从集聚到紧凑：香港港铁站域空间居住建筑分布特征研究/ 殷子渊
From Accumulation to Compactness: Study on Distribution Characteristics of Residential Buildings in Catchment Area of MTR Stations
摘要 站点周边居住建筑的密度直接影响乘坐轨道交通的总量，轨道站域范围内居住建筑分布的整体比重与轨道交通分担出行的比例相关。针对香港74个港铁站域空间居住建筑形态特征的研究重点分析了居住单元的分布情况，站域范围的居住建筑的密度与港铁乘坐量密切相关；站域空间范围的分布情况与非轨道站影响区域的比较发现，以轨道站为核心的居住建筑集聚特征是支持香港轨道系统高效率的重要空间特征之一。围绕轨道站的居住建筑集聚能够通过居民出行活动的集聚引导商业和社会服务设施分布密度的提高，是促进紧凑空间形态的形成的基本动力。归纳在轨道系统建设、站域空间发展的不同阶段影响紧凑形态形成的各类因素，有利于合理制定以轨道站为导向的紧凑城市空间形态策略。
关键词 港铁；紧凑；站域空间；轨道站；集聚
ABSTRACT Residential density of catchment area directly impacts on the metro patronage, and the overall proportion of the residential building distribution in the railway station area is related to the proportion of the rail transit travel. Focused on 74 MTR stations of MTR Hong Kong, we found that compact pattern of urban morphology is typical characteristics of residential buildings in catchment areas of those stations. Most stations have gathered more residential buildings in catchment areas than extending regions without transit. As the most fundamental factor, the daily-life movements accelerated the accumulating of urban facilities within station areas. The relationship of compact pattern and MTR patronage has been found statistically significant, thereby principles and the approaches to accelerate catchment of metro have been concluded.
KEY WORDS MTR; compactness; catchment area; metro station; accumulation
*国家自然科学基金项目：基于可达性叠加效应的深港轨道站域空间发展潜力评价研究，项目编号：51578335。中图分类号 TU984.113文献标识码 A
DOI 10.3969/j.issn.1000-0232.2016.06.122文章编号1000-0232（2016）06-0122-05
作者简介深圳大学建筑与城市规划学院、深圳市建筑环境优化设计研究重点实验室，高级工程师，电子邮箱： szhyea@163.com 1背景
轨道系统在城市基础设施中非常重要，不仅因为其巨大的投资规模，复杂的建造过程和对城市空间深远的影响决定了轨道系统的建设必定是需要仔细研究、慎重发展。为了提高轨道系统的使用效率、发挥其经济和社会效益，如何形成轨道系统与周边城市空间的良好关系 是城市建设中核心问题之一。
从城市空间角度看，促进形成轨道系统的竞争力的核心问题在于如何让居民距离轨道站更近，引导步行加轨道的出行模式，减少私家车、抑制机动车（包含公交汽车）的使用频率。居住建筑是绝大多数通勤活动出行的起点，港铁（香港铁路）站域空间居住密度与轨道乘坐量的关联
