基于空间句法的新区路网规划策略研究_董世永

基于空间句法的新区路网规划策略研究STUDYONPLANNINGOFTRAFFICNETWORKBASEDONSPACESYNTAX城镇化快速发展的今天，有许多城市新区等待建设。在规划时期能有效预测新区未来的发展状况是对城市的健康生长具有重要意义的。空间句法是由伦敦大学教授比尔·希列尔于上世纪80年代创立，它提供了一套定量分析空间形态的方法，此方法在建筑学中已经广泛使用。结合其他文献，对空间句法在道路网应用中的局限性以及使用方法进行了总结，然后将空间句法中的线段模型分析方法用于长丰世纪城概念规划方案的路网结构分析之中，所得结果和规划预想基本一致。虽然空间句法有其分析的局限性，但是仍然可以作为一种理性的方式来辅助设计师对方案进行优化改进。因此,在运用中应该对其分析结果客观对待。Today,withtherapiddevelopmentofurbanization,therearemanynewurbanareasarewaitingfortheconstruction.Therefore,intheplanningperiod,itishasimportantsignificancefortheeffectivelypredictingthefuturegrowthofhealthofthecity.TheSpaceSyntaxiscreatedbyProfessorBillHillierfromLondonUniversityin1980th.IthasprovidedamethodwhichcanbeusedinanalysisspaceanditalsohasbeenwidelyusedinArchitecturenowadays.ThispaperhassummarizedtheresearchresultsofotherscholarsandintroducesthelimitationsandapplicationmethodsofSpaceSyntaxinroadnetworkfirstly.ThenusethesegmentmaptoanalyzethetrafficnetworkofCenturycityofChangfengandfoundthattheresultsofanalysisandplanningarebasicallythesame.Overall,althoughthespacesyntaxhasitslimitations,itstillhelpfultourbanplanning.Therefore,weshouldbetreatedobjectivelytotheresultsofanalysis.ABSTRACTKEYWORDS道路网；空间句法；整合度RoadNetwork;SpaceSyntax;Integration文/董世永·重庆大学建筑城规学院副教授汪静怡·重庆大学建筑城规学院硕士研究生对于新区规划而言，用地规模、密度乃至功能布局等因素都会对交通系统产生很大的影响[1]，而这种影响可能要经过一个漫长的城市发展过程才会显现，如果能在规划阶段就对方案的建成效果有一定的认识，那么也许就可以避免重复规划的尴尬。国内已有诸多学者研究过城市路网与空间句法之间的联系：邵润青（2010）通过方法对方格网的轴线空间划分方式进行了改进，从而提高了空间句法对方格网道路分析的准确度；郑新奇，等（2012）将道路宽度作为参考因素纳入到空间句法分析之中；樊文平，等（2011）将空间句法的拓扑分析与GIS定量结合分析了上海商业中心区的道路网结构；段瑞兰，郑新奇（2004）探讨了基于空间句法的道路结构与城市地价关系；秦涛（2010）又在前者基础上改进方法分析研究了徐州的道路结构与地价的关系；贺娟、邓卫、刘志明（2010）用空间句法分析了道路布局和居民出行之间的关系；岳要瑞，魏皓严（2013）用空间句法分析了方格网城市的慢行交通空间；鲁海军，等（2007）用空间句法研究了城市道路网络的可达性。