舒洪暢

（北京建筑大學(xué)測繪與城市空間信息學(xué)院，北京 100044）

1 概述

共享單車在2014 年首次出現(xiàn)，2016 年獲得爆發(fā)式發(fā)展，繼出租車、地鐵和公交之后，共享單車已經(jīng)成為受居民青睞的公共交通方式，并以其“隨用隨棄”和解決出行“最后一公里”的特點(diǎn)成為我國城市交通出行的重要工具，并且正在深入影響人們的出行方式，對社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了積極的作用[1]。因此，對共享單車時(shí)空特征進(jìn)行分析，不僅有有益于加深對居民出行的認(rèn)識(shí)，同時(shí)為從居民感知的視角深入揭示街區(qū)的特點(diǎn)打下基礎(chǔ)。

在大數(shù)據(jù)時(shí)段，隨著互聯(lián)網(wǎng)和共享單車的快速發(fā)展，共享單車的出行數(shù)據(jù)為城市的研究、規(guī)劃和治理提供了新的數(shù)據(jù)源。眾多研究者利用共享單車數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS軟件相關(guān)功能，使用空間分析、聚類、空間關(guān)聯(lián)等方法，分析共享單車的時(shí)空分布特征。在研究數(shù)據(jù)方面，鄧力凡[2]等基于摩拜單車數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)交通、商業(yè)、餐飲等城市要素對北京市共享單車空間分布存在較大的影響；王璐[3]等基于摩拜單車數(shù)據(jù)進(jìn)行居民出行熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別；冉林娜[4]等采用調(diào)查問卷的形式分析影響共享單車出行特征的因素。在研究內(nèi)容方面，王婧穎[5]等從道路類型、出行時(shí)間、“POI_OD”矩陣3 個(gè)方面分析了共享單車的出行特征；高楹[6]等從共享單車的凈流出（入）率出發(fā)，分析了北京市不同時(shí)間段的源、匯點(diǎn)的分布特征，并結(jié)合土地利用分類數(shù)據(jù)對單車使用情況做了合理的解釋。在研究單元選擇方面，吳雪穎[7]分析地鐵站域的共享單車在時(shí)間維度和空間維度的特征；周榮等分析了城市范圍的共享單車空間特征、騎行特性和共享單車周轉(zhuǎn)率；高楹[8]等以網(wǎng)格為研究單元分析了北京市的共享單車在接駁地鐵時(shí)使用模式的差異。上述研究一方面受限于特定的單車數(shù)據(jù)，對于騎行時(shí)空特征的描述多從指定范圍內(nèi)的單車數(shù)量上進(jìn)行橫向?qū)Ρ?。另一方面還未考慮從街區(qū)騎行的角度分析單車分布的時(shí)空特征。本文基于北斗導(dǎo)航位置服務(wù)平臺(tái)提供的共享單車位置數(shù)據(jù)，以北京老城區(qū)的街區(qū)為研究對象，分析共享單車的騎行距離、騎行時(shí)間和騎行空間分布，挖掘共享單車在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間的騎行差異。

2 研究區(qū)域和方法

2.1 研究區(qū)域

本文的研究區(qū)域?yàn)楸本┦欣铣菂^(qū)的街區(qū)（圖1），北京老城區(qū)包括東城區(qū)和西城區(qū)兩個(gè)行政區(qū)，一共有183 個(gè)街區(qū)，每個(gè)街區(qū)面積大約0.4-1 平方公里，總用地面積約為92.5 平方公里，常住人口216.2 萬，擁有豐富的居住環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施，是共享單車投放最早的城市之一。

圖1 研究區(qū)域范圍

2.2 研究方法

如圖2 所示，根據(jù)街區(qū)與共享單車騎行的空間關(guān)系，將單車騎行分為在街區(qū)內(nèi)騎行的單車和在街區(qū)間騎行的單車。如圖3 所示，以矩陣的形式統(tǒng)計(jì)各個(gè)街區(qū)的單車在街區(qū)內(nèi)的流動(dòng)數(shù)量（Kn）以及街區(qū)間流動(dòng)的單車數(shù)量（流出量：In；流入量：Jn），矩陣的行和列分別表示街區(qū)編號(hào)。獲取單車在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間的騎行數(shù)量是本文分析單車騎行時(shí)空特征的基礎(chǔ)。

