姚巧愛，宮同偉，史 津

（1.天津城建大學天津300384；2.天津市環(huán)境保護局，天津300191）

隨著城市的不斷發(fā)展，軌道交通在城市中發(fā)揮著越來越重要的作用.軌道交通依托其強大的輻射能力成為吸引城市要素集聚的重要磁力中心，帶動并引領著城市空間要素的集聚與重構.商業(yè)設施作為城市空間中最活躍的因素，在城市發(fā)展中占據重要地位.因此，軌道交通與商業(yè)設施的耦合發(fā)展具有重要意義.

有關城市軌道交通與商業(yè)設施的研究，一直是學術研究領域的重要內容.在軌道交通對商業(yè)設施的影響研究方面，研究方法上經歷了從定性研究方法為主到定性與定量研究方法相結合的演進.辛飛在調查分析的基礎上總結長沙市軌道交通不同建設階段對商業(yè)空間的影響[1]；馬歸民通過軟件分析和調研的方法，分析了軌道交通站點地下商業(yè)空間活力的影響因素[2]；王宇寧、運迎霞通過構建城市軌道交通站點周邊商業(yè)環(huán)境的定量評價體系，得出城市軌道交通站點周邊商業(yè)環(huán)境存在明顯的空間分異、等級分異和職能分異[3].同時，軌道交通與城市空間耦合關系的研究也是近年來學術研究中的重要議題，多位學者從不同角度做了探討.王文靜和陸化普從宏觀、中觀和微觀三個層面探討軌道交通網路、線路、站點與都市圈空間體系之間的耦合互饋關系[4]；邊經衛(wèi)認為城市軌道交通可以促進城市發(fā)展軸形成、帶動城市中心區(qū)和副中心區(qū)的發(fā)展[5]；潘海嘯從軌道交通與城市中心體系研究上，論述了空間耦合的必要性[6].可以看出，對于城市軌道交通與城市空間耦合關系的研究多從土地利用的角度出發(fā)，而對于商業(yè)設施，土地利用僅能代表商業(yè)用地規(guī)劃并不能反映實際商業(yè)活力.基于此，研究嘗試利用大眾點評數據從商業(yè)設施的使用及評價特征入手，探討城市軌道交通與商業(yè)設施的耦合發(fā)展關系，不僅拓展了軌道交通與商業(yè)設施耦合發(fā)展規(guī)律的測度，而且對促進軌道交通與商業(yè)設施的良性互動開發(fā)具有積極的指導意義.

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

本文以天津市為研究對象，研究范圍為天津市中心六區(qū)及環(huán)城四區(qū)行政范圍，面積2 079.345 km2.研究涉及的軌道交通（以下簡稱軌交）線路主要為截至2016 年12 月天津市開通運營的地鐵1 號線、2 號線、3 號線、6 號線和津濱輕軌9 號線，詳情如表1 所示.

表1 天津市軌道交通線路概況

研究以大眾點評網購物、餐飲、酒店住宿、休閑娛樂四個版塊涵蓋的商業(yè)設施點評數據作為數據源，根據大眾點評網商戶收錄標準，收錄的商戶在規(guī)模上并無嚴格限定，因此樣本可以一定程度上代表各類商業(yè)設施.此外，大眾點評網作為全球最早建立第三方點評模式的點評網站，不但在商戶信息及用戶點評信息的積累上具有數據量龐大的優(yōu)勢，而且其中的“星級”屬性能夠客觀表征商業(yè)活力，為商業(yè)設施空間品質的測度提供了可能.

1.2 數據來源

研究數據主要包括天津市基礎地理信息數據及商業(yè)設施POI 點評數據.

（1）基礎地理信息數據.借助數據采集技術從OpenStreetMap 地圖獲取天津市縣界、道路、水系及軌交線路空間矢量數據，利用ArcGIS 投影和變換工具進行坐標投影，將數據統(tǒng)一轉換成WGS1984 投影坐標，建立天津基礎地理信息數據庫.

