足够的无限制的土地供给，形成多个城市中心较均匀地分布在都市区内，城市密度低，基础设施建设和运行成本巨大。
l分散组团城市形态：用若干个相对独立的组团将大城市划分，这需要较强的政策控制或自然隔断，并以较大的基础设施投资换来良好的城市环境和均衡发展。
l中心城/卫星城城市形态：在大城市郊区建设若干一定规模的卫星城以分散大城市中心的人口和就业，这种政策需要很强的控制和引导政策以及巨大的投资。
一般认为，这4种模式中后两种是理想和合理的，但我国除个别新兴城市（如深圳）和自然分隔条件的城市（重庆）之外，成功的经验极少。这主要是：
l我国经济总体水平较低，基础设施投资能力不足。
l人口就业需求巨大
l有限的土地资源和从紧的土地供给政策
l中国人文特征的聚集倾向
因此几乎所有大城市都采用了同心圆圈层城市形态发展，这是综合条件下必然的结果和经济合理的选择，而并非人们普遍认为的是规划理念错误导致的。
随着近年来我国经济的高速发展，大城市改变旧有发展模式，追求更富持续发展能力的新城市发展模式，这种要求变得强烈而可行。主要原因是：
l大量圈层发展城市规模过大，并伴随内部土地高强度开发，引发交通、环境、发展空间等等一系列城市病症。
l经济增长使基础设施投资和运行能力得到巨大提升，个人财富的增加使人们对环境提出了高标准
l机动化引发时空距离观念的变化
l认识到构建新城市形态发展模式的两个根本条件——经济允许和交通引导。
3．轨道交通对不同城市形态的发展影响
1）同心圆圈层城市：
从交通角度讲，由于圈层城市土地利用密度高、功能布局布局就近，因此交通周转量小，效率较高。但是当密度和规模提高到相当程度后，有限的道路资源则难以承担密集的交通需求。这是我国多数特大城市如北京、上海、天津、成都的交通问题的根源之一。轨道交通在特大圈层城市中可以充分发挥其优势：
l密集的土地利用和强大的客流需求，使轨道大运量的特点得以充分发挥并部分抵消了昂贵的运输成本；
l紧张的道路空间更增加了对不占用地面空间的轨道交通方式的依赖，巨大的城市规模和拥挤的道路交通，使大量的中长距离出行更倾向采用轨道交通。
但是应该强调的是，由于中远距离出行量小，因此轨道交通在这些城市发挥作用的能力大大降低。这也就是说，单从交通角度讲等中小规模的圈层城市是不需要轨道交通的。
另一方面，不当的规划也可能造成城市发展的恶性循环：由于轨道交通大大提高了交通供给水平，反而会刺激土地的更高强度的利用，从而诱发大量交通需求的增长，这对大型圈层城市发展将产生相当大的负面影响。比如某城市为保护中心区老城，提出将老城土地使用强度、人口、就业降低一半的目标，但在老城内部却规划了1.77公里/平方公里的高密度轨道交通网，期客运能力与规划道路网总能力大体相等。这样大幅度提高老城交通供给水平，其内部的人口规模和土地利用强度肯定会被大幅度提高，这于规划意图是相违背的。
2）普遍郊区化城市形态
尽管出行距离长，交通周转量大，但由于普遍郊区化城市土地利用强度较低，不能形成集中的高强度客流需求，轨道交通集约化大运量的优势不能发挥。同时，这种城市形态下道路空间一般比较充分，为私人机动化交通方式的利用提供了良好条件。另外，分散的城市布局使轨道交通线网密度低、交通可达性差的劣势显得尤其明显。因此在普遍郊区化结构城市建设快速轨道交通要十分慎重。当然，在可预见的未来，从我国各大城市的土地资源和人口规模来看，出现普遍郊区化形态城市的可能性很小。
3）分散组团城市和中心城/卫星城结构城市
一般认为这两种城市结构是比较合理的，这也是我国大部分特大城市努力发展的理想结构方向，但形成这种城市结构难度较大，一般应具备以下条件：
l严格的规划控制措施或自然分割（山地、河流、湖泊）形成组团间隔断区域
l在城市中心与外围组团间建立足够的交通联系，使外围组团获得强大的发展支撑
l一定程度的私人机动化发展水平和较高的经济发展水平
而且，这两个类型的城市结构有向圈层城市演变的自然趋势，因为圈层城市发展模式比较经济，而组团城市形成和维持需要较高的成本。因此轨道交通可以利用自身优势引导和支撑分散组团或中心/卫星城城市结构，控制其向圈层城市演变（俗称“摊大饼）。
其原理是通过轨道交通与高等级道路构成复合交通走廊，为中心城和外围组团之间建立多方式、不同服务目标和服务水平、全天候、多行为的复合交通走廊。应该强调，道路交通本身就可以满足复合交通走廊的一般要求，但是在交通需求很大时，道路系统则无法承担，此时就需要轨道交通的支持。
因此轨道交通对分散组团作用发挥的前提是：
