复杂网络下TOD耦合机制引导城市发展策略研究——以北京为例

樊明浩，洪于亮，戴冀峰，许丹丹

（1. 中国建筑设计研究院有限公司，北京 100044；2. 北京建筑大学，北京 100044；3. 北京城市规划设计研究院，北京 100045）

当下，以公共交通为导向的开发(transits-oriented development，TOD)模式被认为是解决“大城市病”的第一策略和根本措施[1]。国外成熟经验表明，TOD在优化城市空间布局、调整土地利用结构等物理效用十分显著。但相较于国内，尤其是已全面进入网络化建设的超大型城市，TOD理念对其规划范式是否起到引导作用；在政策导向方面，本土化TOD内涵能否有效回应市民对出行生活的价值诉求；其中的潜在效用又以怎样的传导路径或耦合机制来表达等问题仍需解决。本文基于网络特征测度对北京市轨道线网结构和城市中心体系的空间耦合状态进行识别，通过分析现状问题，提出TOD框架下的多维度耦合策略机制，进而摸索TOD引导未来城市的发展路径，成为培养TOD向城市发展政策转型的关键。

1 TOD本土化背景

TOD概念由美国学者卡尔索普在20世纪80年代末提出，发表于1993年[2]。作为一种以大容量公共交通系统为导向的城市发展模式，通过物理设计强化集约混合式的站域开发，强调回归传统空间形式语言并构造深层次社区价值，在历经新城市主义、精明增长和绿色生态交通走廊3个发展阶段后，逐步完善出6D原则框架，以可持续与智慧形式应对城市更新、滨水区再生和新城发展，并兼顾技术迭代与步行自行车、BRT(快速公交系统)和轻轨等运输工具的关系，延续了公共交通对区域规划和邻里社会结构的思考。

21世纪初，TOD学术研究开始在国内涌现[3]，适逢我国大力推进轨道交通建设的“增量时期”。然而早期规划决策体系侧重结果导向，以“经济建设”为发展核心进行土地供给。市场驱动下的TOD开发成为对公交可达性的估值行为，由此形成的土地区位级差迫使城市郊区化蔓延，错失了借助TOD策略框架实现旧城更新和邻里精明治理的变革机遇。

进入“存量时代”后，研究视角转向以TOD为技术实施路径的网络一体化设计[4]，通过多式联运网络培育生活圈、通勤圈与绿色交通出行链等业态方式，使得TOD内涵由交通工程的狭义语境向表征空间特点的广义概念深化。另一方面，在新型城镇化、京津冀协同发展等国家宏观战略指引下，TOD逐渐突破市域区划边界，延伸到都市圈或城市群的体系工程层面[5]，这不仅认同了交通运输网络和城市中心布局的耦合互动关系，也意味着构建多中心城市结构和混合土地使用形态，以及与此相匹配的综合交通运输系统，成为现状乃至未来我国大城市在TOD本土化内涵下的理想发展模式。

然而，这种模式是否真的源自对TOD理念的正确认识，还是迫于外在环境推动但仍缺乏本质思维的“伪TOD”范式？考虑到TOD是关于土地利用和公共交通的议题，将两者视为相互锁定、共发并生的系统，通过识别现状北京市轨道交通网络和城市中心体系空间耦合状态，对问题给予回答。

2 空间耦合状态识别与诊断

2.1 “耦合”概念

“耦合”(coupling)一词最早源于机械物理专业，指多个体系间通过相互影响以致联合起来的现象，后泛用于人文地理、区域经济、软件工程等领域。在交通视角中，“耦合”更多地强调某种交通方式和城市空间的高度关联性，通过分阶段规划干预或自身组织演进使双系统满足“点线面”的空间一致性和时间序列上的可控性，保证城市时空资源配置效率，实现“空间耦合”。

目前国内双系统耦合研究侧重以轨道为主导交通方式，同时基于空间视角下的交通与土地的互馈原理或经济视角下供需区位的同一化特性进行分析[5-6]。潘海啸等[7]首次解读“空间耦合”概念，认为城市公共活动中心体系应与轨道交通枢纽相耦合；曹哲静[8]则指出当轨道枢纽与商业中心叠合时，顾客与换乘客流的交织会影响轨道运输效率，有必要通过网络特征测度加以识别。由此，本文基于北京市轨道节点的网络“中心性”及其空间异质性特征，考察站域与城市中心节点的邻近程度，判断两者的耦合状态。

