基于空间句法的合肥老城区道路网优化研究

程志刚　曲璐璐

摘 要：基于空间句法理论，利用句法模型对合肥市老城区的道路系统进行量化描述，并分析老城区道路系统形态变量数据，挖掘城市道路网络形态的内在逻辑和组构关系。观察句法模型线段分布图，提炼出集成度和智能值的特征点，为优化老城区交通问题的决策提供图像和数据支持。最后在优化后的道路网形态基础上，利用空间句法进行反证分析，论证了方案的可行性，同时也更加说明了空间句法在针对如何优化老城区道路网形态的研究上，是比较有效而且可靠的量化分析技术。

关键词：空间句法 道路系统 老城区 形态变量 特征点 可行性

随着中国特色社会主义市场经济迅猛发展和产业结构的不断优化调整，城市化进程速度加快，致使城市空间形态发生着剧烈的变化，主要体现在城市空间的外向型扩张和内部空间的重组。原因在于近年来城市人口爆发式的增长导致大量城市问题出现，如功能布局紊乱、道路交通网构成不合理、人口密集分极化、配套基础设施和住房不足等。尤其是老城区道路的发展一直保持建城初始状态，没有与扩张的城市道路综合发展，使得老城区内部道路与外部道路的联系脱节，严重阻碍了城市的交通综合发展。城市道路网作为城市的骨骼，支撑着整个城市的社会经济活动正常运转，道路系统是否合理，直接影响着整个城市交通效益的发挥。同时，在城市内部空间重组的背景下，老城区的城市更新项目都在逐个启动，交通问题成为首个凾待解决的。基于此，城市规划过程中急需对多维度的空间结构和城市交通网络进行综合的量化评测，数字化的研究分析现有道路网络与相关规划的合理性和差异性，从而对路网进行有效的规划和修改。本文以合肥市老城区为研究对象，在空间句法技术方法的支持下，量化研究城市道路网形态的合理性，探索老城区的道路网系统形态优化策略。

1理论概述

空间句法是基于拓扑学的一种空间分析方法，在对城市空间进行分析时，将复杂的城市空间简化成拓扑网络系统，通过分析拓扑结构参数和其间的函数关系，从而对城市空间系统组构进行量化分析。句法模型是一种描述现代城市模式和城市空间的新“计算语言”，其作为重要的空间表达手段和情境分析方法，可以对具有社会意义的空间构成关系进行量化分析。空间句法自问世到目前经过了近40载的发展，并取得了显著的成果，国内外学者大量的实证成果表明其是描述和分析城市街道空间形态、组构关系的一把利器。主要的空间分割方法有三种：轴线法、凸多边形法和视域法。

2研究区域概况

老城区作为合肥市最早形成的城区，位于环城河以内，总面积5.9平方公里，东西向长约3.1km，南北向长约2.3km。省市两级主要行政机关、三孝口、城隍庙、淮河路步行街、四牌楼、各大教育机构、醫院等其它公共设施云集于老城区，使其成为一个政治、金融贸易、文化娱乐、邮政、信息、旅游、医疗、教育等功能的城市综合服务中心。近年外围新城区建设及老城区城市更新，市级行政部门迁址政务文化新区。整个老城区以长江中路为轴，呈东西向带状发展，环城公园宛若一条翡翠项链环绕四周。长江中路被誉为“安徽第一路”、“翡翠项链上的金丝带”。

3合肥老城区道路网形态句法评价分析

3.1确定研究范围

严格依照空间句法理论要求和方法规定，绘制现状道路形态轴线图，步骤如下：①绘制CAD轴线图，选取最新一版合肥市测绘地形图并且结合最新的google卫星图作为底图，按照空间句法理论的轴线提取法则“数量最少，长度最长”，绘制好CAD线段地图。②将绘制好的CAD线段地图（DXF格式），导入depthmap空间句法分析软件，按照欲研究对象的特性，进行正确的操作分析软件，计算出空间句法轴线模型。③在句法轴线模型基础上，输出与之相关的一系列空间句法定量指标，通过分析道路网的集成度指标值的统计特征，获取道路网系统通达性的结构特征。

如图所示，环城公园以内的空间句法轴线模型，轴线模型上线段最红的意味着此路段集成度数值最高，线段最蓝的集成度数值最低。也就是线段颜色偏暖的是高数值，颜色偏冷的是低数值。在相关性分析中，y=x意思是用y=ax+b的形式表示这条直线，R?被称为“拟合度”。就是用一条假设的曲线，去模拟散点图的走势，参考对比吻合度的情况，意在说明变量之间的线性相关程度。当R?≥0.8时，视为高度相关，被认为用直线去近似模拟散点图分布；当0.5≦R?<0.8时，视为中度相关；当0.3≦R?<0.5时，有较低的相关性；当R?<0.3时，说明变量之间的相关程度极弱，可视为不相关。

