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城市是什么——交通体系发展引发的空间形态演变
摘要: 城市交通体系经过改变可达性、 出行时间这些交通性能指标, 来影响城市的空间形态演变。一般新的交通线路建设, 往往会带动周边地区的土地开发。而交通汇集之地往往又会成为城市中的重要节点。因此, 在城市发展过程中, 如果能够有意识地将城市的土地开发与主要的公共交通线路相结合.则能在提高公共交通线路使用效率的同时, 形成紧凑高效的城市发展棋式。
历史发展的经验表明, 能否形成城市空间形态与城市交通之间的和谐关系, 往往决定了一个城市的发展后劲。因此, 对于今天的城市来说, 只有从自身的条件出发, 形成彼此适应的城市空间形态与城市交通, 才能够实现可持续发展的目标。
关键词: 空间演变、 城市交通、 可达性、 可动性、 公共交通、 可持续发展
1. 城市空间形态
1.1城市空间形态的基本概念
广义的城市形态由城市的物质形态和非物质形态两部分组成。前者与城市的物质空间环境直接相关, 即城市中各种有形要素的空间布置方式;而后者的内涵则更为丰富, 包括了行为空间、 社会空间、 象征空间、 心理空间和文化空间等多重含义。另外城市空间形态的概念还具有时间意义, 城市空间形态的时间性, 能够解释为城市空间形态在时间中的变化规律, 以及在时间影响下, 人们对于城市的认知。。
文中提及的空间形态是城市形态的物质形态部分, 具体包括城市建筑环境、 街区路网的结构形式、 土地利用的空间组织, 以及城镇群体空间组合。综合来说, 城市物质形态是一门关于各种城市活动(包括政治、 经济、 社会和规划过程)影响下的城市物质环境演变的科学。它反映的是在特定的地理环境和社会经济环境中, 人类活动与自然环境相互作用的一种结果。
1.2城市空间形态的构成要素
任何复杂的整体都能够认为是由特定的简单元素所构成, 从局部到整体的分析方法是达到最终客观结论的有效途径。对于城市形态的研究, 也不外如此。根据研究者出发点的不同, 对于城市物质形态的构成要素的理解也存在着差别:
凯文·林奇在她的《城市意象》一书, 将构成城市形态元素分为:道路、 边沿、 区域、 节点、 标志。
考斯托夫认为虽然各个城市的形态特征是迥然不同的, 可是总有一些构成元素是所有城市所共有的:城市的边界、 分区、 公共空间和街道。
中国学者武进认为, 城市物质形态的构成元素能够分为:道路网、 街区、 节点、 城市用地、 城市发展轴。
以上所提及的道路、 节点、 发展轴这些城市形态构成要素, 其本身都与交通工具有紧密的联系, 构成了连接城市形态与城市交通的纽带。
1.3城市空间形态的类型
一般采用的城市形态分类, 是从城市交通的角度出发, 根据城市的路网结构将城市形态分为不同类型。这种分类方式以城市路网作为区分不同城市形态的主要特征, 体现了城市交通与城市形态之间的密切关系。
1.3.1.星形城市
由放射形和环形道路构成主要路网结构的城市称为星型城市。
在传统的星形城市中, 主要的路网结构由放射形的道路构成, 它们主要承担城市中心和边缘之间的交通联系。可是这类城市的规模一旦超过一定的限度, 其边缘地区的交通联系就会显得薄弱, 多见于马车时代的小城市。一般的星型城市, 其路网是由放射与环状的道路共同构成, 以解决城市规模增大之后, 边缘地区的交通联系。
1.3.2.格网城市
