陈小鸿:同济大学交通运输工程学院教授、博士生导师,“交通运输规划与管理”学科(国家重点学科)的主要学术带头人。长期从事区域综合运输系统规划、道路网络规划、公共交通系统规划和慢行交通系统规划的基础及前沿课题研究工作。著作《城市客运交通系统》,发表论文20余篇。
研究意义
武汉空间与交通互动的研究具有鲜明的现实意义。
在过去的短短15年间,武汉城市建设经历了前所未有的飞跃:建设用地扩大了约1倍,人口增长了约4成,城市道路面积扩展了4倍,机动车拥有量增加了5倍。然而,在武汉每一步光辉的城市发展历程里,也伴随着相应的悖论:
就空间而言,武汉建设用地扩张的速度超前于人口增长的速度,且二者扩展方向呈现相反的态势:用地外延扩展而人口向心集聚。
就交通而论,武汉建设了4倍于15年前的道路面积,却面临着越来越不可解的拥堵。市民的通勤时间越来越长,山水城市面临着每况愈下的空气质量。
基于对现实的疑问与未来的思考,《武汉城市空间结构体系与多模式交通研究》试图拨开纷繁复杂的表象,探索空间与交通种种现象下潜藏的规律。期望通过理解武汉这座城市过往的脉络,描绘其未来可能的样貌,寻找适合武汉的交通发展路径。
研究目的
研究旨在寻求多层次多模式交通网络与多尺度空间协调,从交通先行角度引导武汉城市空间布局优化。力图以前导性研究,支撑《武汉城市总体规划》和《武汉市综合交通体系规划》修编。
研究内容
研究借鉴上海总规2040研究的方法和成果,通过提炼世界城市交通与空间发展规律,辨识武汉自身特质,梳理武汉重要交通走廊和特征分区,体现不同空间层次与区位、不同交通体系结构的交通发展目标与策略选择差异性。以量化分析,为武汉城市空间优化和骨干交通设施布局、政策引导提供支撑。
主要研究内容结构图
武汉的格局有着自身独有的特点,通过对武汉城市特征的分析,判断空间与交通上需要判断的若干关键问题,以使研究更具针对性和指向性。
从武汉城市圈的都市区、中心城,再到一江两岸的核心区,武汉空间呈现大范围多尺度的特征。
武汉都市圈空间尺度示意图
为了保障设施供给能力能够有效地支撑整个武汉空间的拓展,需要针对不同圈层下的空间发展需求探究交通系统配置方案。
武汉空间圈层结构与设施配置图
武汉全市水域面积占近1/4,可用地块如同离散在山水之间的岛屿,尺度仅为3-5km见方。这意味着同等交通服务水平下,武汉交通设施投入需要较一般城市更高,并需要同时注重交通能力保障和交通系统效益。
武汉市用地可用宽度分析图
2015年末,武汉人口为1060万,规划至2030年增长至1500-1600万,这意味着年均人口增量须达到29.3-35.9万。如果如期不能达到规划人口,则武汉交通基础设施投入和产出效益之间就可能存在风险。一个好的交通系统,必须考虑交通设施的配置留有弹性,以应对人口和城市空间发展的不确定性风险。
1、空间尺度与交通的依赖关系:时间约束空间
本质上讲,衡量交通的尺度是时间而不是空间。而城市空间尺度和交通速度密切相关,受交通速度可达的时间约束:城市空间尺度受“一小时通勤”时间约束;城市圈空间尺度受“一日商务往返”时间约束。
局部依赖整体:
城市各级中心节点、功能组团、新城的发育依赖宏观区位和区域发展:受宏观生长轴带动,同时受可发展空间制约。地处经济发展轴带上的功能节点具备优先发展机会。
尺度约束形态:
从避免城市无度蔓延、集约发展的角度上讲,城市用地形态应受空间尺度约束。城市成片延绵拓展区域以不超过15km半径为宜,超过15km半径以外不再提倡填实蔓延模式,而应采取轴向拓展策略。
