【提要】
除了服务本地发展以外,城市一般还承担着服务周围腹地的区域性职能,从而吸引大量以商务、旅游等目的为主的短期驻留人口,造成城市日常运营中的“实际服务人口”越来越偏离传统城市规划体系中的“常住人口”,这一现象在特大城市尤为凸显。基于手机信令数据,发现杭州的短期驻留人口已经构成了一个相对稳定且不可忽略的空间荷载(约为常住人口的10%—15%),并且这一群体在时间停留、空间分布、出行强度等方面具有特殊性,对城市各类服务设施的承载压力和日常运行具有很强的扰动和压迫作用。进一步指出,短期驻留人口的存在并不是个别现象,特大城市的空间规划的响应范围应从传统的“常住人口”扩展到“实际服务人口”,从而对城市空间发展进行有针对性的优化,提高城市空间发展的科学性和城市运行的可靠性。
【关键词】
特大城市;常住人口;短期驻留人口;实际服务人口;规划响应
(更多完整深入阅读请至《》2018年第4期)
户籍人口和常住人口是当前城市规划技术体系中最关键的两个人口概念,对城乡地区的公共服务设施配置、基础设施建设、土地开发等有基础性作用。但由于高等级的城市除了服务本地发展以外,还承担着服务周围腹地的区域性职能,从而吸引到大量以商务、旅游等目的为主的短期驻留人口,造成城市日常运营中的“实际服务人口”越来越偏离传统城市规划体系中的“常住人口”,这种现象在特大城市尤为凸显。但相关研究尚未对“实际服务人口”这一概念进行严格界定,而对短期驻留人口的空间活动规律和行为特征也缺乏全面系统的分析,本文希望在这一议题上做出贡献。
从北京、上海、广州、成都等特大城市的新一轮城市总体规划编制的相关讨论来看,商务、旅游等短期驻留人口对城市发展和管理的影响,已经引起了实践层面的重点关注。其中,上海提出了“实际服务人口”概念,上海市城市总体规划(2017—2035年) 提出按照“实际服务人口”进行资源配置,也是最早建立“实有人口数据库”的城市之一。上海2035总体规划编制实践中提出,作为国际门户枢纽和超级大城市,上海规划必须考虑到保障包括常住人口、半年以下暂住人口、跨市域通勤人口、短期游客和商务访客在内的实际服务人口的需求(石崧,2015);北京则提出了“管理服务人口” 的概念, 即北京城市总体规划(2016—2035年) 中提出构建面向城市实际服务人口的服务管理全覆盖体系,在常住人口2 300万人控制规模的基础上,考虑城市实际服务人口的合理需求和安全保障(北京市规划和国土资源管理委员,2017)。可见,针对特大城市实际服务人口的评估具有重要的现实意义。
在厘清相关概念的基础上,以杭州市为例,利用手机信令大数据测算城市短期暂留人口的总量,在解析短期驻留人口的时间停留、空间分布、出行强度等方面特征的情况下,讨论面向“实际服务人口”的特大城市空间优化策略,并讨论其对城市规划的启示。
1 相关研究综述
1.1 城市规划与管理中的人口概念
我国城市规划与管理中存在三个不同的人口总量概念:第一个概念是“户籍人口”,这一概念关乎城市内部的资源分配。具体来说,城市政府将城市人口分成两类,一类是“本地城市户籍人口”,需要提供高水平的公共服务,而另一类是“非本地城市户籍人口”,这部分人口的公共服务可以“打折”,对非本地城市户籍人员甚至不必提供正式住房,这种模式大大节省了所在城市的城镇化成本(赵民,陈晨,2013),对“本地户籍人口”规模的控制成为地方政府调节城市内部资源分配的工具。
第二个概念是“常住人口”,即在本地居住超过半年以上的人口,这一人口总量概念在规划技术体系上由于“人地对应”而成为城乡空间建设的重要依据;同时由于常住人口总量被认为是最稳定的人口规模指标,对住房、基础设施、环境、医疗卫生、体育建设、文化娱乐等设施的资源配置也具有实际影响。同时,在自上而下的土地资源控制体系下,常住人口规模一定程度上变成一种城市之间争夺“发展权”、上级政府对下级政府进行资源配置的工具(牛慧恩,2007;王超深、张沛,2017;陈义勇、刘涛,2015)。