研究作为量化研究基础，揭示两者之间作用规律的同时，可以为分类研究不同类型港铁站域空间特征提供量化标准和依据。本研究从74个港铁车站（不包含机场、口岸等等特殊功能站点）中选取了52个研究案例，通过分析居住建筑密度与轨道乘坐量、站域空间与非港铁影响区域居住建筑分布比较等工作，量化剖析了港铁站域空间居住建筑分布特征，并结合具体案例分析归纳了影响居住建筑集聚的因素。
2站域空间的空间要素聚集现象与紧凑城市形态
无论公交社区还是轨道市镇（transit village，rail town），其理论和实践的核心目的在于促进居住在轨道站站域空间内的居民选用轨道出行。许多针对轨道站吸引力的研究发现，建筑密度是站域范围内影响居民选择轨道出行的主要空间因素 [1-6]。建筑密度因素从根本上反映了轨道站周边容纳经济活动的空间分布情况 [7]，在 TOD理论中的 3Ds 和 5Ds 原则中，密度和土地多样性被认为至关重要的要素，任何功能类型的建筑密度本质上都是居民活动的密度，针对香港“R+P”建设模式与港铁乘坐量的关联研究显示，轨道站周边土地多样开发和站域空间的居住高密度分布与乘坐量显著相关[4]。
[8]
Taylor et al. (2009) 认为密度作为轨道系统的外部因素比票价和服务水平等内部因素影响作用更大。简言之，在一个城市系统内，越大比例的城市空间或者人口处于站域空间内，也就在总体上意味着有更多比例的出行会优先选择轨道交通。
向站步行距离是影响市民个体出行方式的另一个重要因素 [6]，Wibowo 和 Chalermpong (2010) [9] 发现距离是几乎所有研究模型中影响人们出行的最重要因素 ；Cervero
[10]
（1994） 认为距离因素在出发（居住端）和到达（目的地端，如办公）两部分都会影响人们是否选择轨道出行。距离因素在研究站域空间问题的作用有两方面：由个体距离因素优化（居住选择）形成的以站点为核心的群体距离最优（尽量多的个体居住在尽量短的距离范围内）；由步行距离与乘坐意愿关联确定的以站点出口为核心的不同圈层、站域范围和非影响区域。居住空间密度和距离因素在以轨道站为核心的集聚现象有共通的解释性，即在一定范围（如站域范围）内的相对外围区域高密度等同于更多比例的人距离核心地点（轨道站）比较近，这是紧凑城市的核心内涵之一。
距离因素直接影响轨道站吸引区域（站域）的范围的确定和居民出行模式选择 [11、12]，目前多数研究者在全局性的研究中大多使用500m 或 1/4 miles直线距离定义主要站域空间[4、5、13]，尽管有新的研究发现在不同案例中，该数值存在较
[14]
大的变化空间，例如 Park(2008) 认为如果步行系统完善，轨道站影响距离可以扩大至1/2 miles，甚至 1.5 miles ；加拿大的轻铁75%的乘客步行距离少于 750m[15] ；Arup (2003)[16]的研究报告指出香港75%的港铁乘客到达车站的步行时间少 于 5 min ；Agrawal et al. (2008)[17] 在美国湾区和波特兰调查发现 75%的乘客到站距离介于 0.69 ～ 1 miles 之间。我们在针对 725个香港住宅的步行向站距离与轨道乘坐意愿的关联研究发现，距离轨道站出口400 ～ 450m( 真实距离，即实际步行距离)范围内是出行意愿变化规律稳定的区域，适合用来界定主要站域空间范围，这种方法确定的研究区域与
1）
500m半径的确定方法相似度较高 ，因此本次研究采用了500m半径的统计方法。
居住建筑的分布情况是城市空间结构的重要特征之一，城市结构反映了城市社会、经济、文化活动 [18、19]，同时各类空间要素的聚集影响城市形态的形成和演变 [20-22]，其本质的动力来自空间结构对人们的各类活动的影响，市民的“活动经济”(movement economy) 既是城市结构的产物也是城市形态演变、各类设施聚集的成因[23、24]。如果在城市基础设施（如轨道站）周边形成居住空间集聚的现象，可以说明该范围内必然存在市民活动聚集的现象，由此可以说明轨道站周边的紧凑城市形态与居民的选择轨道出行有直接的关联。香港的调查发现，超过45%的香港居民居住在轨道站500m
2） 3）
半径内 ，53.5%的公屋建设在该范围中 。
这些数据在宏观角度反映了港铁系统集聚了大量居住功能元素，因此可以推断各个轨道站的站域空间应该存在相对于非轨道影响区域（站域范围以外地区，本文成为扩大区域）的集聚形态，对于这个假设的研究和验证可以解释港铁较高的乘坐量与居住空间分布情况之间的关联。
3港铁站域空间的形态特征
香港是亚洲高密度城市的代表之一，由于地理原因，城市形态紧凑。紧密结合轨道系统的土地开发策略支持了港铁系统的效率，目前该系统（不包含机场铁路和轻轨系统，以下相同）分担了超过30%的市民出行总量。香港从20 世纪 70 年代开始大规模发展城市轨道系统，截至2015年，港铁网络总
