日本轨道站点地区的智慧TOD模式解读*

张震宇，刘 泉，赖亚妮，钱征寒

当前，国内外规划建设领域中的智慧城市（smart city）、智慧社区（smart community）和未来社区（future community）等相关研究实践成为热点；
公共交通导向开发（TOD：Transit Oriented Development）的相关研究实践也受到关注。二者结合，出现了智慧城市的TOD化发展和TOD地区的智慧化发展的两种趋势，并形成融合动向，催生出了智慧TOD（Smart TOD）的新模式[1]。如雄安新区启动区和浙江省未来社区等具有智慧城市和智慧社区特征的规划设计，对轨道公交支撑和轨道站点地区的建设越来越重视[2，3]；
一些TOD规划建设项目也开始尝试利用智慧技术和结合智慧城市理念进行探索。实践探索虽然逐步兴起，但目前国内针对智慧TOD模式开展的规划设计理论研究和方法总结相对较少，论述较为薄弱[4]。日本长期以来的城市开发建设一直较为重视轨道站点地区的价值。近年来开展的智慧城市建设中，相当数量的试点项目是以轨道站点地区为空间载体，客观上形成了具有智慧TOD特征的丰富实践探索，如东京都、大阪都市圈及周边地区[5-12]。与此同时，大量的实践需求也牵引出智慧TOD视角的理论与方法研究成果[13-16]以及设计建设单位的方法经验梳理[7，17-19]，均具有将TOD模式与智慧城市方法结合的探索内涵。

因此，对日本城市轨道站点地区的智慧城市实践案例进行分析，对相关研究进行综述，总结经验对策，可以为我国当前智慧城市、未来社区和轨道站点地区的智慧TOD规划建设提供借鉴。

1.1 TOD规划建设的基础

从历史视角看，以轨道站点为中心形成的紧凑城市是日本城市的空间特色[17]。城市及郊区轨道的建设可以上溯至20世纪初，依托轨道线路及站点进行的城市开发建设至今已有百年[20]。TOD的概念虽然不是日本人首创，但在日本的实践成果十分丰富，并被认为是面向2050年未来城市发展建设的重要模式[21]。

从现实情况看，日本已进入超老龄化社会发展阶段，城市收缩成为普遍问题。2014年以《城市再生特别措施法》的修订为契机，日本开展了大量的选址优化规划（日文为“立地適正化計画”，也译为立地适正化规划），提出从扩张型城市向集约型城市转型发展，依然将轨道交通作为收缩城市阶段城市发展的重要骨架[22]。

1.2 超智慧社会和智慧城市建设的方向

在近年来的研究实践中，日本的智慧城市建设以少子化、老龄化、城市收缩及灾害频繁等问题为对象，将智慧技术与城市发展的实际需求及问题相结合，以实现低碳生态的可持续发展目标。2016年日本发布第5期《科学技术基本计划》，提出“社会5.0（Society 5.0）”，即“超智慧社会”的发展目标，以人工智能、物联网和大数据等技术为基础，将信息维度和物理维度进行融合，实现创新发展[23]。

在这一背景下，智慧城市建设开始呼应智慧社会建设的复杂需求。国土交通省对智慧城市概念的界定包括5个主要方面的内容，即先进的交通方式、与自然共生、节能、安全和资源循环[24]。这些理念与具体城市的实践进行了结合，如东京基于社会5.0的要求，提出“安全城市、多样城市、智慧城市”这一具有复合内涵的建设目标[25]。可以说，智慧社会的建设依赖于智慧城市的建设，智慧城市则是社会5.0优先实现的场所，二者相辅相成[26]。

1.3 智慧城市与TOD模式融合的趋势

老龄化和城市收缩的问题以及智慧技术应用和超智慧社会的建设趋势在轨道站点地区形成了交集，轨道站点地区的规划建设成为智慧城市建设的重要内容。智慧城市建设与TOD模式的结合受到关注，日本内阁府的报告中即提出，智慧城市建设包括低碳、TOD和防灾3个方面的主要目标。TOD模式被作为日本智慧城市的3个基石之一[23]。

从理念上看，日本智慧城市、低碳生态城市与TOD模式具有共同价值观。村上周三认为，日本智慧城市建设与可持续发展的理念密切相关，具有“脱物质化”（dematerialization）的反消费主义价值观特征，目标是将智慧技术与低碳发展理念相结合，实现城市品质的提升[27]。蒋廷令从未来社区的视角出发对日本案例进行研究，将日本未来社区总结为“社会5.0”、TOD与韧性发展理念的结合[28]。轨道站点地区既是城市实现低碳生态发展的重要功能节点，也是智慧城市建设的理想空间载体。