由网格状的道路作为城市的主要骨架城市就是格网城市。由于这种城市形态结构清晰、 易于实施, 因此在各个历史时期, 出于不同的目的, 都出现过许多不同风格的格网城市。包括古希腊和罗马在一些殖民地城市中所作的规划、 文艺复兴时期的城市规划、 近代美国商业主义的格网城市, 以及东方传统的棋盘式城市等。
在格网城市中, 由于中心与边缘的概念没有那么强烈, 因此它们具有比一般城市更强的扩散力。这种扩散力, 在缺乏严格规模限制又拥有发达交通工具的现代城市中, 显得特别突出。有人认为北美城市蔓延的发展模式, 与其格网形的路网有着很大的关系。美国的底特律、 洛杉矶和达拉斯等城市的物质形态, 就体现了这种呈均质化扩散的格网。
1.3.3.带形城市
村庄和聚落沿着河道和交通线发展, 这是许多未经规划而自发形成的城市, 在发展之初都会经历的阶段。可是将其作为一种有意义的模式进行研究, 却是始于19世纪末。在逐渐认识到现代交通方式对城市结构的影响之后, 许多学者开始探索更为高效合理的城市结构, 线形城市就是在这样的背景下出现的。线形城市的形态模型是建立在一条运输干线的基础上的, 在两边布置有生产、 生活、 商业、 服务设施。次要的和不便显露的设施则建在主干线外侧的平行地带。这样两边的居民就能够平等的享受快捷的交通、 高效的基础设施、 优美的自然环境, 最短的通勤时间和距离。同时线形城市的灵活性要比格网城市来得更强, 它能够随着地形的变化而弯曲, 也能够随着发展的需要而进一步的延伸。
带形城市理论出现在交通大发展的19世纪末, 铁路、 电车等近代交通工具的出现, 大大提高了交通效率, 并为城市的发展带来了新的可能性。带形城市正是体现了人们对于这种新的可能性的认识, 以及有意识的应用。这是人们第一次有意识的应用城市交通的作用, 来引导城市的发展, 从而形成更为高效的城市形态的实践。
1.3.4.有机城市
有机城市往往具有自由曲折的路网结构。一般来说, 地形条件的限制是形成有机城市的重要原因。另外, 一些由传统的聚落发展起来的城市一般也具有有机的城市形态。应该说任何一个城市的发展过程, 都不可能是完全自发生长形成的, 其发展过程中都离不开人为的控制, 即使是历史上著名的有机城市, 也是经过有意识的引导才形成今天如画的景观。例如欧洲名城锡耶纳, 在1346年发布了一份公告, 规定锡耶纳城市街道两旁的建筑要顺应己经形成的曲线型的街道, 重要建筑的设计要力求突出街景的优美’。由此可见这种宛如天生的”如画”的城市, 在其形成的背后也存在着人为的控制。近代对于这种自由路网的偏好, 应该始于卡米诺·西特(的《城市建设艺术》。书中西特以赞叹的言词, 对中世纪充满变化的街景进行了描述, 引发了近代城市规划中对于自由式路网的探索。包括美国的奥姆斯泰德、 英国的恩温在内的许多建筑师和规划师, 都是这种自由式有机城市的倡导者和实践者。
2. 联系城市形态与城市交通的关键要素
2. 1.与城市形态相关的交通性能指标
2.1.1.可动性
”可动性”是指人或货物发生空间移动的力量。它是衡量交通运输系统的总产出水平的一个宏观概念, 其中涉及交通基础设施和交通管理水平等多个环节。发展城市交通的目的, 就在于促进可动性的提高。可动性的增加, 会带来更多的商品流通, 从而有利于国民经济的发展。一个国家的经济发达程度与其运输可动性之间存在一种彼此促进的关系。
可动性的增加, 确实使大多数的人获得了更多的活动空间和选择自由;城市的形态也为之而发生变化。可动性在某种程度上塑造了城市形态, 它的影响具体体现在以下几个方面:.
