程一一 郭建華 蔣歡昕

（東南大學(xué)智能運(yùn)輸系統(tǒng)研究中心 南京 210018）

0 引 言

公交站點(diǎn)是城市公交系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其布局的合理程度直接影響到城市公交系統(tǒng)的運(yùn)行效率[1]，進(jìn)而影響城市各系統(tǒng)間的人員流通和運(yùn)行[2]。因此，如何對(duì)公交站點(diǎn)布局合理度進(jìn)行量化評(píng)價(jià)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。公交站點(diǎn)布局合理度能夠反應(yīng)公交站點(diǎn)是否能夠均勻地覆蓋城市設(shè)施，為乘客提供良好的服務(wù)，但現(xiàn)有研究大多將公交站點(diǎn)布局作為公交系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組成部分，而獨(dú)立的公交站點(diǎn)布局合理度研究較為缺乏，且公交站點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)受到數(shù)據(jù)來(lái)源的局限，難以深入反映公交站點(diǎn)與城市設(shè)施間的相互聯(lián)系，導(dǎo)致難以有效評(píng)價(jià)現(xiàn)有公交站點(diǎn)的布局合理度。

應(yīng)用興趣點(diǎn)（points of interests，POI）數(shù)據(jù)建立公交站點(diǎn)和城市設(shè)施的相關(guān)指標(biāo)是解決公交站點(diǎn)布局合理性評(píng)價(jià)問(wèn)題的突破口。興趣點(diǎn)是地理信息系統(tǒng)中表示地理對(duì)象的術(shù)語(yǔ)，通常指向?qū)W校、醫(yī)院、標(biāo)志性建筑等城市設(shè)施對(duì)象[3]。得益于其顯著的地理特征，POI建立了城市設(shè)施與居民出行之間的橋梁，即通過(guò)POI 數(shù)據(jù)和公交站點(diǎn)物理位置之間的匹配，可以表征公交站點(diǎn)服務(wù)周?chē)鞘性O(shè)施的能力，從而反映該公交站點(diǎn)位置的合理度。同時(shí)，在單一公交站點(diǎn)合理度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，可以計(jì)算并評(píng)價(jià)公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的整體布局合理度。因此，筆者基于POI 數(shù)據(jù)，建立公交站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)的指標(biāo)，并借鑒物元分析法建立公交站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)方法。

1 研究現(xiàn)狀

公交站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)包含評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法2個(gè)方面。

對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究，大多數(shù)學(xué)者將公交站點(diǎn)作為公交的子系統(tǒng)考慮。Eboli等[4]以乘客滿(mǎn)意度為主要指標(biāo)對(duì)公交系統(tǒng)展開(kāi)評(píng)價(jià)，公交站點(diǎn)的相關(guān)屬性，如等待時(shí)間、時(shí)間可靠性和安全程度都被作為系統(tǒng)內(nèi)的影響因素。Sam等[5]和Van等[6]直接將這些屬性作為評(píng)價(jià)公交系統(tǒng)運(yùn)行是否良好和用戶(hù)滿(mǎn)意度的指標(biāo)。楊曉光等[7]還將乘客出行的體能消耗、出行心理等生理指標(biāo)納入公交系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系中。除了面向乘客的服務(wù)水平指標(biāo)，楊興地等[8]引入了公交系統(tǒng)自身的布局合理性指標(biāo)，指標(biāo)包含了線網(wǎng)密度、站點(diǎn)覆蓋率等。戴炳奎[9]在建立公交站點(diǎn)選址模型時(shí)綜合考慮公交企業(yè)、乘客以及社會(huì)的3 方因素；Yeh 等[10]分別以乘客體驗(yàn)，企業(yè)效益和社會(huì)影響3 個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)公交線網(wǎng)。也有少部分學(xué)者將公交站點(diǎn)系統(tǒng)單獨(dú)討論。Iseki等[11]討論了公交站點(diǎn)影響乘客滿(mǎn)意度的指標(biāo)，并指出等待時(shí)間和發(fā)車(chē)頻率是主要指標(biāo)。葛奔等[12]在建立公交站點(diǎn)布局優(yōu)化模型時(shí)考慮了公交站點(diǎn)與城市用地的匹配程度，但其數(shù)據(jù)獲取及處理較為復(fù)雜，實(shí)用性較低?？梢?jiàn)，現(xiàn)有公交站點(diǎn)評(píng)價(jià)多從屬于公交系統(tǒng)研究框架，評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源局限于站點(diǎn)自身特性，城市設(shè)施數(shù)據(jù)應(yīng)用較少。