（2）商業(yè)設施POI 點評數據.研究以大眾點評網POI 點評數據作為數據源，數據獲取時間為2017 年4月，包括購物、餐飲、休閑娛樂、酒店住宿四個類別.經過數據清洗，空間形態(tài)耦合研究樣本數累計10.2 萬余條，包括購物設施53 529 條、餐飲設施37 776 條、休閑娛樂6 564 條、酒店住宿4 384 條；空間品質耦合研究剔除商戶星級屬性不完整數據，共計4.8 萬余條，其中購物設施15 423 條，餐飲設施26 417 條，休閑娛樂設施3 955 條.數據屬性信息包括名稱、地址、經緯度、星級、均價和評分等.研究主要針對四類商業(yè)設施空間分布、類別和綜合評價進行空間表達與分析.

1.3 研究方法

研究以定量分析方法為主，以ArcGIS 軟件為分析平臺，運用空間統(tǒng)計與空間分析方法對軌道交通與城市商業(yè)的耦合發(fā)展關系展開深入探索，結合天津市軌道交通規(guī)劃對耦合特征進行定性描述.研究從商業(yè)設施空間形態(tài)及空間品質兩個層次展開.

（1）空間形態(tài)耦合研究.首先，運用ArcGIS 數據管理工具中的追加工具將購物、餐飲、休閑娛樂、酒店住宿四類商業(yè)設施進行要素合并，生成空間點要素集，即天津市商業(yè)設施.采用標準差橢圓、標準距離分析方法從發(fā)展方向及分布重心上把握軌道交通與商業(yè)設施的耦合發(fā)展關系.其次，利用核密度法、樣方分析識別商業(yè)設施的空間形態(tài)結構和等級體系，通過疊合軌道交通線網規(guī)劃，探討軌道交通與商業(yè)設施的空間耦合關系.

（2）空間品質耦合研究.運用優(yōu)化的熱點分析，以星級指標為依據進一步探索各類商業(yè)設施的空間聚集品質.優(yōu)化的熱點分析是使用從輸入數據特征中派生的參數來執(zhí)行熱點分析（Getis-Ord Gi*），并確定適當的分析范圍.熱點分析是Getis 和Ord 提出度量每一個觀測值與周圍鄰居之間是否存在局部空間關聯(lián)的G*統(tǒng)計量[7-8].該方法通過查看鄰近要素環(huán)境中的每一個要素，對要素及其相鄰要素的局部總和與所有要素的總和進行比較，從而識別空間上發(fā)生聚類的冷熱點.通過比較商業(yè)設施熱點與軌道交通的空間關系探討二者的耦合特征.

2 空間形態(tài)耦合研究

筆者嘗試對商業(yè)設施空間形態(tài)與軌道交通的耦合發(fā)展關系進行研究，將從商業(yè)設施發(fā)展方向、分布重心、形態(tài)結構以及等級體系四個方面展開，研究范圍為天津市市內六區(qū)及環(huán)城四區(qū)地理行政范圍.

2.1 發(fā)展方向分析

研究表明，軌道交通與商業(yè)設施發(fā)展方向耦合度較高，商業(yè)設施空間發(fā)展主軸與軌道交通發(fā)展主軸重合，形成沿海河的“西北—東南”向發(fā)展軸.標準差橢圓能夠宏觀上反映地理要素的方向趨勢.研究運用ArcGIS 標準差橢圓工具，采用生成橢圓能夠覆蓋68%的要素比例進行標準差橢圓分析，結果如圖1 所示.研究結果顯示，橢圓面積大小為281.33 km2，面積占比13.53%，由圖1 可以看出，橢圓主要覆蓋市內六區(qū)地理行政范圍.此外，橢圓旋轉角度為125.82°，長軸長度12.07 km，短軸長度7.42 km，短軸與長軸的比值達0.62，表明商業(yè)設施空間分布具有較為明顯的方向性.由圖1 還可以看出，橢圓長軸呈顯著的“西北—東南”走向，與天津市較早開通運營的軌道交通1 號線和9號線方向一致.