2.2 现状网络测度特征

1999年美国Albertz-Laszlo Barabasi教授提出关于网络连接方式的幂指数无尺度网络理论(Scale-free Network Theory)[9]。该理论指出：①真实网络中的节点连接度(指每个节点与其他节点相连的数量)呈现幂律分布，并且在随机的动态更新中，支持形成“强者越强”的枢纽节点；②一般地，当交通网络的连接方式侧重覆盖规模时，将产生符合常态分布的“公平型网络”；当过度强调连接线路的盈利潜力时，则会呈现遵循幂指数分布的“效益型网络”。

本文对2019年北京市轨道网络的连接方式进行“中心性”分析。将轨道站点区位划分为中心区、边缘集团和绿隔区3种类型(见图1)，将站点的“特征向量中心性”(eigenvector centrality)进行Zipf法则“位序—规模”排序(见图2)。特征向量中心性可认为是节点连接度的改进，表示节点本身以及所处环境的质量，通常高值节点为周边商业提供更多溢价可能。

图1 北京市中心区—边缘集团—绿隔分区示意 Figure 1 Schematic of Beijing New Town-Edge Group-Green Partition

图2 2019年北京轨道站点“特征向量中心性” 逆幂律分布 Figure 2 Inverse power law distribution of “eigenvector centrality” of Beijing rail stations in 2019

拟合结果表示，现状北京轨道线网结构呈现逆幂律分布特征，属于“效益型网络”。高质量节点(＞0.7)以中心城内多线换乘站点为主，如西直门站、大望路站和国贸站等；边缘集团节点得分则普遍偏低，排名相对靠前的3号航站楼站和巩华城站得分均小于0.2。由此可见，北京轨道线网布局极不均衡。即使近几年轨道建设速度和客运规模均已达到世界城市前列，但增量时期下的线网质量尚难以支撑和引导城市未来发展。

2.3 空间耦合状态识别

为更好地反映“中心性”的宏观效用，将得分映射到交通小区(图3、4)，并补充“接近中心性”(closeness centrality)表征节点的全局可达性。可发现，中心城区的接近中心性最高且逐层递减，表明当前土地投放受中心区位影响呈现圈层蔓延态势，城市新增功能围绕原有核心概念向外延伸，仍未打破经济集聚的单中心格局。

图3 北京市轨道站点“接近中心性”插值分布 Figure 3 Interpolation distribution of “near centrality” of rail stations in Beijing

图4 北京市轨道站点“特征向量中心性”插值分布 Figure 4 Interpolation distribution of “eigenvector centrality” of Beijing rail stations

特征向量中心性的高值节点主要集中在东部、西部和北部辐射形成的3处不规则簇，可进一步划分为8处由高换乘节点围合成的站点组团(见表1)，覆盖了四环以内主要的交通枢纽、CBD、高新产业园区和多种国际化服务社区，而四环外的交通枢纽、新型城镇发展区、商务新区等职能组团由于开发尚未成熟，对人口、产业等发展要素的吸纳能力不足，造成与周围站域的空间耦合程度较弱。

表1 “特征向量中心性”下可识别出的站点组团 Table 1 Identifiable site groups under “centrality of eigenvectors”

综上，当前北京轨网结构仍嵌套在城市向心营建的模式之下，面对复杂社会问题简单沿用交通工程语境下的“线网—线路—站点”层次传递性解决方案，脱离TOD愿景片面扭曲发展，极大忽视了广泛、潜在、连锁的社会影响。

2.4 分异格局成因诊断

实际上，这种以资源迎合投机资本的土地开发策略是以产业集聚的经济效益替代区域功能多元化需求的发展模式。通过轨道交通的高可达性将远端分散需求被迫聚集在中心核点，行政性驱动专业性功能组团的外部效益最大化。虽然保证了劳动力、信息、资金、技术等经济要素的快速流转，但极易诱发节点的场所特性向局部效益最优方向趋同，微观上催生出等级序列分明的资本化空间，宏观上虚构确定性大型职住组团，使竞争力较弱的本土居民被动外迁，拉大了服务供给与通勤需求在出行距离和空间分布上的差距。例如当前北京市东城区、西城区人口向近郊疏散形成的“空间置换”[10]现象，轨道交通的衔接看似改善了整体的出行效率，但实际上造成更多外部成本，尤其当廉租性住房没有就实质性问题供给时，更加激化了“都—城”间的供需矛盾。因此，外围新城居住组团的分散化和高净值产业向心集聚正是导致长距离通勤、限流常态化、线路超负荷运行等不经济问题的直接原因。