站點(diǎn)與城市設(shè)施間關(guān)系已有相關(guān)研究。如李鋼等[13]和劉玲等[14]通過(guò)POI 數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)物流站點(diǎn)布設(shè)的合理程度。李江蘇等[15]則通過(guò)POI數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)城市用地分布的合理度。由此可見(jiàn)，POI 與城市用地和居民出行有著密不可分地聯(lián)系[3，16]，但POI在公交站點(diǎn)評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用較少。楊穎等[17]在評(píng)價(jià)公交可達(dá)性時(shí)引入了住宅POI。LI等[18]均分析了公交站點(diǎn)的服務(wù)區(qū)域?qū)OI的覆蓋程度。翁小雄等[19]等依據(jù)公交站點(diǎn)與POI 的距離，建立了公交站點(diǎn)的生活服務(wù)指數(shù)。韓昊英等[20]使用公交刷卡數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別POI?？偨Y(jié)可得，由于POI與城市設(shè)施的密切聯(lián)系，可以使用該數(shù)據(jù)構(gòu)造公交站點(diǎn)布局合理度指標(biāo)，解決公交站點(diǎn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的局限性。

在評(píng)價(jià)方法方面的研究則相對(duì)充分。針對(duì)定量指標(biāo)，Eboli 等[4]應(yīng)用回歸分析法分析了影響乘客滿(mǎn)意度的多個(gè)指標(biāo)。郭秀珍等[21]和楊興地等[8]使用模糊評(píng)價(jià)法分別對(duì)公交系統(tǒng)的服務(wù)水平和布局和理性進(jìn)行評(píng)價(jià)。Manigrasso 等[22]使用專(zhuān)設(shè)模型評(píng)價(jià)了單一的空氣污染指標(biāo)。Yeh 等[10]使用模糊多準(zhǔn)則分析法分析其中的可選指標(biāo)。針對(duì)定性指標(biāo)，當(dāng)前研究多使用調(diào)查法，如Iseki 等[11]使用該法調(diào)研乘客對(duì)公交運(yùn)營(yíng)各階段的感受。但該方法主觀性過(guò)強(qiáng)[23-24]，僅適合作為某些問(wèn)題的預(yù)研究。物元分析法是1種將客觀實(shí)體轉(zhuǎn)化為物元的分析方法，可用于多種系統(tǒng)的決策和評(píng)估，是1種應(yīng)用場(chǎng)景較為廣泛的方法[25]。目前已有很多研究將其應(yīng)用于公交系統(tǒng)評(píng)價(jià)中。胡啟洲等[23]和He等[26]將該方法應(yīng)用于多指標(biāo)下的公交線網(wǎng)等級(jí)評(píng)價(jià)。Yang等[27]和戢曉峰等[28]使用該法評(píng)價(jià)了公交系統(tǒng)的不同發(fā)展環(huán)節(jié)，從而協(xié)助研究人員確定其發(fā)展重點(diǎn)。

綜上所述，評(píng)價(jià)方法的研究已較為完善，但評(píng)價(jià)指標(biāo)忽視了站點(diǎn)與城市其他設(shè)施的結(jié)合程度，從而欠缺了評(píng)價(jià)的合理性，仍有改善的空間。

1）指標(biāo)設(shè)定只關(guān)注乘客體驗(yàn)1個(gè)維度，如站點(diǎn)等待時(shí)間，準(zhǔn)點(diǎn)率等[4，7，11-15]。

2）由于已有研究在數(shù)據(jù)采集上的限制，使得空間布局方面的指標(biāo)只能關(guān)注諸如站點(diǎn)覆蓋面積、覆蓋比例、站間距等特性[7-8]。

3）現(xiàn)有研究已逐漸注意到了站點(diǎn)與城市空間聯(lián)系程度的重要性[12]，但研究尚不深入，亦缺乏相應(yīng)的指標(biāo)。

POI 數(shù)據(jù)由于和城市設(shè)施及居民出行聯(lián)系緊密，可用于評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)造，從而幫助評(píng)價(jià)公交站點(diǎn)布局的合理性。