目前针对TOD地区的智慧化建设，已有部分学者及设计单位开展了理论与方法的研究，轨道站点地区也开展了较为广泛的实践。相关研究涉及到的视角较为多样，包括空间布局和功能组织等不同方面。

结合智慧技术的发展，日本未来城市结构的社区化和单元化成为趋势，而这种单元化结构的依托则以轨道网络作为载体。同时这种TOD结构将形成与智慧技术的网络结构融合的特征。大野秀敏提出2050年的东京应该基于网络化的TOD结构塑造“纤维城市”，形成TOD单元的城市集合体[21]；
日建设计站城一体开发研究会也认为未来城市的结构将是网络化的TOD结构[18]；
森本章伦关注人口收缩和能源问题视角下的智慧城市建设，提出将紧凑城市模式和智慧城市模式结合起来，构建智慧共享城市（Smart Sharing City）的新模式[14]。综上所述，TOD结构是适宜与信息空间要素结合的理想物理空间结构。

新技术的应用会使轨道站点地区形成功能组织的新趋势和新重点。相关研究重视智慧技术影响下轨道站点地区的功能混合发展趋势，如太田雅文认为轨道对城市活力、混合发展具有重要的支撑作用，以东急田园都市为例，提出下一代铁路沿线城市开发建设的智慧模式，包括健康与可步行性，信息通信技术，智慧、可持续与安全，以及生态、能源与经济[15]。部分设计单位也得出类似的经验判断，清水建设公司以丰洲智慧城市为例，强调轨道站点地区的混合功能和智慧技术应用[7]。竹中工务店重视能源、资源在轨道站点地区的汇集，提出建设可持续站城的设想[19]。

部分学者重视智慧技术在站点地区应用带来的新功能与新空间，如河野通长以柏叶智慧城市为例，提出TOD模式是当前智慧城市建设潮流中的重要模式，重点是促进低碳节能、职住平衡与交通建设的协同发展[13]；
日建设计站城一体开发研究会提出的TOD4.0模式1），即面向未来的TOD模式即是在轨道价值以外，创造出原生价值，将站点地区从以服务轨道出行为主转变为集聚人、事、物的公共中心节点，增强站点地区的地域化和个性化特色[18]。日本国土交通省编制的《站城一体化设计指引》（駅まちデザインの手引き，以下简称《指引》）也强调大学、企业的进驻，重视职、住、学、游功能的融合创新和智慧技术的应用（图1）[29]。

图1 轨道站点地区的创新功能组织

目前日本智慧TOD模式探索更多地是以站点地区建设为主体的研究与实践。作为城市智慧发展的重要空间载体，在轨道站点地区，面向未来的TOD模式体现出以智慧技术应用为技术基础、创新发展为社会内涵和人性化的空间规划布局为物质载体的融合趋势。智慧城市具有三元融合的结构特征[30]，这种模式结构对TOD模式的智慧化发展同样适用，这种基于智慧城市建设背景形成三元融合的TOD模式可以总结为智慧TOD模式（图2）。

图2 三元融合的智慧TOD模式

在这一模式基础上，日本轨道站点地区的智慧TOD规划实践体现出了以下特点：一是空间结构变化，以轨道站点地区的TOD模式为基础，采用低碳生态城市的规划理念，具有紧凑发展、功能混合和公交慢行优先等TOD模式的基本特征，并利用智慧技术应用，促进TOD地区空间结构变化；
二是依托智慧技术的功能融合与创新，紧密结合各类智慧城市技术，如大数据、城市大脑、无人驾驶和智能建造等，在提升轨道站点地区服务质量的同时，更好地支撑紧凑发展和功能融合等目标的实现，并衍生发展出原生的创新功能，作为新的吸引点，引导创新人群集聚，促进功能的复合发展；
三是空间设计方面场景创新与公共空间智慧化发展，以融合场景创新为核心，增强TOD地区的空间形象特色，利用智慧技术提升公共空间的服务品质。此外，TOD地区融合智慧城市理念和方法的合作机制也形成了新的发展趋势。

