长沙市老城区的慢行交通网络优化设计

■ 黄永萍

慢行交通是一种以步行及自行车为主体，包括限速和降低流量的环保型助动车和机动车共同组成，强调舒适性、经济性、生态友好性、不同交通方式间的和平共处的一种交通方式。慢行交通已经成为城市建设的重要内容，长沙市近年编制完成的《长沙市历史步道规划设计》和《长沙市重点地区慢行系统规划设计》中，老城区是重要组成部分。

一、研究范围和研究方法

（一）研究范围及案例选择

研究范围以《长沙市城市总体规划（2003-2020）》划定的长沙市老城区核心区范围为基础，选择邻近的城市干道作为边界，北临人民西路、南至劳动西路、东临湘江中路、西至白沙路，总用地面积141.4公顷。研究范围内包括化龙池、天心公园、都正街、西文庙坪、长沙简牍博物馆、黄兴南路步行街、南门口等景点（图1）。这些地点在研究范围内的分布比较均匀，对老城区路网优化的研究将以这些地点（包含邻近地段）为代表。

图1 研究范围示意图

（二）研究方法

借助全能电子地图下载器下载长沙市老城区、哥本哈根、阿姆斯特丹和佛罗伦萨的中心区地图，在ArcGIS10.2中使用创建特征文件和最大似然分类法提取各个地图中的道路，完成道路系统的矢量化（图2）。运用常规交通网络分析、空间句法和路径结构分析，将长沙市老城区与知名慢行交通中心城区进行对比，并给出长沙市老城区慢行交通网络优化建议。

图2 四个地块道路提取矢量图

常规交通网络分析、空间句法和路径结构分析是道路分析中常见的三种方法。常规交通分析主要针对公路、铁路、航空等低分辨率网络进行分析；空间句法适用于边界空间和街道的分析；路径结构分析适用于街道和道路布局的分析。研究指标的选取在参照已有研究的基础上，遵循尽可能少、尽可能全的概括道路特征的原则（图3）。

图3 研究思路结构图

路网密度：区域内道路总长度与该区域面积之比，反映道路在空间分布的相对情况。

连接度：和某个轴线直接相连的所有其他轴线的数量。连接值越高，则表示其空间渗透性越好。

整合度：整合度表示某节点和整个系统中所有其他节点之间联系的紧密程度，反映空间吸引交通到达的潜力。

平均深度值：系统中某个节点到其他所有节点的最短路程（即最少步数）的平均值。平均深度值小，表明空间具有较高的可达性。

协同度：全局整合度与局部整合度的线性相关值，表示由局部空间感知整体空间的能力，即道路的可识别性。

γ指数表示道路连线的数目与该网络最大可能的连线数之比。其计算公式为：γ=L/3(V-2)。

β指数是度量一个节点与其他节点联系难易程度的指标。其计算公式为β=2L/V。β指数的值表示平均每个节点间的连接线。其中：L 表示网络中实际存在的连线数，V表示网中实际的节点数。

二、结果分析

（一）道路交通网络分析

在道路路网位置相似、地块面积相近的情况下，长沙市老城区的道路面积远大于其他三个地区，交叉口X形率偏低，交叉口较密集（表1）。道路面积偏大，主要是由于近现代扩建的湘江中路、西湖路、劳动西路、人民西路等道路断面较宽，与长沙市老城区原来道路肌理相比出入较大。交叉口X形率偏低，表示交叉口之间的道路的连接数较少。长沙市老城区的交叉口间距较短、交叉口密度较高，仅次于佛罗伦萨，表明长沙市老城区的交叉口较密集，这些区域主要集中在化龙池、天心公园、燕子岭小区、南门口。

（二）空间句法分析

长沙市老城区的连接度和全局整合度的平均值低于其他三个地区，表明长沙市老城区道路网的整体空间可达性偏低（表2）。通过对长沙市老城区的连接度、全局整合度和平均深度值进行分析（图4，图中颜色由冷色到暖色依次代表了各指标数值的由低到高），天心公园、化龙池、燕子岭小区的各个指标均显示出其存在着较低的可达性，尽管其内部路网发达，但与外部路网的连接较少。楚湘公寓、西文庙坪和长郡中学具有较低的连接度，主要是其中存在较多线性街道和断头路。可达性和空间渗透性较好的区域为黄兴广场、南门口、黄兴南路步行街和书院路、蔡锷南路等主次干道。协同度用来表示局部空间结构与整体空间网络结构的相关性，根据HillierB（2013）的结论，0.4＜协同度＜0.7相关性较高，协同度＞0.7相关性极高。长沙市老城区协同度为0.65，具有较高的可识别性，但比其他3个地区差（表2）。通过筛选发现，长沙市老城区协同度较低的道路主要聚集在天心公园、燕子岭小区、楚湘公寓，其街巷多迂回，与周边的连接较弱。这些空间局部与全局之间的关联性较低，人群对空间结构的认知较为混乱，空间社会性较弱。协同度较高的道路聚集在化龙池、西文庙坪、南门口，其街巷环绕成的环，使得人在该区域内的行为较为单一，更容易由局部感知整体空间结构。

表1 常规道路交通网络分析数据比较表

表2 空间句法数据分析对比表

（三）路径结构分析

当γ指数接近1/3时，交通网络呈树状；当γ指数接近1时，交通网络接近于最大平面网络。长沙市老城区γ指数为0.48，与其他3个地区存在较大差值，表明长沙市老城区道路整体连接度偏低，比其他3个地区更加接近树状。

表3 路径结构分析数据对比表

图4 长沙市老城区空间句法相关图示

长沙市老城区的β指数为2.83，平均每个节点的连接道路仅为2.83条，其他3个地区的平均每个节点的连接道路为3.2条以上，表明长沙市老城区节点间连接道路较少，道路连接性较差（表3）。

三、结论与讨论

运用常规道路交通网络分析、空间句法和路径结构分析方法将长沙市老城区与哥本哈根、阿姆斯特丹、佛罗伦萨进行对比。研究表明，长沙市老城区道路交通网络存在交叉口X 形率偏低、空间可达性较差、可识别性较差和路网连接度偏低等问题。具体到长沙市老城区内部： 天心公园、燕子岭小区、楚湘公寓和长郡中学道路空间的可达性较差、可识别性偏低；西文庙坪和化龙池道路空间的可达性较差；黄兴广场、南门口、黄兴南路步行街、西文庙坪、书院路、蔡锷南路等主次干道是属于街道空间较好的地段。

针对长沙市老城区慢行交通网络的现状问题，宜进行以下优化：（1）都正街、天心公园、化龙池是长沙市老城区文化展示的重要地段，需要在现有路网基础上增加路网连接和交叉口密度，并尽量保持交叉口的X形式以确保道路具有较好的连接性。（2）燕子岭小区、楚湘公寓、长郡中学其内部空间具有一定的私密性，可适量增路网连接，满足其使用功能。（3）整个长沙市老城区宜优化现有迂回小巷或者断头路，尽量使得道路网以成环成网的状态存在，以确保良好的慢行交通网络环境。