2 公交站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)方法

2.1 方法整體流程

所提出的公交站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)方法包括5步：①基于POI數(shù)據(jù)的站點(diǎn)布局合理度指標(biāo)選??；②各指標(biāo)權(quán)重的確定；③站點(diǎn)物元分析參數(shù)的設(shè)置；④單一站點(diǎn)布局合理度評(píng)分的計(jì)算；⑤站點(diǎn)網(wǎng)布局合理度的評(píng)分計(jì)算。方法流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 方法流程圖Fig.1 Flowchart of methodology

根據(jù)圖1，首先，基于POI 數(shù)據(jù)確定并計(jì)算公交站點(diǎn)布局合理度指標(biāo)。其次，針對(duì)各指標(biāo)，使用層次分析法（analytic hierarchy process,AHP）計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重。再次，借鑒物元分析思路，設(shè)置站點(diǎn)性能域、站點(diǎn)性能分值和站點(diǎn)分值性能矩陣等物元分析參數(shù)。然后，應(yīng)用物元分析法，計(jì)算站點(diǎn)分值關(guān)聯(lián)度及綜合關(guān)聯(lián)度，并查得站點(diǎn)分值。最后，在確定所有站點(diǎn)分值后，得到公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的整體布局合理度。

2.2 基于POI數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

正如研究現(xiàn)狀中的結(jié)論，已有的站點(diǎn)布局合理度指標(biāo)是有其局限性的，大多研究?jī)H使用了城市中站點(diǎn)的覆蓋面積、覆蓋比例、站間距等特性作為指標(biāo)。而實(shí)際中，站點(diǎn)的服務(wù)更多是由在其所覆蓋區(qū)域內(nèi)的各項(xiàng)城市設(shè)施體現(xiàn)的，如商城附近的公交站點(diǎn)為城市居民提供了購(gòu)物服務(wù)的一部分，寫(xiě)字樓、學(xué)校附近的站點(diǎn)為城市居民提供了上班和上學(xué)服務(wù)的一部分。因此，現(xiàn)有的站點(diǎn)布局合理度指標(biāo)不能很好的體現(xiàn)站點(diǎn)的作為服務(wù)“聯(lián)結(jié)”的作用，相應(yīng)地，評(píng)價(jià)結(jié)果也是不夠充分和準(zhǔn)確的。

為破解現(xiàn)有指標(biāo)設(shè)定的局限，新類(lèi)型的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的新指標(biāo)是十分必要的。隨著數(shù)據(jù)采集手段的日益豐富，POI 數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍也逐漸廣泛。由于POI 數(shù)據(jù)具有鮮明的空間屬性和代替屬性（代替其對(duì)應(yīng)的地理對(duì)象），使用站點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的POI設(shè)定布局合理度評(píng)價(jià)指標(biāo)，有助于揭示站點(diǎn)與城市設(shè)施的聯(lián)系程度。因此，本文針對(duì)每1個(gè)站點(diǎn)，以公交站點(diǎn)為圓心做園作為站點(diǎn)的服務(wù)范圍[18-19]，通過(guò)分析站點(diǎn)服務(wù)范圍內(nèi)的POI的數(shù)量、距離和流量，可得到3個(gè)布局合理度指標(biāo)，說(shuō)明如下。

1）數(shù)量指標(biāo)。數(shù)量指標(biāo)是指在公交站點(diǎn)服務(wù)范圍內(nèi)的POI 數(shù)量。服務(wù)范圍內(nèi)POI 數(shù)多，則表明該站點(diǎn)的位置是合適的，否則，說(shuō)明該站點(diǎn)服務(wù)周邊設(shè)施的能力較弱。

2）距離指標(biāo)。距離指標(biāo)是指公交站點(diǎn)服務(wù)半徑內(nèi)所有POI距離站點(diǎn)的平均距離。如果平均距離很小，說(shuō)明該站點(diǎn)與其服務(wù)范圍內(nèi)的各POI距離較近，方便乘客在站點(diǎn)與POI之間往來(lái)，證明了該站點(diǎn)位置合適。相反，則說(shuō)明該站點(diǎn)服務(wù)居民出行能力較弱。

3）流量指標(biāo)。流量指標(biāo)是指公交站點(diǎn)服務(wù)半徑內(nèi)的所有POI所共同產(chǎn)生的客流量。對(duì)于單個(gè)站點(diǎn)，該流量大說(shuō)明站點(diǎn)設(shè)置合理。

