姚光遠(yuǎn)

摘 要：基于通過(guò)百度地圖API提取的興趣點(diǎn)（POI）數(shù)據(jù)，結(jié)合城市道路網(wǎng)與人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，借助ArcGIS平臺(tái)的空間分析能力，提出了一種城市公交站點(diǎn)現(xiàn)狀容量評(píng)價(jià)的方法。以洛陽(yáng)市整個(gè)中心城區(qū)為案例，通過(guò)分析評(píng)價(jià)，找出了公交站點(diǎn)乘客容量集中的地區(qū)，以此結(jié)果可以指導(dǎo)公共交通線網(wǎng)規(guī)劃、站點(diǎn)規(guī)劃以及幫助優(yōu)化各線路發(fā)車頻率，以實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的最大化利用。

關(guān)鍵詞：興趣點(diǎn)；公交站點(diǎn)；洛陽(yáng)市

城市公交站點(diǎn)的優(yōu)化布局有助于提高公共交通的可達(dá)性，能夠合理分配公共交通服務(wù)資源，降低車輛的空載率，提升公交服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，使社會(huì)資源得到最大化的利用，提高居民的生活水平和幸福感，而公交服務(wù)的便利反過(guò)來(lái)又會(huì)刺激周邊區(qū)域人口的聚集，提高站點(diǎn)服務(wù)范圍內(nèi)的人口容量。傳統(tǒng)的站點(diǎn)規(guī)劃方法根據(jù)人口集聚的區(qū)域與出行的主要流向，采用市級(jí)樞紐站、一般樞紐站、一般首末站、一般中途站的分級(jí)方法，根據(jù)城市結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中根據(jù)主管判斷進(jìn)行調(diào)整，很難做到精細(xì)化設(shè)計(jì)。本文所提出的基于興趣點(diǎn)（POI）數(shù)據(jù)以及現(xiàn)狀路網(wǎng)與人口數(shù)據(jù)的公交站點(diǎn)現(xiàn)狀容量評(píng)價(jià)方法可以對(duì)現(xiàn)狀站點(diǎn)乘客容量進(jìn)行更加科學(xué)的評(píng)價(jià)，并識(shí)別需求與供給不匹配的區(qū)域，以便于優(yōu)化調(diào)整公交站點(diǎn)布局，具有一定的客觀性和可操作性。

一、相關(guān)研究

在公交站點(diǎn)服務(wù)區(qū)域研究、站點(diǎn)布局評(píng)價(jià)、布局優(yōu)化方法等方面，許多學(xué)者已經(jīng)積累大量的研究成果，例如李苗裔等人通過(guò)提取高德地圖路網(wǎng)數(shù)據(jù)與導(dǎo)航數(shù)據(jù)對(duì)全國(guó)各大城市的公交站點(diǎn)的服務(wù)范圍及站點(diǎn)周邊建設(shè)用地類型進(jìn)行了識(shí)別；朱鯉通過(guò)對(duì)上海市現(xiàn)狀各級(jí)公交站點(diǎn)的功能與客流流向的梳理，對(duì)公交站點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)；劉環(huán)宇等人建立了公交運(yùn)營(yíng)費(fèi)用最優(yōu)模型、乘客出行時(shí)間成本最小模型、票價(jià)收入最優(yōu)等多個(gè)數(shù)學(xué)模型，用于評(píng)價(jià)公交站點(diǎn)的社會(huì)福利最大化程度；孟慶艷等人通過(guò)對(duì)上海市公交站點(diǎn)分布與人口分布特征討論了城市公交設(shè)施布局與人口空間分布的關(guān)系。

二、評(píng)價(jià)方法與影響因素選擇

公交站點(diǎn)的現(xiàn)狀容量不僅與居住人口有關(guān)，商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、行政辦公聚集區(qū)域等，作為居民出行的主要吸發(fā)源同樣對(duì)站點(diǎn)容量有著較大的影響，同時(shí)，區(qū)域的交通便利性也是影響乘客出行的主要因素之一。因此，本文所討論的現(xiàn)在容量評(píng)價(jià)方法將各類影響因素均進(jìn)行了量化，通過(guò)疊加分析來(lái)確定站點(diǎn)服務(wù)范圍現(xiàn)狀乘客的真實(shí)容量。

隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合百度地圖提供的數(shù)據(jù)開(kāi)放API，利用ArcGIS的空間分析技術(shù)，使大數(shù)據(jù)的獲取與分析變得更加的便捷高效。本文所描述的方法，提取了百度地圖的公交站點(diǎn)，根據(jù)交通出行吸發(fā)源的特征選取了一系列影響因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在對(duì)站點(diǎn)服務(wù)范圍進(jìn)行分區(qū)后，通過(guò)把各影響因素的空間分析結(jié)果進(jìn)行疊加分析，最終對(duì)各站點(diǎn)的服務(wù)范圍內(nèi)乘客容量做出了量化的評(píng)價(jià)結(jié)果。

由于公交站點(diǎn)與人口的空間分布、居民的出行特征、交通起止點(diǎn)分布（OD分布）、道路網(wǎng)可達(dá)性等因素相關(guān)性較大，因此提取了百度地圖居住區(qū)、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、辦公地點(diǎn)等POI信息，整理了統(tǒng)計(jì)年鑒中人口統(tǒng)計(jì)信息，梳理了城市現(xiàn)狀道路網(wǎng)信息，作為評(píng)價(jià)的影響因素。

三、服務(wù)能力評(píng)價(jià)

（一）數(shù)據(jù)的獲取與處理

1.興趣點(diǎn)（POI）數(shù)據(jù)的獲取與處理

目前，百度地圖、高德地圖、騰訊地圖等地圖公司均為開(kāi)發(fā)者提供了API接入服務(wù)，可以調(diào)取其開(kāi)放的各類型數(shù)據(jù)。本文借助第三方軟件對(duì)百度地圖POI數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，并利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行坐標(biāo)糾偏與轉(zhuǎn)換，最終得到包含坐標(biāo)、名稱、位置描述等一系列信息的數(shù)據(jù)集。將公交站點(diǎn)、居住區(qū)、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、辦公地點(diǎn)分別導(dǎo)入ArcGIS軟件中，將坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為西安80投影坐標(biāo)系。

2.城市行政區(qū)及路網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取與處理

本文所用行政區(qū)劃采用市民政局提供的行政區(qū)劃界限，洛陽(yáng)市中心城區(qū)分為7個(gè)行政區(qū)，將行政區(qū)范圍導(dǎo)入ArcGIS軟件中并轉(zhuǎn)換為西安80坐標(biāo)系。

城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取，是將控規(guī)全覆蓋路網(wǎng)進(jìn)行拼合作為基礎(chǔ)，疊加最新衛(wèi)星影像圖，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘探的方法，提取出現(xiàn)狀道路信息，并將中線層導(dǎo)入ArcGIS中并轉(zhuǎn)化為西安80坐標(biāo)系。

3.人口數(shù)據(jù)的獲取與處理

通過(guò)查閱最新的統(tǒng)計(jì)年鑒，提取其中各行政區(qū)的人口數(shù)據(jù)，在ArcGIS中利用屬性表的編輯功能，將人口數(shù)據(jù)添加至行政區(qū)圖層中對(duì)應(yīng)的行政區(qū)。

（二）評(píng)價(jià)模型的建立

1.公交站點(diǎn)服務(wù)分區(qū)的建立

公交站點(diǎn)服務(wù)分區(qū)的劃分主要從可達(dá)性與易達(dá)性兩方面進(jìn)行區(qū)劃。可達(dá)性即公交站點(diǎn)步行可達(dá)的范圍，本次研究根據(jù)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》將站點(diǎn)周邊800米范圍內(nèi)劃為可達(dá)區(qū)域，利用分析工具中的“緩沖區(qū)”工具劃分出公交站點(diǎn)的可達(dá)范圍。易達(dá)性即在可達(dá)范圍內(nèi)，乘客會(huì)就近選擇更加易達(dá)的站點(diǎn)乘車，根據(jù)分析工具的特性，選擇泰森多邊形工具生成站點(diǎn)的易達(dá)范圍。利用空間處理工具將兩個(gè)范圍進(jìn)行相交處理，最終得到公交站點(diǎn)服務(wù)分區(qū)。