圖2 街區(qū)與共享單車騎行的空間關(guān)系

圖3 街區(qū)單車騎行量統(tǒng)計(jì)矩陣

3 結(jié)果與分析

3.1 數(shù)據(jù)概況

本研究使用的共享單車數(shù)據(jù)由北斗導(dǎo)航位置服務(wù)平臺(tái)提供，該數(shù)據(jù)涵蓋了北京市6個(gè)行政區(qū)4 家單車企業(yè)在2018 年3 月一整個(gè)月內(nèi)的單車使用情況，共有2274 萬條記錄，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表1 所示。

表1 共享單車位置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

本研究實(shí)驗(yàn)選取了北京市東城區(qū)和西城區(qū)2018 年3 月23 日的單車位置數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)預(yù)處理后一共有32萬條記錄。共享單車在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間的騎行量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4 所示。

圖4 單車在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間騎行量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3.2 騎行距離

共享單車騎行距離以2 公里內(nèi)為主，占總騎行量的87%，所以著重對在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間的單車騎行距離為2 公里內(nèi)的進(jìn)行分析。如圖5 所示,在街區(qū)內(nèi)騎行的單車，短距離出行特征更明顯，其中59.7%的單車騎行距離在300m-600m。而在街區(qū)間騎行的單車，騎行距離分布較均勻，其中79.5%的單車騎行距離超過了700m。

圖5 街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間單車騎行距離分布

3.3 騎行時(shí)間

一天內(nèi)單車分別在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間的騎行數(shù)量隨時(shí)間變化的占比情況如圖6 所示。結(jié)果顯示在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間騎行的單車均呈現(xiàn)早晚高峰特征，早高峰為7 點(diǎn)至9 點(diǎn)，晚高峰為16 點(diǎn)至18 點(diǎn)，而且早高峰騎行量大于晚高峰騎行量。從圖中還可以發(fā)現(xiàn)，早晚高峰時(shí)段在街區(qū)間騎行的單車數(shù)量明顯多于在街區(qū)內(nèi)騎行的單車數(shù)量，其中早高峰時(shí)段，單車在街區(qū)間和街區(qū)內(nèi)的騎行數(shù)量分別為42328 次和17745 次，晚高峰時(shí)段，單車在街區(qū)間和街區(qū)內(nèi)的騎行數(shù)量分別為36847 次和14877次。

圖6 街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間單車騎行時(shí)間分布

3.4 騎行空間分布

統(tǒng)計(jì)各街區(qū)在街區(qū)內(nèi)的騎行數(shù)量，平均騎行量為441 次，最大騎行量為4902 次，最少為1 次。如圖7 所示，用戶在街區(qū)內(nèi)騎行量大于1000 次的街區(qū)分布在：以商業(yè)為主的王府井、金融街、西單和中糧廣場區(qū)域；以居住為主的復(fù)興門外小區(qū)、東華門小區(qū)、馬連道西里小區(qū)、展覽館路小區(qū)；以公共設(shè)施為主的北京安定醫(yī)院、北京同仁醫(yī)院、北京醫(yī)院、北京市和平里醫(yī)院。

圖7 街區(qū)內(nèi)騎行空間分布

統(tǒng)計(jì)各街區(qū)在街區(qū)間的騎行數(shù)量，平均騎行量為15 次，最大騎行量為1146 次，最少為1次。從圖8 的可視化結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，用戶在同屬于一個(gè)街道的街區(qū)間騎行需求較大，例如位于老城區(qū)中心的東華門街道和金融街街道，位于老城區(qū)北部的德勝門街道和和平里街道，位于老城區(qū)南部的永定門外街道。

圖8 街區(qū)間騎行空間分布

4 結(jié)論

本文基于共享單車位置數(shù)據(jù)，分析了北京市老城區(qū)單車在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間的騎行距離、騎行時(shí)間和騎行量空間分布特征，研究發(fā)現(xiàn)：（1）單車在街區(qū)內(nèi)的短距離出行特征更明顯；（2）街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間騎行的單車都具有早晚高峰特征，但街區(qū)內(nèi)的騎行數(shù)量明顯少于街區(qū)間的騎行數(shù)量。

本研究僅針對一天的單車在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間的騎行特征進(jìn)行分析，還未考慮不同日期單車的騎行情況，還未考慮影響單車在不同街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間騎行量差異的因素，未來還會(huì)對工作日和休息日的街區(qū)單車騎行情況進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)在街區(qū)內(nèi)和街區(qū)間騎行的單車騎行特征提取方法。