l 城市范围扩展
交通工具的进步和基础设施的延伸, 带来可动性的增大, 意味着人们出行范围和商品流通范围大大扩展, 这为城市增长提供了先决条件, 使得城市的范围得以不断突破原来的城市边界而延伸到更远的地方。原来属于郊区的那些地方被吸纳到城市中心内, 新的发展又不断的使那些未经开发的乡村和绿地成为新的郊区。在这样的城市化的进程中, 不但人口开始向城市集中, 城市的范围也在扩大, 这经常出现在前期的工业城市中。能够说可动性的增大, 为城市范围的扩展, 创造了物质基础。
l 城市集中
由于城市中的交通基础设施发达, 其拥有的可动性要高于周边地区。从经济学的角度上来说, 由于城市中的企业和个人拥有较高的可动性, 她们就能够在更大范围内选择所需求的物资, 这样就可能得到物美价廉的产品, 从而降低了生产成本和生活消费, 因此她们就能够在市场竞争中占有较为有利的地位。城市的这种可动性优势, 吸引了周边地区的人口向城市的集聚, 导致了城市中心人口数量不断增加, 这经常出现在城市化的初期。能够说对可动性的追求, 促使了城市集聚的出现。
l 城市分散
当城市集聚达到一定程度, 由于交通基础设施建设无法适应人口密度的增大, 这不可避免的会造成了交通压力和环境污染。以1953年的巴黎为例, 公共汽车的行驶速度为每小时13公里, 而到了70年代, 这个数字降低到每小时9公里, 这相当于早期的公共马车的行驶速度’。城市交通系统的超负荷运转, 使得市区内的可动性优势逐渐减弱。当这种趋势发展到一定的程度, 城市内部的交通会向郊区分流。在某些国家, 发达的交通基础设施网络己经在郊区形成, 这使得可动性在郊区和中心之间呈现平均分布, 甚至有高于城市的趋势。这意味着空间对于资源的流动的约束大大的减少了, 人们不必聚集在城市中就能够轻松获得各种物资和信息, 对工作和居住地点的限制也因此而减少了。当然交通因素并不是导致城市扩散的唯一原因, 对于宽敞、 舒适的郊区生活的向往, 经济收入的提高, 拥有和使用小汽车费用的降低, 以及当代通讯技术的发展共同导致了城市分散格局不可避免的出现。
2.1.2.可达性
可达性(accessibility)一般是指到达一个地方的方便程度, 其中涵盖了出行时间、 交通成本、 交通舒适程度等概念。在市场经济条件下, 可达性在很大程度上决定了城市功能的空间结构, 因此它是影响城市交通与城市形态的重要因素, 也是联结城市交通与城市空间形态的关键纽带。
在市场经济规律引导的城市中, 可达性是影响城市中土地价值的重要因素。一般来说, 可达性较高地方的土地价值就越高。根据经济地理学原理, 各个地区可达性的差异, 在市场机制的调节下, 会转换为土地价值差异, 从而使城市中各种功能用地的布局呈现出一定的规律。具体来说, 就是由于不同的功能用地对于地价的支付能力是不同的, 它们会自发的在城市中选择适合的发展区段, 相似的功能也会因此而在空间上相对集中, 形成一定的功能分区。例如, 金融、 商业、 服务业具有较高的竞争能力, 能够支付较高的地租, 因此往往位于城市中心, 依次向外则是工业、 住宅及农业用地。
2.1.3.出行时间
对于出行时间的关注, 最早能够见于1951年美国规划官员协会(ASPO)的报告。其中指出居民在选择住房的时候, 她们所关心的不是居所与工作地之间的距离, 而是她们往来于两地之间所需花费的时间。在报告中还提出了”等时间线”的概念, 至今依然被用来表述城市各个部分到达城市中心所需时间上的关系。
来往于居所和工作或学习地点之间的交通, 称为通勤交通。它是城市中最主要、 也最为稳定的交通流量。根据温戈的经济学模型(通勤一居住成本模型), 通勤时间的长短, 决定了人们对于居住地的选择, 而这又在很大程度上决定了城市的范围。根据现有的研究成果发现, 人们所能够接受的最长的通勤时间为45分钟到1小时, 这就是”45分钟定律”。人们普遍接受的时间范围内所能够到达的最大距离, 往往就决定了一个城市, 由中心到边缘的最大的径向距离, 即城市建成区的用地半径。表格1中列出了与城市中的各种出行活动有关的不同出行时间。应该指出的是人们所能够接受的出行时间, 是与她们所处的生活环境密切相关的, 一般大城市的居民所能够接受的时间要高于小城市。