2.單因子評(píng)價(jià)

交通吸發(fā)點(diǎn)評(píng)價(jià)方法主要是對(duì)幾類POI數(shù)據(jù)分別計(jì)算其在各服務(wù)范圍內(nèi)的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。利用空間連接工具，統(tǒng)計(jì)出各服務(wù)范圍內(nèi)各類POI的數(shù)量，并通過(guò)分級(jí)作為幾類影響因素的評(píng)價(jià)結(jié)果。

交通通行能力評(píng)價(jià)方法是將現(xiàn)狀道路網(wǎng)數(shù)據(jù)與服務(wù)分區(qū)進(jìn)行相交處理，并利用屬性表的計(jì)算幾何功能與字段計(jì)算功能，計(jì)算出各服務(wù)區(qū)域內(nèi)的道路網(wǎng)密度，并將其進(jìn)行分級(jí)作為評(píng)價(jià)結(jié)果。

站點(diǎn)服務(wù)人口數(shù)量的評(píng)價(jià)方法是利用空間連接工具將各區(qū)的人口數(shù)據(jù)分解到各服務(wù)范圍分區(qū)內(nèi)，利用字段計(jì)算功能，計(jì)算出各服務(wù)分區(qū)內(nèi)人口容量，并將其分級(jí)作為服務(wù)人口數(shù)量評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.評(píng)價(jià)結(jié)果疊加分析

在對(duì)各個(gè)單因子評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加計(jì)算之前，為消除評(píng)價(jià)指標(biāo)的量綱并消除數(shù)量級(jí)差別過(guò)大對(duì)結(jié)果產(chǎn)生的影響，采用歸一化公式■ 對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。歸一化后的評(píng)價(jià)結(jié)果通過(guò)疊加分析工具，進(jìn)行疊加，最終得到站點(diǎn)現(xiàn)狀容量的評(píng)價(jià)結(jié)果。

（三）站點(diǎn)現(xiàn)狀容量評(píng)價(jià)結(jié)果討論

根據(jù)圖二中疊加分析結(jié)果來(lái)看，洛陽(yáng)市公交站點(diǎn)在中州路與九都路沿線、澗西區(qū)、洛南城區(qū)東南部附近現(xiàn)狀容量較大，與現(xiàn)實(shí)情況基本吻合。然而澗西區(qū)西部谷水區(qū)域與西環(huán)路區(qū)域，存在容量較大而現(xiàn)狀此區(qū)域?yàn)樯鷳B(tài)廊道以及城市外環(huán)路。分析其原因是人口數(shù)據(jù)是基于行政區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的，當(dāng)本案例進(jìn)行人口指標(biāo)分解時(shí)采用了單位密度法進(jìn)行分解，而此區(qū)域現(xiàn)狀公交站點(diǎn)少，各站點(diǎn)服務(wù)范圍較大，甚至存在未覆蓋的情況，因此出現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果與現(xiàn)實(shí)不符的情況。改善此現(xiàn)象，可以通過(guò)收集更加細(xì)化的人口分布數(shù)據(jù)來(lái)消除此現(xiàn)象對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生的影響。

四、結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種評(píng)價(jià)現(xiàn)狀城市公共交通站點(diǎn)服務(wù)容量的方法，此方法的評(píng)價(jià)結(jié)果可以更好地指導(dǎo)公交站點(diǎn)的優(yōu)化布局，并且可用于合理分配不同公交線路的發(fā)車頻率，也對(duì)公共交通線路選址有一定的指導(dǎo)作用。然而，由于POI數(shù)據(jù)的特性，該方法的評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度不盡理想，需獲取更加準(zhǔn)確詳實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以得到更優(yōu)的結(jié)果。

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作者單位：

洛陽(yáng)市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司交通規(guī)劃研究中心