在实际情况中，长江中路为老城区的主要发展轴也是城区东西向的交通大动脉，与之相交的各等级道路有22条。南北向的为徽州大道-阜阳路、金寨路-蒙城路为纵向的主要道路，主要道路通行能力好，集成度应当相对较高，从轴线模型上看，集成核主要在长江中路中间段和宿州路北段，与实际路网现象存在差异。其主要原因是，在使用句法模型分析城市空间时会产生“边界效应”，即沿着特定轴线的人流车流主要是受到轴线在更大的范围内的城市网络中的位置决定的。当不清楚分析范围内外的行人活动模式或其他城市功能指标是如何相互影响的情况下，越临近区域边界，研究对象的空间指标就越不能反映人流活动模式或其他城市功能指标的真实状况。所以轴线地图范围应当比所研究区域范围适当扩大，研究区域边界应当选择一些自然地理界限例如：河流、城市主干道，这样对自由活动的人流阻隔性最大，最终才能获取较准确的句法数据。因此，在此次研究中我们将轴线地图范围扩大到以一环路为界，轴线地图覆盖整个一环内的城市空间。

3.2老城区现状交通网络的句法特征点分析

通过depthmap计算得出轴线模型和散点图，我们可以看出老城区的道路网形态，在句法模型上呈现出一些特征。如下：①老城区范围内红色线段的道路为长江中路、徽州大道、花园街、阜阳路，较高集成核在老城区形成双十字交叉的中心骨骼。这部分主要道路承载着车流人流，这些空间域的集成度高、智能值大，表明这里是合肥老城区道路网最优的地带，也是人类活动最剧烈的区域，也加速了该空间内的空间积聚能力。②长江中路的集成度在整个老城区最高为In=1.88098，意味着长江中路承担着市区内部较大比重的过境来往交通流量，城区东西来往交通流造成老城区东西向交通走廊很大压力。③老城区南北向的通勤交通量主要集中在徽州大道——阜阳路、宿州路，集成度在In=1.78——1.83左右。④环城公园内东西两边很到一部分道路空间集成度处于总集成度的最后两个阶梯，其中低最低值In=0.748059。⑤图5散点图In和I3的相关性，R?=0.833927，充分展示了合肥市老城区的全局和局部集成度的高度相关性。其结果合肥市老城区的交通实际情况对比，其结果与现状基本吻合。

3.3道路网优化措施：

长期以来在道路规划建设中，往往只重视干道拓宽、立交桥建设，忽视的城市道路交通系统可持续性的有序性、协调性原则，导致城市道路问题越治越拥堵。国内外案例研究表明，城市道路系统应成网发展，各等级道路配置有序结合，才能实现在城市空间中车如流水，并穿梭自如。而合肥市老城区道路系统中断头路较多，道路通达性较差，所以完善支路和次干道的成网建设对缓解合肥老城区的交通压力非常有必要。

从计算出的及城区分段信息中可以看出集成度从第1梯度至第5梯度的所有轴线段数量占整个老城区轴线轴线段的39%，此数据说明老城区的整体通达性比较弱。结合前面总结的老城区道路网的句法特征点反应的问题，在优化道路结构中做以下调整建议。

道路网结构优化，如下：庐江路西延至永红路，东延至省委大院，北接红星路延长线；红星路西延至永红路接龚大唐巷，东延至环城东路；舒城路南延至环城南路；阜阳路寿春路口斜接徽州大道淮河路处，形成贯穿南北的完整道路系统；吴山路北侧绕古逍遥津内侧至寿春路；勤劳巷连接逍遥津菜市场平行于淮河路步行街西延连接安庆路；梳理博物馆西侧的巷道连接淮河西路，霍邱路西延至环城西路；益民街西延连接光明巷西至环城西路；金寨路三孝口处斜接蒙城路安庆路处，形成贯穿南北的完整道路系统。在局部区域无法添加直路网的，例如老城区东西两侧大片绿地——杏花公园、逍遥津公园，可适当增加此区域的环城路道路宽度，达到车流高峰期时可增加局部通行力度。

5结论与展望

本文通过讨论空间句法针对如何优化合肥市老城区道路网形態的问题，将优化后的道路网句法模型和整体、局部集成度散点图等信息进行相应比较，充分证明优化后的道路网的整体通达度比优化前有所提高。集成核也相应提高，集成度高，连接性好，可理解度也高，所以城市整体空间的协同性和聚合度越来越高，可达性好，城市空间的社会性增强。

空间句法在针对城市道路网形态的优化方面具有很强的实用性，提供了一种不同维度的城市空间形态、路网形态的新视角，即基于拓扑学的图论表达方式，数据的获取也相对较容易，计算出来的结果稳定且可靠性高。

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