控制性详细规划的道路网“系统量化”评估研究

王慧芳

在城市规划体系中，控制性详细规划(以下简称控规)对城市空间规划建设具有承上启下的关键作用，是规划管理的法定依据，对提高城市治理能力，着力解决城市病等突出问题具有十分重要的意义。道路网是控规中一项具有多重功能和高度公共性的特殊要素，科学精准的道路网规划是控规科学性的基础，是交通通行有序的保证之一。但是，目前控规道路网规划大多只简单套用规范要求的路网密度，较少考虑土地性质和开发强度带来的交通需求与道路配置的互动，远远达不到科学精准的要求。例如控规普遍存在对支路和次干路考虑不够、道路网级配不合理、大楼盘大单位影响城市路网系统、交通供给与需求失衡、对公共交通和慢行系统关注不够等设计缺陷[1]，究其原因，道路网规划的评估方法较为单一是一个重要原因。

城市是一个复杂系统，道路网是城市复杂系统中重要的子系统，具有系统层次性和空间非均一性特征，因此，迫切需要基于城市复杂系统开展道路网规划“系统量化”评估的分层次研究。在法定城市规划框架下，控规层次道路网规划应落实城市总体规划的强制性要素，加密次干路和支路，道路网配置必须与规划确定的用地性质与开发强度等土地利用控制要求相适应，即在考虑城市整体流量背景的基础上，平衡道路交通供给与交通需求的关系(图1)，而且应考虑用合适的政策、用地和投资来追求交通供需平衡、方便畅通以及对用地规划的支撑[2]。因此，在理顺城市规划道路网“系统量化”评估层次关系的基础上，控规道路网“系统量化”评估要对道路网规划的交通容量(交通供给)、土地利用规划对应的交通需求以及供给与需求的平衡关系[3]进行评估。根据控规的特点和需要，借鉴、推导和拓展现有标准、方法和模型，可得包括供给指标评估、饱和度评估和空间句法评估三个方面的控规道路网“系统量化”评估方法和模型。

1 控规道路网“系统量化”评估方法和模型

1.1 供给指标评估

图1 法定规划道路网“系统量化”层次关系Fig.1 The hierarchical relation of the “systematic quantification” in road network of statutory plan

表1 道路相关规范规定的控制数据Tab.1 Control data stipulated by the relevant road specification

表2 交叉口相关规范规定的控制数据Tab.2 Control data stipulated by the relevant intersection specification

《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137-2011)规定，道路与交通设施用地占城市建设用地的比例为10%～25%，其中道路交通设施用地不但包括道路网用地，还包括大量的公交站场、停车场、轨道车辆场等设施用地，没有单独计算道路网用地的要求和比例指标；根据《城市道路交通规划设计规范》(GB 50220-95)，路网密度通常理解为城市道路网长度与对应范围城市建设用地的比例，级配则是快、主、次、支路长度占道路总长度的比例。然而随着城市规模增加和组团式发展，城市道路网所覆盖区域非城市建设用地越来越多，密度的概念内涵逐渐复杂，再加上城市空间的非均一性，国标值的参照作用在控规层次存在越来越大的挑战。更重要的是道路网密度和各级道路的级配作为简单的量化指标在一定程度上可以反映城市整体的道路网疏密和道路等级结构，但不足以反映道路网的设计交通容量。分析长沙市上版约200km2控规成果的道路网规划发现，由于没有精准地分析道路网的长度、宽度、车道数和容量，控规确定的次干路和支路明显不足，而主干路太多太宽，导致路网占地比例已达20%，但交通拥挤等问题却未能解决。因此，综合分析相关标准规范的要求，探索控规适用的指标参照系十分必要。

道路网的交通设计容量即供给能力与道路网内各条道路的长度、宽度、面积、车道数、交叉口数量和间距等有关。在全面对照《城市用地分类与规划建设用地标准》、《城市道路交通规划设计规范》和《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)三个规范的基础上，推导出指标参照系(表1)。

按照上述国标要求低限虚拟一个400km2的单中心城市20km见方的基础方格网进行相关拓展[4]，可得对应于上述规范的交叉口密度(表2)和一般交叉口间距：快速路的间距为5km，快速路和主干路一起考虑时，道路间距为1.0～1.7km，快速路、主干路、次干路一起考虑时，道路间距为330m～500m～850m。增加各类交叉口平均密度值和间距值的评估，可相对直观地发现那些过疏和过密的道路及其交叉口。上述规范是针对城市整体的标准值，只能作为控规道路网量化评估的参照值，并非要求每个控规地段都达到参照值，有些地段可能高于或低于参照值。