4）
长 184.7km，10 条线路，共87个车站 。基于轨道加物业（Rail + Property）的开发理念，大量车站成为附近居民生活和出行的中心，以轨道站综合体为代表的轨道上盖物业成为香港城市空间的重要节点地标。排除口岸、机场和未开发的车站（锦上路站），本研究选取了其他全部74个港铁车站（不含轻轨）作为基本研究对象，根据乘坐量与居住空间密度的关联分析，将 22个高乘坐量且低居住密度的区域确定为就业岗位为主的站点，最终确定52个普通站点进行居住空间形态的研究对象，并对其 500m范围的站域空间以及周边城市区域进行分析，比较居住空间要素在不同范围的分布特征。
3.1 基本数据及研究方法
本研究基于香港港铁2011 年 6月工作日乘坐量；在2011 年香港城市ACAD电子地图基础上增加了所有轨道站
的站体和连接各出入口的通道。居住建筑信息根据香港2011年人口普查数据整理获得，包含居住单元数据、人口数量、工作比例等基本信息。
港铁站域空间居住单元密度研究一方面分析居住建筑密度与乘坐量之间的关联性，同时比较各个站域空间在不同半径范围内的分布状况。居住单元以密度变量分别对比200m与 500m相对站域空间外的比值，产生居住空间紧凑度指标（AcDen，密度集聚度），用来评价比较各站域空间是否具有相对紧凑的形态。
3.2 数据分析
普遍观点认为乘坐量与人口数量之间存在必然联系，市民日常出行行为可以分为出发地和目的地两部分。从城市空间要素角度看，城市建筑具备更稳定的特征，出行一端为居住建筑，另一端为就业岗位或者其他商业娱乐等目的地。由于本研究着重关注居住端的空间形态，同时香港居住平均面积较小、户型大多数为３房以下户型，因此主要选取居住单元作为密度考察对象。表1是乘坐量与站域工作人口总量 (WR500)、200m（UDen200）和 500m 居住单元密度（UDen500）的关联分析。其中居住建筑单元密度500m 指标呈现显著关联、200m半径存在一定程度关联，该结果说明居住单元密度是支持港铁站高乘坐量的核心因素之一，居住建筑的分布情况与港铁分担出行的比例之间存在紧密的联系。
基于站域居住单元密度高度影响港铁乘坐量这一分析结果，对港铁站域范围居住空间分布特征的研究将会以各港铁站为核心，量化评价站域范围内是否存在集聚的现象及其程度。分别以 200m 和 500m 为两个控制范围，200m紧凑度指标（AcU200）反映核心区域与整个站域空间的居住单元密度对比情况；500m 站域空间的紧凑度指标（AcU500）反映站域空间与非轨道影响区域居住单元密度的比值关系。图 1描述了 52个站点的居住单元集聚情况，紧凑度指标（AcU500）平均值为 2.281，其中 86.5% 的站点大于1，总体趋势反映出港铁站域空间的居住建筑具有明显的相对紧凑形态 ；82.7% 的站点 200m 核心范围紧凑度指标（AcU200, 200m 指标与 500m指标比值）大于1，平均值 2.028，说明绝大多数车站周边不仅相对站域外区域有集聚现象，核心区域有更加紧凑的趋势。这也直接量化说明港铁站作为空间核心的吸引作用。
3.3 空间特征解读
影响城市空间分布的因素很多，涉及地理特征、规划政策、开发策略等等。在研究案例中有7个站点的站域紧凑度（AcU500）数值小于1.0，对其空间的进一步解读发现以下特征（图2）：
（1）地理原因（如临山、大量快速路或港口等特殊用地）导致站域范围内可建设土地不足，如彩虹（CHH）、荃湾西 （TWW）、屯门（TUM）、南昌（NAC）、青衣（TSY）和蓝田（LAT），钻石山（DIH）的西南侧土地正在建设、同时东北侧山体影响站域有效建设土地面积；
（2）未完全开发，如南昌（NAC）的站体已建成但上盖物业未建设，周边土地还未充分开发；
根据以上情况可以预测，未来5 至 10 年，当钻石山（DIH）和南昌（NAC）站域内项目建成时，保守估计本研究涉及的52个站点站域空间紧凑度大于1.0的车站比例将超过90%，也必然会促进这些站点乘坐量的上升。
对于200ｍ范围核心区域的分析涉及港铁上盖物业（UPTOP） 的研究，在所有 AcU200 大于 1.0 的站点中， 45.5%的车站发展成为不同类型上盖物业。为了在宏观层面了解上盖物业对港铁站形态的影响，根据站体与相邻建筑的结合程度，从弱至强分别赋值“0”~“3”，将52个案例的数据、是否具备“R+P”模式（0为否，1为是）与 200 ｍ居住单元密度（UDen200）进行关联分析。期望从中发现港铁站核心区域的紧凑程度与开发策略、规划政策引导之间是否存在关联。表 2的结果显示，港铁站综合发展（上盖物业）对于200 米核心范围的密度和集聚现象产生影响很大；表 3反映轨道综合发展项目与港铁R+P模式有一定程度的关系。这说明轨道综合发展与“R+P”模式有紧密的关系，由于涉及复杂的技术和管理问题需要解决，政府授权港铁公司作为主要协调单位负责规划和发展上盖物业，这种模式对项目的顺利建设至关重要；从促进紧凑空间形态的形成作用看，显然结合轨道站的综合发展项目可以很好地在站点核心区域形成聚集现象。