2.2 分布重心分析

圖1 商業(yè)設施標準差橢圓

軌道交通與商業(yè)設施分布重心具有空間上的耦合，市內六區(qū)不僅是商業(yè)設施分布重心，同時也是軌道交通線網聚集的重心.研究采用標準距離方法度量商業(yè)設施的空間聚集度，對商業(yè)設施POI 數據分別進行生成圓的要素覆蓋比例為68%和95%的標準距離分析，分析結果如圖2 所示.在生成圓要素覆蓋比例為68%時，圓面積為315.20 km2，主要覆蓋市內六區(qū)；當要素覆蓋比例擴大到95%時，圓面積達到1 260.79 km2，此時圓面積差達到945.59 km2.可見，市內六區(qū)內商業(yè)設施顯著聚集，是商業(yè)設施空間分布重心；同時這里軌交線網分布也相對集中，線網覆蓋遠高于外圍區(qū)域.

圖2 商業(yè)設施標準距離

2.3 形態(tài)結構分析

研究引入核密度聚類分析方法，測度商業(yè)設施的空間分布形態(tài)，搜索半徑采用默認值，以50 m 像元大小進行輸出，并采用自然間斷點分級法進行分級顯示.按照密度值大小由低到高分別為一至五級，可視化表達如圖3 所示.

研究發(fā)現，形態(tài)結構上，軌道交通與商業(yè)設施呈耦合發(fā)展態(tài)勢，在相互促進下，商業(yè)設施呈沿軌道交通走廊發(fā)展的“星形”形態(tài)結構，且越靠近外圍耦合發(fā)展態(tài)勢越顯著.從圖3 可以看出，“星形”的核心圈層為密度最高的五級聚集區(qū)，這里是天津市傳統(tǒng)的商業(yè)中心片區(qū)（和平路—濱江道商業(yè)區(qū)），商業(yè)設施密度遠遠高于其他地區(qū)，成為商業(yè)設施聚集的絕對核心地區(qū)；四級在五級的基礎上圈層擴張，并在河東萬達廣場片區(qū)形成一處“飛地”；三級聚集區(qū)開始表現出沿軌道交通線路擴展的發(fā)展趨勢，在環(huán)城四區(qū)形成零星的“飛地”；二級在三級的基礎上進一步沿軌交線路蔓延，整體呈現出顯著的沿軌交線路延伸的“星形”擴展模式.此外，研究將軌交線路與商業(yè)設施各級發(fā)展形態(tài)進行提取，結果如圖4 所示，城市發(fā)展的“星狀”布局形態(tài)如圖5 所示.通過對比圖4、圖5 可以發(fā)現，天津市商業(yè)設施發(fā)展遵循沿交通干道擴展的“星狀”發(fā)展規(guī)律.商業(yè)設施最先在城市中心區(qū)聚集并圈層拓展，隨著城市交通干線的發(fā)展，逐漸呈沿交通走廊發(fā)展的“星形”形態(tài)結構.總體來看，軌道交通與商業(yè)設施在不斷相互促進與協(xié)調中，商業(yè)設施空間布局表現為由傳統(tǒng)商業(yè)中心向外圈層式擴張，且越靠近外圍沿軌交線路軸向拓展的趨勢越顯著，最終呈現為相互協(xié)調的發(fā)展形態(tài).

圖3 商業(yè)設施核密度分析

圖4 商業(yè)設施“星形”形態(tài)結構

圖5 “星狀”布局形態(tài)

2.4 等級體系分析

研究引入樣方分析方法，將研究區(qū)域劃分成14 161個500 m×500 m 的空間單元，統(tǒng)計落入每個空間單元內的商業(yè)設施數量.對統(tǒng)計結果采用自然間斷點分級法劃分為5 個等級，結果如表2 所示.商業(yè)設施空間統(tǒng)計的可視化表達如圖6 所示.