3.1 结构：智慧城市和TOD模式结合的布局形态

3.1.1 扩大圈层结构

智慧技术影响下，TOD地区圈层尺度的扩大和圈层结构的变化。这主要得益于轨道站点地区在重视慢行网络建设的基础上，自动驾驶等新技术应用进一步加强了站点地区与周边区域的连接，具体表现为圈层尺度的扩大。日本部分城市尝试在半径400～800m步行范围的基础上，结合无人驾驶等智慧技术，将影响范围扩大至1.5～2km，进一步实现TOD地区功能布局对更大范围的次级区域（Secondary Area）[31]综合统筹，如柏叶智慧城市轨道站点地区的范围是指柏叶学院站为中心，结合无人驾驶公交车服务尺度的半径2km区域。琦玉市大宫站地区也在智慧技术服务的基础上，将轨道站点影响区域扩大至2km（图3，图4）[5，12]。

图3 柏叶智慧城市站点地区的圈层

图4 崎玉市大宫站周边地区的圈层

借鉴经验，相关规划与建筑设计应充分考虑自动驾驶技术的支撑，在半径1.5～2km的尺度上，构建扩大化的智慧TOD圈层结构统筹考虑。公共设施布局、开发强度分布、公共空间组织、社区公交系统及物流快递网络均在这一尺度上考虑，构建更加完成的格局。

3.1.2 紧凑形态布局

TOD模式重视不同圈层开发强度的差异化控制[32]。在智慧TOD模式下，轨道站点地区，依据TOD规划布局原则形成的紧凑形态依然受到重视。如大阪站地区的布局经过长期发展依然具有TOD地区中间高、外围低的形态特征[33]。柏叶智慧城市轨道站点地区从核心区一直到外围区域，建筑高度采用从36层、25层、14层，最后降至7层约23m的多层建筑为主的街区形态，同样保持了TOD地区紧凑布局的基本原则[34]。

日本TOD开发建设本身具有在离轨道站点较远区域选择潜力地区进行联动开发的经验，如多摩新城地区，形成簇群开发的特点。借鉴经验，特别是在是广州和深圳等已进入更新时代的城市，相关规划与建筑设计应充分考虑在站点地区保持紧凑开发模式的同时，在半径1.5～2km的尺度上，形成更多簇群化的紧凑开发单元，提升开发强度、优化形态结构[1]。

3.2 功能：依托智慧技术的功能混合与创新

3.2.1 鼓励混合功能

功能混合创新与融合场景是对应的。TOD地区本身即重视功能混合[35]，智慧技术应用对功能混合与提升形成了进一步的赋能，主要涉及到交通、能源、环境、健康和活力等主要部分，这些内容与日本关注低碳生态城市建设、老龄化和城市收缩等现实问题是密切相关的。

如东京都的丰洲智慧城市是东京都的三大智慧城市试点项目之一，于2019年5月在国土交通省智慧城市模型事业中被选定为先行模式项目，以“混合型未来城市”为目标，以国际观光、绿色街区和共享经济为主题，将智慧城市的建设内容集中在交通、生活服务、环境能源、安全防灾和观光及提升地区活力五个内容，运用先进技术和城市操作系统，提供基于智慧技术的服务解决方案（图5）[7-9]。

图5 丰洲智慧城市的功能混合

柏叶智慧城市2）提出以轨道站点为中心的智慧紧凑城市建设目标，强调“人、物、信息”的高度连接，将产业发展、创新人群、TOD模式和智慧城市模式融合起来，以站点为中心，服务创新人群和创新产业，实现产学研合作（图6）[36]。琦玉市以大宫站、琦玉新中心站周边地区为中心，提出建设一体化的“智能终端城市（Smart Terminal City）”，将交通出行和城市功能相结合，主要包括基于大数据形成的三个方面服务提升内容，分别是共享化的交通工具，如共享汽车；
城市公共交通智能服务体系；
健康步数监测[12]。

图6 柏叶新城的规划对策

3.2.2 植入创新业态

日本重点地区的智慧TOD项目不仅利用智慧技术提升服务水平，同时具有建设创新街区（innovation district）的特征。站点地区的新功能和新模式均重视轨道站点的区位价值，并依托站点空间，结合智慧技术应用，开展功能内容方面的创新探索。

如大阪市的大阪站前综合体同样位于老城中心，该项目重视将感性知识与先进技术融合，建设不仅包括科学技术，也与经济、产业、文化和生活方式等广大领域内容进行复合化、持续性创新的场所。而在大阪站北地区二期项目中，以“共同创新”为核心理念，提出包括活用大数据、市民共创俱乐部、共创社区、未来创新博物馆、全球生态体系网络、新教育计划以及创新事业管理七项策略，探索智慧城市建设经验（图7）[37]。

