羅名海，譚 波，李盼盼，羅玉潔，梁 棟

（1.武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022；2.東南大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南京 211189；3.華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079）

高端學(xué)術(shù)論壇

基于GIS的武漢市中心城區(qū)交通服務(wù)水平評價

羅名海1，譚 波1，李盼盼1，羅玉潔2，梁 棟3

（1.武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022；2.東南大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南京 211189；3.華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079）

城市交通服務(wù)水平是反映城市交通設(shè)施配置及服務(wù)水平的一個綜合指標，是城市交通管理決策的一個重要依據(jù)?；趯哟畏治龇ê虶IS平臺，從交通設(shè)施﹑道路結(jié)構(gòu)﹑公共交通和停車設(shè)施4個方面對武漢市中心城區(qū)交通服務(wù)水平進行了綜合評價，分析了區(qū)域差異和深層次原因，并提出了相關(guān)建議。

武漢市；交通服務(wù)水平；GIS

武漢市自古有“九省通衢”之稱，地理位置優(yōu)越，但由于江湖分割﹑職住分離﹑私家車普及等因素，交通矛盾十分突出。近年來，全市處于基礎(chǔ)設(shè)施大建設(shè)﹑大發(fā)展時期，交通建設(shè)在城市發(fā)展中占據(jù)主導(dǎo)地位，因此科學(xué)地評價城市交通服務(wù)水平具有重要意義。

1 指標體系的構(gòu)建

依據(jù)指標科學(xué)性﹑可獲得性﹑典型性﹑有代表性等原則，本文構(gòu)建了交通設(shè)施﹑道路結(jié)構(gòu)﹑公共交通﹑停車設(shè)施4個一級指標和19個二級指標。對這些指標進行去量綱歸一化處理后，采用熵權(quán)法賦權(quán)，并根據(jù)層次分析法[1]得到交通服務(wù)水平綜合評價指標體系及其權(quán)重，如表1所示。其中，交通設(shè)施主要考慮了道路面積占比﹑道路網(wǎng)絡(luò)密度﹑人均道路擁有量和交通設(shè)施覆蓋率等；道路結(jié)構(gòu)包括道路配比和道路網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度兩類指標；公共交通主要基于公交和軌道交通站點覆蓋率和線網(wǎng)密度來評價；停車設(shè)施包括人均建筑配建停車位﹑人均單位院落停車位和人均路邊停車位3 個指標。

表1 交通服務(wù)水平綜合評價指標體系

指標體系中α﹑β﹑γ指數(shù)常用于評價道路網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度，其中α指數(shù)（環(huán)度）表示物流﹑能流和人口流動路線的可選擇程度[2]。其計算公式為：

β指數(shù)（連接度）表示交通網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的連接情況，可從整體上反映交通網(wǎng)絡(luò)的布局形式。其定義為研究城市內(nèi)各節(jié)點間依靠道路相互連通的強度，計算公式為：

γ指數(shù)（線點率）表示廊道如何連接或在空間上怎樣連續(xù)的度量，是確定通道和屏障功能效率的重要因素。其計算公式為：

式中，L為交通線路（邊或?。?shù)；V為交通線路節(jié)點（頂點）數(shù)。

2 指標計算與評價

在交通服務(wù)水平綜合評價指標體系的基礎(chǔ)上，本文基于最小—最大標準化法，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無量綱化指標值，使得各指標值都處于同一個數(shù)量級別，即0～1的無量綱數(shù)值，相對最大值取1，相對最小值取0[3]。

若為正向指標，則標準化公式為：

若為逆向指標，則標準化公式為：

式中，rij為標準化值；cij﹑mincij﹑maxcij分別為指標計算值﹑指標最小值和指標最大值。

將19個二級指標作無量綱化處理后，通過熵權(quán)法賦權(quán)，再結(jié)合層次分析法自下而上﹑逐級匯總形成交通設(shè)施﹑道路結(jié)構(gòu)﹑公共交通和停車設(shè)施4個一級指標。

GIS是本文的重要平臺，一方面是交通設(shè)施﹑道路網(wǎng)絡(luò)﹑人口等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)空間化的基礎(chǔ)，可方便地計算分布密度﹑緩沖區(qū)覆蓋率等；另一方面也為指標計算結(jié)果的空間化展示提供了平臺，可以非常直觀地比較交通服務(wù)水平的區(qū)域差異。