第三个概念是“实际服务人口”,这是一个尚未被准确定义的人口概念,“实际服务人口”与“常住人口”的差异主要是在本地居住6个月以下的“短期驻留人口”。通常是城市政府在住房、基础设施、环境、医疗卫生、体育建设、文化娱乐等各类设施的建设中留下一定的“弹性空间”来应对实际服务人口与常住人口之间的差异。但实际上,“短期驻留人口”与“常住人口”的时间分布、空间分布、出行强度有显著差异,现有的空间规划和管理尚未能对这一人群的特殊性做出相应的调整。
本文研究的“实际服务人口”,是指包含本地户籍人口、(没有本地户籍的)常住人口和本地居住6个月以下的“短期驻留人口”这三类人群的,在城市地区进行各种活动的全口径人口(图1)。将短期驻留人口纳入城市建设和管理的视野,研究面向“实际服务人口”的特大城市空间优化策略,在总量上对基础设施、公用设施、高等级公共设施等进行合理配置,以应对不同情景下城市实际服务人口的合理需求,具有重要的理论和现实意义。
图1 本文研究的“实际服务人口”的构成示意
1.2 人口流动现象的统计与测度
长期以来,我国统计部门在人口流动的统计方面做出了大量的努力,但仍然无法赶上城市发展和规划的需求:①统计局将“跨乡镇街道在本地居住半年以上”的人口列入流动人口,但准确获得这一数据要依靠10年一次的人口普查或5年一次的1%抽样调查,数据更新的速度远远落后于城市建设和发展的速度;②卫生和计划生育委员会建立了全国流动人口动态监测数据库,并每年进行抽样调查和更新,但计生部门的工作重点是对育龄女性流动人口的婚育情况和计划生育服务,其数据资料也有一定的局限性;③公安局对人口流动的监测依靠“暂住人口登记”工作,但流动人口只有需要在本地就学、就医、办居住证等事宜的时候才会主动上门登记,因而“暂住人口”的数量大大低于实际流动人口的规模(陈晨,赵民,2016)。
尽管如此,在实际应用中,统计部门的“跨乡镇街道在本地居住半年以上”的流动人口数据在城市规划技术体系中对流动人口的统计仍然起到了基础性作用,但是这一技术体系忽视了在本地居住6个月以下的短期驻留人口。如果这种短期驻留人口的总量规模很小,并且对城市日常运转中的作用在空间和时间上是均匀分布的,那么仅需在城市建设中对各项设施和功能空间的建设中留有一般意义上的“弹性空间”即可,然而事实上并非如此。
具体来说,一方面,借助手机信令数据、地理位置定位数据等新技术和资源,许多学者得以对短期流动人口进行测算,他们发现短期流动人口的总量规模很大,特别是北京、上海、广州、重庆、武汉、西安等特大城市中通常可以达到百万级的水平(蒋小荣,等,2017;马春景,2016);这种在非节假日期间的流入和流出人口显示出周期性和稳定性的特征(王贤文,等,2017);此外,这种短期人口流动还有很强的地理邻近性特征。例如,有学者发现上海的“流动人口”统计中大量来自中西部地区的长距离流动,但短期人口流动可以看到显著的上海与江苏、浙江等邻近地区的联系特征(钮心毅,等,2017;周晓律,姚阳,2016;张燕,等,2014);另一方面,借助传统调查数据,相关研究发现流动人口使用各种基础设施和公共服务设施的行为特征与一般人口的差异较大(李明月,胡竹枝,2010);一些研究聚焦短期商务人口、旅游人口和学生使用城市空间的行为,揭示了各种不同社会属性的人口在空间使用方面具有显著的差异性(张燕,等,2014;钟炜
菁,等,2017)。