图7 大阪站北地区二期地区的创新功能

智慧TOD模式也重视基于智慧技术，促进不同产业功能与站点区位价值融合，探索特定主导功能下的复合开发题材的项目。如八户站西地区依托体育馆建设“智慧运动城”，提出依托八户站，利用智慧技术，构建“创造价值的节点、扩大消费的节点和促进交流的节点”，同时结合运动场馆，将公共空间和学校功能融入轨道站点地区统筹考虑，推动片区创新发展（图8）[11]。

图8 八户站地区智慧运动城

3.3 空间：融合场景与智慧化公共空间

3.3.1 描绘融合场景

智慧城市建设中，场景概念受到重视，如浙江未来社区提出九大场景[38]。对于轨道站点地区在智慧化发展过程会发生什么变化，形成的新场景值得探索，如大阪站北地区二期项目[37]、神户市三宫地区[39]、东京品川站北周边地区[40]、大手町—丸之内—有乐町地区的实践[6]以及《指引》[29]和日建设计站城一体开发研究会TOD4.0模式[18]的研究。这些探索均重视场景中不同功能的融合发展，体现的正是前文所述智慧TOD的三元融合内涵，即智慧技术应用、站点空间优化和居民活动变化融合的复杂场景。

如三宫地区，作为神户的门户，其场景设计强调步行与公交优先的原则，体现了无人驾驶、共享空间、立体交通等新变化对轨道站点地区的影响，具有融合复合功能的意图，同时也展示了轨道站点与滨海景观的设计思考，在此基础上，结合低碳发展和综合防灾的需求，将这一区域建设成神户新的地标[39]。品川站北地区的智慧TOD建设以“继承”与“革新”为主，重视智慧化进程中对历史文化与人性需求的关注，场景设计同样表达了融合新技术后的更具活力的城市街道生活景象，具有跨越不同功能和活动的融合特征，并将设计指引作为重要的载体，从而实现新技术应用与人性化设计要求在空间设计与建设中的兼顾[40]（图9）。

图9 智慧TOD中的融合场景

3.3.2 提升智慧空间

人性化公共空间设计与智慧化技术产品的融合受到关注。无人驾驶与步行者混行的街道、立体空间的塑造、公共空间中更具活力的活动成为智慧TOD地区的主要意象。如柏叶智慧城市通过布局人工智能摄像头和传感器，提出数据驱动型的城市设计管理模式，对轨道站点周边地区的城市空间进行管控，具体包括人流解析、突发状况应对、预防犯罪和空间品质提升4个方面[41]。东京大手町—丸之内—有乐町地区结合智慧技术产品，对街道空间进行重新分区设计，将面向未来的街道生活和智慧技术服务融合，探索站点地区新的设计方法和空间形态（图10）[6]。

图10 大手町—丸之内—有乐町地区的智慧化空间环境

这些智慧TOD探索中，公共空间的智慧化建设和人性化提升尝试形成相互促进的关系，形成以下设计对策：（1）建设更大尺度的完整公共空间网络，如柏叶智慧城市串联站点与大学的开放空间体系；
（2）利用传感器和大数据技术，提升公共空间的管理水平和服务效率；
（3）设计步行与无人驾驶汽车等新型交通工具共享的街道空间。

3.4 机制：轨道站点地区智慧城市项目的合作机制

3.4.1 加强内部合作：数据驱动的一体化合作模式

在智慧城市建设中，政府、企业和研究机构（官、民、学或公、民、学）的合作受到重视[42，43]，这是由智慧城市具有创新特征的发展特点所决定的；
而在轨道站点地区的TOD开发建设中，地方公共团体、轨道运营主体和开发运营商合作的合作受到重视[5，29]，这是由站城一体开发涉及到的复杂主体和复杂内容的发展特点所决定的。

智慧城市建设背景下，轨道站点地区发展的关键在于能否找到轨道站点价值以外的原生发展动力与资源，从而依托站点，利用智慧技术，集聚创新人群和创新功能，布局相关设施，提升片区功能价值和空间品质，这需要不同主体的充分合作。

《指引》提出，轨道站点地区一体化开发建设需要超越空间分区和事务分野，形成一体化的管理和运营模式，形成新的合作关系，包含政府、轨道运营主体、开发运营商、相关企业和研究机构[29]。如柏叶智慧城市建设的成功很大程度上依赖于重视政府、企业和研究机构协同以及数据驱动相结合的城市运营。

3.4.2 构建外部平台：依托政企合作、产学联动的智慧城市PPP平台

在智慧城市建设时期，解决问题的新技术方法创新具有涌现特征和复杂性特征。在城市或国家层面，相比于针对具体问题提出详细的对策，设计出能够高效促进合作并解决问题的对策生成机制更加重要。构建政企合作、产学联动的PPP平台，推动需求与对策的对接是个好的办法。