2.1 交通設(shè)施

2016年中心城區(qū)交通設(shè)施的標準化結(jié)果和評價得分如表2﹑圖1所示。中心城區(qū)交通設(shè)施綜合得分從高到低依次為漢陽區(qū)﹑青山區(qū)﹑江岸區(qū)﹑江漢區(qū)﹑硚口區(qū)﹑武昌區(qū)和洪山區(qū)；武漢三鎮(zhèn)中漢陽的交通設(shè)施綜合得分最高，其次是漢口和武昌。導(dǎo)致上述結(jié)果的原因有兩個方面：①由于自然山水分割﹑單位院落封閉管理和城市建設(shè)中一度存在的“大馬路”思想，雖然中心城區(qū)的道路面積占比達到了國家標準，但主﹑次﹑支路比例失調(diào)，僅江漢區(qū)﹑硚口區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)密度達到了國家規(guī)范要求[4]（5.4～7.1 km/km2），洪山區(qū)﹑青山區(qū)等道路網(wǎng)絡(luò)密度嚴重低于國家標準；②人口密度使得人均道路資源差異較大，漢陽區(qū)﹑青山區(qū)明顯優(yōu)于其他區(qū)，也決定了其總得分較高。

圖1 交通設(shè)施評價圖

表2 交通設(shè)施的標準化結(jié)果和評價得分

2.2 道路結(jié)構(gòu)

2016年中心城區(qū)道路結(jié)構(gòu)的標準化結(jié)果和評價得分如表3﹑圖2所示。中心城區(qū)道路結(jié)構(gòu)綜合得分從高到低依次為漢陽區(qū)﹑武昌區(qū)﹑青山區(qū)﹑硚口區(qū)﹑江漢區(qū)﹑江岸區(qū)和洪山區(qū)；武漢三鎮(zhèn)中漢陽的道路結(jié)構(gòu)最好，其次是漢口和武昌。可以看出，漢陽區(qū)經(jīng)過前幾年的交通大建設(shè)，取得了明顯成效；而洪山區(qū)﹑青山區(qū)由于東湖﹑沙湖﹑南湖以及山體的地理阻隔，尚未形成完整的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

表3 道路結(jié)構(gòu)的標準化結(jié)果和評價得分

圖2 道路結(jié)構(gòu)評價圖

2.3 公共交通

2016年中心城區(qū)公共交通的標準化結(jié)果和評價得分如表4﹑圖3所示。中心城區(qū)公共交通覆蓋率從高到低依次為江漢區(qū)﹑硚口區(qū)﹑江岸區(qū)﹑武昌區(qū)﹑漢陽區(qū)﹑洪山區(qū)和青山區(qū)；武漢三鎮(zhèn)中漢口的公共交通覆蓋率最高，其次是漢陽和武昌?？梢钥闯?，公共交通設(shè)施配置與人口密度正相關(guān)：在軌道交通方面，漢口的覆蓋率最高，武昌片仍有“盲區(qū)”，如青山區(qū)和武昌區(qū)的水果湖街，便捷度較低；在公交方面，主要的公交線路覆蓋面總體較好，但也不均衡，青山區(qū)﹑洪山區(qū)與江漢區(qū)的公交覆蓋情況相差較大。

表4 公共交通的標準化結(jié)果和評價得分

圖3 公共交通評價圖

2.4 停車設(shè)施

2016年中心城區(qū)停車設(shè)施的標準化結(jié)果和評價得分如表5﹑圖4所示。中心城區(qū)停車設(shè)施得分從高到低依次為漢陽區(qū)﹑青山區(qū)﹑洪山區(qū)﹑江漢區(qū)﹑江岸區(qū)﹑武昌區(qū)和硚口區(qū)；武漢三鎮(zhèn)中漢陽的停車設(shè)施供給最好，其次是武昌和漢口。由于早期規(guī)劃中沒有充分考慮公共停車場建設(shè)，老舊小區(qū)停車配建標準較低，總體而言，武漢中心城區(qū)停車缺口較大，導(dǎo)致路邊占道停車現(xiàn)象嚴重，降低了道路的整體通行能力。漢陽區(qū)由于近10 a四新地區(qū)的集中開發(fā)，停車配建標準高，停車條件遠優(yōu)于其他區(qū)。

表5 停車設(shè)施的標準化結(jié)果和評價得分

圖4 停車設(shè)施評價圖

2.5 交通綜合服務(wù)水平

2016年中心城區(qū)交通綜合服務(wù)水平的標準化結(jié)果和評價得分如表6﹑圖5所示。中心城區(qū)交通綜合服務(wù)水平從高到低依次為漢陽區(qū)﹑江漢區(qū)﹑青山區(qū)﹑硚口區(qū)﹑江岸區(qū)﹑武昌區(qū)和洪山區(qū)；武漢三鎮(zhèn)中漢陽的交通綜合服務(wù)水平最高，其次是漢口和武昌。綜合分析三鎮(zhèn)的交通綜合服務(wù)水平差異可以看出，漢陽的道路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)起步晚﹑建設(shè)密度居中，但人口壓力相對較小，供給相對平衡；漢口雖然道路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)起步較早﹑建設(shè)密度較高，但因人口的密集分布﹑通勤的頻繁發(fā)生，給交通出行帶來了壓力；武昌人口壓力不小，又因自身地理特征，交通流向相對集中于少數(shù)主要干道和特定地區(qū)，交通壓力的分區(qū)﹑分時特征十分明顯。

