楊武猛 陳敏,2 洪彬**

1.西藏大學(xué)工學(xué)院；2.西藏大學(xué)中國(guó)藏學(xué)研究所（珠峰研究院），西藏 拉薩 850000

拉薩市私家車(chē)數(shù)量激增與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不協(xié)調(diào)引發(fā)居民出行公平問(wèn)題，而由于人口數(shù)量、地理位置、經(jīng)濟(jì)水平等因素使得常規(guī)公交成為居民主要出行方式，因此針對(duì)常規(guī)公交資源配置均衡性進(jìn)行研究顯得尤為重要。

學(xué)者針對(duì)常規(guī)公交資源配置均衡性進(jìn)行評(píng)估提出了多種方案。程剛［1］采用具有代表性的常規(guī)公交作為欠發(fā)達(dá)小城市居民出行資源，從站點(diǎn)距離、公交線路和線網(wǎng)三個(gè)層次以資源配置現(xiàn)狀為研究對(duì)象對(duì)公共交通資源配置進(jìn)行合理性評(píng)估。Ghosh Tanmay等［2］使用公共交通需求指數(shù)來(lái)估計(jì)不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)群體對(duì)公共交通的需求。戢曉峰等［3］和李旻芮［4］通過(guò)空間自相關(guān)分析方法進(jìn)行城市公共交通資源配置空間公平性評(píng)價(jià)及改善策略研究。王麗娜［5］運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析法計(jì)算整體公共綠地、不同類型公共綠地與不同步行范圍下可達(dá)性。吳紅波等［6］基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣⒊鞘泄卉?chē)網(wǎng)絡(luò)模型，結(jié)合可達(dá)性計(jì)算模型和GIS 空間分析方法估算城市公交車(chē)路網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)和路線的出行時(shí)間和距離成本。石磊等［7］基于公交供需耦合協(xié)調(diào)理論從可達(dá)性指標(biāo)出發(fā)研究蘭州市供需失調(diào)OD具體指標(biāo)表現(xiàn)。GARRETT 等［8］和BETTS［9］考慮收入水平和種族差異等因素對(duì)既定的公共資源分配在公平出行方面的均衡性問(wèn)題進(jìn)行了研究。陸歡等［10］在街道尺度下公交需求指數(shù)基礎(chǔ)上，運(yùn)用GIS 實(shí)現(xiàn)可達(dá)性與需求指數(shù)的空間匹配分析。徐學(xué)嫻等［11］和張莉杰等［12］利用ArcGIS 空間核密度分析方法研究主城區(qū)公共交通站點(diǎn)空間分布特征。徐菁等［13］從本地居民視角切入，從公共交通和周邊設(shè)施方面評(píng)價(jià)上海市游憩空間可達(dá)性發(fā)展水平。

學(xué)者關(guān)于常規(guī)公交資源配置均衡性評(píng)估進(jìn)行了大量的研究，并將研究成果應(yīng)用到了具體的實(shí)踐中，對(duì)于促進(jìn)資源均衡配置有一定的成效。目前學(xué)者針對(duì)欠發(fā)達(dá)小城市居民常規(guī)公交出行需求的研究較少，基于此本文采用網(wǎng)絡(luò)分析方法、空間阻隔模型和莫蘭指數(shù)對(duì)拉薩市城關(guān)區(qū)各交通小區(qū)常規(guī)公交資源配置的空間均衡性進(jìn)行測(cè)度，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果從公交線路和公交站點(diǎn)兩方面提出改善居民出行的策略與建議，以期更好的滿足居民對(duì)常規(guī)公交的需求。

1 基于可達(dá)性的資源配置空間均衡性評(píng)估模型

1.1 可達(dá)性評(píng)估模型

1.1.1 數(shù)據(jù)規(guī)范化處理。利用標(biāo)準(zhǔn)化公式［14］對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理以提高數(shù)據(jù)處理的效率從而更有效地計(jì)算時(shí)間可達(dá)性。公式（1）如下：

式中：Ani為站點(diǎn)或交通小區(qū)的時(shí)間可達(dá)性，可達(dá)性越高Ani數(shù)值越大；Ap為站點(diǎn)時(shí)間可達(dá)性；max（Ap）為可達(dá)性谷值；max（Ap）為可達(dá)性峰值。