表2 商業(yè)聚集區(qū)等級劃分

圖6 商業(yè)設施樣方分析

商業(yè)設施與軌道交通在相互協(xié)調，相互促進中動態(tài)耦合發(fā)展，在不斷發(fā)展演化中商業(yè)設施形成明顯的“一核多點”的空間等級體系.從圖6 可以看出，高值、次高值聚集區(qū)在營口道片區(qū)呈現出高度集中態(tài)勢，并在此形成聚集極核，河東萬達廣場處形成一處明顯的聚集極點.具體來看，發(fā)展極核所在營口道片區(qū)處于軌交1、2、3 號線的交匯區(qū)，此處軌交線路最為集中，是人流集中換乘區(qū)；發(fā)展極點位于河東萬達廣場片區(qū)，從天津市軌道交通規(guī)劃可以發(fā)現，即將建設的軌交4 號線將在此設立泰昌道站點.此外2 處次高值聚集片區(qū)分別處于鼓樓商圈（規(guī)劃軌交4、7 號線），和平路—濱江道商圈（規(guī)劃軌交4 號線）與南京路商圈交匯片區(qū).可見，軌道交通建設與商業(yè)設施發(fā)展之間呈相互促進、互為因果的發(fā)展關系，一方的發(fā)展會帶動另一方發(fā)展，在不斷反饋中動態(tài)耦合發(fā)展.

3 空間品質耦合研究

空間品質是反映城市人群對城市空間的綜合需求而形成的一種對空間進行評價的概念，其作為空間的總體質量，反映了空間在“量”和“質”兩方面滿足城市人群綜合需要（生理和心理兩方面）和適用功能需求的程度[9].因此，研究進一步嘗試從商業(yè)設施空間品質的分布特征入手探討其與軌道交通的耦合關系.

本研究借助優(yōu)化的熱點分析工具，以商戶星級屬性ShopPower 字段為聚類指標進行優(yōu)化的冷熱點探測，分析商業(yè)設施空間品質分布特征.分析結果顯示，低品質聚集區(qū)在空間上沒有明顯的分布規(guī)律，研究主要對高品質聚集區(qū)進行分析.其次，由于酒店住宿并不存在高品質聚集區(qū)，本文對酒店住宿不再展開研究.

3.1 商業(yè)設施高品質聚集區(qū)分析

商業(yè)設施與軌道交通2、3 號線耦合度較高，商業(yè)設施高品質聚集區(qū)呈沿軌交2、3 號線點狀聚集的耦合分布特征.通過優(yōu)化的冷熱點分析，得到商業(yè)設施高品質聚集區(qū)空間分布，結果如圖7 所示.由圖7 可以看出，沿2 號線形成6 處高品質聚集區(qū)：熙匯廣場片區(qū)、天香水畔花園片區(qū)、臺北花園片區(qū)、麥購（時代廣場）—進步廣場片區(qū)、天津市海河意式風情區(qū)片區(qū)、嘉華國際商業(yè)中心—遠洋未來廣場片區(qū)；沿3 號線形成7 處高品質聚集區(qū)：恒隆廣場片區(qū)、現代城—津匯廣場片區(qū)、佳怡國際片區(qū)、天塔湖風景區(qū)北部片區(qū)、上谷商業(yè)中心—弘澤湖畔國際廣場片區(qū)、水上公園北部片區(qū)、天業(yè)大廈片區(qū).此外，沿軌交1 號線形成5 處聚集區(qū)，沿軌交6、9 號線形成4 處聚集區(qū)，其余6 處聚集區(qū)也均有軌交線路規(guī)劃.整體來看，商業(yè)設施高品質聚集區(qū)均沿已建軌交線路或待建軌交線路分布，空間上軌道交通與商業(yè)設施高品質聚集區(qū)呈耦合發(fā)展.

圖7 商業(yè)設施空間品質分析

3.2 購物設施高品質聚集區(qū)分析

購物設施與軌道交通1 號線耦合度較高，購物設施高品質聚集區(qū)呈沿軌交1 號線帶狀聚集的耦合分布特征.研究得到購物設施高品質聚集區(qū)空間分布如圖8 所示.由圖8 可以看出，形成了以軌交1 號線西站—下瓦房站為軸的購物設施高品質聚集帶.軌道交通沿線鵬欣水游城、勸業(yè)場（西南角店）、天津大悅城、水牛城·名品折扣店、新世界百貨（新安店）、大悅城（和平店）以及五大道文化旅游區(qū)等形成強大的集聚效應，軌道交通的建設為出行提供了相對便利快捷的交通，使得該片區(qū)發(fā)展相對成熟.此外，沿軌交2、3、6、9 號線各形成一處高品質聚集區(qū)，分別位于2 號線遠洋國際中心站、3 號線和平路站、6 號線在建水上公園東路站、9 號線大王莊站，且站點周邊分別建有嘉華國際商業(yè)中心、天津天河城購物中心、奧城商業(yè)廣場以及天津雅頌居等大型商業(yè).可見，大型商業(yè)設施對于片區(qū)商業(yè)發(fā)展有強大的集聚作用且在空間上傾向于鄰近軌道交通建設.