需要指出，在指標(biāo)計(jì)算基礎(chǔ)上，為評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)劣，還需確定各指標(biāo)的最優(yōu)閾值。一般而言，指標(biāo)值可直接反映指標(biāo)的優(yōu)劣，然而，在實(shí)際工作中，當(dāng)某一指標(biāo)達(dá)到設(shè)定閾值后，如平均距離小于0.4 km，就可認(rèn)為該指標(biāo)達(dá)到了最優(yōu)。

2.3 指標(biāo)權(quán)重確定

為統(tǒng)籌考慮現(xiàn)有指標(biāo)，首先需要明確各指標(biāo)在布局合理中的重要程度，即計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重可從數(shù)據(jù)集本身規(guī)律得出[23]，也可使用AHP 法[8，17，24]、灰度模型[26]或熵權(quán)法[27-28]來(lái)確定。相比而言，AHP法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，可靠度高，因此本文選取AHP法。

AHP 法確定權(quán)重的原理是通過(guò)分析指標(biāo)間相互的重要程度，從而判定各指標(biāo)的權(quán)重。利用AHP法確定指標(biāo)權(quán)重共有3步：①構(gòu)造判斷矩陣，該矩陣基于各指標(biāo)間的重要性確定；②計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，指標(biāo)權(quán)重為判斷矩陣最大特征根對(duì)應(yīng)的特征向量；③檢驗(yàn)一致性?？傮w流程見(jiàn)圖2，圖中各POI指標(biāo)以Ci表示，wi是各指標(biāo)權(quán)重，i取值范圍為1～n,n為指標(biāo)數(shù)量。

圖2 AHP法流程Fig.2 Flowchart of the AHP

由AHP法的計(jì)算過(guò)程可知，要得到合理的指標(biāo)權(quán)重，就需要設(shè)定合理的初始判斷矩陣。該矩陣是通過(guò)各指標(biāo)與其他指標(biāo)重要程度的對(duì)比確定的。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可通過(guò)調(diào)研情況或評(píng)價(jià)需要，調(diào)整已有的3個(gè)指標(biāo)以及可能存在的其他指標(biāo)的互相間重要程度。

2.4 站點(diǎn)物元分析參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置目的是確定布局合理度分值值域和各分值下各指標(biāo)的取值范圍。根據(jù)胡啟洲等[23]、游婷等[24]、Yang 等[27]和戢曉峰等[28]，物元分析應(yīng)用范圍廣泛，效果良好，因此將參考該方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文參數(shù)設(shè)置工作主要包含：性能域的確定、性能分值的劃分和分值性能矩陣的構(gòu)建。

首先，設(shè)定性能域。性能域相當(dāng)于物元分析中的節(jié)域，它是各個(gè)指標(biāo)的值域。通過(guò)將各指標(biāo)的取值范圍定量化表達(dá)就能得到性能域矩陣，記為Rp，見(jiàn)式（1）。

其次，劃分性能分值。性能分值就是布局合理度的分值，即物元法中的經(jīng)典域。將不同的指標(biāo)按性能域范圍和最優(yōu)閾值劃分為j個(gè)性能分值，得到性能分值矩陣，記為 Rj，見(jiàn)式（2）。

式中：Nj為所劃分的第j個(gè)評(píng)價(jià)分值；vj1，vj2，…，vjn和均為評(píng)價(jià)指標(biāo)C1，C2，…，Cn在第j評(píng)價(jià)分值的取值范圍。該范圍可按照最優(yōu)閾值進(jìn)行劃分。

最后，構(gòu)建站點(diǎn)分值性能矩陣。站點(diǎn)分值性能即物元法中的待評(píng)價(jià)物元，通常按照站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的各評(píng)價(jià)指標(biāo)，將其實(shí)際值以矩陣形式進(jìn)行表達(dá)，構(gòu)成站點(diǎn)分值性能矩陣，記為R0，見(jiàn)式（3）。

式中：P0為站點(diǎn)分值性能；v10，v20，…，vn0為評(píng)價(jià)指標(biāo)C1，C2，…，Cn的實(shí)際取值。

2.5 單一站點(diǎn)布局合理度的計(jì)算

使用物元分析法和各指標(biāo)權(quán)重，即可逐次計(jì)算出各站點(diǎn)的分值關(guān)聯(lián)度和綜合關(guān)聯(lián)度，并得到各站點(diǎn)的布局合理度。

