張?jiān)セ?曹 鈺 季彥婕

(1. 無(wú)錫市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院, 214071, 無(wú)錫; 2. 天津市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司, 300190, 天津;3. 東南大學(xué)交通學(xué)院, 211189, 南京)

1 城軌站點(diǎn)可達(dá)性指標(biāo)選取

本文研究的城市軌道交通(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“城軌”)站點(diǎn)可達(dá)性指標(biāo),主要是反映其接駁輻射范圍內(nèi)出行者使用共享單車(chē)接駁時(shí)到達(dá)相應(yīng)城軌站點(diǎn)或其他目的地的方便程度,考慮站點(diǎn)接駁緩沖區(qū)內(nèi)借車(chē)和還車(chē)兩種行為。接駁量反映了不同城軌站點(diǎn)周邊土地利用所產(chǎn)生的吸引量。接駁量越大,該站點(diǎn)輻射范圍內(nèi)共享單車(chē)的出行需求越大,當(dāng)其他因素基本穩(wěn)定時(shí),該站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值較高。因此,選取城軌站點(diǎn)接駁緩沖區(qū)內(nèi)共享單車(chē)的借還接駁量作為共享單車(chē)的活動(dòng)規(guī)模因素。

騎行時(shí)長(zhǎng)與騎行距離均為出行成本因素?；谀暇┕蚕韱诬?chē)出行數(shù)據(jù)與城軌站點(diǎn)數(shù)據(jù),對(duì)各站點(diǎn)的單車(chē)騎行時(shí)長(zhǎng)和騎行距離做描述性統(tǒng)計(jì)[1]。南京市城軌站點(diǎn)共享單車(chē)出行分布統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn):騎行距離的最大值和最小值之差與標(biāo)準(zhǔn)差均較大,相比騎行時(shí)長(zhǎng),出行者對(duì)騎行距離更為敏感。因此,本文選取騎行距離作為城軌站點(diǎn)可達(dá)性評(píng)價(jià)的空間阻隔因素。

表1 南京市城軌站點(diǎn)共享單車(chē)出行分布統(tǒng)計(jì)

在城市交通可達(dá)性指標(biāo)的研究中,文獻(xiàn)[2]對(duì)影響可達(dá)性的因子進(jìn)行了系統(tǒng)整合,提出了可達(dá)性指標(biāo)由可動(dòng)性指標(biāo)、易達(dá)性指標(biāo)和通達(dá)性指標(biāo)構(gòu)成。因此,對(duì)城軌站點(diǎn)進(jìn)行可達(dá)性測(cè)度時(shí),既需考慮出行者在站點(diǎn)接駁緩沖區(qū)內(nèi)借車(chē)到達(dá)其他目的地的方便程度(即可動(dòng)性),也需考慮出行者從其他出行起點(diǎn)使用共享單車(chē)騎行到城軌站點(diǎn)還車(chē)的方便程度(即易達(dá)性),因此,可采用通達(dá)性指標(biāo)綜合反映城軌站點(diǎn)的可達(dá)性。采用潛力模型對(duì)站點(diǎn)可達(dá)性進(jìn)行測(cè)度較為合適,對(duì)該潛力模型加以改進(jìn),構(gòu)建基于共享單車(chē)接駁的城軌站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度模型。

2 基于共享單車(chē)接駁的城軌站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度模型

潛力模型雖然考慮了兩點(diǎn)間的出行量分布與空間阻隔,但在評(píng)價(jià)公共交通站點(diǎn)可達(dá)性時(shí),易忽略不同站點(diǎn)之間由于接駁時(shí)空分布不同所導(dǎo)致的差異性,即各城軌站點(diǎn)具有不同的站點(diǎn)規(guī)模,因此,引入基于共享單車(chē)接駁的站點(diǎn)規(guī)模影響因子對(duì)潛力模型加以改進(jìn)。對(duì)于城軌站點(diǎn)不同出入口,其可達(dá)性指標(biāo)也存在較大差異?；诟鞒鋈肟诘目蛇_(dá)性測(cè)算對(duì)相應(yīng)站點(diǎn)的可達(dá)性進(jìn)行測(cè)度,有利于根據(jù)測(cè)度結(jié)果識(shí)別可達(dá)性薄弱的主要出入口。