1.1.2 常規(guī)公交可達(dá)性評(píng)估模型。選取空間阻隔模型［15］對(duì)常規(guī)公交系統(tǒng)進(jìn)行可達(dá)性評(píng)估。通過(guò)分析拉薩市城關(guān)區(qū)公交網(wǎng)絡(luò)中不同站點(diǎn)間的最短出行時(shí)間并計(jì)算其平均值，得出各站點(diǎn)的平均最短出行時(shí)間以反映常規(guī)公交可達(dá)性?？臻g阻隔模型的計(jì)算公式如（2）所示：

式中：Ai為研究區(qū)域內(nèi)公交站點(diǎn)i的時(shí)間可達(dá)性，可達(dá)性越高Ai數(shù)值越大；tij表示站點(diǎn)i到站點(diǎn)j之間的最小交通時(shí)間；n為研究區(qū)域內(nèi)的站點(diǎn)總數(shù)。

1.1.3 交通小區(qū)可達(dá)性評(píng)估模型。在計(jì)算過(guò)程中考慮到某些交通小區(qū)距離公交站點(diǎn)偏遠(yuǎn)或不存在站點(diǎn)，故在使用ArcGIS 進(jìn)行可達(dá)性測(cè)量時(shí)采用步行至最近公交站點(diǎn)所需的時(shí)間作為衡量交通小區(qū)可達(dá)性的指標(biāo)。計(jì)算公式如下：

式中：Aj為交通小區(qū)j的常規(guī)公交可達(dá)性；Amn為交通小區(qū)m內(nèi)的公交站點(diǎn)n的時(shí)間可達(dá)性；x為交通小區(qū)m內(nèi)的公交站點(diǎn)總數(shù)。

1.2 資源配置空間均衡性評(píng)估模型

1.2.1 全局莫蘭指數(shù)。為了更好的評(píng)估常規(guī)公交資源配置的空間均衡性，采用莫蘭指數(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)度。采用全局莫蘭指數(shù)［3］進(jìn)行空間特征分析的計(jì)算公式為：

式中：I為全局莫蘭指數(shù)；Wij為交通小區(qū)間的空間距離權(quán)重，當(dāng)交通小區(qū)i與交通小區(qū)j存在公共邊界時(shí)Wij的值為1，否則為0。xi（xj）是交通小區(qū)（j）的時(shí)間可達(dá)性；x-為47 個(gè)交通小區(qū)的可達(dá)性平均值；S2為交通小區(qū)可達(dá)性方差值。本文中需要考慮全局莫蘭指數(shù)的結(jié)果應(yīng)約束在（-1,1）的區(qū)域內(nèi)，結(jié)果取值表示的主要含義如表1所示。

表1 I取值區(qū)域及具體含義

具體分析全局莫蘭指數(shù)時(shí)，需借助p值和Z（I）得分來(lái)綜合判定相關(guān)性的強(qiáng)弱。p值表示概率，p值越小說(shuō)明研究區(qū)域內(nèi)所有交通小區(qū)的時(shí)間可達(dá)性越呈現(xiàn)相關(guān)性。Z（I）得分表示標(biāo)準(zhǔn)差倍數(shù)，能反映交通小區(qū)的時(shí)間可達(dá)性在空間上的離散程度。二者結(jié)合的具體含義如表2所示。

表2 p與Z（I）取值范圍及二者結(jié)合的具體含義

1.2.2 局部莫蘭指數(shù)。為了使空間聚集現(xiàn)象可視化，需要使用局部莫蘭指數(shù)［3］來(lái)評(píng)估各交通小區(qū)間的相關(guān)性?？臻g位置i上的局部莫蘭指數(shù)被定義為公式（5）：

式中：Ii為局部莫蘭指數(shù)，n為交通小區(qū)總數(shù)。（xi-x）表示第i個(gè)交通小區(qū)的可達(dá)性與研究區(qū)域內(nèi)所有交通小區(qū)的平均可達(dá)性之間的高低情況，Wij（xi-x）則表示第i個(gè)交通小區(qū)的周邊區(qū)域與所有交通小區(qū)的平均可達(dá)性的高低情況。Ii的正負(fù)取決于（xi-x）和Wij（xi-x），具體含義如表3所示。