为了量化评估道路网供给能力，需要逐条道路统计相关数据，不但要包括道路的长度、宽度，更重要的是要包括车道长度和设计通行能力，而且还应分类统计结果，包括要素的绝对数值和与参照系的比对情况。

1.2 饱和度和“四阶段”模型评估

饱和度是交通需求量(V)与道路供给能力(C)之比，是交通规划评估交通供给与需求关系的概念。通过饱和度数值的计算和与经验值的对比，可以预判道路的交通状况和服务水平。相应的交通规划“四阶段法”[5]和模型比较成熟，较好地解决了道路网与用地规划是否匹配的评估问题，主要包括供给模型和需求模型，可逐条道路分析其饱和度。供给模型指标主要包括道路等级、名称、长度、车道数、通行能力、交通管制等，上述指标是供给模型的基础；需求模型则根据控规划定交通分区，计算不同分区的交通出行量，通过交通生成、交通分布、方式划分和交通分配最终确定每个道路路段的交通需求量。影响交通需求的要素主要包括需求者人数、其出行次数及方式选择，而交通需求者人数(常住人口和岗位人口)和需求强度(出发量和达到量)基本上由控规用地地块性质和开发强度决定，为此在完善交通小区划分的基础上，可以通过多次计算和平衡，设定与道路网设计容量相匹配的用地性质和容积率[6]。在控规编制和审查阶段全面开展控规交通影响评价(以下简称交评)，才能从源头上建立交通供需平衡的框架。因为“四阶段”模型运算需要大量调查数据和参数，城市规划与交通规划融合有利于提高模型预测精度。规划管理部门在建立全市整体宏观模型和全面开展控规交评的基础上，才能更精准地分区发布背景参数，控规饱和度模型运算的基础才更加精准，才能提高项目交评的管理效率[7]。在条件比较困难的情况下，可先用平均饱和度匡算表进行初步评估。

平均饱和度是总需求与总供给之比，可把握规划范围内的小汽车交通的整体供需关系，可用表3匡算。计算出发量和到达量先统计到交通小区层面，按交通小区累计后再总计。出发量和到达量的计算公式如下：

建筑面积=用地面积×容积率

1.3 空间句法和轴线图模型评估

城市的空间，既是人们认识社会的渠道，也是社会作用的结果。道路网空间是特定的城市空间，既是组织城市空间的要素，也是城市作用的结果，道路网与城市其他部分的关系也可以抽象理解为“空间关系”。空间句法是一种描述现代城市空间模式的计算机语言，用集成度、可理解度等指标描述空间的通达性和关联性[8]。根据希利尔(Bill Hillier)及其团队对伦敦街道集成度值和观察流量的相关性分析，路网组构对车流量有70%的影响程度，对人流量有60%的影响程度[9]。伦敦大学学院(UCL)开发Depthmap软件的附加功能中，提供了轴线图模型的分析平台，使用方便、计算速度较快，可以揭示城市道路网所创造的空间关系。借用轴线分析法和轴线图模型，在道路网规划基础上形成空间句法轴线图，通过对应模型的集成度等指标及其分布的计算，可以分析各道路路段被关注程度的差别，也可深入探讨道路间及道路网与城市其他空间的相互关系，即自组织机制，进行多视角分析[10]。因为空间关系与交通供需关系的相关性，空间句法评估与供给指标评估、饱和度评估结合使用，可以通过寻找关注度高的道路或路段，预判交通问题可能多发的地段，深入研究道路空间与其他城市空间的互动关系，从供给和需求两个方面及其互动关系入手优化控规，达到优化供需关系和空间关系的目的。

2 长沙市五一商圈案例

长沙是湖南省省会，国家历史文化名城，中南地区中心城市。根据国务院批准的《长沙市城市总体规划(2003-2020年)》(2014年修订版)，2020年长沙都市区面积1930km2，其中中心城区规划人口629万人，城市建设用地629km2。五一商圈是长沙历史最悠久的商业中心，没有快速路穿越，主次干路建设已基本完成，道路网比其他地区密集，交通拥堵程度也比其他地区严重。五一商圈扩大范围是快速路东、南、西二环和岳麓大道围合的范围，是长沙最繁华最拥堵的中心区，快速路和主干路已基本建成(图2)。

