彭一凡

(成都市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院, 四川成都 610041)

基于時(shí)間地圖的城市交通評(píng)估研究
——以成都市為例

彭一凡

(成都市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院, 四川成都 610041)

時(shí)間地圖是以空間地圖為基礎(chǔ)，以時(shí)間為測(cè)算單位，獲取并直觀顯示兩點(diǎn)之間的時(shí)間距離，映射出相互的時(shí)間關(guān)系。文章借助Arcgis手段，以成都市為研究對(duì)象，在閑時(shí)與忙時(shí)兩個(gè)時(shí)刻，用私家車和公共交通兩種出行工具對(duì)時(shí)間距離分別進(jìn)行測(cè)算，并制作成都市城市交通時(shí)間地圖，分析成都市目前交通網(wǎng)絡(luò)存在的問題和評(píng)價(jià)城市時(shí)間環(huán)境。通過對(duì)數(shù)據(jù)的讀取和分析，提出時(shí)間地圖研究的價(jià)值和方向。

時(shí)間距離； 空間地圖； 時(shí)間地圖； 交通等時(shí)線； 等時(shí)圈

隨著城市化進(jìn)程、信息網(wǎng)絡(luò)和高效交通的發(fā)展，城市建設(shè)方向更加注重高效便捷的“小緊湊、大舒展”的生活環(huán)境。傳統(tǒng)意義上點(diǎn)與點(diǎn)之間的空間距離對(duì)市民制約條件逐漸減弱，而時(shí)間因素所扮演的角色顯得越來(lái)越重要，人們?cè)谶x擇生產(chǎn)與生活地點(diǎn)時(shí)，不僅注重人文和自然環(huán)境，也更加注重該地的“時(shí)間環(huán)境”。在過去，由于交通建設(shè)滯后，地區(qū)交通發(fā)展不均衡，未形成通達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)，兩點(diǎn)之間的時(shí)間損耗往往取決于地理空間距離，隨著高效便捷的交通設(shè)施建設(shè)，這種影響關(guān)系在逐漸減弱，例如：跨境的高鐵到達(dá)城區(qū)的時(shí)間少于市域邊界達(dá)到城區(qū)的時(shí)間，盡管前者空間距離遠(yuǎn)于后者。這種高效便捷的交通帶來(lái)的是兩座城市之間更為緊密的聯(lián)系，所以，時(shí)間距離相比空間距離，用作評(píng)價(jià)兩點(diǎn)之間的連接程度，更加具有說服力。而且城市時(shí)間距離的重要性一直以來(lái)受到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的重視，早在1995年，王浣塵教授提出了上海30 min時(shí)間距離；陳述彭教授在《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》中提到了時(shí)間距離概念；劉洪杰教授提出了制作城市時(shí)間專題地圖的構(gòu)想，認(rèn)為城市時(shí)間結(jié)構(gòu)可以借鑒空間地圖的方式側(cè)面表達(dá)出來(lái)。

本文旨在通過制作成都時(shí)間地圖方法，簡(jiǎn)要分析成都市中心城區(qū)整體城市時(shí)間環(huán)境，評(píng)價(jià)城市交通水平和發(fā)展問題，論述時(shí)間地圖對(duì)于城市建設(shè)、市民出行的參考意義。

1 時(shí)間地圖相關(guān)概念

傳統(tǒng)的空間地圖，表達(dá)的是實(shí)體之間的地理方位和空間關(guān)系，是建立在空間坐標(biāo)系上的，而城市時(shí)間專題地圖是一個(gè)全新的概念，它是以傳統(tǒng)空間地圖為基礎(chǔ)底圖，以時(shí)間為測(cè)算單位來(lái)描述城市各實(shí)體之間的時(shí)間關(guān)系。目前最常見的表現(xiàn)方式為城市交通等時(shí)線。

交通等時(shí)線的繪制原理與地形圖測(cè)量中等高線繪制的原理相同，方法有細(xì)微差異。其通過選擇一個(gè)出發(fā)點(diǎn)將達(dá)到各點(diǎn)等時(shí)間損耗數(shù)值的離散點(diǎn)連線并予于平滑處理，區(qū)別的是交通等時(shí)線是一個(gè)瞬時(shí)計(jì)算結(jié)果，城市交通設(shè)施的建設(shè)會(huì)影響等時(shí)線的變化。