尺度约束形态概念图
结构影响交通:
交通设施同样影响用地空间的形成,轨道交通塑造城市发展轴带,促进人口、岗位的适度集聚与平衡。
出行“双稳定”:
就城市自身而言,在数以十年计的长时间尺度上,交通出行呈现“双稳定”特征:1、人均出行次数变化稳定,2、人均机动化出行次数变化稳定。
出行“八分率”:
普通城市出行结构大致呈现“八分率”规律。在总体出行中,慢行交通与机动化交通一分为二;在机动化交通中,公共交通与个体机动化交通一分为二;在公共交通中,轨道交通与地面公共交通一分为二,各占1/8。
轨道决定模式:
在公共交通出行方式中,轨道交通具备优势竞争力,是决定城市交通出行模式的重要因素,其重要程度随人口密度增长而持续上升。
对武汉空间与交通特征的分析,旨在剖开表象,深入辨析城市内在的脉络与特质,以此作为规划的基础。
城市脉络:沿长江、汉江-珞瑜路,十字生长
武汉城市发展轨迹为沿江轴(长江两岸)、垂江轴(汉江-珞瑜路)十字生长。
城市格局:三镇、两岸、一城,逐层嵌套
武汉的地理中心位于长江江面,城市中心体系相对模糊。三镇的实际格局是沿长江两岸对称发展的两片,二者作为子系统一起构成了大武汉城市的整体。
新城:实质更接近功能组团,光谷、空港最具潜力
武汉现状的六个新城,从功能及与主城的关联度上来讲,更接近主城轴带上衍生的功能组团,以位于武鄂黄黄发展带上的光谷、空港组团最有发展潜力。
独立城镇:都市发展区外围,功能相对独立
都市发展区外围30-50km发展圈层上存在若干功能相对独立的城镇节点,其中孝感临空、前川、邾城规模较大,功能较为完备。
城市圈:存在差异,西北-东南向发展带最具潜力
武汉城市圈的8个城市可划分成三个群体:
从西北到东南方向的孝感、鄂州、黄石、黄冈,具有最大发展潜力;
武汉-长沙-广州发展轴上的咸宁,具有较好发展潜力,也是国家级新区最为可能的布设方向;
正西方向,即武汉-成都发展轴上的仙桃、天门、潜江,发展潜力略弱。
特征一:强轴向 弱区间
武汉交通出行联系呈现以两江核心区为圆心,沿轴向辐射的特征。交通联系以轴内为主,多数轴内出行比例高逾七成,轴间出行比例不足三成。汉江已经不再是武汉的交通屏障,而长江屏障依然值得重视。
出行需求分布示意图
特征二:中心放射 圈层递减
武汉交通出行强度呈现以两江中心为核心,由核心至外逐圈层减小的特征。二环内武昌汉口核心区人口岗位密集,出行强度最大,日出行强度超过3.5人次/平方米。
出行强度布局分析图
特征三:窄界面、强集聚
武汉用地界面狭窄,且通道客流强度分布不均衡。客流最强通道集中在汉口-汉阳区域的沿江轴、武昌区域的垂江轴区域。
通道交通流量强度分析图
交通需求分析结论:
强轴向、弱区间、圈层差异大的交通特征,决定了武汉需建立与多样化交通服务需求相适应的多层次客运体系;
而窄界面、强集聚的特征决定了主要交通轴向需要配置以轨道交通为主体的大容量公交服务。
1、空间与交通发展愿景与目标
发展愿景:
通过“满足通勤出行、平衡生活出行、高效商务出行”多维策略,使武汉的交通系统具备更好的可达性、更低的时空成本、更高的服务效率,促进空间与交通的良性互动,将武汉建设为永续、弹性、包容、活力的有机都市。
发展目标:
副中心/新城中心到主城核心,点对点不超过1小时;
副中心/新城中心到市级交通枢纽,点对点不超过1小时;
都市圈到主城,站到站不超过1小时;
