基于自组织理论的城市大街区步行模式空间拓扑模型研究

In contemporary cities which dominated by motor vehicle traffic, it’s a very urgent challenge how to improve the pedestrian environment. This study proposes a pattern which multiple blocks as a unit to implement pedestrian priority area in the city. Based on the city self-organization theory, the study quantificationally modeling the topological relationship between the spatial structure and resource configuration related with the pedestrian system. The study extract the key database through empirical measurement, simulation, questionnaires, etc. from sample cases, and analyzing the topological space structure to reveal the evolution of urban spatial self-organization. Meanwhile the study also explores the morphological evolution of space self-organization by the tool of space syntax. And the study calculates the traffic organizing, transportation means and carbon emission etc. by the scientific method, such as GIS structural equation. It analysis the pedestrian user needs, spatial perception and pedestrian behavior characteristics etc. by program like space syntax and GIS and so on. It creates the spatial topological model to optimize the multiple relevant factors like pedestrian path, nod, place, and spatial form etc. The topological model will propose the methodology and analyzing means to urban regional pedestrianizing, motor traffic efficiency, low carbon community creation, and urban security enhancement. Thus provide a new pedestrian adapting urban planning pattern for the urban development and new urban area construction in the motor vehicle era.

在以机动车交通为主导的当代城市中，如何改善步行环境是一项严峻的挑战。本研究提出一种将若干个街区作为一个集合，并在其区域内实行步行优先的城市大街区步行模式，以创建城市步行化单元。同时基于自组织理论，将区域内与步行系统相关的资源配置与空间组织结构的拓扑关系量化建模，以实测、仿真、问卷等方式提取优秀样本案例相关数据，进行空间结构的拓扑学分析，揭示城市空间结构自组织演化规律，并结合空间句法对城市空间形态自组织演化规律进行探索；以GIS结构方程等科学方法对区域交通组织、交通方式、碳排放等进行量化计算；同时结合空间句法和GIS等软件分析步行者需求、空间感知和行为特点，以路径、节点、空间形态及功能支持等多层面关联因素的评估和优化为目标，建立区域内步行系统空间体系的拓扑模型，实现区域步行化，有效利用机动交通便利性，鼓励低碳出行，强化城市安全，同时为机动化时代的城市发展提供一种具有步行适应性的规划模式。

针对机动车时代城市空间格局中步行环境的品质不足，本研究提出一种将若干个街区作为一个集合，并在其区域内实行步行优先的城市空间规划模式——超级步行街区模式。本研究通过对国内外宜步行城区样本案例的实证调研和数据分析，建立宜步行城区的适宜规模、规划要点。在此基础上以自组织理论关于序参量对城市空间结构演变的作用机制，以及步行活动在其中的作用，用空间句法分析和GIS软件等分析、模拟，揭示城市空间演化规律，以及城市空间形态与步行者行为特点之间的关系。将超级步行街区内与步行系统相关的资源配置与空间组织结构的拓扑关系量化建模，以实测、仿真、问卷等方式提取优秀样本案例相关数据，进行空间结构的拓扑学分析，揭示城市空间结构自组织演化规律，并结合空间句法对城市空间形态自组织演化规律进行探索；以GIS结构方程等科学方法对区域交通组织、交通方式、碳排放等进行量化计算;同时结合空间句法和GIS等软件分析步行者需求、空间感知和行为特点，以路径、节点 、空间形态及功能支持等多层面关联因素的评估和优化为目标，建立区域内步行系统空间体系的拓扑模型。通过模型的计算方式，可以对新建城区、城市更新区域等实际项目进行优化步行网络的导则制定，如路网密度、街坊尺度、步行路径结构及公共空间节点分布等。本研究的成果已经在2022杭州亚运村的城市设计实践中应用，产生良好效果，城市设计成果入选2018年威尼斯双年展、2018首届国际城市设计大会展览。之后又在杭州钱江世纪城核心区新城更新、上海市四川北路“海上源”地段历史街区城市更新中应用，取得较好效果。