表3 Ii取值范圍及具體含義

2 結(jié)合研究區(qū)域具體分析

2.1 研究區(qū)域概況

2.1.1 選定研究區(qū)域。為研究常規(guī)公交資源配置方面的均衡性，結(jié)合莫蘭指數(shù)的特點(diǎn)選定研究區(qū)域?yàn)槔_市城關(guān)區(qū)。該區(qū)域位于拉薩市核心地帶，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，人口數(shù)量較多，此研究具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2.1.2 公交線路獲取。本文為確保常規(guī)公交基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全面性，通過(guò)查閱資料與實(shí)地調(diào)查，結(jié)合西藏自治區(qū)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)和高德地圖相關(guān)數(shù)據(jù)，獲取拉薩市城關(guān)區(qū)綜合交通路網(wǎng)、常規(guī)公交線路與站點(diǎn)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到城關(guān)區(qū)常規(guī)公交線路圖，如圖1所示。

圖1 城關(guān)區(qū)常規(guī)公交線路圖

2.1.3 交通小區(qū)劃分。根據(jù)拉薩市城關(guān)區(qū)行政區(qū)域以及各街道下轄的社區(qū)或村為單位劃分交通小區(qū)。基于分區(qū)邊界將研究區(qū)域內(nèi)的交通小區(qū)分為47個(gè)，編號(hào)范圍為1～47，分布情況如圖2所示。

圖2 城關(guān)區(qū)交通小區(qū)分布圖

2.2 可達(dá)性分析

2.2.1 常規(guī)公交可達(dá)性總體分布特征。采用網(wǎng)絡(luò)分析法計(jì)算常規(guī)公交可達(dá)性，利用公式（2）在ArcGIS 軟件中計(jì)算不同公交站點(diǎn)間的最短出行時(shí)間，分析拉薩常規(guī)公交可達(dá)性的分布情況。對(duì)求解出的公交站點(diǎn)可達(dá)性結(jié)果進(jìn)行可視化處理得到城關(guān)區(qū)常規(guī)公交可達(dá)性總體分布特征圖，如圖3所示。

圖3 城關(guān)區(qū)常規(guī)公交可達(dá)性總體分布特征圖

根據(jù)圖3 可知，城關(guān)區(qū)的公交可達(dá)性總體分布特征表現(xiàn)為在空間上存在明顯差異。城關(guān)區(qū)的核心區(qū)域可達(dá)性較高，該片區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，公交基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較完善；距離核心區(qū)域較遠(yuǎn)的片區(qū)較低，呈現(xiàn)出核心區(qū)域向外遞減的分布趨勢(shì)。

2.2.2 交通小區(qū)可達(dá)性總體分布特征。采用公交可達(dá)性測(cè)度數(shù)據(jù)，結(jié)合交通小區(qū)劃分和內(nèi)部站點(diǎn)信息，基于公式（3）在ArcGIS中建立交通小區(qū)可達(dá)性評(píng)估模型以評(píng)估不同小區(qū)的可達(dá)性。最終通過(guò)ArcGIS 對(duì)結(jié)果進(jìn)行空間分布可視化處理后得到城關(guān)區(qū)交通小區(qū)可達(dá)性總體分布特征圖，如圖4所示。

圖4 城關(guān)區(qū)交通小區(qū)可達(dá)性總體分布特征圖

由圖4 可知，城關(guān)區(qū)交通小區(qū)時(shí)間可達(dá)性在5 分鐘以內(nèi)的有7個(gè)，均位于城區(qū)核心區(qū)域，該區(qū)域公交線網(wǎng)密集，站點(diǎn)數(shù)量多，故時(shí)間可達(dá)性較好。時(shí)間可達(dá)性大于15分鐘的有7個(gè)，均位于城關(guān)區(qū)的邊緣區(qū)域。

2.3 資源配置空間均衡性評(píng)估

基于全局莫蘭指數(shù)利用ArcGIS 的空間自相關(guān)工具可得到拉薩市城關(guān)區(qū)交通小區(qū)的常規(guī)公交時(shí)間可達(dá)性的I值為0.67、Z（I）為9.82，同時(shí)p值小于0.01。結(jié)合表1、表2 的具體含義分析可知，拉薩市城關(guān)區(qū)交通小區(qū)的時(shí)間可達(dá)性存在顯著的空間正相關(guān)性。