现有研究在短期驻留人口的空间分布和行为特征方面取得了一定的成果,对本文具有重要启示。但是,相关研究还没有对城市尺度的短期驻留人口的总量规模、出行特征和时空分布做出系统性的研究,现有规划体系如何针对这一人群的活动特征进行空间布局优化也是亟待解决的重要问题。
2 城市短期驻留人口的计算
2.1 数据的来源
本次研究采用2015年杭州的中国移动4G手机信令大数据,周期时间为连续30日。4G数据指2G、3G以及4G数据的总和,除了包含2G数据的定期位置更新、打电话和发短信等,主要增加了4G数据的上网相关信令,从而大幅度增加个人位置移动打点的密度。此外4G的基站达到8万多个,中心城区基站相对间距缩小到50—200m,相比2G基站大幅度增加了密度,定位相对更加准确。在此期间,杭州市域每日手机信令数据记录约800万个手机识别号,代表了800万个中国移动的手机用户,其占人群总用户数的比例超过70%,具有非常好的数据稳定性和数据代表性(图2)。一日之内记录到的信令记录数可达到6亿条左右,能较充分地反映用户的活动特征。本次研究使用的信令数据剔除了用户属性,同时对手机识别号进行了加密,不涉及手机用户的个人信息。
图2 杭州市移动4G手机基站分布图与相关统计
2.2 短期驻留人口的总量特征
根据手机信令大数据的特点,剔除物联网卡以后,本研究将手机信令探测到的个体(msid) 分为四类人群。第一类为常住人口,即在白天和晚上有长期重复出现率的人口;第二类为过境人口,一般为火车、高速公路等过境本地的人口,计算定义为在一天内仅出现3h以内的人口;第三类为本文着重讨论的短期驻留人口,单日出现时间大于3h的天数小于每月10d以下,其驻留天数在第一类和第二类人口之间;第四类,为其他人口,即剩余出现的人口,所占比例很小,为一些特殊人群。
数据表明,杭州的短期驻留人口,每天在100—160万人左右,日均规模为127万人,一个月内出现过的该类总人口数为936万人(图3)。同时,这些人群虽然每日快进快出,且该人群每日间有所不同,重复率较低,但却在客观上构成了一个相对稳定且不可忽视的规模(约占常住人口数的16%)。这种短期驻留人口对特大城市的发展造成了稳定的空间负荷,对土地资源、公共服务设施、基础设施等都造成了较大的压迫作用。实际上,本文作者利用手机信令数据对上海、武汉、南宁等城市也都进行了短期驻留人口(停留时间小于等于10d) 的测算,发现特大城市短期驻留人口的规模一般都能达到同期常住人口总量的10%—15%左右,这一人群的存在并不是一个偶然现象。
图3 杭州市短期驻留人口的日变特征分布
2.3 短期驻留人口在实际服务人口中的地位
为了更好地理解短期驻留人口在城市实际服务人口中的地位,我们对上述四类人群的分布状态进行概念性分布曲线图示。理论上而言,①常住人口规模应是上述四类人群中的主要组成部分,在概念图的右侧形成一个高峰;②当停留时间达到1天就成为短期驻留人口,短期驻留人口1—2d的数量规模最可能形成第二个高峰,而随着实际停留时间的增长,短期驻留人口在我们的技术取值范围内(即1—10d的区间) 可能呈现下降趋势;③当停留时间超过10d的界限后,少量的其它人口开始出现,他们的出行天数大于短期驻留人口但小于常住人口,从常理推断,这类居住让时间超过10d以上的非常住人口的规模可能保持在一个较低的水平;④过境人口在城市中的停留时间最短,小于3h,且人数随着时间的增长快速降低,在总体人群中所占比例极少,同时对于城市内部的重大基础设施与交通的影响基本可以忽略不计,但这类人群的绝对规模,与城市的交通枢纽地位有关。在实际测算中,我们认为上述人群中的①、②、③类人群构成了城市“实际服务人口”。