式中：i=1,2,…,n,j為對(duì)應(yīng)評(píng)分。

式中：wi為各指標(biāo)權(quán)重。

最后，對(duì)待評(píng)站點(diǎn)的性能矩陣逐次計(jì)算各分值下的綜合關(guān)聯(lián)度，并進(jìn)行比較，找到最大的綜合關(guān)聯(lián)度，則其對(duì)應(yīng)的性能分值j就是待評(píng)站點(diǎn)的布局合理度。

2.6 站點(diǎn)網(wǎng)布局合理度計(jì)算

為了評(píng)價(jià)公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)整體的布局情況，還需要計(jì)算其整體布局合理度。在計(jì)算得到單一站點(diǎn)的布局合理度后，通過(guò)計(jì)算所有站點(diǎn)評(píng)分的均值，即可得到站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的整體布局合理度。

3 實(shí)例分析

3.1 研究區(qū)域現(xiàn)狀

選擇江蘇省徐州市豐縣城區(qū)的94 個(gè)公交站點(diǎn)進(jìn)行實(shí)例分析（見(jiàn)圖3），以驗(yàn)證本文方法的有效性。該城市東北部和西南部分布有東方春城、中和龍郡、合苑小區(qū)等住宅區(qū)，中間地區(qū)集住宅、辦公、教育等于一體，縣政府、臨府小區(qū)、豐縣初中等都位于該區(qū)域。本研究將研究區(qū)域劃分為核心區(qū)和非核心區(qū)，核心區(qū)為圖3虛線框所圈部分。

圖3 研究區(qū)域Fig.3 Study area

3.2 POI數(shù)據(jù)提取

借助高德地圖API，本文提取研究區(qū)域的POI數(shù)據(jù)集作為研究樣本，樣本屬性包括坐標(biāo)、名稱(chēng)、位置描述等信息。所提取的POI 數(shù)據(jù)共有9 類(lèi)，分別是超市、公園、商場(chǎng)、醫(yī)院、酒店、銀行、小區(qū)、學(xué)校和職能機(jī)構(gòu)（包括政府機(jī)構(gòu)和社會(huì)團(tuán)體），具體情況見(jiàn)圖4和表1。

圖4 研究區(qū)域POIFig.4 POIs in study area

表1 豐縣POI 種類(lèi)分布Tab.1 Class distribution of POIs in Fengxian

3.3 基于POI數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算

如前文所述，指標(biāo)計(jì)算需要預(yù)先確定服務(wù)范圍的半徑。根據(jù)城市公共交通建設(shè)的規(guī)范類(lèi)文件GB/T51328—2018《城市綜合交通體系規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》[29]的推薦，中國(guó)城市站點(diǎn)的服務(wù)半徑應(yīng)設(shè)置為0.3～0.5 km?？紤]到研究區(qū)域步行路網(wǎng)較為豐富，筆者選取0.5 km 作為站點(diǎn)的服務(wù)半徑。根據(jù)獲取到的豐縣POI數(shù)據(jù)集，針對(duì)每個(gè)站點(diǎn)，分別計(jì)算3類(lèi)指標(biāo)如下。

1）數(shù)量指標(biāo)。首先計(jì)算每個(gè)POI 至各個(gè)站點(diǎn)的歐氏距離，再將該距離與0.5 km 相比較，得到各個(gè)站點(diǎn)服務(wù)范圍內(nèi)的POI 集合。最后，計(jì)數(shù)出POI集合內(nèi)點(diǎn)數(shù)，將其作為該站點(diǎn)的POI 數(shù)量指標(biāo)值。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖5，其中站點(diǎn)的指標(biāo)值越大，則其對(duì)應(yīng)的圓面積就越大。核心區(qū)站點(diǎn)的POI數(shù)量均值為34個(gè)，而非核心區(qū)站點(diǎn)的POI數(shù)量均值為2個(gè)。

2）距離指標(biāo)?；赑OI集合，計(jì)算集合內(nèi)點(diǎn)與站點(diǎn)的平均距離，再以0.5 km 減去該平均距離，將得到的結(jié)果作為距離指標(biāo)。該處理是為了保證距離指標(biāo)與布局合理度正相關(guān)關(guān)系。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖6，其中核心區(qū)站點(diǎn)距離指標(biāo)均值為0.14 km，非核心區(qū)站點(diǎn)距離指標(biāo)均值為0.25 km，且圖中站點(diǎn)指標(biāo)值越大，對(duì)應(yīng)的圓就越大。

