荫之所及，川流不息 | 庞一菲，何慕，朱秋蕙

获奖作品信息

作品题目：荫之所及，川流不息

参赛作者：庞一菲 何慕 朱秋蕙

指导教师：庄新琪

毕业院校：南京林业大学 华南理工大学

所获奖项：2023全国高校景观设计毕业作品展研究创新类综合奖

摘 要

本项目位于 “City of sunshine”——美国洛杉矶。由于高温天气增多和城市汽车保有量增加，洛杉矶居民饱受炎热、漫长的通勤环境困扰。更严重的是，洛杉矶存在树荫分布严重不平等现象，有色人种遭受着更严重的热浪侵袭。本方案通过GWR空间统计学分析街道要素与通勤人数的相关性，利用模型的系数，设计了一种通过规划街道要素数量与分布位置以缓解交通拥堵的规划方案。接着，通过processing编程模拟三轮设计方案，以获得不同设计方案的通勤热力图。编程模拟结果证明了该设计方案具有缓解交通拥堵的实际效果，并且通过对比得出最优解。最终的设计方案将通过在有色人种社区增加行道树及其他街道要素，实现树荫公平，构建更加通畅、舒适的通勤环境。

选题背景

城市街道更新愈发成为城市规划与发展的核心关注点，而恶劣的街道通勤环境饱受封闭固化的历史成因、难以拆除改造的建成建筑、逐渐强化的资源不公平这三种原因的交互影响。由此，我们尝试解答：能否通过景观规划与设计解决城市交通拥堵问题？

区位分析

基地选址及前期调研

树荫是高温和烈日下洛杉矶居民最实用和有效的保护伞之一，但树荫并不是平等地保护着每一位居民。具有更多有色人种居住的贫困社区拥有更高的高温致死率，而其原因正是更密集的建筑物组成了不透风环境、更少的树木分布导致社区缺少荫蔽。

本项目通过图示化总体的温度上升情况以及绿荫分布情况，并通过GIS叠加分析了树木分布情况、交通拥堵情况以及当地通勤情况等，对比分析了由于红线政策导致的不同等级居住区内的树木分布情况等。

数据表明，洛杉矶大部分树荫分布在私人土地，如洛斯菲利兹、好莱坞、布伦坞、银湖，其树冠覆盖率可高达40%；但在杭丁顿公园等贫民窟，其树冠覆盖率则不到10%。在高温炎热的夏季，拥有茂密的树荫对于富人区来说可能是享受需求，但对于有色人种住宅区和贫民窟来说实属生存需求。不仅多数居住区出现缺少乔木的状况，洛杉矶的主要通勤道路同样缺少行道树。有色人种在通勤过程中将耗费更多时间处于烈日暴晒下或被困于闷热的车中。

区位分析

酷热难忍——LA气候现状：

随着全球变暖与极端高温天气增多，洛杉矶遭受猛烈的日照和高温困扰。气象站点的气候统计数据显示，南加州不同地区的气温在近3年平均升高0.5~3摄氏度，而洛杉矶的高温致死率因此增加8%~30%。高温热辐射致死的病人通常被发现在人行道上、汽车和公共汽车里，甚至是街边长椅上。《美国大城市的死与生》一书中强调，街道是城市的活力源点和核心。但街道却在洛杉矶成为典型的高温致死案发现场。同时，洛杉矶以“全美最拥堵的城市”著称，其居民无不深受漫长的通勤时间、炎热的通勤条件困扰。交通拥堵无疑加剧了高温环境对洛杉矶居民（尤其是有色人种）的生活质量的恶劣影响。

场地现状分析

历史原因：

树荫分布不平等的现状并不是一蹴而就的，而是长期的历史原因所导致。西班牙殖民者初到洛杉矶时，通过砍伐树木以获得木材与牧牛的场地，并且精心设计城市街道的走向以获得更多的阳光。19世纪末，洛杉矶喊出“几乎永恒的阳光”的口号，吸引更多美国东岸居民移民至南加州。此时，洛杉矶俨然营造出了一副“日不落”城市的灿烂形象。

在20世纪，随着城市的发展，美国部分地区实行红线政策，绘制出包含四种分级的 “居住区安全等级” 地图。此举强化了种族隔离，将财政辅助政策倾向于白人，并借此削弱对城市树木等公共设施的投资。即使在红线政策被废除后的50年后，不同等级之间的异质性依然加剧。至今，虽然洛杉矶TreePeople已制定详细的种树计划，但树荫分布不平等的种族隔离和环境资源分布不均的问题依旧暴露在洛杉矶的日光下。