表6 交通綜合服務(wù)水平的標準化結(jié)果和評價得分

圖5 交通綜合服務(wù)水平評價圖

3 結(jié) 語

本文利用層次分析法對武漢市中心城區(qū)進行了交通服務(wù)水平評價，但在數(shù)據(jù)來源和研究方法上仍有一定局限性，還需從以下3個方面進一步完善：

1）權(quán)重設(shè)置的完善。權(quán)重有客觀與主觀之分，客觀權(quán)重不考慮人為的影響，用數(shù)學(xué)方法評價各影響因素間的關(guān)系，表現(xiàn)的是指標之間的相關(guān)程度；主觀權(quán)重因介入了專家的思維和判斷，可以更好地反映每個指標的重要程度。后續(xù)研究中可將客觀與主觀賦權(quán)法相結(jié)合，提高權(quán)重設(shè)置的科學(xué)性與合理性。

2）從靜態(tài)到動態(tài)的過渡。本文研究還停留在對交通服務(wù)能力靜態(tài)的評價分析層面，而交通出行是一種實時的﹑動態(tài)的公眾行為。當下大數(shù)據(jù)迅猛發(fā)展，手機信令[5]﹑公交刷卡[6]﹑出租車GPS軌跡[7]﹑視頻監(jiān)控[8]以及射頻識別感應(yīng)﹑車牌識別系統(tǒng)﹑車速智能引導(dǎo)系統(tǒng)等多源大數(shù)據(jù)為交通服務(wù)水平的動態(tài)監(jiān)測提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。下一步，需要充分利用大數(shù)據(jù)分析方法，針對交通發(fā)生或吸引區(qū)域﹑主要流向﹑高峰時段﹑擁堵路段等開展動態(tài)的變化監(jiān)測，深入挖掘交通出行的潛在規(guī)律。

3）從供給保障到需求調(diào)控的體現(xiàn)?，F(xiàn)有評價體系主要從供給保障的角度衡量區(qū)域內(nèi)交通設(shè)施保障條件與服務(wù)水平，還需要考慮到不同區(qū)域需求的差異，如職住分異帶來的大量過江﹑跨區(qū)通勤交通量[9]，商業(yè)中心停車設(shè)施建設(shè)對區(qū)域交通的刺激等，以形成對城市功能布局與交通影響的完整評價體系。

總之，城市交通服務(wù)水平的評價方法很多，目前常用的層次分析法簡單易行，可直觀反映城市交通設(shè)施﹑結(jié)構(gòu)與服務(wù)能力的發(fā)展水平和空間差異，但仍有一定的局限性，需要綜合考慮土地利用功能布局﹑交通流向與流量分配﹑實際路況監(jiān)測等因素，實現(xiàn)從供給保障到需求調(diào)控﹑從靜態(tài)評價到動態(tài)分析的發(fā)展，從而為智慧交通的規(guī)劃﹑建設(shè)和管理提供更有力的決策支撐。

[1] 許樹柏.層次分析法原理[M].天津:天津大學(xué)出版社,1988

[2] Taaffe E J, Gauthier H L, O'Kelly M E. Geography of Transportation[J]. Economic Geography,1973(51):319-349

[3] 李美娟,陳國宏,陳衍泰.綜合評價中指標標準化方法研究[J].中國管理科學(xué),2004,12(增刊1):45-48

[4] 中華人民共和國建設(shè)部. 城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范:GB 50220-95[S].北京:中國計劃出版社,1995

[5] 宋璐.基于手機定位數(shù)據(jù)的交通OD分布研究[D].南京:東南大學(xué),2015

[6] 龍瀛,張宇,崔承印.利用公交刷卡數(shù)據(jù)分析北京職住關(guān)系和通勤出行[J].地理學(xué)報,2012,67(10):1 339-1 352

[7] 程靜,劉家駿,高勇.基于時間序列聚類方法分析北京出租車出行量的時空特征[J].地球信息科學(xué)學(xué)報,2016,18(9): 1 227-1 239

[8] 吳愛軍.用于智能交通管理的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].長沙:中南大學(xué),2010

[9] 胡娟,朱麗霞,羅靜.武漢市職住空間特征及評價[J].人文地理,2014(3):76-82

P208

B

1672-4623（2017）09-0001-04

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.09.001

2017-06-23。

項目來源：地理國情監(jiān)測國家測繪地理信息局重點實驗室2016年開放基金資助項目（2016NGCM10）。

羅名海，博士，正高職高級工程師，主要從事GIS研究。