2.1 通達(dá)性指標(biāo)計(jì)算

通達(dá)性指標(biāo)由可動(dòng)性指標(biāo)與易達(dá)性指標(biāo)集合而成,需首先確定城軌站點(diǎn)的可動(dòng)性指標(biāo)和易達(dá)性指標(biāo)。可動(dòng)性指標(biāo)是出行者從城軌站點(diǎn)借車(chē)到達(dá)其他目的地過(guò)程中的方便程度,根據(jù)潛力模型的形式利用借車(chē)接駁量與借車(chē)騎行距離表示,見(jiàn)式(1);易達(dá)性指標(biāo)是出行者從其他出行起點(diǎn)使用共享單車(chē)騎行到城軌站點(diǎn)還車(chē)過(guò)程的方便程度,采用還車(chē)接駁量與還車(chē)騎行距離表示,見(jiàn)式(2)。各站點(diǎn)出入口的借車(chē)接駁量、還車(chē)接駁量及騎行距離,根據(jù)3個(gè)工作日內(nèi)各出入口接駁緩沖區(qū)內(nèi)共享單車(chē)的使用量與騎行距離取平均值處理得到。

(1)

式中:

i——軌交站點(diǎn);

j——第j個(gè)出入口;

Mj——日平均借車(chē)接駁量;

dm,j——日平均借車(chē)騎行距離;

Am,i——站點(diǎn)可動(dòng)性指標(biāo)測(cè)算值。

(2)

式中:

Sj——日平均還車(chē)接駁量;

ds,j——日平均還車(chē)騎行距離;

Cs,i——站點(diǎn)易達(dá)性指標(biāo)測(cè)算值。

利用可動(dòng)性指標(biāo)與易達(dá)性指標(biāo),計(jì)算得到站點(diǎn)i的通達(dá)性指標(biāo)測(cè)算值Dm,s,i:

(3)

式(3)中的分母采用平均借車(chē)騎行距離與平均還車(chē)騎行距離的形式,與潛力模型中距離阻隔影響系數(shù)的指數(shù)(一般取平方)保持一致[3]。式(3)可表示為城軌站點(diǎn)的通達(dá)性指標(biāo)同借車(chē)接駁量和還車(chē)接駁量成正比,與借車(chē)騎行距離與還車(chē)騎行距離成反比。

2.2 基于共享單車(chē)接駁的站點(diǎn)規(guī)模影響因子確定

通過(guò)NDVB(標(biāo)準(zhǔn)化車(chē)輛借還變化率)對(duì)共享單車(chē)接駁借還的均衡性進(jìn)行量化。NDVB是站點(diǎn)每15 min內(nèi)借、還接駁變化量與1 d內(nèi)借、還接駁變化量最大值的比值,反映了站點(diǎn)接駁緩沖區(qū)內(nèi)共享單車(chē)每15 min的存量規(guī)模。其值接近于1時(shí),表明共享單車(chē)集聚接近高峰;接近于-1時(shí),表明共享單車(chē)消散接近高峰;接近于0時(shí),表明借、還接駁量較為均衡。

(4)

式中:

t——時(shí)間間隔;

T——1 d中的 96個(gè)時(shí)間間隔;

BNDV,i,t——站點(diǎn)i在第t個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化車(chē)輛借還變化率。

同樣,從出入口的層面,對(duì)站點(diǎn)各個(gè)出入口的NDVB進(jìn)行求解,并對(duì)1 d 的時(shí)間間隔內(nèi)的NDVB進(jìn)行求和并取絕對(duì)值得到車(chē)輛日平均借、還變化率?；诠蚕韱诬?chē)接駁的站點(diǎn)規(guī)模影響因子Vj(量綱一指標(biāo)),可以表示T內(nèi)各出入口接駁緩沖區(qū)內(nèi)共享單車(chē)接駁借、還數(shù)的均衡性。