圖8 購物設施空間品質分析圖

3.3 餐飲設施高品質聚集區(qū)分析

與商業(yè)設施高品質聚集區(qū)空間分布類似，餐飲設施與軌道交通2 號線耦合度較高，表現為餐飲設施高品質聚集區(qū)沿軌交2 號線點狀聚集.研究得到餐飲設施高品質聚集區(qū)空間分布結果如圖9 所示.由圖9 可以看出，沿2 號線6 處聚集區(qū)與商業(yè)設施高品質聚集區(qū)在空間位置上大致相同：熙匯廣場片區(qū)、天香水畔花園片區(qū)、臺北花園片區(qū)、鼓樓片區(qū)、麥購—進步廣場片區(qū)、嘉華國際商業(yè)中心—遠洋未來廣場片區(qū).與商業(yè)設施不同的是，餐飲設施以軌交1、3 號線交匯站——營口道站為頸，形成一定轉角的西北—東南向的沙漏形聚集區(qū).沙漏頂部依托濱江道步行街，底部依托五大道文化旅游區(qū)，作為天津市標志性旅游景點，為該區(qū)人流量提供了保障；同時，營口道站作為1、3 號線換乘樞紐，可以匯聚西北—東南以及東北—西南四個方向人流，為該區(qū)餐飲發(fā)展提供了條件.其余7 處高品質聚集區(qū)與商業(yè)設施高品質聚集區(qū)大致相同，僅在凱德廣場·天津灣片區(qū)較商業(yè)設施多形成了1 處高品質聚集區(qū).整體上，軌道交通與餐飲設施在相互促進中共生發(fā)展.

圖9 餐飲設施空間品質分析

3.4 休閑娛樂設施高品質聚集區(qū)分析

休閑娛樂設施與軌道交通1 號線耦合度較高，休閑娛樂設施高品質聚集區(qū)呈沿軌交1 號線面狀聚集的耦合分布特征.研究得到休閑娛樂設施高品質聚集區(qū)空間分布結果如圖10 所示.從圖10 可以看出，面狀聚集區(qū)涵蓋作為天津標志性旅游景區(qū)的鼓樓、濱江道步行街以及五大道文化旅游區(qū).歷史上這里都曾是繁華的商業(yè)區(qū)或居住區(qū)，作為有特色的歷史街區(qū)，現已被規(guī)劃作為旅游景區(qū)或仍然延續(xù)商業(yè)職能，因此必然會孕育大量休閑娛樂設施.從天津市軌道交通規(guī)劃也可以看出，3 條軌道交通線路通過此片區(qū)，提高了這里的交通可達性；同時，即將建設的軌道交通4 號線將進一步加強該片區(qū)東部的交通可達性.此外，以河東萬達廣場為核心形成一處高品質聚集區(qū)，愛琴海購物公園、家樂福以及河東公園的建設促使該區(qū)形成集聚效應是其發(fā)展成熟的重要原因.同時，即將建設的軌交4 號線也穿越該區(qū)，將進一步提升該區(qū)的交通可達性.

圖10 休閑娛樂設施空間品質分析

4 結論與建議

4.1 主要結論

研究運用大眾點評網商業(yè)設施點評數據，借助空間統(tǒng)計與分析方法，從商業(yè)設施空間形態(tài)及空間品質層面分析其與軌道交通的耦合發(fā)展規(guī)律.研究主要得出以下結論.