4以港铁站为核心的紧凑居住空间分布形态
基于 52个港铁站域空间居住单元密度与港铁乘坐量的关联分析和居住单元分布紧凑程度的评价研究发现，很大比例的港铁车站周边存在居住空间的集聚现象，表现在500m站域空间相对于整个区域、站点200m 核心区域与 500m 站域空间两个层面。这种紧凑特征具有多重意义：
（1）基础设施效率、居民出行效率、可持续发展的多赢。轨道系统作为巨大经济投入的基础设施，其经济效益和社会效益的提高极大有利于城市可持续发展；高比例的市民选择轨道交通提升整体出行效率，抑制了机动车的增长，缓解城市交通压力，节约社会整体出行的时耗和能耗，是优化城市结构实现可持续发展的重要路径。
（2）从局部到全局的紧凑形态提高了轨道站的覆盖效率，可以使有限长度的轨道线路覆盖更大比例的城市居民。以 500m站域半径计算，港铁轨道（不包含机铁、轻铁等）用不足 175km 的线路覆盖45%的市民（约 310万人口）居住地，每公里轨道里程覆盖了大于1.77 万（总人口比例 0.24%）的居民。按照官方数据推算内地北、上、广、深四城市分别为 0.07、0.05、0.19、0.12（%，按照同等乘坐意愿推算），值得思考的是城市的轨道总里程越长、通常该数值就越低。
香港轨道站周边居住建筑紧凑形态的成因是多方面的，多山临海的紧张土地资源是重要客观因素。土地资源极度紧张是城市发展的制约因素，但同时也促进香港发展成为高度集约、紧凑的城市形态，这与规划政策和土地开发策略密不可分。
首先形成以轨道站为核心的紧凑城市形态的规划思想，包含在建成区中的轨道站的选址，围绕轨道站进行的城市更新整合、结合轨道站同步土地开发的策略等等。结合轨道站进行城市更新能够促进在动态发展中形成紧凑形态，早期香港轨道建设结合各市镇中心的发展就是典型的案例，20世纪70年代一方面结合观塘、荃湾市镇发展开始建设新的轨道系统，同时 80年代九广铁路（现东铁）电气化并与沿线市镇中心结合重新建设轨道站，沙田、大埔等都是典型代表；结合轨道站同步土地开发的策略是最理想的发展方式，以将军澳、东涌（图2）等市镇为代表，轨道发展引导城市建设是香港 20世纪末城市拓展的主线，市区边缘和郊区都出现了大量围绕轨道站形成的紧凑空间形态。
其次，轨道物业（R+P）模式和大量轨道综合发展项目的建设促进了轨道站核心区域紧凑形态的形成，政府授权港铁集团开发车站区域土地的模式，在社会效益和经济效益的双赢前提下，结合车站的紧凑发展原则直接催生了以青衣站、九龙站、香港站等为代表的一系列轨道大型综合体的建设[25]。
归纳港铁站域空间的居住建筑分布情况，紧凑的空间形态、以轨道站为核心的空间集聚是重要特征，在中微观层面，居住空间集聚促进轨道站发展成为社区中心；宏观层面，高比例的居民生活在轨道站周边支持了港铁可以分担市民更多的出行需求。居住建筑用地和建筑总容量在轨道站的集聚，形成了市民出行活动在轨道站周边集聚，出行需求和城市其它功能设施的叠加可以促进更多的出行行为的集聚，在经济动力和市民选择等方面产生动力，逐渐形成以城市物质空间为基础的、多层面的紧凑特征。本质上看，与其它公交系统共同运行的轨道系统独立于街道网络之外，因此轨道系统提供的运能和可达性的提升是形成站域空间城市功能集聚的原动力，这种由于轨道站形成的可达性叠加效应，相信是与非轨道影响范围相比较动态存在的差异，其合理范围需要结合集聚现象对轨道可达性深入研究，进一步揭示之间潜在规律。不过有一点是可以明确的，集聚并不等同于超高密度，应该理解成为相对的高密度。超高密度给香港城市环境带来了巨大压力，如何平衡高密度、高效率和空间环境高品质是值得
深入探讨和研究的话题。同时，不同的城市形态、规划制度和管理方法会面对不同的问题，合理控制高密度和空间集聚非常重要。
总的来说，围绕港铁站形成的空间集聚现象对于公共设施效率的提升具有积极作用，在长期的城市建设活动中，经济动力是基础和决定性的，开发策略是重要的技术手段，但必须依赖政府规划政策的长期引导，才能促进轨道站在区域发展中形成核心地位，并最终形成紧凑的城市形态。
注释
1）殷子渊 .步行距离、港铁出行意愿与站域范围的关联研究[J].南方建筑 ,2016(1):123-128.