(5)

式中:

λj,t、μj,t——t內(nèi)出入口j接駁緩沖區(qū)內(nèi)共享單車(chē)的平均還車(chē)車(chē)輛數(shù)和平均借車(chē)車(chē)輛數(shù)。

由式(5)可知,Vj為非負(fù)數(shù)。由于1 d被分為96個(gè)時(shí)間間隔,因此Vj的最大值取96。當(dāng)其他因素一定時(shí),Vj越接近于0,表明1 d內(nèi)共享單車(chē)接駁借還數(shù)整體上較為均衡,該站點(diǎn)出入口的可動(dòng)性與易達(dá)性均較強(qiáng),且其可達(dá)性較高;Vj絕對(duì)值較大時(shí),其可達(dá)性相對(duì)較低,Vj與可達(dá)性呈負(fù)相關(guān)。

2.3 站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度模型

利用Dm,s,i與Vj,對(duì)站點(diǎn)i任意出入口j的可達(dá)性進(jìn)行測(cè)度。

(6)

式中:

Ei,j——站點(diǎn)i出入口j的可達(dá)性測(cè)度值。

BIM主要是指建筑信息模型，近幾年，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)設(shè)計(jì)、建造、管理中得到了廣泛應(yīng)用，依托計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建模型，實(shí)現(xiàn)了建筑信息模型的全方位與多元化。另外，BIM技術(shù)是事前模擬技術(shù)，在建筑設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維方面意義重大，可以通過(guò)預(yù)測(cè)的方式得出其問(wèn)題，并制定有效的改進(jìn)方案，提高質(zhì)量，創(chuàng)造更大的價(jià)值[2]。

對(duì)站點(diǎn)i對(duì)應(yīng)出入口的可達(dá)性測(cè)度值進(jìn)行求和處理,構(gòu)建基于共享單車(chē)接駁的城軌站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度模型。

(7)

式中:

Ei——站點(diǎn)i的可達(dá)性測(cè)度值。

3 案例分析

3.1 南京市城軌站點(diǎn)聚類(lèi)分析

將南京市分成3個(gè)區(qū)域,其中:內(nèi)環(huán)線以?xún)?nèi)的區(qū)域?yàn)楹诵膮^(qū),內(nèi)環(huán)線與繞城環(huán)路之間的區(qū)域?yàn)榻紖^(qū),繞城環(huán)路以外的區(qū)域?yàn)檫h(yuǎn)郊區(qū)。核心區(qū)內(nèi)土地利用類(lèi)型較為豐富,商業(yè)辦公等設(shè)施密度較高;近郊區(qū)其次;遠(yuǎn)郊區(qū)內(nèi)土地利用類(lèi)型功能較為單一,住宅型空間要素分布較為集中。截至2017年9月,南京市核心區(qū)包含19個(gè)城軌站點(diǎn),近郊區(qū)包含66個(gè)城軌站點(diǎn),遠(yuǎn)郊區(qū)包含43個(gè)城軌站點(diǎn)。

基于城軌站點(diǎn)接駁緩沖區(qū)內(nèi)共享單車(chē)的出行特性,對(duì)南京市軌道交通站點(diǎn)采用K均值聚類(lèi)算法(K為類(lèi)的數(shù)量)進(jìn)行聚類(lèi)。從128個(gè)城軌站點(diǎn)中最終識(shí)別出116個(gè)站點(diǎn),涵蓋368個(gè)站點(diǎn)出入口。12個(gè)接駁量較小的站點(diǎn)被剔除。對(duì)各類(lèi)城軌站點(diǎn)的空間分布及其輻射范圍內(nèi)的空間要素統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析,最終確定了5種不同類(lèi)型的軌道交通站點(diǎn):就業(yè)導(dǎo)向型站點(diǎn)、居住導(dǎo)向型站點(diǎn)、職住偏移型站點(diǎn)、綜合型站點(diǎn)和其他型站點(diǎn)[1]。5種城軌站點(diǎn)的數(shù)量分別為20、32、29、17和18個(gè)。