显然，单纯依靠双系统下的“空间耦合”形态难以解决此类问题，需要有策略性引入TOD框架。尽管有学者认为“耦合”和TOD理论，在作用机制和诞生背景上有明显差异，不宜简单照搬套用[7]，但从TOD的本土演化来看，TOD理论的价值更多地在于对其他理论内涵的充实和延伸。另一方面，双系统在空间结构层面的关联与适应只是产生耦合效益的基本物质前提，过程中是否能将合力场效应返回到系统功能层面才是耦合作用的必要表达。因此，可借助TOD框架在拓展耦合作用方面，构建多维度耦合策略机制(见图5)。

图5 TOD理论对耦合效应的延伸 Figure 5 Extension of TOD theory to coupling effect

1) 首先，以节点“中心性”为关键抓手，在空间约束下强调城市内部联系的多中心特征，突出“场所—节点—走廊”策略导向的政策引导性，厘清内在分解和传导机制，实现TOD模式下的“节点场所耦合”；

2) 其次，将促进区域职住均衡、提升公共交通出行比例、减少不必要的长距离出行作为耦合作用的根本目的，以“公平—效益”的博弈关系为核心价值取向，厘正现实认知困境，实现TOD模式下的“系统功能耦合”；

3) 再次，将未来TOD与技术创新紧密相连，注重以用户服务需求为核心导向的应用整合，以互联、共享和数字化的交通思潮规则为基础继续深化，推动交通范式向智慧化、共享化转变，实现TOD模式下的“未来发展耦合”；

4) 最后，以城市发展战略视角全面、深刻地理解TOD，借助TOD规划设计指引使TOD方案向TOD政策转变，促进规划范式转变和理念变革，实现TOD模式下的“政治愿景耦合”。

3 TOD理论对耦合效应的延伸

3.1 节点场所耦合的分解与传导

城市的集散往往会经历由单中心组织到多中心体系的过渡演变，由交通廊道串联各个功能区构成城市整体，其内在的传导机制可分解为4个方面，分解传导过程如图6所示。

图6 TOD耦合多层次分解传导过程Figure 6 TOD-coupled multilevel decomposition conduction process

1) 城市中心体系——自上而下纵向演化。自由市场驱动下，公共服务职能自发集聚在城市中心，以区位优势克服郊区化所带来的空间布局不经济性。但随着用地关系紧张、产业竞争激烈等负外部因素，部分社会投资在经济社会要素的供需关系下向外转移，原中心服务职能分化带动整体空间错位发展，最终演化为由不同等级规模、不同辐射范围、不同主导职能的城市中心体系布局[11]。

2) 公共交通系统——自下而上纵向整合。技术力量推动下，交通方式的不可替代性愈发模糊，一方面以站点可达性为触媒竞争客流资源，另一方面以接驳形式协作运营，将站点辐射范围尽可能向外延展。但当粗放式的拓展模式难以换取有效的客流增长时，需要对信息服务、票制票价等软措施进行精细化运管调整，利用邻近性设施布局和步行导向设计培养乘客公共出行习惯，将站点地区逐步升级为优势交通区位。

3) 耦合物质基础——上下调控全面统筹。在“收益—成本”的博弈下，产业集聚所带来的经济效益必然与交通外部成本保持相对均衡，但此均衡机制作用在空间中往往超过其最佳集聚规模[12]。因此，需要政府适时介入，利用一体化政策、成效评估机制等行政指令对产业集聚、交通组织、人流疏导、土地资本投入等方面进行综合体检，协调双系统内部多元化服务主体，促进耦合效用跨越式、混合式发展。

4) 节点场所耦合——内外循环需求互补。紧凑多样的土地利用结构可扩大公共交通辐射范围，使其由传统点状到“网络化”、“枢纽化”更新重构，宏观表现为公交走廊对城市整体的支撑和引导；便捷舒适的公共交通可带动周边土地区位溢价，微观上体现为对枢纽节点的复合再开发。不同物质实体和非物质流的互补需求保证了闭环机制的形成基础，而双系统间的正负向输出行为可通过不同层次下的“中心性”量化识别，进而促进站点的“节点—场所”特性相耦合。