大规模观测该类人口,目前在传统调查方法中,一般采用旅馆、对外交通枢纽等地进行抽样进行扩样估算,其准确率较低,不适合这类活动非常不稳定的人群。手机信令数据是目前最为准确的技术方法,对于大规模宏观整体性观测提供了较好的观测手段。采用上述数据,我们对上述四类人口在杭州市的城市实际服务人口中的分布进行了实证验算,发现扣除过境人口以后,①短期驻留人口、②常住人口和③其它人口分别约占15%、80%和5%,基本验证了上述假设(图4)。这种人群分布特征说明,如果能掌握短期驻留人口和常住人口的总量和出行特征,就可以为95%左右的城市实际服务人口提供更为精细化的空间优化方案。
图4 四类人口分布与实证结果对照
3 短期驻留人口的城市时空影响特征分析
3.1 出行强度特征
数据显示,相对于一般常住人口而言,短期驻留人口具有较高的出行频率和出行强度。这说明短期驻留人口有着更加短、频、快、持续时间长的出行特征,这是因为短期驻留人口尽管在城市中停留时间较短,但是每天有更多的外出需求,同时他们的活动范围可能遍及各个景点,这与商务和商务人士的习惯是一致的(表1)。短期驻留人口在城市内部频繁、活跃的出行就会对城市内部的各个地方造成短时间的强扰动。
在传统的轨道交通客流预测中,一般很难预测短期驻留人口的数量,我们基于杭州移动的手机信令数据,对该类人群进行实测,发现杭州的短期驻留人口在轨道交通客流中的占比普遍超过20%,是不可忽略且较难预测的客流量。具体来说,短期驻留人口在轨道站点的分布主要集中在1号线、4号线,平均占比达到24%,这主要是因为该轨道联系两个火车站,相对而言,2号线短期驻留人口占比要低很多只有10%,同时据统计,短期驻留人口进站比例超过20%的站点都在1号线沿线。这主要是因为1、4号线沿线有火车东站、余杭高铁、客运中心、城战(连接杭州火车站) 等重要的对外交通枢纽,同时还有西湖文化广场、武林广场、凤起路、龙翔桥、安定路、湘湖等一系列旅游景点,这些站点的短期人口呈现出较强的集中度,也是主要的聚集地(图5)。显然,短期驻留人口的这种时空集聚性会对轨道交通产生较大的冲击。
图5 杭州市轨道交通短期驻留人口进出站比例
3.2 时间停留特征
进一步考察短期驻留人口出行的时间停留特征,发现这一人群在杭州的停留天数主要为1—3d,少数为4—10d,而一般3d以下出行的主要目的包括旅游、商务等活动。从短期驻留人口时变特征分布图中可以看到,他们的活动时间主要集中于白天10:00到夜间22:00之间,且下午17:00人群聚集最为显著,夜间23:00以后人群聚集度显著降低,在凌晨5:00数量达到最低值,其时间分布特性与常住人口类似。其中,需要指出的是,短期驻留人口数量的最低谷并不是传统意义上的凌晨12:00—3:00间,这可能是因为早晨6:00后人们开始苏醒,打开了手机的缘故,这一特征在常住人口中也类似(图6)。也就是说,包括用手机信令数据测定短期驻留人口数量的变化并不仅仅是因为该时间段内有该类人群离开或进入了城市,同时也与人们开关手机的行为相关,这是手机信令数据有所不足的地方。
图6 杭州市短期驻留人口的一日时变特征分布
3.3 空间分布特征
考察短期驻留人口出行的空间分布特征,可以发现短期驻留人口在空间上主要还是聚集于上城区、下城区与江干区,这是杭州的城市中心,周边的生产性服务业和商贸业非常发达,当然也与周边的主要旅游景点西湖息息相关。日间人群较为密集,主要集中于各大商务中心、商业中心、交通枢纽以及重要景点附近,夜间人群则较为分散。从图7可以看到,通过铁路(主要是高铁)、高速公路进入杭州的短期驻留人口较多,飞机次之、长途巴士最少。进入城市后,活动区域则主要在西湖风景区周边向外逐渐扩散。可见,杭州东站、杭州火车站和萧山国际机场等对外交通连接枢纽的短期驻留人口呈现出较为明显的日间活跃、夜间平静的特征。
图7 杭州市短期驻留人口分时段空间特征分布