l联系中心区与外围组团，且组团规模足够大，最终发展可以产生足够发挥轨道交通优势的客流需求。
l需要道路系统的协同配合满足出行随意性要求和多样性选择，不能独立支撑。
l在组团间分隔地带不能设站，避免诱导城市分隔带开发。
四、结论观点。
1．如何判断哪些新区发展需要建设轨道交通？
在进行分散组团城市的轨道交通规划时，最难把握的两个问题是：
l如何判断外围组团的的规模是否足够大到需要建立与中心区的轨道交通联系？
l外围组团之间是否需要轨道交通联系？
解决以上问题的思路是：
l以定量分析为主，建立科学的交通预测模型。
l对新区的远景发展容量进行客观科学的研究，首先判断是否需要建设轨道交通和建设多少轨道交通。
l从综合交通角度进行分析，科学分析不同交通方式在不同区位的优劣，进而确定轨道交通的功能定位。
l从城市结构发展角度分析，不同的结构应选择不同的轨道交通线网形态。
2．如何判断新区发展需要何时建设轨道交通？
目前国内在发挥轨道交通TOD 功能方面最明显的误区就是只要城市出现大型新区建设项目，立刻就要求建设轨道交通进行支持。其实，判断新区发展需要何时建设轨道交通是致关重要的。一般来讲，判断轨道交通TOD线路建设时机应主要研究以下几个方面的问题：
l新区内各建设项目实施进度
l城市综合环境影响下，新区的土地价值变化速度以及吸引力变化规律
l轨道交通沿线道路建设情况和交通服务水平变化规律
l轨道交通运营体制和经营体制，以及在一定时间内企业的财务盈亏分析和城市财力的承受能力。
在以上四个方面的研究中，“新区内各建设项目实施进度”和“与轨道交通平行的道路建设情况和交通服务水平变化规律”这两方面的研究是最重要的。
一方面，轨道交通建设应与新区内各建设项目事实进度一致，作到新区基本形成目标规模时轨道交通建成运营。建设过早将形成巨大的浪费和运营负担，影响轨道交通可持续发展。
另一方面，由于轨道交通与道路交通竞争优劣的可变性，在建设轨道交通TOD线路时，必须研究平行的道路建设情况和交通服务水平变化规律。只有道路交通不能满足交通需求，并造成道路服务水平迅速下降时，轨道交通建成运营才能发挥作用。同时，判断平行的道路交通服务水平变化规律还可以帮助决策者分析“交通因素是否是新区建设发展的制约因素？”，如果不是，建设轨道交通也不能对新区建设产生根本性的支持作用。
3．城市中心区建设轨道交通也要慎重
目前比较流行的观点是：只要条件允许，应在城市中心区尽量多建轨道交通。其实，在中心区建设多少轨道交通，也应根据中心区土地发展意图来确定。如果确定中心区要以高密度发展（如纽约曼哈顿区），那么轨道交通就要多建。但我国大多城市的中心区都是希望适度降低目前的土地使用强度，因此轨道交通建设就要适度，把交通需求和交通供给维持在与土地开发强度相匹配的程度。有一种观点认为在中心区建设轨道交通可以降低道路交通压力，根据当斯定律（一般情况下交通供给早晚会被交通需求填满）判断这是不可能的，诱发的新交通需求会很快填补道路空间的余量。
4．SOD和TOD 功能能并重
轨道交通无论是SOD还是TOD类型，最终效益的体现都表现在客流效益，也就是说，这两类线路的差异只是获得客流效益的时机有远近之分，其最终目的是殊途同归。因此根据交通需求分析，线网中两类线路均不可偏废，从线网规划角度看，应通过运营调节，力求使各线路同时具备客流追随和规划引导功能。
5．轨道交通TOD 功能的总结
l轨道交通只具备相对优势，发挥这些优势的关键是客流需求，大规模客流需求是建设轨道交通的基础，这种需求可以来源于现在，也可以来源于未来
l发展新区关键要通过建设轨道交通，与道路交通一起构建复合交通走廊，与城市中心区建立便捷的联系，使新区发展获得中心区支撑。
l轨道交通TOD原理是引导沿线土地高密度带状发展，因此其TOD功能是一把双刃剑，不同的线网形态会引起不同的城市格局发展，这种格局可能是城市结构的优化，也可能是不良格局的扩张。
l轨道交通TOD作用发挥的关键是确定建设时机。建设过早将形成巨大的浪费和运营负担，建设过晚也会影响沿线土地发展目标的实现。
参考文献：
1.《中日合作城市快速轨道交通建设与规划专题研究报告》——中国国际工程咨询公司2003年6月
2.李晓江、于立 《城市土地利用——交通模式演变：规划与发展实践》：中国城市交通发展战略。
3．刘迁《国内城市轨道交通项目前期研究的发展》——《地铁与轻轨》2003-2
4．刘迁《城市快速轨道交通系统与快速路网络》——《地铁与轻轨》2000-2
