第二节 通道
通道是人、物、信息移动的开始、展开以及结束的场所,用于支撑载运工具的运行。总体上可划分为自然通道和人为通道。
通道通常划分为运输类通道和通信类通道。其中,运输类通道主要指:水运航线、道路、铁路、空中航线和管道。通信类通道主要指:通信网、邮政网、建(构)筑物和载运工具。
一、运输类通道
(一)水运航线
水运航线包括航道和港口。
1.航道
沿海、江河、湖泊、水库、渠道和运河内可供船舶及其他水上载运工具在不同水位期的通航水域即为航道。
航道应当有尺度标准和设标界限,位置可以随河床演变或水位变动而随时变动,尺度也可以随季节与水位变化以及治理工程的实施而有所调整。在天然条件下,不同水位期能供船舶安全通航的那一部分水域,既有尺度要求,也有水流条件的要求。在某些特定的航段内,还受到过河建筑物如桥梁、过江管道、缆线的限制。因此,航道是一个在三维空间尺度上既有要求、又有限制的通道,包括天然和人工两种。
(1)天然航道
天然航道是指自然形成的江、河、湖、海等水域中的航道,包括水网地区在原有较小通道上拓宽加深的那一部分航道,如广东的东平水道、小榄水道等。
(2)人工航道
人工航道是指在陆上人工开辟或开凿的运河和其他通航渠道,如平原地区开挖的运河,山区、丘陵地区开凿的沟通水系的越岭运河,可供船舶航行的排、灌渠道或其他输水渠道等。
2.港口
港口是具有水陆联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽,是船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所,由港口水域、港口陆域及港口设备所组成。
拓展:港口的价值
香港大学王辑宪教授提出:港口对城市来说有贸易界面资源和滨水景观资源两方面的价值。
首先,港口有航运的价值。港口成为贸易资源的原因是交往,它承担了运输功能,货物通过港口进出,如果设有国际关口,那就变成了口岸(Port)。有口岸的城市才能做国际贸易,这就是为什么后来有“自由贸易区”这一概念,没有口岸就谈不上自贸区,所以说口岸是自贸区的关键。港口成为海陆两种运输方式中间的结合点,货物在港口必须要停一下,这样就带来了很多增值的活动,带来城市活力。
其次,港口有景观资源的价值。港口城市应把原来的港口岸线作为滨水景观资源。例如,香港的维多利亚港,现在的景观功能就比航运重要得多。维多利亚港的红磡旁边有一个黄埔花园,以前就是香港最大的港口黄埔港。现在黄埔港一条船也没有了。这种变迁反映了贸易资源逐渐离开市中心,最初港口贸易活动聚集的地方现在发展出了高端地产,是金融业、商业办公的地方和旅游景点。
历史上纽约曼哈顿周围都是码头,空中时不时还有飞艇掠过(图2-18)。
图2-18 20世纪中期的纽约曼哈顿
(1)港口水域
港口水域通常包括进港航道、锚泊地和港池。①进港航道要保证船舶安全方便地进出港口,必须有足够的深度和宽度、适当的位置、方向和弯道曲率半径,避免强烈的横风、横流和严重淤积。②锚泊地指有天然掩护或人工掩护条件能抵御强风浪的水域,船舶可在此锚泊、等待靠泊码头或离开港口。如果港口缺乏深水码头泊位,也可在此进行船转船的水上装卸作业。内河驳船船队还可在此进行编、解队和换拖(轮)作业。③港池指直接和港口陆域毗连,供船舶靠离码头、临时停泊和调头的水域,按构造形式分,有开敞式港池、封闭式港池和挖入式港池。
(2)港口陆域
港口陆域指港口供货物装卸、堆存、转运和旅客集散之用的陆地面积。陆域有进港陆上通道(铁路、道路、运输管道等)、码头前方装卸作业区和港口后方区。
(3)港口设备