表3 道路网平均饱和度匡算Tab.3 Average degree of saturation of road network density

图2 评估案例范围示意Fig.2 Study area of evaluated case

2.1 供给指标评估

从图2、表4、表5来看，五一商圈面积(图2中红色区域)约3.07km2，道路网规划除了快速路以外，各类道路密度基本高于规范控制指标。从规划实施情况来看，除支路还有一半左右没有实施外，主次干路已基本实施完毕。扩大范围面积(图2中黄色区域)约88km2，道路网规划中，支路网因难以统计齐全未计入，虽然总指标在规范参照值之内，但道路网用地占比指标偏高，次干路相关指标都偏低，实施率不高。

表4 五一商圈多口径路网密度指标对比Tab.4 Index comparison of multi caliber road network density in Wuyi Commercial Area

2.2 饱和度评估

按照城市交通规划分区参数设定小汽车和出租车分担23%的情况下，规划路网平均饱和度五一商圈为0.91，扩大范围为0.86，对比道路服务水平评定指标(表6)[11]，这样的数据意味着全面拥堵，即按规划人口疏散指标预测交通拥堵仍未见改善。用“四阶段法”模型逐条对相关道路进行计算(图3)，图中橙和红色部分为饱和度超过0.75的道路，从规划流量分配结果可以看到，研究范围内多条道路饱和度在0.95以上。包括湘江路、五一大道、芙蓉路、人民路，特别是7条跨湘江通道都是拥堵路段，其中猴子石大桥通过的车流量最多，其次为银盆岭大桥。这与目前的实际交通状况基本一致。

由于所处范围用地开发较成熟，道路网容量提升空间不大，因此确保疏散人口，降低建设容积率，提高公交和慢行出行比例成为缓解交通压力的关键。因此控规可能的优化包括：

(1)制定相应管理政策，提高公交分担比例，规划布局相关设施用地[12]。如增加轨道线网密度，增加中运量交通设施，优化常规公交线路，在高流量道路布局高频率常规公交线路。

(2)增加慢行设施，如历史步道，特色步道。

(3)减少规划范围内的居住、商业和办公建筑新增量。

2.3 空间句法评估

将控规道路网转换成轴线图，然后用轴线图模型计算，得出全局集成度(图4)，颜色越红，集成度越高。从五一商圈周边来看，现状和规划情况下湘江路、五一大道、芙蓉路、人民路是最受关注、集成度最高的道路，从现实交通状况来看，道路交通流量相对较大，拥堵点比较集中。这些城市主干道周边已布设了大量商业居住办公设施，通过多种方式提高其通行能力和舒适度是控规优化的目标。对照目前的交通拥堵现状，为了支持这种高关注度，可能沿人民路、芙蓉路和湘江大道加密轨道线网，或提高常规公交的运力和频率才能有效缓解交通压力，这与饱和度评估的结论是一致的。作为控规的优化，则需要结合次干路和支路的加密乃至轨道线网的加密，通过政府投资基础设施和服务配套设施，优化地块的规模、用地性质和指标，优化交通供给和需求的空间关系。

3 结语

城市规划领域更加关注系统化、精细化是城市发展和学科发展的必然。在综合运用和拓展城市规划、交通规划和系统论等方面研究成果的基础上，本研究提出了包括供给指标评估、饱和度评估和空间句法评估三个方面在内的“系统量化”评估方法，改变了目前控规道路网评估方法单一和分散的状况，对提高控规科学性具有重要意义。

长沙市老城中心区控规已经基本实施，对其道路网规划进行“系统量化”评估，并与现实相对照，可以证明这种评估的必要性和可行性。案例评估结论说明：(1)各种要素高度集聚的中心城区，即使指标评估符合或高于规范参照值，也不一定能保证道路网的供给与需求平衡，不一定可以避免交通拥堵。因此控规的道路网规划不能简单套用规范，还要对用地规划布局进行基于道路网供需平衡的调试，保障各种出行方式的合理分担比例及其空间和设施的支撑；(2)中心地段控规也可能对支路网和次干路规划不够重视，其比重偏低导致规划的交通供给不足、大街区形态、交通需求过量与集中；(3)高关注度道路往往就是交通繁忙的道路，对其应进行更加深入细致的供需互动性研究和规划优化。

表5 五一商圈扩大范围多口径路网密度指标对比Tab.5 Index comparison of multi caliber road network density in extended area of Wuyi Commercial Area

表6 道路服务水平评定Tab.6 Road service level evaluation

图3 四阶段法模型评估结果示意Fig.3 Results of four stage method model evaluation

图4 五一商圈控规道路网全局集成度Fig.4 Overall integration degree in regulatory road network of Wuyi Commercial Area

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