2 成都時(shí)間地圖的制作

本文研究工具采用Arcgis、交通等時(shí)線工具箱、PcArcBruTile網(wǎng)絡(luò)底圖以及高德地圖導(dǎo)航為基礎(chǔ)軟件，并劃定以成都市中心城區(qū)為研究范圍制作城市時(shí)間專題地圖的過程。

2.1 準(zhǔn)備工作

2.1.1 中心點(diǎn)選址

交通與城市的位置及經(jīng)濟(jì)、文化活動(dòng)密切相關(guān)。因此，成都交通虛擬中心點(diǎn)選擇是參考成都市地標(biāo)中心、政務(wù)中心、經(jīng)濟(jì)及文化活動(dòng)中心獲得的。本文選擇成都市天府廣場(chǎng)作為中心點(diǎn)，其主要原因有：

(1)成都城市結(jié)構(gòu)為圈層式擴(kuò)張，天府廣場(chǎng)的地理區(qū)位自建都2 300年以來(lái)，一直是城市地理區(qū)位中心。

(2)天府廣場(chǎng)毗鄰春熙路、少城等多個(gè)商業(yè)中心、周圍新建省圖書館、省博物館等多個(gè)大型文化設(shè)施，同時(shí)省安監(jiān)局原市政府等多個(gè)政府機(jī)構(gòu)和重要部門都選址于此。

(3)天府廣場(chǎng)是市民生活工作出行方向延伸線匯聚點(diǎn)最多的中心區(qū)。

中心點(diǎn)的選址工作對(duì)于交通等時(shí)線有著決定性的計(jì)算結(jié)果，它不僅是出發(fā)點(diǎn)，后期也可作為目的地來(lái)研究可達(dá)性。

2.1.2 測(cè)算類別和測(cè)算時(shí)間

調(diào)查選取成都城市地面私家車和公共交通兩種交通工具，分別在上下班高峰期7：30—9：30和17：00—18：30(忙時(shí))、非上下班繁忙期9:30—16:00(閑時(shí))對(duì)成都市的交通時(shí)間距離進(jìn)行測(cè)算，為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每種情況都進(jìn)行了兩次測(cè)試，取其符合度較高的作為計(jì)算結(jié)果。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)作

以天府廣場(chǎng)為中心點(diǎn)，在計(jì)劃時(shí)間區(qū)間，根據(jù)居民出行滿意時(shí)間(本文取45 min)，對(duì)私家車和公共交通兩種交通方式分別計(jì)算，考慮到成都城市的交通狀況和成圖的美觀，私家車生成等時(shí)線間距取2 min，公共交通取5 min。本文公共交通包含成都市常規(guī)公交、快速公交、社區(qū)公交和成都1～4號(hào)地鐵線。此次研究公共交通忽略交通實(shí)時(shí)擁堵情況，應(yīng)計(jì)算多次數(shù)據(jù)反復(fù)驗(yàn)證平均值。

2.3 圖形輸出

以PcArcBruTile網(wǎng)絡(luò)底圖疊加城市地圖，重點(diǎn)標(biāo)示出“三環(huán)17射”高、快速路交通系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)性主干路，包括天府大道、成溫快速路、北星大道、城北高速、新機(jī)場(chǎng)高速等。

3 成都市城市時(shí)間環(huán)境評(píng)價(jià)

3.1 自行駕車時(shí)間環(huán)境

3.1.1 出行方向暢通不一致

在等時(shí)間間隔內(nèi)，四個(gè)方向的邊緣點(diǎn)差別較大，以45 min可到達(dá)距離考慮，中心點(diǎn)往四個(gè)方向的到達(dá)距離分別為南邊遠(yuǎn)于北邊遠(yuǎn)于西邊遠(yuǎn)于東邊。且南邊由于建設(shè)多條縱向規(guī)整主干道路，45 min內(nèi)到達(dá)范圍也較大(圖1、圖2)。

圖1 閑時(shí)開車45 min等時(shí)圈(數(shù)據(jù)來(lái)源: 2017.7.24.14:30)

圖2 忙時(shí)開車45 min等時(shí)圈(數(shù)據(jù)來(lái)源: 2017.7.28.17:30)

3.1.2 高、快速路增強(qiáng)了中心城與周邊區(qū)縣的連接度。

由于成雅高速連接創(chuàng)業(yè)路、新機(jī)場(chǎng)高速連接天府大道能直接伸入中心城腹地，相比成灌高速、成彭高速等增強(qiáng)了中心城與周邊區(qū)縣雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)、公興鎮(zhèn)、黃甲鎮(zhèn)的聯(lián)系，大大縮短了兩點(diǎn)之間的時(shí)間距離(圖1、圖2)。