3.2 站點(diǎn)層面的站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度分析

對(duì)南京市各城軌交通站點(diǎn)出入口的日平均借車(chē)接駁量、日平均還車(chē)接駁量、日平均借車(chē)騎行距離、日平均還車(chē)騎行距離站點(diǎn)及規(guī)模影響因子等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),利用式(6)和式(7)計(jì)算各出入口和各站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值。以辦公導(dǎo)向型站點(diǎn)——元通站為例,對(duì)其進(jìn)行可達(dá)性測(cè)度分析。表2為元通站各出入口可達(dá)性測(cè)度值統(tǒng)計(jì)。元通站目前開(kāi)通了1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)等5個(gè)出入口。由表2可知:元通站5個(gè)出入口的可達(dá)性測(cè)度值分別為148.566 60、2 179.638 00、56.725 75、149.196 50、581.668 90,元通站可達(dá)性測(cè)度值為3 115.796。根據(jù)元通站各出入口可達(dá)性測(cè)度值的占比可知,2號(hào)出入口是衡量元通站站點(diǎn)整體可達(dá)性的主要出入口,其占比最高,接近70%;其次是6號(hào)出入口,占比約18.67%;1號(hào)、4號(hào)和5號(hào)出入口占比均不足5%,是可達(dá)性測(cè)度值較低的薄弱出入口。

表2 元通站各出入口可達(dá)性測(cè)度值統(tǒng)計(jì)

對(duì)識(shí)別出的116個(gè)城軌站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值進(jìn)行計(jì)算?？蛇_(dá)性測(cè)度值最大的站點(diǎn)是3號(hào)線浮橋站,位于城市核心區(qū),屬于綜合型站點(diǎn),其可達(dá)性測(cè)度值為12 637.622;可達(dá)性測(cè)度值最小的站點(diǎn)是S8號(hào)線的沈橋站,位于遠(yuǎn)郊區(qū),屬于職住偏移型站點(diǎn),其可達(dá)性測(cè)度值為0.092。位于城市核心區(qū)的城軌站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值普遍較高,尤其以浮橋站、張府園站、大行宮站、三山街站最為顯著。位于城市近郊區(qū)的城軌站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值分布范圍廣泛,其值較高的站點(diǎn)包含明故宮站、集慶門(mén)大街站、云錦路站及中勝站等,其值較低的站點(diǎn)包含天隆寺站、吉印大道站及南京站等。位于城市遠(yuǎn)郊區(qū)的城軌站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值較低,這與站點(diǎn)周邊土地利用類(lèi)型不豐富、線網(wǎng)密度較低等因素有關(guān)。其中:天潤(rùn)城站、柳州東路站及東大成賢學(xué)院站的可達(dá)性測(cè)度值稍高;其他站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值較低,其值不超過(guò)1 000,尤以長(zhǎng)蘆站、雨山路站、臨江站及沈橋站的可達(dá)性測(cè)度值最低。

進(jìn)一步分析不同類(lèi)型城軌站點(diǎn)的可達(dá)性,并對(duì)每種類(lèi)型的站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度值排序。圖1—圖5分別為辦公導(dǎo)向型站點(diǎn)、居住導(dǎo)向型站點(diǎn)、職住偏移型站點(diǎn)、綜合型站點(diǎn)和其他型站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值統(tǒng)計(jì)圖。由圖1—圖5可知,不同類(lèi)型城軌站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值具有顯著差異:綜合型站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值較高,其最大值超過(guò)12 000,大部分此類(lèi)型站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值亦超過(guò)2 000;辦公導(dǎo)向型站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值基本分布在1 500～7 000,且其最大值超過(guò)7 000;大多數(shù)居住導(dǎo)向型站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值在2 000以?xún)?nèi),且其最大值在5 000左右;職住偏移型站點(diǎn)和其他型站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值較低,其最大值在3 000左右,大部分此類(lèi)型站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度值分布在1 000以下。