从文献中可以看出学者们普遍认为空间句法虽有其局限性，但是它能够较为清晰的模拟按图纸建成后的空间形态以及空间行为，我们仍然可以借此得到城市交通与土地使用模式间的量化指标[2]。1空间句法与城市路网1.1空间句法的基本概念空间句法又称空间文法，是由伦敦大学巴格特建筑学院的BillHillier及JulienneHanson等人在上世纪80年代所创立的一套通过对聚落、建筑、城市在内的人居空间结构的量化描述来研究空间的组织以及人类社会关系的理论与方法[3]。空间句法不仅在建筑学领域广泛应用，它也经常被用于分析研究城市等较大尺度的空间结构。但是国内学者对于空间句法在城市路网结构层面运用的研究却相对较少。1.2基本原则空间句法认为任何一个城市系统都是由空间物体及其自由空间所构成的.空间物体主要是指城市中的建筑物,包括民用建筑,工业建筑,园林建筑等.自由空间又称开空间,它是一种连续性的可以分割建筑物并且可以提供人活动的空间.通过对城市空间的分割,我们可以看到不同的城市形态的基本特征,从而用不同的方法对空间进行分析。空间句法的基本遵循原则有三个——凸状空间法、轴线法以及视线分析法。凸空间是指物体中任意两点可以互视，倘若不满足这个条件就得将空间再分割使得各个空间都是凸空间。这样分割的目的是因为如果联系到城市等大空间的时候会发现，人们对于巨大复杂的空间是不易把握的，只有将其细分成各个小空间才能让思维有机的联系起来。凸状空间法适用于分析建筑本身内部空间以及建筑群内部之间的连接分析。轴线法中的轴线是指空间中一点和它所能看见到的最远的一点它们之间连接所构成的线，每条轴线都代表了一个小尺度空间[4]。要将复杂的空间转换为线段所构成的轴线图，轴线需满足的条件是线段尽量长，数量尽量少且不是重复线段。在一个城市系统中，用轴线来代替道路，轴线之间的连接关系就是该城市的系统轴线图。视线分析法又称视区分割法，是通过对空间的无限细分成多个方格网来考察实现深度的。视线分析法一般用在对微观层面的空间进行分析,比如集散场所,道路空间以及建筑物等。通过此方法可以考察功能和空间的布局问题。比如如何优化消极空间？人们更倾向于在什么样的空间集结？公共区域应该置于规划区哪个位置？但是该方法目前仍处于理论探索阶段[5]。1.3空间句法在路网规划中的应用的可能性在规划中，道路结构是连接各个空间的媒介，同样它也是一个受众多复杂因素影响的网络组织，而交通可达性是城市规划必须考虑的一个重要因素[6]。空间句法可以简单直接的对空间结构进行描述，在一定程度上可以辅助分析城市道路网络与城市空间以及人类活动之间的关系，这种价值体现在空间句法可以将各种道路的复杂变化概括为简单的点线结合的拓扑结构模型（何谓点线将在下文Turner的角度加权图解中解释），而且还可以通过实地调研对模型结构进行验证和修改成为较为科学的关系结构，最后再通过软件进行分析得到各路段的整092合度值从而辅助设计师判断路网结构的合理性。随着大数据时代的到来，空间句法对于参与式规划的良性发展将会起到重要的作用[7]。本文意将其运用在对长丰世纪城规划之中，希望可以从一个理性的角度来了解方案的优缺。但是需注意，空间句法不是对现实的模拟演示，它不能结合复杂的周边用地情况、不能考虑城市车辆的自然增加量、更是忽略了使用者的主观意识等因素的拓扑结构图，它只能单纯的反应道路间的连接关系，这也是空间句法在路网规划中的局限性所在。因此在分析过程中，我们需要清醒头脑，慎重判断，将其在合理范围内正确运用。1.4对空间句法运用在路网规划中的质疑早期空间句法的运用主要集中在对于建筑内部空间的分析。如今，其研究范围已经扩展到对城市整体甚至是城市群等大尺度空间的使用，由于研究范围、距离、交通方式等因素的增加，使得整个分析变得更加的复杂和敏感。对此，Hillier也曾说过用空间句法的轴线分析所得出的结论与现实的符合度只有60%左右。