圖5 數(shù)量指標(biāo)分布Fig.5 Spatial distribution of quantity indicator

圖6 距離指標(biāo)分布Fig.6 Spatial distribution of distance indicator

3）流量指標(biāo)。首先，確定各類(lèi)POI 的出行量。分別參考了李寶瓊[30]對(duì)商業(yè)、辦公、教育和居住類(lèi)城市用地高峰時(shí)期交通量產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)，和常艷[31]對(duì)中國(guó)縣級(jí)城市居民上學(xué)、工作、娛樂(lè)、就業(yè)等幾種出行目的比例的調(diào)查數(shù)據(jù)，確定出各類(lèi)POI 在工作日高峰期1 h內(nèi)的出行產(chǎn)生量，見(jiàn)表2。

表2 不同POI 的出行量Tab.2 Trip volume of each POI's class

其次，基于站點(diǎn)服務(wù)范圍內(nèi)的POI集合，通過(guò)查詢(xún)表2 各類(lèi)POI 的出行量，求出站點(diǎn)服務(wù)范圍內(nèi)出行量之和，得到站點(diǎn)總出行量。

最后，根據(jù)GB/T51328—2018《城市綜合交通體系規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》[29]，公交站點(diǎn)1 h 內(nèi)的運(yùn)量不應(yīng)超過(guò)8 000人，因此，本文將總出行量上限限制為8 000 人/h。流量指標(biāo)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖7，其中核心區(qū)站點(diǎn)的流量指標(biāo)均值為3 988 人/h，非核心區(qū)站點(diǎn)的流量指標(biāo)均值為455 人/h，同樣，圖中站點(diǎn)指標(biāo)值越大，對(duì)應(yīng)的圓就越大。

圖7 流量指標(biāo)分布Fig.7 Spatial distribution of volume indicator

從圖5和圖7中可以看出，數(shù)量指標(biāo)和流量指標(biāo)值均內(nèi)高外低。核心區(qū)站點(diǎn)指標(biāo)均值分別為非核心區(qū)站點(diǎn)均值的17倍和8.76倍，二者空間分布趨勢(shì)相似。從圖6 可發(fā)現(xiàn)，站點(diǎn)距離指標(biāo)在核心區(qū)域存在連續(xù)低值路段，而在非核心區(qū)，該指標(biāo)值都較高。距離指標(biāo)的非核心區(qū)均值為核心區(qū)的1.76倍。

在計(jì)算完各指標(biāo)值后，需確定各指標(biāo)的最優(yōu)閾值。本文結(jié)合實(shí)際情況和評(píng)價(jià)需求，分別將數(shù)量、距離、流量指標(biāo)的最優(yōu)閾值設(shè)定為30個(gè)、0.5 km和1 000 人/h，并將達(dá)到上述閾值的站點(diǎn)得分確定為滿(mǎn)分。

3.4 指標(biāo)權(quán)重確定

根據(jù)現(xiàn)有研究，企業(yè)效益[10]和乘客體驗(yàn)[4-6]是公交系統(tǒng)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，與流量指標(biāo)聯(lián)系密切，即當(dāng)站點(diǎn)流量指標(biāo)較大時(shí)，能夠給公交企業(yè)帶來(lái)更好的效益，并促使企業(yè)提升該站點(diǎn)的服務(wù)水平，為乘客帶來(lái)更好的乘車(chē)體驗(yàn)，因此，流量指標(biāo)的重要性應(yīng)最大。此外，結(jié)合實(shí)際觀察到縣級(jí)城市步行路網(wǎng)密集的現(xiàn)狀，距離指標(biāo)的重要性最低。綜合可得本例Mp見(jiàn)式（7）。

根據(jù)確定好的Mp和2.3 中AHP 法的流程，得到數(shù)量指標(biāo)、距離指標(biāo)和流量指標(biāo)的權(quán)重分別為0.249 3，0.157 1，0.593 6。

3.5 站點(diǎn)物元分析參數(shù)設(shè)置

首先，設(shè)定本例的性能域Rp。數(shù)量指標(biāo)的上限取現(xiàn)有站點(diǎn)中的最大值197，距離和流量指標(biāo)的上限則分別取最大值0.5 km和8 000人/h，見(jiàn)式（8）。

