基于“以流定形”的城市交通空间分析逻辑

交通规划在空间规划体系框架下涉及的内容可以划分为三个部分：前置先导性内容、融合协同性内容和传递落实性内容。其中，传递落实性内容属于专项规划，是传统交通规划理论与方法所擅长的领域;前置先导性内容则与上位空间结构和交通网络相关联，对本层次空间结构和布局具有重要影响，应在空间规划之前通过预研加以明确;融合协同性内容则重点探讨本层次空间结构与网络结构之间的关系，与传统城市总体规划纲要阶段所讨论的问题有很大的相似性。

空间结构与网络结构关联分析的重要性可以从地理学和城市科学的理论发展中得到支持，也能够从国际经济和国家战略中得到印证。

一方面，作为城市规划理论的基础，地理学和城市科学呈现了值得关注的发展趋势，即从关注规模的场空间体系向关注网络和流的流空间体系转变。流空间理论以网络和流诠释空间要素间的关系，基于流空间理论，对中国的城市规划提出了“以流定形”的设想。相较于依靠资源环境、廉价劳动力的“体力城镇化”道路，依靠智力创新的“智力城镇化”道路是未来中国的必然选择。在智力城镇化的背景下，为了提示存在于每一类形态下的经济、社会、生态等要素的流动，“以流定形”正成为探讨支撑中国城乡规划发展走向理性与科学的新的范式，即从表层的形态挖掘其下的流动要素，从而制定和总结出城市发展模型和方法，形成支撑城市发展的空间交互模型基础。

另一方面，中国所提出的“一带一路”倡议，是为适应世界经济发展结构变化，形成更加有利于共同发展的空间联系结构;而“交通强国”的国家战略，实际上与“一带一路”倡议紧密关联，通过交通网络建设和增强交通建设能力，在国际要素流动的空间体系中发挥主导作用。这些实际上是以网络和流诠释空间要素间关系在政治与经济领域中的折射。

正因为如此，在空间规划融合协同性内容中确定空间结构与网络结构的适配关系显得尤为重要，是传统网络交通流分析的上位问题，需要空间规划师与交通规划师共同承担这一重要任务。

融合协同性内容讨论问题的语境与传统交通分析方法有很大差异，其对空间构造分析的重视远超于交通流量化分析。基于OD的交通分析理论由于相关工作深度限制和自身局限，很难适应这种空间构造分析，促使以空间活动系统研究替代网络交通流分析，其讨论问题所遵循的逻辑是空间中的关系—空间中的活动—空间中的网络。

传统交通规划根据问题对象的不同，采用两种不同的方法定义空间。对于城市交通规划，传统上一般采用交通分区定义空间，即忽略分区内部的流动，将分区之间的交通流映射到交通网络之上。对于区域交通规划，则以城市作为节点，将城际交通映射到区域交通网络之上。

新的空间规划体系面对的空间结构比传统规划要复杂，包含城市、市域、都市圈、城市群等多个空间层级。这意味着，传统方法体系中独立讨论的日常空间活动系统和城际空间活动系统，需要在新的空间层级结构中加以适度统一。

事实上，以通勤、通学、购物、休闲等活动为主体的日常空间活动时变规律，与商务、游憩等活动为主体的城际空间活动时变规律有很大差异。按照新的国土空间层级研究问题时，如何通过层级化空间分区适度分离不同时变规律的流动，是一个需要明确的问题。利用移动通信信令数据在比较广泛的空间范围内获得空间的职住关联信息，采用复杂网络理论中的“社区发现”算法，能够识别空间职住关联网络的模块化结构(见下图)。据此可以将空间划分为一种层级结构:模块内部具有较强的通勤活动内聚性，模块之间则是跨区通勤以及商务、游憩等空间联系。

基于职住空间关系的城市群层次化空间分区示意

采用这种方法确定的空间联系模块化结构，在城市群尺度中显示出很强的核心-边缘结构特征(见下图)，即由若干元素相互联系构成的一种中心紧密相连、外围稀疏分散的特殊结构。而在超、特大城市内部亦能够识别出一定规模的核心-边缘结构。