陆上设备包括间歇作业的装卸机械设备(门座式、轮胎式、汽车式、桥式及集装箱起重机、卸车机等)、连续作业的装卸机械设备(带式输送机、斗式提升机、压缩空气和水力输送式装置及泵站等)、供电照明设备、通信设备、给水排水设备、防火设备等。港内陆上运输机械设备包括火车、载重汽车、自行式搬运车及管道输送设备等;水上装卸运输机械设备包括起重船、拖轮、驳船及其他港口作业船、水下输送管道等。
港口按用途分为商港、军港、渔港、工业港和避风港。
(二)道路
道路是供行人和各种车辆通行的工程结构物,主要由路线、构造物(路基、路面、桥梁、涵洞和隧道等)以及交通工程和沿线附属设施(包括:客货车站、停车场、加油站、照明、排水、通信、通风、景观、防护、防撞、标志标牌、绿化、标示等)组成。
从城市的角度看,道路包括对外道路和内部道路。一般将对外道路称为公路;内部道路称为城市道路。
拓展:有机公路设想
一个由Avoid Obvious Architects(AOA)和TETRA Architects and Planners领衔的设计团队提出了关于高速公路的一种设想:未来的高速公路应展示多模式交通系统和集成自动化技术,如无人机、自动驾驶汽车等;不应把公路看作一个固定的基础设施,而应该设计一个更小、更流畅的多层次大道,使它成为有机智能城市发展的壮丽起点。图2-19所示为设想中的深圳宝安区G107高速公路。
图2-19 设想中的深圳宝安区G107高速公路
1.公路
公路是指位于城镇以外,连接城镇、乡村、工矿之间主要供汽车行驶的道路。公路根据功能和适应的交通量分为五个等级:高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。公路等级一般根据公路功能、路网规划、交通量,充分考虑项目所在地区的综合运输体系、远期发展等,经论证后确定。
随着我国城镇化的快速发展,公路邻近城市主城区的路段,在承担对外交通和过境交通的同时,越来越多地承担起城市交通功能。
2.城市道路
城市道路是划分街坊、形成城市结构的基础,是绿化、排水及其他基础设施的主要空间。
城市道路分为快速路,主干路、次干路、次干路和支路四类。其中,①快速路为城市中大量、长距离、快速交通服务,对向行车道之间应设中间分车带,其进出口采用完全控制或部分控制;②主干路连接城市各主要分区,以交通功能为主,非机动车交通量大时,宜采用机动车与非机动车分隔形式;③次干路与主干路结合组成道路网,起集散交通的作用,兼有服务功能;④支路解决局部地区交通,以服务功能为主。
除快速路外,每类道路均按所在城市的规模、设计交通量、地形等分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。大城市应采用各类道路中的Ⅰ级标准,中等城市采用Ⅱ级标准,小城市采用Ⅲ级标准。
拓展:美国夫妻设想用道路发电
美国的一对老夫妻Scott Brusaw和Julie Brusaw,研发出能够铺在公路上的太阳能电池板Solar Roadway(图2-20)。
Solar Roadway由相互咬合的六边形钢化玻璃面板铺设而成,玻璃面板中嵌有光伏电池板,能利用太阳能发电。钢化玻璃从上往下依次分成五层:钢化玻璃层、LED发光指示灯层、电路层、用可循环利用材料组成的地基层、泄洪与蓄水层。
Solar Roadway的优势在于:利用太阳能发电;为路面指示灯提供电力;遇到雪天,可以利用其积累的电能快速将积雪融化;作为无线充电设备,给在其上行驶和停泊的电动汽车进行无线磁感应充电。汽车在这种路上行驶,相当于车即用即充电。理论上讲,在这种太阳能路上行驶的电动汽车的续航能力可以提高到永久。