圖1 辦公導(dǎo)向型站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度值對(duì)比圖

圖2 居住導(dǎo)向型站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度值對(duì)比圖

圖3 職住偏移型站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度值對(duì)比圖

圖4 綜合型站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度值對(duì)比圖

圖5 其他型站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度值對(duì)比圖

3.3 出入口層面的站點(diǎn)可達(dá)性測(cè)度分析

對(duì)不同類(lèi)型城軌站點(diǎn)的出入口可達(dá)性測(cè)度值進(jìn)行計(jì)算,職住偏移型站點(diǎn)和其他型站點(diǎn)出入口的可達(dá)性測(cè)度值的最大值分別為1 604和1 284,其他3種類(lèi)型站點(diǎn)的出入口可達(dá)性測(cè)度值最大值均超過(guò)2 000。

通過(guò)對(duì)比城軌站點(diǎn)及其出入口可達(dá)性可知:可達(dá)性測(cè)度值高的站點(diǎn),其相應(yīng)出入口的可達(dá)性測(cè)度值亦較高,且一般可達(dá)性測(cè)度值占比超過(guò)50%的出入口為重要出入口;但在辦公導(dǎo)向型站點(diǎn)和綜合型站點(diǎn)中,亦存在一些可達(dá)性測(cè)度值高的站點(diǎn)包含多個(gè)出入口,各出入口的可達(dá)性測(cè)度值不高且差異不明顯,同時(shí)各出入口可達(dá)性的疊加作用使得該站點(diǎn)的可達(dá)性較強(qiáng)。以新街口站為例,該站共設(shè)有24個(gè)出入口,由于部分出入口附近存在自行車(chē)禁停區(qū)域,共識(shí)別出20個(gè)出入口,各出入口的可達(dá)性占比范圍為1%～18%。其中:5號(hào)、7號(hào)和14號(hào)出入口的可達(dá)性測(cè)度值占比稍高,超過(guò)10%;9號(hào)、11號(hào)、12號(hào)和20號(hào)出入口的可達(dá)性測(cè)度值占比較低,不足2%;其余13個(gè)出入口的可達(dá)性測(cè)度值占比均為2%～10%。類(lèi)似的站點(diǎn)還包括:辦公導(dǎo)向型站點(diǎn)中的鼓樓站、集慶門(mén)大街站和中勝站,綜合型站點(diǎn)中的大行宮站和云錦路站。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從共享單車(chē)接駁城軌的角度,利用車(chē)輛借還接駁量、借還騎行距離等因素構(gòu)建了反映站點(diǎn)可達(dá)性的可動(dòng)性、易動(dòng)性和通達(dá)性指標(biāo),引入基于共享單車(chē)接駁的站點(diǎn)規(guī)模影響因子,對(duì)潛力模型進(jìn)行改進(jìn),構(gòu)建基于共享單車(chē)接駁的城軌站點(diǎn)的可達(dá)性測(cè)度模型,并對(duì)南京市不同類(lèi)型的城軌站點(diǎn)及其出入口的可達(dá)性進(jìn)行測(cè)度與分析。受數(shù)據(jù)來(lái)源限制,共享單車(chē)企業(yè)考慮用戶(hù)的隱私保護(hù)難以提供長(zhǎng)期騎行數(shù)據(jù)。本文基于天氣情況較好的工作日內(nèi)共享單車(chē)的接駁量開(kāi)展研究,未來(lái)可分別針對(duì)工作日與周末共享單車(chē)可達(dá)性開(kāi)展對(duì)比研究。