3.2 系统功能耦合对TOD认知侧纠偏

绩效导向下的城市决策往往期望既定目标的快速实现，以及能否在投入产出中触发协同效应，使其成为推动城市可持续发展的动力之一。TOD作为一项综合性、政策性和战略性极强的社会系统工程，因此受到广泛关注。但实际上，TOD的核心内涵在于为所有人平等地提供交通模式和生活方式的选择机会，包括对客运货运、通勤游览、富裕贫弱、外来本土、当代后世等所有出行个体，并重点关注弱势群体的受益状况，保障“人人享有”的公平性底线。因此，基于“公平—效益”的价值博弈关系，对现状不同层面进行认知侧纠偏，以促成社会公平与城市发展效益之间的系统功能耦合。

3.2.1 本土引入初衷：唯里程主义——公共交通和私家汽车的主导地位博弈

引入TOD的初衷本应是利用公交导向规划缓解小汽车使用强度并提供有效替代。但从北京近期实践来看，轨道交通和高速公路的运营里程基本呈现并行增长态势，政府既承担着轨道建设、运营、维护等全寿命周期的支出补贴责任，又兼顾投资城市道路以试图满足机动车使用需求。在交通政策倾向性不明的情况下，以照顾外围需求为名义寻求价值中立与社会最优，沿职住廊道盲目扩张轨道线网规模，造成可达性与空间尺度严重失配，改善效益递减的同时带来高昂的财政负担，甚至加剧与邻近城市地区彼此的移动性风险。

实际上，这种“唯里程主义”的建设方式正是以社会代价换取交通效率的提高，指望一次性粗放管理代替连续性精细治理的工程导向范式。虽然看似为两类出行群体提供了公平的空间接触机会，但潜在内涵是对各方利益难以取舍，变相为小汽车出行创造便利条件。尤其在原概念上与“交通引导城市”相混淆，刻意强调通过城市道路建设引导新区开发，以此作为部门审批依据并获得建设资金，难以体现TOD应有的战略引领和设施管控作用，最终变成口号式的“绿色交通优先”，行动上的“小汽车阶级优先”。

因此，综合宏观投资的总盘子应首先考虑“公平—效益”取向，强调交通政策的指向性和策略性，在明确公交主导地位的基础上合理发展公路体系，谨慎向城区外围延伸，避免过度服务。

3.2.2 廊道开发实践：唯轨道主义——轨道交通和接驳公交的服务定位博弈

TOD是以现有或潜在廊道为开发核心，但对于廊道内的运输形式则需要结合城市发展阶段、投资政策、潜在需求、功能定位等方面综合确定。但由于目前各类公交方式存在强烈的竞争排斥关系，地方为使造价昂贵的轨道交通仍能维持高强度运营，便将同廊道的地面公交线路强制改为接驳线，将通勤客流被迫喂给轨道。虽然双方依然享有各自发展空间，但实际是以轨道交通塑造一个资源垄断性市场，还地面路权于小汽车，忽视多速度目标走廊规划建设和多元客流需求。一旦轨道自身运能不足，极易造成乘客流失、网络功能层次结构失衡等问题。

因此，公共交通产品配置亦应明确“公平—效益”取向，立足城市各地资源禀赋，合理看待行业发展诉求，强调大容量公共交通概念而非单纯地铁或高架轨道。特别是低成本的BRT快速公交系统可为低到中等密度建设提供TOD市场利基，如上海BRT快线和广州BRT大道，在同等服务水平下，“点对点”的出行效率与地铁几乎相同，同时还具有良好的导向开发作用和沿线土地增值作用。

3.2.3 投资开发模式：唯物质主义——上盖逐利性开发和轨道公益性投资的价值取向博弈

目前国内TOD开发仅以政府、投资商主导的“地铁上盖”模式较为成熟，潜在原因在于交通投资和城市重建的经济价值往往比改善社会目标更受上位决策的期待和支持。由此引发两类实施主体的“唯物质主义”行为：

1) 开发主体有机会将资本垄断行为过度外溢到公共空间，使资本逐利伎俩迭代为有失道德、公平与包容的TAD(transit adjacent development，公共交通站点临近发展模式)，造成站点与邻里建筑要素缺乏组织机理，彼此间只是偶然的空间凑合，土地区位价值的提升成为对社会弱势群体的空间阻隔因素。

2) 规划主体将有条件进行居民阶层的更替和职住产业的再组织，从而有效促进税收增长。如代表金融行业顶级业态的金融街、中关村和CBD的金融机构，平均每年可为北京市贡献超过16%的GDP。但这类庞大体系必须依赖于多层底端行业或外围群体的支撑，由此衍生出的大规模出行问题将不可避免地循回最初的“唯里程主义”层面，造成公益性投资转变为逐利性开发的机会成本，使政府陷入投资—亏损—补贴的恶性循环。