图2-20 铺在公路上的电池板
在国际上,已经将公路和城市道路作为一个均具有公共道路(Public Roads)属性的整体进行管理。两者共同构成城市交通运行承载网络,形成层次清晰、功能明确、干支协调的一体化公共道路体系。
(三)铁路
铁路是在固定线路的路基上铺设轨道,供机车车辆和列车运行的土工构筑物,包括线路、场站、供电、信号及通信设备等。其中,①线路是铁路固定基础设施的主体,轨道是其重要组成部分,由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等主要部件组成;②场站是以车站为中心,线路的上行线和下行线两侧都设有进站信号机和出站信号机的范围,包括车站建筑、机务、车辆检修停放基地等;③供电、信号及通信等设备,为列车运行及监控、调度的动力及保证。
按敷设位置划分,铁路可以划分为三种类型:城际铁路、市郊铁路、城市铁路。
拓展:近代铁路运输业的开端
1825年9月27日,英国斯托克顿—达灵顿铁路(图2-21)正式通车。在通车典礼上,由蒸汽机车、煤水车、32辆货车和1辆客车组成的载重量约90t的“旅行”号列车,由设计者斯蒂芬森亲自驾驶,上午9点从伊库拉因车站出发,下午3点47分到达斯托克顿,共行驶了31.8km。
斯托克顿—达灵顿铁路的正式开业运营,标志了近代铁路运输业的开端。
图2-21 英国斯托克顿—达灵顿铁路
1.城际铁路
广义上讲,凡是联结不同城市间的铁路都可以归属于城际铁路。2015年3月1日起实施的《城际铁路设计规范》规定:城际铁路专门服务于相邻城市间或城市群,旅客列车设计速度200km/h以下。按照这一规定,城际铁路属于中级型的快速铁路;在全国铁路网中能保证全国运输联系,并具有重要政治、经济和国防意义达到规定客货运量的铁路,归属于“干线铁路”。
2.市郊铁路
市郊铁路位于市域范围内、主要为城市郊区与中心区之间行程较长的通勤或短途旅客服务。市郊铁路通常在郊区采用平交道口形式,在市区为高架或地下形式。
这种铁路,国外通常称之为Suburban Railway或地区铁路(Regional Railway)。
3.城市铁路
城市铁路敷设于城区,主要用于解决城市公共客运交通,通常有地下、地面和高架三种敷设形式。广义上讲,缆车、索道等非钢轮行进的轨道车辆所依赖的线路,也属于城市铁路。
城市铁路的主要形式是为地铁(Metro)和轻轨(Light Rail)。其中,地铁还可以按照速度的不同,划分为常规地铁和快速地铁两种类型(图2-22);轻轨的一种特殊类型就是现代有轨电车。城市铁路各类型的技术特性的对比如表2-1所示。
图2-22 城市铁路
表2-1 城市铁路各类型的技术特性对比
(四)空中航线
空中航线包括:飞行航线和航空站。
1.飞行航线
飞行航线是飞机及其他空中载运工具飞行的路线,由航权协议确定。空中航线不仅确定了飞机及其他空中载运工具飞行的具体方向、起讫点和经停点,而且还根据空中交通管制的需要,规定了航线的宽度和飞行高度。
按照飞机飞行的起讫点,航线可分为国际航线、国内航线和地区航线三大类。
2.航空站
航空站也称飞机场、空港。航空站除了跑道之外,通常还设有塔台、停机坪、航空客运站、维修厂等设施,并提供机场管制、空中交通管制等服务。航空站一般分为军用和民用两大类。
航空站分为“非禁区”和“禁区”(管制区)两大部分。非禁区范围包括停车场、公共交通车站、储油区和连外道路,而禁区范围包括所有飞机进入的地方,包括跑道、滑行道、停机坪和储油库。大多数机场都会在非禁区到禁区的中间范围做严格的控管。搭机乘客进入禁区范围时必须经过航站楼,在那里可以购买机票、接受安全检查、托运或领取行李,以及通过登机口登机。