85%通勤交通出行,门到门不超过1小时。
时间可达性目标概念图
2、武汉城市圈空间与交通系统架构
武汉城市圈空间圈层与交通设施系统架构如下表所示:
武汉城市圈空间与交通系统架构表
3、市域空间与交通系统架构
理想的武汉空间不应被某个“终极场景”固化限定,而应具备有弹性、可生长的框架。从空间与交通的良性互动的角度考虑,我们认为武汉应具备“核、掌、轴”的基本实体空间结构,并受圈层尺度的约束。
城市空间系统由各级节点(核)、廊道(轴)和连绵区域(掌)构成,由内至外分为不同半径尺度的圈层。
核——各级城市节点:
包括主城中心、副中心、新城中心、新市镇中心等,以商业、公建办公为主的高密度开发混合用地,人口密度要求不低于2.5万人/km2;配置各级交通枢纽。
轴——城市轴带:
综合布局岗位与居住的次高密度开发混合用地,人口密度要求不低于2万人/km2。配置大容量轨道为主体的骨干交通设施,骨干交通方式依据需求量和速度的双重要求确定。
掌——连绵面域:
除节点和轴带之外的其他区域。以居住为主的中低密度开发混合用地,人口密度要求约1万人/km2。连绵填充式发展面域尺度要求不超过15km,超过15km应以轴带型式拓展。配置常规公交等辅助交通设施。
武汉空间与交通系统结构概念图
基于武汉现状及规划用地布局和人口岗位分布,识别出武汉市7条主要交通走廊。
武汉人口强度分布图
武汉岗位密度分布图
交通联系强度模型图
按照客流强度高低依次为临空轴、光谷轴、纸坊轴、车都轴、临港轴、东西湖轴和汉阳-蔡甸轴。
交通廊道识别分析图
依据客流强度,将7条走廊分解为三级结构。
高客流走廊(A级):2条(临空轴、光谷轴)
大客流走廊(B级):4条(纸坊轴、车都轴、临港轴、东西湖轴)
中等客流走廊(C级):1条(汉阳-蔡甸轴)。
交通廊道强度等级分析图
交通廊道设施配置须符合由“轨道交通+高快速路网”构成的“双快交通”基本要求,并应进一步满足公交出行优先和轨道设施优先要求。
1、轴向出行公交优先:7个轴向的客流走廊上,公共交通承担的比例达到60%-90%。
2、设施容量轨道优先:各轴向交通以轨道交通服务为主,设施配比要求轨道交通占设施总能力的60%以上。
依据不同的服务需求,在交通走廊上配置不同功能模式的轨道交通:
七条客运走廊轨道配置要求如下:
基于对武汉现状交通参数的分析,提出理想化、可能、高机动化三种出行情景,在武汉人口发展至1500万和1800万两个阶段情况下分别测试,提出武汉7条主要轴向交通设施的布局要求。
情景一:理想化出行情景
轴向轨道网配置规模约需450-550km,轴向轨道交通与道路设施能力比约为6:4。
情景二:可能出行情景
轴向轨道网配置规模约需570-670km,轴向轨道交通与道路设施能力比约为7:3。
人口1500万可能出行情景轴向轨道设施配置图
人口1500万:交通系统服务水平饱和度约60%-85%。光谷、东西湖、车都、纸坊、武昌沿江等方向30km圈层内范围略拥挤,其余部分轴向交通服务水平良好。
人口1500万可能出行情景 轴向交通服务水平图
人口1800万:交通系统服务水平饱和度约60%-85%。光谷、东西湖方向15km圈层内,空港、车都方向30km圈层范围略拥挤,其余部分轴向交通服务水平良好。
情景三:高机动化出行情景
轴向轨道网配置规模约需750-800km,轴向轨道交通与道路设施能力比约为7:3。