图8进一步显示了短期驻留人口在高峰时段的空间分布密度。在火车东站等对外枢纽,短期主流人口在高峰时段每平方公里密度竟高达1.8万人/km2,西湖景区周边也普遍达到了1万人/km2,中心城区平均达到约3 500人/km2。相对于城市总体规划中的土地使用的标准强度——常住人口平均1万人/km2而言,短期驻留人口对于当地城市服务承载力的增量冲击幅度高达35%至180%。
图8 杭州市短期驻留人口高峰时段空间影响强度分析
4 面向“实际服务人口”的特大城市空间优化的规划响应
4.1 基于区域性职能的空间承载力再定义
特大城市通常承担着一定的区域性职能。一般来说,城市等级越高,区域性职能就越强,而实际服务人口与常住人口在总量规模上的偏离度也就越大。例如,杭州市区域性的行政中心、商务中心、旅游中心和交通枢纽,这些职能的塑造是短期商务人口、旅游人口等短期驻留人口形成特定规模并长期稳定存在的基础。目前,我们已经可以借助技术手段对短期驻留人口规模进行测算,每天约有100—150万人的短期驻留人口进出杭州市区,在“常住人口”的基础上构成了一个稳定的增量人口规模,且占杭州市常住人口的10%—15%,是不可忽略的数量。这将对城市发展所依托的水、电、燃气、通信、固体废弃物、污水、消防等公共设施和机场、铁路客运站(包括高铁站)、铁路货运站、公路长途客货运站、港口客运码头、轨道交通站点、公交枢纽等交通基础设施等形成一个稳定的增量负荷,因而在对城市发展的“空间承载力”计算时应该考虑这部分相对稳定的增量人口。
因此,如何对短期驻留人口的发展规模进行预测,构成了特大城市发展中的一个重要命题。实际上,上海、北京等特大城市在常住人口规模的基础上,都要留出一定量的“弹性人口规模”,实际上是对短期驻留人口的稳定负荷的一种经验性安排,本文则对这种经验性安排进行了定量测算,但还没有对短期驻留人口的出访目的进行区分。随着未来智慧城市的发展,如能将手机信令数据与其它多源数据结合,获取这一短期驻留人口的真实到访目的(如准确区分短期商务、短期旅游、短期通勤等),则可以准确地评估一个特大城市的区域性城市职能的建设水平,从而对应于区域性城市职能的建设来预测短期驻留人口的增长规模,从而真正将特大城市的空间发展的服务对象从“常住人口”转向“实际服务人口”,从而构建更为科学的“人地对应”关系。
4.2 围绕特定功能设施的空间布局优化
从常住人口到实际服务人口,两者之间的差异不仅表现为总量规模,还表现在短期驻留人口空间分布的不均匀性。以杭州为例,作者发现,短期驻留人口主要聚集在交通枢纽区、商务办公区、市级商业中心、西湖旅游风景区、CBD地区等特定功能区,这就要求对上述地区的商业服务业设施、绿地与广场、公共服务设施等方面的空间资源配置进行优化。在围绕特定功能设施的空间布局优化中,应当认识到不同的设施对实际服务人口中的三大人群,即本地户籍人口、(没有本地户籍的)常住人口和短期驻留人口的服务作用有很大差别。表2列出的六类职能的公共服务设施中,高等级的、具有区域性服务功能的设施项目对短期驻留人口的服务作用最为凸显,其中相当一部分设施项目对(没有本地户籍的)常住人口的意义不大,有时甚至连“本地户籍人口”都不是这类设施的主要服务对象。
然而,无论是《城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011)》,还是最新的《城市公共服务设施规划标准GB50442 (修订)(征求意见稿)》,其中的空间资源分配都是以“常住人口”为基础的,而没有考虑到随着城市规模等级上升造成的“实际服务人口”与“常住人口”之间的显著差异性。因此,在现有技术体系下,特大城市政府对于高等级的文化、教育、医疗、商业、商务的常规性投入可能是不足的,这提示了传统城市规划技术体系上可以进一步优化特大城市空间布局的方向。