（1）從空間形態(tài)來看，軌道交通與商業(yè)設施耦合度較高.軌道交通與商業(yè)設施整體發(fā)展方向和分布重心呈一致性；軌道交通與商業(yè)設施呈耦合發(fā)展態(tài)勢，商業(yè)設施發(fā)展呈現沿軌交線路軸線延伸的“星形”形態(tài)結構，且越靠近外圍沿軌交線路軸向拓展的趨勢越強；軌道交通與商業(yè)設施在協(xié)同發(fā)展下形成“一核多點”的空間等級體系.商業(yè)設施的發(fā)展對軌道交通起到帶動作用，軌道交通在不斷接收商業(yè)設施的發(fā)展訊息而不斷作出反饋；同時軌道交通的建設又將進一步促進商業(yè)的重構與再生，二者在不斷協(xié)調中共同發(fā)展.

（2）從空間品質來看，軌道交通與商業(yè)設施的耦合關系存在一定程度分異，在耦合形態(tài)與耦合線路上存在一定差別.高品質商業(yè)設施與軌交2、3 號線耦合度較高且呈點狀聚集；購物設施與軌交1 號線耦合度較高且呈帶狀聚集；餐飲設施與軌交2 號線耦合度較高且呈點狀聚集；休閑娛樂設施與軌交1 號線耦合度較高且呈面狀聚集.發(fā)展相對成熟的商業(yè)片區(qū)將帶動軌道交通的建設，同時軌道交通的建設又將輻射和吸引更多高品質商業(yè)聚集，在不斷協(xié)調與調整中軌道交通與商業(yè)設施達到較高耦合度，同時因不同商業(yè)設施的發(fā)展差異而呈現不同耦合特征.

4.2 優(yōu)化建議

基于天津市軌道交通與商業(yè)設施的耦合特征與耦合規(guī)律，為促進軌道交通與商業(yè)設施的良性發(fā)展，結合天津市軌道交通規(guī)劃及商業(yè)設施發(fā)展現狀提出以下建議.

（1）強化軌道交通對商業(yè)設施的開發(fā)引導.依據軌道交通規(guī)劃引導商業(yè)設施空間落位，充分利用軌道交通建設優(yōu)勢，促進軌道交通周邊商業(yè)發(fā)展.天津市軌道交通規(guī)劃進一步強化了“西北—東南”向發(fā)展，同時進一步加強了東向發(fā)展.以此為契機，結合天津海河東西部發(fā)展差異，建議在海河東部4、5 號線交叉站域以及5 號線沿線進行商業(yè)開發(fā)，以此帶動海河東部發(fā)展，同時充分發(fā)揮軌道交通的人流集聚優(yōu)勢，實現軌道交通與商業(yè)設施發(fā)展的正外部效應最大化.

（2）推動軌交沿線商業(yè)中心能級提升.從中心城區(qū)來看，商業(yè)設施密度梯度級差較大，和平路—濱江道片區(qū)商業(yè)設施呈高密度聚集，為緩解該片區(qū)人流及交通流壓力，建議對海河東部發(fā)展相對成熟的河東萬達廣場片區(qū)進行能級提升，促進次級商業(yè)中心的形成.從環(huán)城四區(qū)來看，現狀商業(yè)設施呈扁平化低密度發(fā)展，片區(qū)發(fā)展動力不足，且較中心城區(qū)仍有較大差距，因此建議進一步加強柳青商廈、天津月壇大廈、半灣大廈及天津市世博華明館片區(qū)開發(fā)，培育形成片區(qū)商業(yè)中心，發(fā)揮對周邊地區(qū)的輻射帶動作用，從而逐步緩解外圍區(qū)域發(fā)展動力不足的現狀.

（3）加強軌交沿線商業(yè)設施品質提升.從目前天津市軌道交通規(guī)劃來看，軌交線路主要向西北、東南和東向擴展，結合商業(yè)設施空間品質分布來看，東南向目前已形成4 處高品質聚集區(qū)，東向形成1 處高品質聚集區(qū)，而西北向尚缺乏高品質的商業(yè)聚集.因此，建議在西北向4 號線沿線加強高品質商業(yè)配建，促進區(qū)域平衡發(fā)展.此外，綜合來看，河東萬達廣場片區(qū)餐飲和休閑娛樂品質較高，建議進一步提升該片區(qū)購物品質；奧城商業(yè)廣場片區(qū)、天津市文化中心片區(qū)是購物和餐飲高品質區(qū)，建議進一步提升休閑娛樂品質，從而補足片區(qū)發(fā)展短板，實現集約高效發(fā)展.