2019年，日本由内阁府牵头，总务省、经济产业省和国土交通省为主，设立以企业、大学、研究机构、地方公共团体、相关中央机构等为会员的“智慧城市PPP平台”（スマートシティ官民連携プラットフォーム），使这种政府与民间合作方式形成了创新的机制。在这一平台上，城市提出问题需求与所需的技术产品，企业和研究机构提出技术能力和方案产品，形成巨大的供需对接机制。

内阁府、总务省、经济产业省和国土交通省分别形成相应的重点推进工作，对相关的具体建设项目进行政策和资金等方面的支援。目前，平台已经确定了185个项目，如柏叶智慧城市和大宫站周边地区智慧城市等智慧TOD项目均是这一平台重要的合作项目[26]。大手町—丸之内—有乐町地区构建了良好的合作模式，将规划计划与开发问题充分结合，并探索完善的支持机制（图11）[6]；
丰洲智慧城市构建了东京都政府、江东区政府、东京大学和各类企业共同参与的合作平台，促进项目的高效开展。

图11 大手町—丸之内—有乐町地区的PPP合作模式

面向未来的智慧城市规划建设价值体系中，智慧技术只是手段，低碳可持续的发展模式才是真正的目标，这一价值观已成为共识。与此同时，在路径上，是应该更关注新技术的智慧应用，还是关注可持续和人性化模式？又形成了长期存在的争论。

在这一背景下，城市轨道站点地区的智慧城市项目成为了独特而重要的项目类型，既具有低碳生态的空间模式本底，也成为智慧技术应用的重要平台集成，是同时承载低碳生态发展理念和智慧创新发展转型的理想区域，不仅对轨道站点地区本身的发展具有重要价值，对城市整体结构的转型创新也具有重要意义。

在中国的实践中，智慧城市建设与TOD规划建设的模式融合刚刚出现，智慧城市发展对TOD地区影响的探讨并不充分，特别是对空间结构的变化关注更加不足。针对这一问题，日本基于轨道站点地区开展的智慧城市建设可以提供丰富的借鉴参考。

首先是在规划布局方面，当前国内的TOD规划依然较多地局限于彼得·卡尔索普（Peter Calthorpe）基本TOD模式的框架内，缺少因应智慧城市发展的模式演绎和空间创新。借鉴日本经验，我国规划实践应该着眼于城市整体和站点地区两个层面，进一步总结智慧TOD模式下空间结构的演变趋势。结合无人驾驶等智慧技术，探索扩大化TOD圈层结构的适宜尺度，并总结簇群化而非单中心的紧凑形态，从而形成更加完整、更大尺度的布局模式。

其次是在功能创新方面，轨道站点地区是城市重要的功能节点，智慧技术应该在轨道站点地区形成更加集中的应用尝试，将轨道站点建设成功能创新的重要载体。借鉴TOD4.0等理念，研究轨道站点地区的混合功能比例以及业态创新模式，依托轨道站点地区，探索具有创新内涵、服务创新人群的智慧TOD功能组织模式。

再次是在空间设计方面，从趋势上看，应重视融合场景创新在轨道站点地区的价值，针对智慧城市的建设需求，策划特色场景，从而设计出符合智慧TOD特征的空间方案，构建线上线下服务融合的站点地区公共空间网络。如针对人群复合的活动需求，增大站点商业综合体内共享体验空间和混合功能空间的比例；
结合新技术应用，设计更加人性化同时能与无人驾驶汽车等新型交通工具共享的街道空间。

最后是在合作机制方面，智慧城市项目的成功往往需要不同主体的合作，涉及到政府、居民、企业和研究机构等多个对象。在轨道站点地区，相关项目的建设需要充分考虑轨道建设的独特性。特别是智慧城市实施推进计划与轨道站点地区开发如何结合，如何增强智慧城市建设对轨道建设运营和开发相关主体的针对性，相关经验值得国内实践进行参考。

图、表来源

图1：引自参考文献[29]；

图2：笔者自绘；

图3：引自参考文献[5]；

图4：引自参考文献[12]；

图5：引自参考文献[7]～[9]；

图6：引自参考文献[36]；

图7：引自参考文献[37]；

图8：引自参考文献[11]；

图9：引自参考文献[29]、[39]、[40]；

图10、11：引自参考文献[6]。

注释

1）日建设计站城一体开发研究会将车站的出现称为TOD1.0，站楼一体称为2.0，站城一体称为3.0，站城人一体称为4.0。

2）也被称为“柏叶智能城市”。

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