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        基于共享單車數(shù)據(jù)的街區(qū)騎行特征研究

        2022-05-11 08:56:58舒洪暢
        科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2022年13期
        關(guān)鍵詞:老城區(qū)高峰單車

        舒洪暢

        (北京建筑大學(xué)測(cè)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(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了積極的作用[1]。因此,對(duì)共享單車時(shí)空特征進(jìn)行分析,不僅有有益于加深對(duì)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(duì)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?jī)?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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(chǎng)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?jī)H針對(duì)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(duì)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。

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