本文认为特大城市是区域性的政治、经济、文化中心,也有可能是体育、医疗、商业、办公、休闲娱乐、制造业、物流和旅游的区域性中心,这些区域性职能的发挥有赖于一系列特定功能和服务设施的建设。因此,特大城市应以“实际服务人口”为基础对上述公共设施类型进行空间资源配置。
4.3 针对短期驻留人口空间荷载特征的冗余系统设计
从常住人口到实际服务人口,需要考虑不同人群的空间荷载特征。具体而言,本地户籍人口的空间荷载特征是“长期、稳定、空间分布均匀”,(没有本地户籍的)常住人口的空间荷载特征是“长期、稳定、空间分布不均且集中度一般”,而短期驻留人口的空间荷载特征则是“短期,不稳定,空间分布不均匀,且集中度极高”。特别地,短期驻留人口具有比前两类人口更加短、频、快的出行特征,他们从各大交通枢纽和主要城市出入口进入市区的交通系统沿线和到达特定区域后对该区域的公用设施造成的短期高强度的荷载压力。
这种强度特征对特大城市各项设施系统运行的稳定性、安全性和可持续性形成极大的挑战。因此,为了提高特大城市的交通枢纽区的社会治理、本地公共交通系统的通畅运行,资源能源的可持续利用,公共环境问题的预防,以及城市的消防和防洪安全等方面的水平,就需要在道路与交通设施、公用设施的设计中,进行一定的冗余系统设计,强化整个交通基础设施系统和公用设施系统的抗冲击能力,增强系统的可靠性。
5 结语
以杭州为例,本文发现特大城市的短期驻留人口已经构成了一个相对稳定且不可忽略的空间荷载,且这一人群对城市各类服务设施的承载压力和城市运行有显著的扰动和压迫作用。短期驻留人口的存在并不是个别现象,这也就是北京、上海、广州等城市总体规划中强调“实际服务人口”的意义所在。
短期驻留人口的数量及其占城市常住人口的比率,代表着该城市具有某些特殊的职能。首先是城市在区域层面的作用,城市在区域层面连接度越高,城市分工依存度越高,短期驻留人口就越多,例如杭州作为全省的政治经济中心;其次是该城市交通体系的集疏运能力,一方面,对外交通有很强的对外联系能力,比如杭州作为省域的交通枢纽之一;另一方面,市内交通具有强大的快速疏解能力,如拥有地铁系统的北京、上海。总之,随着城市区域性职能的不断发展,短期驻留人口的绝对数量和相对数量都在不断提升,特大城市空间规划的响应范围应从传统的“常住人口”扩展到“实际服务人口”,从而对城市空间发展进行有针对性的优化。
面向“实际服务人口”的特大城市空间优化,我们认为有三个空间规划议题值得深入思考:一是重新思考特大城市发展的环境容量和空间承载力问题;二是如何精确识别短期服务人口的出行目的并挖掘其特征规律,为城市的精准规划和精细化管理提供依据;三是如何依托新技术手段,厘清实际服务人口中的三大类人群,即(有本地户籍的)常住人口、(没有本地户籍的) 常住人口,以及短期驻留人口的出行差异,在此基础上进行冗余系统设计,从而提高城市各系统运行的稳定性、安全性和可持续性,从而为我国地方政府建设平安城市、通畅城市、健康城市等提供保障。
作者简介
施澄,同济大学建筑与城市规划学院,高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室,助理研究员,
陈晨,同济大学建筑与城市规划学院,高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室,助理教授,硕士生导师,通讯作者
钮心毅,同济大学建筑与城市规划学院,高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室,副教授,博士生导师
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