3.1.3 中心城交通設(shè)施服務(wù)較均衡

可以看出不論閑時(shí)還是忙時(shí)，二環(huán)內(nèi)等時(shí)線分布較均衡，2 min內(nèi)同行距離差距不大，說明交通服務(wù)水平較平衡。二環(huán)內(nèi)等時(shí)線間隔較密集，等時(shí)間距離內(nèi)達(dá)到空間距離較短，擁堵情況明顯。閑時(shí)達(dá)到二環(huán)路需要22 min、忙時(shí)達(dá)到時(shí)間需要26 min，春熙路片區(qū)等時(shí)線分布最為密集，擁堵情況最明顯(圖1、圖2)。

3.1.4 部分路段受出行時(shí)間段影響明顯

對(duì)比閑時(shí)忙時(shí)等時(shí)線圖，在繁忙時(shí)間段往溫江方向、彭州方向、青白江方向影響較為明顯，對(duì)于這幾個(gè)方向的出行，市民可考慮選擇空閑時(shí)間段能大大減少通行時(shí)間，減少時(shí)間成本(圖1、圖2)。

3.2 公共交通時(shí)間環(huán)境

3.2.1 地鐵設(shè)施增強(qiáng)公共交通服務(wù)明顯

受地鐵1號(hào)線、2號(hào)線、3號(hào)線、4號(hào)線影響，公共交通服務(wù)范圍沿軌道線能在相同范圍內(nèi)延伸的更遠(yuǎn)，但在三環(huán)路以外，軌道站點(diǎn)周邊公共交通服務(wù)水平較低，公交系統(tǒng)不能有效迅速的對(duì)接軌道站點(diǎn)，使得在出行時(shí)間范圍內(nèi)出行范圍受限制(圖3)。

圖3 公共交通45 min等時(shí)圈(數(shù)據(jù)來(lái)源: 2017.7.27.11:30)

3.2.2 中心城內(nèi)公共交通服務(wù)水平較好

二環(huán)路以內(nèi)30 min公共交通圈基本覆蓋，這得益于二環(huán)高架快速公交的有效運(yùn)行以及老城區(qū)公共交通設(shè)施建設(shè)的相對(duì)完善。對(duì)比來(lái)看，三環(huán)路以內(nèi)西邊及東北角仍存在公共交通設(shè)施豁口，45 min內(nèi)無(wú)法達(dá)到，影響市民出行。建議后期城市建設(shè)可考慮在三環(huán)路增設(shè)快速公交、并且加快建設(shè)10號(hào)線對(duì)接機(jī)場(chǎng)與3號(hào)線，4號(hào)線二期萬(wàn)年場(chǎng)站—十陵站(圖3)。

4 時(shí)間地圖開發(fā)研究前景

以上僅是研究城市時(shí)間距離的方法，對(duì)于其利用方向涵蓋社會(huì)多個(gè)領(lǐng)域。

4.1 等時(shí)圈應(yīng)用

在大尺度上，時(shí)間專題地圖可以詳細(xì)研究城市市域等時(shí)圈，目前制作城市經(jīng)濟(jì)圈如成都2 h經(jīng)濟(jì)圈往往以空間距離來(lái)量化時(shí)間距離(圖4)，但是在實(shí)際情況中，交通設(shè)施的分布情況對(duì)實(shí)際時(shí)間損耗具有較大影響，在考慮交通設(shè)施計(jì)算得出的小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈范圍更為精準(zhǔn)，數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確(圖5)。

圖4 規(guī)劃成都市域2 h交通等時(shí)圈

圖5 本次研究成都市域2 h交通等時(shí)圈(數(shù)據(jù)來(lái)源: 2017.7.27.11:30)

“1 h經(jīng)濟(jì)圈”可評(píng)價(jià)城市時(shí)間環(huán)境，“1 h經(jīng)濟(jì)圈”又叫“1 h都市圈”或“1 h生活圈”，指以主城為核心，交通1 h可通達(dá)的范圍內(nèi)，形成一個(gè)具有明顯聚集效應(yīng)、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的地區(qū)。1 h是根據(jù)人們出去辦事到一個(gè)地方所花時(shí)間以不多于1 h為宜，是由人的適應(yīng)性決定的。本文試圖初步計(jì)算成都交通1 h等時(shí)圈和公共交通1 h等時(shí)圈，指在為劃定經(jīng)濟(jì)圈提供可達(dá)性的支撐基礎(chǔ)(圖6、圖7)。