因此，站域投资开发上更应明确“公平—效益”取向，厘清公共利益要素和可交由市场博弈要素，强调空间+社会治理语境下的TOD政策，建立不同竞争力主体之间的土地溢出收益分配机制、外部成本分担补偿机制、更新激励机制以及必要的公众参与协商机制。

3.3 未来发展耦合对出行方式的转变

伴随着科技革新和政策推动，TOD将向着一个以智慧、绿色、共享为中心的时代过渡，与未来发展相耦合。一方面，以出行即服务(MaaS)、智慧基础设施、新能源载运工具和自动驾驶汽车(CAVs)为代表的创新技术未来将与TOD有机结合。另一方面，在PPP模式或多元协同管控下，服务主体将通过信息融合技术深度感知用户主体的内在出行需求，依托于分享导向的新增物质资源改变两者间配置机制，优化用户日常出行活动的既定方式和行为选择，逐步消除对私人拥车与用车的情感依赖，以共享经济模式直接或间接地支持TOD发展。

但需要指出，当未来数字化交通成为主流时，交通弱势群体、信息弱势群体的交通基础服务应首先得到保障。此外，由自动驾驶、网联汽车产业化引发的二次机动化高潮也要与时俱进的政策管理来匹配，通过探索智慧性与可持续性间的二分性风险与互补机制，塑造一种“政策监管引导技术”的精明治理环境。

3.4 政策愿景耦合对规划范式的再思考

长期以来，城市总体规划只是简单将TOD纳入交通工程、交通规划或站点规划，而非城市规划的综合范畴，交通发展潜力被过时的规划体系人为地限制，导致TOD规划思维和程序的系统性不强，需要构建出一套公共政策决策语境下的逻辑框架，推动TOD与政策愿景相耦合。

1) 环境、社会与技术层面的城市价值观塑造[13]。包括倡导符合生态发展理念的人类生活行为、发展优先考虑弱势群体需求的交通服务、创新解决社会不平等性为责任的智能技术。

2) 坚持目标导向和对话导向的整合式规划战略思维。以物质环境与人的关联模式为方法论前提，一体化整合城市功能区全体交通方式，巧妙挖潜存量设施空间，强调高效率、可持续性与公共交通优先。

3) 评估现状性能，描述城市未来图景。明确城市战略评估目标，借用先进技术采集评估与重点功能区移动性有关的社会排斥因素，结合多情景分析公共空间可达性和场所质量，据此定义符合政治诉求与市民生活期盼的蓝图目标，融贯城市特色和国家愿景。

4) 统筹利益方开展跨制度、跨部门、跨学科的协同规划工作流程。利用多领域交叉优势回溯愿景目标，将其分解为远期战略框架和近中期行动计划，明确挑战难点和高优先度问题，保障政策承接中战略与战术的协调一致性，争取获得上层认可并促其成为组织领导者。

5) 以技术量化支撑监测评价机制常态化。通过大数据平台系统性监测规划实施情况和投运线路服务质量承诺，完善相关评价程序流程的结构化、标准化、闭合化，确保建设期与服务期全过程的效益最大化，有效规避资金及安全风险。

6) 强化合作型实施网络与协作型治理模式。广泛开展透明式、渐进式、参与式规划形式，以优越的社区视角为规划基础推进民主进程，将咨询建议由专家精英主导模式拓展为全社会合作模式，积极吸纳交通建议，制订权责清单和督查问责机制。

7) 动态更新、持续修正规划施策路径。强调实施过程的可操作性、可纠偏性和随机不确定性。通过情景分析、监测评估和技术实践形成可快速应对技术变革、社会变动和政治环境变化的技术图则和动态调整机制，以政策“组合包”最大限度促进模式转变。

4 结语

本文通过复杂网络测度识别北京市域区划下城市中心体系和轨道交通的空间耦合状态，指明双系统现存规划建设问题，提出在TOD模式下的多维度耦合策略。 需要指出，TOD本质上就是一种众多目标复合一体的综合性公共政策，面对城市发展范式转变和理念变革，唯有将TOD规划上升到城市政策，摆脱路径依赖与思维定式，直面城市发展可持续性和社会发展公平公正性，完善增强公共政策语境下的协调治理体系与合作治理能力，长期渐进式推动规划范式变革，才可更好地促进本土化TOD模式取得成功，实现城市未来愿景与长远战略目标。