航空站是城市的门户和脸面,影响旅客对这座城市的第一印象。北京首都国际机场的T3航站楼不仅仅是世界上第二繁忙的机场,同时也是最引人注目的机场之一:在晚上,飞机抵达航站楼上空下降时,旅客可以从飞机窗口看到,T3航站楼犹如一条龙在舞动着(图2-23)。
图2-23 夜景下的北京首都国际机场T3航站楼
(五)管道网
管道网通常包括泵机组、压缩机组和管道。以收集城市生活污水和部分工业生产污水的排水管网为例,通常由以下几部分组成:①室内(车间)污水管道系统及设备;②室外污水管道系统;③污水泵站及压力管道;④污水处理厂;⑤污水出口设施。在地形有利的情况下,也可以不设中途站和压力管道。
城市地下管网的发展趋势是通过综合管廊的建设,将电力、通信,燃气、供热、给排水等各种管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和统一管理。综合管廊分为干线综合管廊、支线综合管廊及缆线管廊。其中,干线综合管廊用于容纳城市主干工程管线,采用独立分舱方式建设;支线综合管廊用于容纳城市配给工程管线,采用单舱或双舱方式建设;缆线管廊用于容纳电力电缆和通信线缆,采用浅埋沟道方式建设,设有可开启盖板,但其内部空间不能满足人员正常通行要求。
二、通信类通道
通信类通道主要包括:电信网、邮政网、建(构)筑物及载运工具。
拓展:东京下水道
1992年,东京开始修建新的下水道排水系统(图2-24),全长6.3km,总投资2400亿日元,于1992年开始施工,在2007年完成,是日本东京地区的巨型分洪工程。它连接着东京市内长达15700km的城市下水道,通往东京北郊地下50m处的一条直径10.6m的地下隧道,并通过五个巨大的竖井连通附近的江户川、仓松川、中川、古利根川等河流,作为分洪入口,最后用4台燃气轮机驱动的大型抽水机将水以200m3/s的速度抽入江户川,再排入大海。
图2-24 东京下水道
(一)电信网
电信网是通过通信设备和线路连接起来,以网络软件(网络协议、信息交换方式及网络操作系统等)实现网络资源共享,利用电缆、无线、光纤或者其他电磁系统,传送、发射和接收标识、文字、图像、声音或其他信号,可供多个用户相互通信的体系。
电信网可分为装备(物理)网和业务网。
1.装备网
装备网一般由终端设备、传输设备和交换设备等组成。通常可以划分为有线网络和无线网络两种类型。
有线网络(Wired Network)是采用同轴电缆、双绞线和光纤来连接的计算机网络。双绞线网是目前最常见的联网方式。无线网络(Wireless Network)是采用无线通信技术实现的网络,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,与有线网络的用途十分类似。
2.业务网
业务网是承担各种业务(话音、数据、图像、广播电视等)中的一种或几种的电信网(如电话交换网、电报交换网、数据交换网等),一般由终端、传输、交换和网络等技术组成,网内各个同类终端之间可根据需要接通,有时也可固定连接。
简单的电信网可以没有交换系统。而复杂的电信网除了终端、传输和交换设备外,还有维护监控网、信令网、网络管理网以及特种服务中心等。
电信网既进行城市内部信息的交换,又是对外联系的纽带。在网络体制、信号方式、编号计划、设备管理程序、传输、网络同步等方面均须服从全国的统一规划。
拓展:电信网会成为物联网?