历史文化分析

场地问题及人群需求

根据以上分析，我们认为洛杉矶当前的树荫存在分布不平等现象，有色人种的生活环境严重缺少树荫。同时，洛杉矶面临严峻的通勤拥堵状况，缺少树荫将增加通勤环境的高温致死率，严重降低通勤舒适度。为此，我们思考：是否能以改变树荫不平等的状况作为切入点，通过改造街道环境要素分布以缓解交通拥堵压力，提升通勤舒适度？

设计推演

GWR分析：

首先，我们想要知道通勤人数是否与不同的街道要素相关。为此，我们通过莫兰检验发现六种街道要素（行道树、公共交通站点、信号灯、沿街绿地、沿街商铺、不透水铺装）具有空间自相关性，即街道要素呈现空间聚集分布态势。接着，我们将通勤方式分为汽车出行、公共交通出行、步行与骑行三类。我们将使用这三种通勤模式的人数作为因变量，六种街道空间要素作为自变量，以CT20分区作为运算网格，运用GWR方法建立空间相关性模型。

计算结果显示，洛杉矶不同区域的通勤者与街道要素的相关性存在差异。在远离市中心的区域，自驾车通勤者出行人数与树木数量的相关性更高，而在接近市中心的区域中，自驾车通勤者则与沿街商铺的相关性更为显著。对于乘坐公共交通的通勤者来说，出行人数与公交站点的相关性呈圈层状，逐层向远离市中心的方向递减。对于骑行和步行的通勤者来说，出行人数与树荫的相关性在洛杉矶东北的居住区远高于市中心。至此，实验结果证明通勤者的出行方式与街道要素具有相关性，下一步则需要分析街道要素对通勤者的影响强度。

在以通勤者为因变量所构建的回归模型中，回归系数可以表现交通要素对通勤者的影响强度。回归系数为正则说明该要素对通勤者具有吸引力，为负则说明该要素对通勤者具有排斥力。

设计逻辑推导

方案设计

Processing模拟验证（区域尺度）：

如果实验推断合理，那应该如何在施工前验证街道要素的吸引力效果呢？我们在Processing中编写通勤状况模拟，通过三轮模拟测试验证结果。同时，通过四轮实验改变五种街道要素的地理位置分布与数量，得到洛杉矶局部街道改造的平面图。

模拟运行原则设置：首先，设置通勤者从住宅区（始发地）出发行驶至办公楼（目的地），默认通勤路径为最短路径。在通勤者沿直线（街道）运动至第一个路口时，会受到来自三个路口不同的吸引力，接着将继续选择吸引力最大的路口前进，直至到达办公楼。根据每人次的运动轨迹记录，我们获得了单次模拟的通勤热力图。

吸引力设置：任意一条街道的吸引力均为该街道所有要素的吸引力之和，要素吸引力公式为“某要素吸引力=单个要素吸引力(1/系数) * 此条街道上要素密度（设计内容）”。

三轮模拟观察分别为单一街道要素、增强型单一因素和综合要素对交通拥堵的缓解状况。在模拟第三轮模拟工程中，我们通过反复实验不同密度的街道要素分布，得出缓解交通拥堵的最优平面分布。

设计模拟验证

潮汐模块设计（街道尺度）：

按照城市居住街区和市中心两种城市区域不同的特性，我们分别设计了六种街道分区的模块。同种模块在不同的城市区域中展现出不同特性。潮汐设计主要针对早晚高峰的人车流密集时段。在早、晚高峰时，树冠、建筑物和沿街商铺的遮阳棚为街道提供隐蔽；在非通勤时段，部分遮荫设施和交通信息实时展示板关闭，以节省能源。

不同时段的模块化街道设计

总平面图

设计策略

树荫公平与环境正义：

环境公平与正义是景观和城市规划师探讨的永恒主题。该策略并没有直接选择在有色人种社区增加大量行道树，而是选择将设计视角聚焦到全体居民的共同问题——通勤拥堵。该方案通过科学、严谨的GWR空间统计学方法和Processing编程模拟，对洛杉矶的街道改造进行规划，以低成本、高效的设计方法验证了在部分有色人种社区增加行道树及其他街道要素能有效缓解洛杉矶通勤拥堵的状况，实现社会树荫资源分配公平，全体居民可以公平享受洛杉矶更舒适、更荫凉、更便利的通勤环境。本方案也帮助了洛杉矶政府与社会组织实现2028年全市增种90000棵树木计划，为计划提供了实际的种植点位指导。

本方案 “分析－设计－模拟” 的思路在全球缓解交通拥堵和创建舒适通勤环境上具有普适性价值。设计方案涉及的统计学方法与编程模拟程序可应用于不同城市的交通环境，且低成本、低工程量、十分可行。

效果展示

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