其次，劃分性能分值。要?jiǎng)澐中阅芊种?，先要設(shè)定等級(jí)數(shù)量。根據(jù)已有研究和期望的評(píng)價(jià)的精細(xì)度，本文將布局合理度分值劃分為1～10 分，即j=1，2，3，…，10，以10分為最優(yōu)。

然后，在確定等級(jí)數(shù)后，再以性能域和最優(yōu)閾值去劃分性能域。本文中，對(duì)數(shù)量和流量指標(biāo)，以最優(yōu)閾值和取值上限分別作為最優(yōu)性能分值區(qū)間的上下限，再平均劃分最優(yōu)閾值之下為9個(gè)區(qū)間；距離指標(biāo)則以指標(biāo)的上限值為上限平均劃為10個(gè)區(qū)間，性能分值矩陣 Rj見(jiàn)式（9）。

最后，構(gòu)建站點(diǎn)分值性能矩陣R0。將本例中各站點(diǎn)的3 個(gè)指標(biāo)的實(shí)際取值帶入式（9）即得各站點(diǎn)的R0。

3.6 單一站點(diǎn)布局合理度計(jì)算

以財(cái)富城站為例說(shuō)明單一站點(diǎn)的布局合理度計(jì)算。首先，構(gòu)建站點(diǎn)分值性能矩陣R0。該站點(diǎn)的數(shù)量指標(biāo)、距離指標(biāo)和流量指標(biāo)值分別為115 個(gè)，0.390 8 km，3 533 人/h，則其 R0為式（10）。

再將 R0帶入式（4）和式（5），計(jì)算得到各指標(biāo)的分值關(guān)聯(lián)度見(jiàn)表3和圖8。

表3 財(cái)富城站布局合理度的計(jì)算結(jié)果Tab.3 Result of Caifucheng station's Layout rationality

圖8 財(cái)富城站的分值關(guān)聯(lián)度Fig.8 Caifucheng station's Correlation degree of each value

最后，將各指標(biāo)分值關(guān)聯(lián)度帶入公式6，就可計(jì)算出該站點(diǎn)的綜合關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)圖9。分析圖9 可知，評(píng)分10對(duì)應(yīng)的綜合關(guān)聯(lián)度值最大，因此該站點(diǎn)的布局合理度為10。

財(cái)富城站位于市中心，周?chē)陨虡I(yè)和居住用地為主，因此除距離外的指標(biāo)值都很高，得分10是合理的。

圖9 站點(diǎn)綜合關(guān)聯(lián)度Fig.9 Comprehensive correlation degree of station

3.7 站點(diǎn)網(wǎng)布局合理度計(jì)算

在計(jì)算得到每一個(gè)站點(diǎn)的布局合理度基礎(chǔ)上，得到所有站點(diǎn)的分析結(jié)果見(jiàn)圖10，其中的虛線框所框區(qū)域是城市核心區(qū)域，其余為非核心區(qū)域。對(duì)所有站點(diǎn)的布局合理度進(jìn)行平均后，得到該公交站點(diǎn)網(wǎng)的整體布局合理度為6.06。從圖10 可以看出，站點(diǎn)布局合理度整體上呈由內(nèi)向外逐漸下降的趨勢(shì)，高評(píng)分站點(diǎn)主要分布在核心區(qū)，低評(píng)分站點(diǎn)多分布在城市非核心區(qū)域，說(shuō)明公交站點(diǎn)整體布局良好。

圖10 各站點(diǎn)布局合理度Fig.10 Layout rationality spatial distribution of station

3.8 布局合理度分析

站點(diǎn)布局合理度的空間分布狀況見(jiàn)表4?？梢钥闯?，核心區(qū)站點(diǎn)共65個(gè)，其中得分為8分及以上站點(diǎn)49 個(gè)，占75.38%；非核心區(qū)站點(diǎn)共29 個(gè)，其中得分3分及以下站點(diǎn)23，占79.31%，說(shuō)明站點(diǎn)布局合理度由內(nèi)向外逐漸下降。