其实，对空间句法的质疑大都集中在其用于大尺度的城市分析之中，原因是学者们认为空间之间复杂的连接关系不能简单的用轴线图来代替，这样的分析方法过于武断，不够严谨。意大利建筑师CarloRatti（2004）发表文章从多个方面总结了学者们对空间句法质疑的原因[8]。Ratti首先以曼哈顿（典型的方格网城市结构）分析结果为例提出从同一点出发，就算道路的可达性相同，但是距离也可能不一样。对于这一论点，国内学者邵润青（2010）在研究方格网的空间分析也发现用空间句法分析经过历史沉积而自然形成的结构空间十分有效，反之对于方格网这种规则结构却难以准确判断[9]。但是之后，邵润青通过研究总结出了改进方法，提高了空间句法在方格网中运用的准确性。除此之外，Ratti还提出空间句法的分析都只存在于二维尺度，但是实际上集成度值是受三维尺度所决定的：例如建筑物的高度越高对周边的吸引也会越大，因此道路的实际集成度值也会和只单独分析二维空间结构下的结果不符，同时他还用法国德方斯为例指出尽管它远离城市中心并且在模型分析图上有较低的集成度，但是它实际拥有的人流量确很大。Ratti对空间句法的第三个质疑是建立在Betty（1998）所提出的理论上——空间句法并没有将土地利用考虑其中。针对这点Hillier回应可以在一些地段加入新元素来提高整合度，但是Ratti认为这样做法不具有科学性，因为它并不是原有的真实网络结构。对空间句法的第4个质疑是如何实现轴线的唯一性？我国学者张红、王新生、余瑞林对此也进行过研究表示“最少数目的最长轴线”这一点难以准确定义，所以技术实现具有难度性[10]。随后，Ratti又绘制出了一系列不同的空间结构轴线图用以说明空间句法在在对大范围区域空间尤其是整个城市空间研究做研究时应该慎用，因为整个关系结构太过敏感，稍微一点空间上的变形或者连接的“失误”都可能造成运算结果与实际情况大相径庭。在结论处Ratti还指出在过去电脑技术并不发达的时期可以运用简化的方式去概括路网后再分析，然而现在应该有更完善和全面的分析方法来诠释空间，从而帮助人们正确了解其社会逻辑。对于Ratti所提出的各种质疑，Hillier和Penn于同年发表文章对其观点进行了不同程度的回应[11]，总结提出虽然空间句法简单，但是轴线图却在不同城市的功能分析中有惊人的作用。此后，Ratti又再次回应了Hillier等对自己观点的辩驳，让这场关于空间句法的论战变得尤为精彩，同时也在一定程度上促进了空间句法的发展。此后，Steadman（2004）对两人的辩论做了总结并且也提出了自己的质疑：他以威尼斯为例指出这个城市从18世纪以来到现在道路变化只体现在一些细枝末节处，而其整体结构却没有改变，所以300年来不同时期轴线的集成度也应该基本一样，而现实情况是现在每到夏季威尼斯人流就会倍增，这时的人流量显然与18世纪时期是不一样的，因此其道路整合度值也应不同。鉴于此，Steadman对空间句法提出质疑认为它不能够将人流量作为参考因素纳入到道路集成度的分析之中，所以空间句法不能够科学的分析道路的实际整合度[12]。这一结论即是Steadman对空间句法的研究结论，也是对之前Ratti所分析德方斯的道路整合度所得结论的再次证实和补充。1.5空间句法运用方法的扩展Hillier完全同意学者们所提出的某些质疑，但是他仍然认为轴线图是将复杂城市简单化的有效途径，而线性结果也是我们认识城市的一个主要方面[11]。但是我们试想，一条笔直的街道，用传统轴线图分析只能得出整条道路的整合度。但是实际情况却是这条道路被与之相交的其它道路切成了若干路段，这些路段有的接近商业中心，有的临近居住用地，甚至有的还靠近仓储物流用地，因此这条道路的不同路段应该拥有不同的整合度。为了解决这一问题，在空间句法发展到较为后期的时候，Hillier引入了线段模型，这一举措打破了原先将整条轴线作为分析元素的思路，转而将不会再被打破的线段作为拓扑的元素，并在此基础上扩展出了米制距离分析法：从整个城市范围来看，一个被打断的路段已经非常小了