在空間自相關(guān)工具檢驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，基于局部莫蘭指數(shù)利用ArcGIS 的聚類和異常值分析工具對(duì)拉薩市城關(guān)區(qū)內(nèi)的交通小區(qū)常規(guī)公交資源配置均衡性進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合表3 的具體含義可將其劃分為3 種不同類型，如圖5所示。

圖5 城關(guān)區(qū)常規(guī)公交資源配置均衡性類型圖

從圖5 可以看出，研究區(qū)域被劃分成了配置優(yōu)越型、配置落后型和配置低谷型三種類型。常規(guī)公交資源不均衡配置是以下問(wèn)題導(dǎo)致的：公交線路規(guī)劃不合理，線路網(wǎng)密度低、重復(fù)率高，層級(jí)結(jié)構(gòu)不夠合理，導(dǎo)致常規(guī)公交資源分配失衡；部分交通小區(qū)存在沒(méi)有設(shè)站和距最近站點(diǎn)步行距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)象。

3 改善策略

根據(jù)常規(guī)公交資源配置空間均衡性評(píng)估結(jié)果，針對(duì)拉薩市居民對(duì)常規(guī)公交的出行需求提出以下改善策略，以期促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展和居民的出行質(zhì)量。

3.1 公交線路

為合理分配不同交通小區(qū)之間的常規(guī)公交資源，在拉薩市進(jìn)行全面的公交網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以確保線路覆蓋到各個(gè)交通小區(qū)?；诖酸槍?duì)不同配置類型區(qū)域制定差異化的優(yōu)化公交線路方案：在配置優(yōu)越型區(qū)域減少不必要的路線重疊使公交更具效率；在配置落后型和配置低谷型區(qū)域擴(kuò)充公交線路數(shù)量，最大程度上提高服務(wù)頻率和公交可達(dá)性。并在社區(qū)（村）設(shè)立居民出行意見(jiàn)反饋通道，定期了解居民對(duì)常規(guī)公交的需求，進(jìn)而通過(guò)深入交通調(diào)查結(jié)果增加線路、擴(kuò)展服務(wù)范圍和調(diào)整線路等方法提升線路覆蓋率。

3.2 公交站點(diǎn)

對(duì)于站點(diǎn)設(shè)置相關(guān)部門(mén)應(yīng)向當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)和居民征求建議以了解具體出行需求，進(jìn)而結(jié)合人口密集區(qū)域和交通樞紐位置確定增設(shè)站點(diǎn)位置，使站點(diǎn)盡可能覆蓋所有居民活動(dòng)頻繁區(qū)域，如居住區(qū)、朝圣區(qū)、醫(yī)療區(qū)、教育區(qū)、商業(yè)區(qū)等。同時(shí)在未設(shè)立公交站點(diǎn)或站點(diǎn)較少的交通小區(qū)增設(shè)站點(diǎn)，站點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)當(dāng)使站點(diǎn)與各交通小區(qū)的公共空間出入口的距離控制在100m以內(nèi)，并在每個(gè)站點(diǎn)設(shè)置實(shí)時(shí)信息牌，提供關(guān)于公交車(chē)輛到達(dá)時(shí)間的準(zhǔn)確信息以減少等待時(shí)間，最大限度的減少出行人群步行距離和候車(chē)時(shí)間以提高公交便利度。

4 結(jié)語(yǔ)

提升常規(guī)公交資源配置均衡性對(duì)于實(shí)現(xiàn)拉薩市可持續(xù)發(fā)展和居民出行公平具有重要意義。以拉薩市城關(guān)區(qū)為研究對(duì)象，基于城關(guān)區(qū)常規(guī)公交和交通小區(qū)可達(dá)性計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用莫蘭指數(shù)對(duì)該區(qū)域常規(guī)公交資源空間配置均衡性進(jìn)行測(cè)度，根據(jù)測(cè)度結(jié)果將研究區(qū)域劃分為三種不同類型，繼而針對(duì)居民出行需求從線路和站點(diǎn)方面提出改善策略，旨在提升公交資源配置均衡性。本文僅選取拉薩市城關(guān)區(qū)作為研究區(qū)域，導(dǎo)致改善策略對(duì)于其他城區(qū)的適應(yīng)度較低，在今后研究中將擴(kuò)大研究區(qū)域范圍，針對(duì)其它城區(qū)進(jìn)行公共交通資源空間配置均衡性測(cè)度，以提出更完善的改善措施，實(shí)現(xiàn)拉薩持續(xù)健康發(fā)展。