城市群尺度下的核心-边缘结构

 城市空间并非单纯的地理学概念，而是社会发展的产物，且能够被社会所改变。英国人文地理学家罗纳德·约翰·约翰斯顿将社会空间定义为社会群体感知和利用的空间，由此出发对于空间关系的描述主要应该关注社会群体空间活动相关的社会关系，以解释不同社会群体空间活动的差异。

城市、都市圈或城市群范围内的空间活动可以采用其背后发挥作用的社会和经济关系来加以诠释，例如企业关联网络、产业关联网络等。在部分不需要深度归因分析的情况下，也可以采用更为直接的职住空间关联关系(见下图)、公共服务设施的可达性覆盖(见下图)等来表述空间中的关系。

基于移动通信数据识别的不同类型职住空间关联关系

公共服务设施的可达性覆盖评价(以医疗设施为例)

这类空间中的关系是社会活动的产物，包括企业选址活动、居住迁移活动、就业选择活动、外来人口迁入活动等，同时也受到既有和历史城市空间、交通网络等的影响。

对于空间活动的描述与所依托的信息环境紧密关联。基于移动通信信令数据能获得用户在空间中活动的部分信息，可以采用信息点、活动点、驻点、锚点等概念(见下表)模糊但正确地反映对象活动空间的基本情况。

规范个体空间活动的基本特征数据

相比于空间活动产生的流动量，行为主体的空间活动模式以及在个体活动模式相互作用下产生的空间活动系统状态更值得关注(见下图)。因此需要寻找一种不同于OD的表述方式，即对于个体行为模式以及基于锚点和驻点的行为模式集计特征的表述。

上海不同居住地居民的活动时空特征差异

对于单个行为主体，采用兴趣值(访问某个空间位置的频率与逗留时间的乘积)来表征空间维度上的活动模式，采用信息熵来表征时间维度上的活动模式(见下图)。而对于在某个空间区域中集聚的行为主体(例如居住在这一区域的个体、就业在这一区域的个体等)，则需要采用某种方式(兴趣值结构类别、活动空间尺度等)定义其集计特征。

基于样本总体信息熵表征时间维度上的居民活动模式

站在空间规划的立场上，交通网络是塑造流空间的重要政策工具，也是实现空间正义的重要手段。对空间中的网络进行研究主要包括以下层次的内容：

1)空间活动系统评估：发现现有系统(交通系统、公共服务设施分布、城市空间结构)存在的问题。基于上海市各交通小区间的公共交通行程时间，采用社区发现算法获取上海市由公共交通网络所形成的空间联系结构(见下图a)，同一社区内部的公共交通联系较为紧密，而社区之间的公共交通连接则相对稀疏。将公共交通网络所形成的空间联系结构与上海市居民的职住空间分布进行比较(见下图b、下图c)，工作地与居住地位于同一社区的居民比例较低，可见上海市现有的公共交通网络与居民的实际通勤需求并不匹配。

2上海市公共交通网络与居民职住分布的关系

2)城市空间活动系统归因分析：空间中的关系与空间中的活动的关联关系将给出内在因果关系的线索，在此基础上的循证分析将揭示城市发展内在的动力机制，如下图所示。

居民活动模式的决策树分析

3)城市空间活动系统状态预测：主要讨论不同空间活动模式的行为主体结构的空间分布演化，以及由于这种演化造成的交通网络上流动结构的变化。例如，基于移动通信数据从个体层面提取居民活动空间的关键指标，采用置信椭圆法衡量居民活动空间的方向性，并以DBSCAN算法识别个体活动中心的数量，分析上海市不同区位居民的个体活动空间差异(见下图)。

不同空间活动模式的行为主体结构的空间分布

空间规划是对空间使用的规划，不是对自然空间的划分，其核心是建立各种空间使用之间的关系，以流空间理论为基础的“以流定形”是一个值得关注的方向。空间规划框架下的交通规划可以划分为前置引导、融合协同和传承落实三部分内容，其中前两者与“以流定形”紧密相关，是交通规划理论亟待拓展的领域。新方法遵循一种与传统交通分析理论不同的分析逻辑：空间中的关系-空间中的行为-空间中的网络。摸清现状关系，梳理网络结构，才能在空间规划体系框架下明确不同空间尺度的交通发展战略。