电信网发展正在呈现的趋势是三网融合:宽带通信网、数字电视网和互联网进行融合,在单一的物理网络上提供多种业务,包括语言业务、视频节目以及互联网服务。如果进一步将互联网的用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通,进行信息交换和通信,那就意味着电信网可以转身成为物联网(图2-25)。
图2-25 物联网概念
(二)邮政网
邮政网是由邮政营业、投递局所及其设施、邮件处理中心,通过邮路(含邮运工具)按照一定的原则和方式组织起来,在控制系统的作用下,遵循一定运行规则完成邮件传递的网络系统。
邮政网既为本市范围内通信活动服务,又是全国、全省或某一地区来往邮件的集散中心和转口枢纽。大、中城市都必须在车站或码头附近,设置规模较大的中心邮局,向全国或世界各地分拣封发和转运邮件。市区内还要星罗棋布地设置各种分支机构,向用户提供各种邮政服务并投递邮件。邮政局所的分布,在人口密集地区,其服务半径一般不大于0.5km。
城市邮政网有一套组织严密、用先进运输工具装备的、联系各个局所和接送车站、码头、机场等迅速传递邮件的邮政运输网。
拓展:中国古代邮政网——邮驿
邮驿是古代设立的以传递公文﹑接待过往官员为主,间或运输官府所需少量物品的官方交通组织。自周驿(公元前11世纪—公元前256年)起,至1878年(清光绪元年)我国开办现代邮政止,存在三千多年。古代的邮驿,周代称邮、置,汉代称驿,唐代称驿、馆,明清时期称驿站。
历代邮驿发挥中央对周边地区的领导作用和加强城市之间的相互联系,对于集散物资、汇纳资讯和聚合人才等,具有重要的意义,也因此成为城镇形成的基础。现代地名所见驿、亭、铺、站等,往往都是古代邮驿的遗存,在当时多已成为重要城镇。
明朝永乐年间,民间出现了专业民邮机构——民信局。民信局首先出现在著名的港口城市——宁波,其背景是当时的宁波绍兴一带人士遍布全国各地,他们与家乡之间的书信往来非常频繁。不久,全国各地尤其是大城市和一些沿海口岸相继建立了民信局。民信局既能传递信件、包裹,也能汇兑银钱,甚至还能托运一些大件物品。民信局在清咸丰同治年间发展到了鼎盛时期,全国大小民信局多达数千家。在广东、福建的沿海地区还出现了专门为海外侨胞服务的民信局——侨批局。
具有现代意义的邮政局——大清邮政于1896年正式成立,随着近代邮政的兴起和发展,驿站的作用日渐消失,于1913年1月,北洋政府宣布全部撤销驿站;民邮组织最终于1935年停办。
(三)建(构)筑物及载运工具
建(构)筑物及载运工具作为媒介化空间的一个重要发展趋势是:现代城市的构型、各种建(构)筑物及载运工具与现代影像科技、信息网络、信息技术、网络影像、实境电视节目等,利用新媒体交互技术改造成为一种整体性的、可以与人互动的媒介化空间。例如,高雄地铁美丽岛站内部,装饰成为传播“天人合一”的中国传统文化意境(图2-26)。
图2-26 高雄地铁美丽岛站内部
高雄地铁美丽岛站的站厅,以4500块玻璃画作进行装饰,并命名为“光之穹顶”:中间以蓝红两根柱子,分别代表阴阳两极,寓意“阴阳交融,世界伊始”;上方的玻璃画以“爱与包容”为主轴,分成“水——生命的孕育、土——繁荣与成长、光——创造精神、火——毁灭与重生”四大主题,折射“天人合一”的中国传统文化意境。人们驻足其中,仰望穹顶之下的天体、人物、大自然以及高雄土地上特有的生物,不由得感慨一生中“出生、成长、荣耀、毁灭而后重生”的历程。
车站的出入口通过玻璃和钢材的材质组合,以表现波浪的律动,体现高雄的港都风情。
拓展:媒介化空间的发展趋势
建(构)筑物及载运工具将不可避免成为一种交互式信息传播平台,这个平台可以和用户手中的智能手机进行信息交互,并通过软件和后台数据库技术分析消费者的需要,从而达到精准传播和良好的用户体验。另一方面,城市文化、社会关系以及市民思想观念等,都可以借助这一媒介平台,编码渗透到城市空间当中。所以,媒介化空间成为人们理解城市文化、精神的重要途径。媒介化空间的发展趋势如图2-27所示。
图2-27 媒介化空间的发展趋势