在城市交通系统中, ”距离=速度*时间”的一般规律决定了在出行时间基本不变的情况下, 交通速度对于出行距离的大小起着决定性的作用。从步行时代, 到电车时代, 再到现在的小汽车与综合交通时代, 同样的出行时间所对应的出行距离大大的扩展了, 这意味着城市建成区范围也可能会随之而扩大。表格2中比较了不同交通方式, 在半小时的出行时间内以行程为半径所覆盖的城市面积。

步行
自行车
公交车
电车
快速轨道
小汽车
速度范围( km/h)
4-5
8-15
10-25
10-20
30-40
35-45
速度取值( km/h)
5
15
20
15
35
40
半小时行程距离( km)
2.5
5
10
7.5
17
20
0.5小时行程为半径得到
的建成面积( k㎡)
20
80
320
710
910
1300
交通工具的其它特性也会影响到使用者的出行时间, 从而表现在具体的城市的形态上:
步行时代, 人们的可达性在各个方向都是相对平均分布的, 也就是说人们到任何一个方向所需用的时间是均等的, 因此城市呈现圈层式的均衡发展。
轨道交通(主要指早期的通勤铁路)开始出现的时候, 城市的发展总是趋向于交通站点, 因为出行时间的限制, 使人们不可能远离站点去选择她们的居所。
高速公路时代, 四通八达的高速公路网, 既能够作为主干交通, 同时也能够作为轨道交通的支线交通, 这再次使人们的通勤时间在各个方向呈现均匀分布的趋势, 城市建成区开始出现蔓延的趋势。
在研究时间与距离的关系中, 如果我们将距离作为一个定量来考虑, 那么交通速度的提升, 则意味着人们在相同距离上所花费时间的减少。由于人们对于空间距离和交通舒适度的感受, 在很大程度依靠她们对于时间的感知。因此如果以时间作为单位, 得到的时间距离关系图, 可能比普通的空间地图更能确切的表示出人们对于距离的感知和旅程的感受。下图是一张时间一距离地图, 它表示的是欧洲的高速轨道交通所带来的高速度, 使人们以较少的交通时间完成了与原来相同的出行距离, 让人们产生了空间距离缩短的感觉。

2. 3.城市形态与城市交通的相互关系
城市交通系统经过改变可动性、 可达性、 出行时间这些交通要素, 也会引发城市功能结构、 土地利用强度、 城市规模、 人口密度这些城市形态特征的变化。这样就在城市形态与城市交通之间形成了一个相互促进、 相互制约的互动关系( 见下图) 。在这个互动系统中, 由于城市形态与城市交通受到经济、 政治、 技术、 文化价值取向的影响, 其本身也处于一个不断变化的过程, 因此造就了这个系统动态、 开放的特征。
对于城市交通系统来说:一方面, 城市的交通系统必须适应城市形态所提出的交通需求;另一方面, 也能够经过运用城市交通系统对城市形态特征的建构作用, 以增加城市发展的可预测性和可控制性。而对于城市形态来说, 必须有意识的形成适宜步行、 自行车、 公共交通这些交通方式的城市形态, 以达到提高交通效率、 降低交通能耗、 保护环境的目的。综上所述, 了解并运用城市形态和城市交通之间的互动关系, 对于形成可持续发展的城市模式具有深远意义。
3.结论和展望
3.1城市空间形态与城市交通之间的互动关系
城市空间形态与城市交通之间存在着复杂的互动关系, 是推动城市发展的主要动力。随着城市发展, 这一关系中的双方也会发生变化, 呈现出不同的特征, 从而构成了一个开放式的互动系统。
在这个系统的内部, 城市交通的发展一般是从交通工具的更新开始的。而这又会进一步引发其它交通基础设施的一系列变化, 包括运输枢纽的布局、 交通干道与城市本体的关系、 城市的路网结构, 以及街道尺度等等。交通基础设施发生的这些变化, 投影在物质空间上, 会直接反映为城市物质形态的改变。另外, 城市交通的发展也能够用可动性、 可达性、 出行时间这些具体的交通指标来衡量, 它们在数值的变化也会导致城市物质形态特征的变化。