圖6 成都市區(qū)1 h交通等時(shí)圈(數(shù)據(jù)來(lái)源: 2017.7.27.11:30)

圖7 成都市區(qū)1 h公共交通等時(shí)圈(數(shù)據(jù)來(lái)源: 2017.7.27.11:30)

交通等時(shí)圈的應(yīng)用可用于側(cè)面研究城市旅游客源市場(chǎng)，以費(fèi)孝通先生提出的“差序格局”的人際關(guān)系格局為理論基礎(chǔ)，在距離衰減規(guī)律的作用下，客源市場(chǎng)呈現(xiàn)以目的地(成都)為中心，向外衰減的同心圈層結(jié)構(gòu)。通過這種方法，計(jì)算城市旅游影響范圍，再根據(jù)游客數(shù)量的數(shù)據(jù)，可針對(duì)性的對(duì)影響范圍內(nèi)但游客來(lái)源較少城市加大旅游出行的宣傳。此類方法可對(duì)旅游規(guī)劃、市場(chǎng)開發(fā)、城市形象展示提供參考。

4.2 研究片區(qū)交通服務(wù)情況

就目前存在的建設(shè)項(xiàng)目交通影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)是基于車流量為測(cè)算單位，通常的認(rèn)識(shí)是車流量大于道路服務(wù)水平時(shí)會(huì)出現(xiàn)擁堵，反之則通達(dá)，但通過交通等時(shí)線，片區(qū)道路的擁堵和通達(dá)可以由兩點(diǎn)之間的時(shí)間損耗更加直觀的表示，交通評(píng)價(jià)結(jié)果也能更加準(zhǔn)確?？蛇\(yùn)用于規(guī)劃當(dāng)中地塊調(diào)整論證工作交通評(píng)價(jià)。

4.3 研究出租車時(shí)間空間可達(dá)性

城市當(dāng)中的出租車的效益與可達(dá)性直接掛鉤，而時(shí)間是可達(dá)性評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)，在城市當(dāng)中，出行方向的選擇影響其等時(shí)間距離的可達(dá)性，不同方向下，早晚高峰的可達(dá)性也有較大的不同。因此，選擇時(shí)間效益的最大化的出行方向能增收出租車的利益收入。

4.4 研究應(yīng)急設(shè)施實(shí)際服務(wù)范圍

目前規(guī)劃上對(duì)醫(yī)院的服務(wù)范圍往往以距離劃分的，如原則上普通消防站轄區(qū)面積在4～7 km2，但往往對(duì)于轄區(qū)內(nèi)邊緣位置的救援無(wú)法第一時(shí)間達(dá)到，研究以應(yīng)急救援中心為出發(fā)點(diǎn)，按最佳救援時(shí)間為臨界點(diǎn)，如公安和消防需接警5 min內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)周邊路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確測(cè)算其在空間地圖上的最大服務(wù)范圍。有效提高居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，保障城市的有效運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

城市時(shí)間地圖研究是一個(gè)比較新的研究領(lǐng)域，它不僅能應(yīng)用于居民日常的出行，提供最佳的出行路線和出行時(shí)間段，也可以用來(lái)評(píng)價(jià)城市交通的時(shí)間環(huán)境，直觀地發(fā)現(xiàn)城市交通癥結(jié)之所在。本文在前人的研究基礎(chǔ)上，對(duì)成都市的城市時(shí)間地圖作了初步研究，仍存在許多考慮不足、研究不夠深入的問題，望后期逐漸彌補(bǔ)。

本文研究是建立在兩點(diǎn)之間來(lái)往時(shí)間相同的基礎(chǔ)上，忽略部分單向行駛控制道路。對(duì)計(jì)算結(jié)果存在一定影響，下一步工作計(jì)劃將完善道路模型系統(tǒng)，充分考慮交通管制因素。下個(gè)階段開展微觀服務(wù)設(shè)施評(píng)價(jià)，如研究成都7 min最佳救援時(shí)間服務(wù)圈，找出城市應(yīng)急救援漏洞。

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[定稿日期]2017-10-18

彭一凡(1992～)，男，大學(xué)本科，助理工程師，城市規(guī)劃師，研究方向?yàn)槌鞘幸?guī)劃與交通等時(shí)線及其運(yùn)用。

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