表4 布局合理度空間分布Tab.4 Spatial distribution of layout rationality

站點(diǎn)所服務(wù)的POI的分布見(jiàn)表5。從表5可見(jiàn)，得分較高的站點(diǎn)所服務(wù)的POI 種類(lèi)和數(shù)量都比較高，如對(duì)得分為10 的站點(diǎn)而言，所服務(wù)的POI 涵蓋了幾乎所有的POI 類(lèi)別，說(shuō)明這些站點(diǎn)能夠有效地滿(mǎn)足城市居民出行服務(wù)需求。對(duì)比而言，得分較低的站點(diǎn)所服務(wù)的POI 種類(lèi)和數(shù)量都很有限，特別是得分為1的站點(diǎn)，所服務(wù)的POI僅為超市，說(shuō)明僅能滿(mǎn)足居民基本的生活需求，而對(duì)其他的出行需求支撐不足。

綜上所述，研究區(qū)域內(nèi)的所有站點(diǎn)整體上可以為乘客和POI 間建立較好的聯(lián)通服務(wù)。其中，在城市核心區(qū)的布局合理度較高，很好地提升了核心區(qū)的便民服務(wù)，能夠較好地滿(mǎn)足已建成城區(qū)的各項(xiàng)需求；而在城市非核心區(qū)域，仍有改善的空間。

表5 布局合理度所服務(wù)POI 的分布Tab.5 Served POI distribution of layout rationality

3.9 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

在本例中，對(duì)于站點(diǎn)布局合理度，若使用已有研究的若干指標(biāo)，如站點(diǎn)覆蓋面積，不能關(guān)注站點(diǎn)作為“聯(lián)結(jié)”城市各服務(wù)的性能。由于服務(wù)范圍的重疊，在核心區(qū)的站點(diǎn)服務(wù)總面積約為18.66 km2，非核心區(qū)約為13.35 km2，核心區(qū)僅為非核心區(qū)的1.40 倍。根據(jù)該指標(biāo)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明在非核心區(qū)站點(diǎn)的布局更為合理。

采用本文的布局合理度，核心區(qū)站點(diǎn)布局合理度平均為7.49分，非核心區(qū)平均為2分，核心區(qū)為非核心區(qū)的3.75倍。根據(jù)3.2節(jié)的數(shù)據(jù)可知，POI在核心區(qū)的數(shù)量是非核心區(qū)的3.32。再結(jié)合圖4 和10，城市的各主要服務(wù)設(shè)施均在核心區(qū)分布更豐富。因此，本研究所設(shè)計(jì)的指標(biāo)與方法較好地彌補(bǔ)了現(xiàn)有指標(biāo)的不足，修正并提升了站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)的合理性。這證明了本研究所設(shè)計(jì)方法的可行性。

4 結(jié)束語(yǔ)

為了讓公交站點(diǎn)更好地輻射城市設(shè)施，服務(wù)于社會(huì)大眾，需要對(duì)其布局合理度進(jìn)行評(píng)價(jià)，以指導(dǎo)站點(diǎn)布局優(yōu)化等工作。但當(dāng)前的公交站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)往往從屬于公交系統(tǒng)分析，其評(píng)價(jià)指標(biāo)也難以深入反映站點(diǎn)與城市其他設(shè)施之間的聯(lián)系，造成公交站點(diǎn)布局合理度評(píng)價(jià)困難。為此，本文引入興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)，以興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)的地理屬性為橋梁，建立公交站點(diǎn)與城市設(shè)施之間的聯(lián)系，提出了基于興趣點(diǎn)的公交站點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)和計(jì)算方法，并借鑒物元分析方法，構(gòu)造了針對(duì)單一公交站點(diǎn)的布局合理度評(píng)價(jià)方法，同時(shí)，基于單一公交站點(diǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果，給出了公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)整體布局合理度的計(jì)算方法。最后，本文以徐州市豐縣城區(qū)的公交站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)為例，展示了所提出方法的有效性。

在本文工作基礎(chǔ)上，后續(xù)將著重開(kāi)展以下3 個(gè)方面的研究。

1）拓寬數(shù)據(jù)收集手段，采集更多種類(lèi)的POI，以?xún)?yōu)化完善合理度評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2）深入研究基于POI 數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最優(yōu)閾值的設(shè)定，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更加滿(mǎn)足實(shí)際的需求。

3）進(jìn)一步探索POI數(shù)據(jù)在公交管理中的作用，以期以站點(diǎn)系統(tǒng)為紐帶，評(píng)價(jià)公交系統(tǒng)與城市系統(tǒng)的聯(lián)系程度。