3.2城市形态与交通之间和谐适应的关系是可持续发展的前提
”可持续发展”就是在满足我们当代人需要的同时, 亦不剥夺后代的需要。如何充分利用地球有限的资源, 实现资源消耗和再生之间的平衡, 是今天城市所面正确重要课题。如果说城市发展带给我们最大的便利是可达性的增加, 那么这种便利的获得, 也为城市未来的发展埋下了巨大的隐患。从步行、 马车、 电车到小汽车, 在交通速度突飞猛进的同时, 城市交通所耗费的能源和产生的污染同样是巨大的。随之出现的城市蔓延, 以及为适应这种蔓延形态而建立的城市交通系统, 更加剧了这个隐患。
在城市发展过程中, 伴随着城市人口和经济要素集中程度的提高, 以及城市建成区范围的扩大, 城市形态经历了从最初绝对集聚的点状, 到后来相对集中的面状、 带状, 现在正向着集聚和分散并存的趋势发展。城市空间形态的集聚和分散都离不开城市交通系统的支持, 一般来说与公共交通适应的是相对集中的城市形态, 而小汽车交通和现代通讯的发展, 则可能带来城市的分散化和郊区化。今天世界许多国家小汽车的拥有率和使用率都有所上升;通讯事业的发展, 使得信息的传递已经超越了空间的限制;而郊区化所带来的宽松的生活环境, 也更符合普通市民对于理想生活环境的追求;似乎从技术支持到人的主观需求都出现了城市分散的倾向。
可是城市分散并不一定意味着城市蔓延, 最近提出的紧凑城市, 就以多中心分散的城市形态, 代替了单中心蔓延的城市形态, 体现了城市集聚和分散的双重优势。紧凑城市的形成, 必须综合运用城市规划、 政策、 法规等方法约束城市形态, 使之形成一种集中基础上的分散。经过在城市形态和公共交通之间, 建立一种和谐适应的关系, 从而达到降低能源耗费, 减少污染, 保护开放空间的目的。
中国的城市建设正处于一个快速发展时期, 如何处理好城市交通与城市空间形态之间的矛盾, 避免走西方城市的弯路, 是今天迫在眉睫的一个问题。
中国的一些发达地区己经进入了小汽车时代, 就全国范围而言, 小汽车数量不断增长的势头也很难逆转’。据有关专家预测, 到2050年中国每千人机动车拥有量将达到200辆, 每千人小汽车拥有量将达到125。小汽车交通确实为少数先富裕起来的人, 提供了一种便捷的交通方式。可是对于今天的中国城市来说, 如果达到像某些发达国家那样的小汽车拥有率, 我们的街道将会被小汽车填满, 伴之而生的交通拥挤和环境污染, 将使得小汽车带来的可达性变得毫无意义。
伴随着小汽车拥有率的提高, 在某些大城市中, 出现了城市郊区化的趋势。少数富裕阶层开始在郊区兴建别墅, 各类开发区竟相在郊区布局, 人口和产业向郊区迁移的现象已经开始显现。虽然在郊区化趋势的影响下, 中国大城市中心区的人口密度并没有产生太大的变化, 暂无中心区衰退之忧。可是许多城市普遍采取的圈层扩展式的郊区发展模式, 却为城市的未来发展埋下了隐患。今天, 中国的城市发展普遍面临着人口密度大、 城市交通基础设施落后、 可利用的土地资源有限等矛盾, 而圈层式扩展只会进一步加剧这一系列矛盾。国外许多学者提出的紧凑城市、 TOD模式、 精明发展等理论, 都对传统城市所采取的圈层式蔓延的发展模式提出了批评。借鉴国外先进的理论, 将有助于我们提出适应中国国情的发展模式。对于今天的中国城市来说, 首先应大力发展公共交通, 提高城市的可动性, 为经济发展做好物质准备;其次, 应该约束城市空间形态使之形成多中心的紧凑模式, 既提高土地使用效益, 又适应公共交通发展的需要;同时, 还要严格限制小汽车的使用, 鼓励市民多种方式出行。来形成城市空间形态与城市交通之间和谐促进的关系, 最终达到可持续发展的目标。
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