整体而言,武汉人口规模发展越大,轴向轨道交通所承担的角色将越重要;当人口增加至1800万,交通系统整体运行状态可接受的状态下,轴向轨道/道路配置设施容量比需达到约7:3。
1、轨道网规划与空间协调性策略
既有轨道规划服务能力评价:
《武汉市轨道交通线网规划修编》规划轨道总规模1045km,具备承担规划1800万人口的能力。
三环内规划轨道容量充裕,可以支撑人口需求并留有余量;
三环-都市发展区内规划轨道网临空轴、光谷轴容量余量最为充裕,纸坊轴轨道布设最为经济;
武汉周边一体化区域城镇快速轨道联系亟待加强。
既有轨道规划建设时序优先级建议:
基于对《武汉市轨道交通线网规划修编》规划轨道网梳理与分析,提出既有规划轨道建设时序如下:
优先保障:630km“掌区”核心网络
进阶发展:250km“轴向”加密网络
预留控制:150km“轴间”拓展网络
轨道网建设优先级分布图
既有轨道网功能结构梳理:
武汉轨道网须具备快线、普线双重功能结构。建议7号线、10号线、11号线、16号线、17号线、21号线、金口线、邾城线按快线标准建设和运营。
轨道网衔接方式建议:
武汉核心区轨道将形成强换乘客流,轨道线网宜采用轴向衔接换乘模式,以分解换乘压力。建议武汉轴向换乘带为半径约5km的东、西2个半环轴构成,串联武昌中心、汉口中心、武汉、武昌和汉口火车站等重要节点。
越江桥隧:
越长江桥以轨道交通设施为主,道路设施仅建议快速路、主干道等重要交通性通道修建越长江设施,次干道及以下级别道路不建议越江。
越汉江桥隧建设策略为:变越江为路网,次干道以上级别均可越汉江。
路网设施:
武汉通道资源狭窄,必须慎重选择道路建设型式。建议窄用地段快速路采用高架型式,预留大中容量公交设施联合布设可能,减少对用地分割。
慢行体系应注重与公共交通、尤其是轨道交通的衔接,尤其应注重在山水分隔成的3km见方的“岛”内实现慢行优先。
依据“核、掌、轴”的基本空间格局要求,进一步细化为交通分区,提出空间对交通的匹配要求。
武汉交通分区版图
路网:慢行友好的高密度路网:15-20km/km2,路网间距不大于130m。
轨道:城市中心、副中心须有2条以上基本走向不同的轨道支撑。
地面公交:高可达性公交,人均公交乘次>1.0
慢行交通:步行通道与机动车空间上分离,在CBD区域考虑立体架构。
路网:密度不小于10km/km2,居住区路网间距<200m ,工业区<600m。
轨道:中心城非核心区轨道线网密度0.7-1km/km2,市域0.2-0.3km/km2 。
地面公交:提供中运量等多层次公交服务。
慢行交通:明确慢行路权,尊重步行和公共空间,保障连续的慢行路权。
路网:采用/改善为连通性强的道路网,生活区路网间距<200m。
轨道:强化中心城的轨道辐射,提供快轨等多模式轨道交通服务。
地面公交:与市中心联系方向,强调与轨道的衔接。
慢行交通:强调慢行安全,人行道净宽不小于2m。
路网:依据中心城标准配置新城路网。
轨道:轨道速度分层,设置快速轨道直达中心城。
地面公交:新城应建立较完善的自身公交系统。
慢行交通:慢行交通为新城内部最主要的交通方式,应得到最大程度的重视。
路网:依据中心城标准配置镇区路网。
轨道:新市镇节点需要配置快捷的轨道交通以满足与中心城的商务出行需求,但不鼓励服务大量通勤交通。
地面公交:以市域铁路/轨道站点为核心,组织高可达性公交线网。
慢行交通:慢行交通为新市镇内部最主要的交通方式,应得到最大程度的重视。