2）2011 年香港人口普查；
3）2011-2012 香港房屋署年报；
4）港铁公司 2015 年报。
参考文献
[1]Cervero,R.Traditional neighborhoods and commuting in the San Francisco Bay Area[J].Transportation,1996(23):373-394. [2]Cao,X.,Mokhtarian,P.L.,and Handy,S.L..The relationship between the built environment and nonwork travel:A case study of Northern California[J].Transport research,part A (2009)43:548-559.
[3]Mokhtarian,P.L.,Cao X.Examining the impacts of residential self-selection on travel behavior:A focus on methodologies[J].Transportation Research Part B 2008(42):204–228.
[4]Cervero,R.,Murakami,J.Rail + Property Development in Hong Kong:Experience and Extensions[J].Urban Studies 2008,46(10):2019-2043. [5]Tang,B.S.,Chiang,Y.H.,Baldwin,A.N.,et al.Integration of Land Use and Railway Development:The Case of MTR in Hong Kong [J].Planning and Development,Journal of the Hong Kong Institute of Planners,2005,16(1):23-40. [6]Guerra,E.,Cervero,R.,and Tischler,D.The Half-Mile Circle:Does It Best Represent Transit Station Catchments? [R].Work Paper of University of California Transportation Center.2011.
[7]Handy,S.,Boarnet,M.,Ewing,R.,et al.How the built environment affects physical activity:Views from urban planning [J].American Journal of Preventative Medicine, 2002,23(2S):64-73.
[8]Taylor,B.D.,Miller,D.,Iseki,H.,et al.Nature and/or nurture? Analyzing the determinants of transit ridership across US urbanized areas [J].Transport Research,2009, 43(1):60-77. [9]Wibowo,S.S.,Chalermpong,S.Characteristics of Mode Choice within Mass Transit Catchments Area [J].Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, 2010(8):1233-1246.
[10]Cervero,R.Transit-Based Housing in California: Evidence on Ridership Impacts [J].Transport Policy 1994,1(3):174-183. [11]Yan,H.,Yang,R.,Xiong,W.,et al.Critical Accessing Time and Distance for Pedestrian and Cyclists to Urban Rail Transit [J].Urban Transport of China,2013,11(2): 714-722. [12]Zacharias,J.Generating Urban Lifestyle:The Case of Hong Kong New-Town Design and Local Travel Behaviour [J]. Journal of Urban Design,2005,10(3):371–386. [13]Landex,A.,Hansen,S.,Andersen,J.L.E.Examination of catchment areas for public transport.Technical University of Denmark[R].2006,http://orbit.dtu.dk/getResource?recordId =190794&objectId=1&versionId=1 [14]Park,S.Defining,Measuring,and Evaluating Path Walkability,and Testing Its Impacts on Transit Users’ Mode Choice and Walking Distance to the Station[R]. 2008,University of California Transportation Center, UCTC Dissertation No.150.
[15]O'Sullivan,S.,Morrall,J.Walking distances to and from light-rail transit stations[J].Transportation Research Record,1996,1538(1):19-26.
[16]ARUP,Travel Characteristics Survey 2002-final Report [R].Transport Department HKSAR:2003:16. [17]Agrawal,A.W.,Schlossberg,M.,Irvin,K.How Far,by Which Route and Why?A Spatial Analysis of Pedestrian Preference[J].Journal of Urban Design,2008,13(1):81-98. [18]Hall,P.Cities of Tomorrow: An Intellectual History of Urban Planning and Design in the Twentieth Century[M]. Oxford:Blackwell Publishing,1988. [19]Duany,A.,Plater-Zyberk,E.,Speck,J.Suburban Nation:The Rise of Sprawl and the Decline of the American Dream[M].New York:North Point Press,2000.
[20]Rossi,A.The Architecture of the City[M].Cambridge, Massachusetts:The MIT Press,1985.
[21]Karimi,K.A reflection on "Order and structure in urban design"[J].Journal of Space Syntax,2012,3(1):38-48. [22]Krier,R.Architecture and Urban Design[M].Berlin:Emst & Sohn/London:The Academy Group Ltd,1993. [23]Hillier,B.,Penn,A.Dense Civilizations:the Shape of Cities in the 21st Century[J].Applied Energy,1992(43):41-66. [24]Hillier,B.The city as a socio-technical system: a spatial reformulation[C].Keynote paper to the Conference on Spatial Information Theory, September 2009. [25]Xue,C.Q.L.,Zhai, H.,Roberts,J.An Urban Island Floating on the MTR Station -A Case Study of the West Kowloon Development in Hong Kong[J].Urban Design Internation al,2010,15(4):191-207.