基于可達(dá)性的公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法研究

陳 瑋

(南京希芙凱規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢有限公司，江蘇南京 210000)

0 引言

隨著我國(guó)發(fā)展公交都市的大城市不斷增加，既有公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)存在的問(wèn)題，逐漸成為近期各大城市公交優(yōu)化的重點(diǎn)。但對(duì)于多個(gè)優(yōu)化方案，目前往往簡(jiǎn)單的以設(shè)施間的平面換乘距離縮短作為唯一評(píng)價(jià)方法，無(wú)法全面滿足以人為本對(duì)換乘系統(tǒng)的要求。

本研究旨在通過(guò)建立全方式、全人群下的換乘系統(tǒng)可達(dá)性評(píng)價(jià)方法，對(duì)公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)優(yōu)化方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以完整的反映公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)可達(dá)性優(yōu)化的綜合效果，為公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)優(yōu)化方案的最終決策提供依據(jù)。

1 公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)全方式可達(dá)性的界定

可達(dá)性本質(zhì)上是指從一個(gè)地方到達(dá)另一個(gè)地方的容易程度［1］。這里根據(jù)可達(dá)性的這一本質(zhì)，界定公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)全方式可達(dá)性:公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)全方式可達(dá)性是指公交站點(diǎn)換乘中各交通方式以及各類人群在該站點(diǎn)換乘公交的容易程度，這一容易程度應(yīng)包括平面距離、高差、輔助設(shè)施、信息提供是否充分等換乘過(guò)程中涉及的各個(gè)方面。

2 可達(dá)性度量方法的選擇

1)可達(dá)性度量方法比選。

目前，較為成熟的主要有三大類基本的可達(dá)性度量方法:基于空間阻隔、基于機(jī)會(huì)累積和基于空間相互作用［2］。

將基于空間阻隔、基于機(jī)會(huì)累積和基于空間相互作用的度量方法在公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表1所示。

表1 三種評(píng)價(jià)方法比較表

根據(jù)三種類型度量方法的比較，結(jié)合公交站點(diǎn)換乘系統(tǒng)參數(shù)獲取的難易度，選取基于空間相互作用的Hansen勢(shì)能模型作為公交站點(diǎn)換乘全方式可達(dá)性的度量方法。

2)Hansen勢(shì)能模型(potential model)。

該模型測(cè)算可達(dá)性指標(biāo)時(shí)，采用如下計(jì)算方法表征可達(dá)性:

其中，A1-2為1區(qū)～2區(qū)從事某種類型活動(dòng)的相對(duì)可達(dá)性;S2為2區(qū)的活動(dòng)規(guī)模，如就業(yè)崗位數(shù)、人口等;T1-2為1區(qū)與2區(qū)之間的出行時(shí)間或距離;x為指數(shù)，表示區(qū)與區(qū)之間出行時(shí)間的效果。

對(duì)式(1)求和可得到一點(diǎn)的綜合可達(dá)性，即勢(shì)能模型。

3 公交站點(diǎn)換乘可達(dá)性度量指標(biāo)的確定

3．1 指標(biāo)的選取

1)活動(dòng)規(guī)模指標(biāo)S。公交站點(diǎn)的活動(dòng)規(guī)模可以通過(guò)公交站點(diǎn)的客流量來(lái)表示，客流量越大的站點(diǎn)，其規(guī)模就越大。因此，確定S為客流量。

2)距離指標(biāo)T。為了更全面、細(xì)致的反映公交站點(diǎn)換乘可達(dá)性的各個(gè)方面，本次從個(gè)人的行為分析角度確定用于度量可達(dá)性的距離指標(biāo)。由換乘設(shè)施至公交站點(diǎn)，主要包括兩類活動(dòng)，一類是物理性活動(dòng)，包括移動(dòng)的平面距離、垂直距離和輔助設(shè)施的影響。另一類是心理性活動(dòng)，包括換乘信息提供的充分性等。

3．2 指標(biāo)的轉(zhuǎn)換

物理性活動(dòng)與心理性活動(dòng)表示方法不同，造成兩者難以疊加，形成綜合性的距離指標(biāo)，因此，為了實(shí)現(xiàn)物理性與信息性活動(dòng)指標(biāo)的疊加，將各指標(biāo)轉(zhuǎn)換為廣義時(shí)間，具體方式如表2所示。

表2 物理和心理指標(biāo)轉(zhuǎn)換為廣義時(shí)間的方法

4 具體計(jì)算方法

將Hansen勢(shì)能模型應(yīng)用到公交站點(diǎn)換乘可達(dá)性計(jì)算中，確定具體的計(jì)算方法如下:

1)全方式可達(dá)性計(jì)算需考慮的方面:

a．全方式。

計(jì)算時(shí)需要涵蓋可以與公交站點(diǎn)換乘的所有方式，包括步行、二輪車、小汽車、出租車、公交。

b．各類人群。

計(jì)算時(shí)需要涵蓋普通人、殘疾人、老年人、兒童、孕婦等各類人群，充分保證可達(dá)性評(píng)價(jià)的全面與完整。

2)具體計(jì)算方法:

a．距離指標(biāo)T的計(jì)算。

其中，T為換乘總時(shí)間;TA為換乘時(shí)的平面移動(dòng)時(shí)間;TB為換乘時(shí)的垂直移動(dòng)等效時(shí)間(有輔助設(shè)施時(shí)按服務(wù)設(shè)施的等效移動(dòng)時(shí)間，轉(zhuǎn)換方法見(jiàn)表2);TC為信息尋找等效時(shí)間(轉(zhuǎn)換方法見(jiàn)表2)。b．全方式可達(dá)性計(jì)算。

其中，A為全方式可達(dá)性;Oi為利用者類型權(quán)重，對(duì)于不同類型乘客，根據(jù)其重要性確定的權(quán)重;Ai為i人群對(duì)應(yīng)的可達(dá)性(i包括普通人、殘疾人、老年人、兒童、孕婦);Tj為j交通方式下的距離指標(biāo)(j包括步行、二輪車、小汽車、出租車、公交);x為指數(shù)，表示區(qū)與區(qū)之間出行時(shí)間的效果;Sj為j交通方式的客流量。

5 案例研究:以鄭州市1號(hào)線東風(fēng)南路站為例

1)東風(fēng)南路站概況。

東風(fēng)南路站是鄭州市地鐵1號(hào)線上重要的中間站點(diǎn)，位于鄭州市核心城區(qū)范圍內(nèi)，現(xiàn)狀周邊以居住區(qū)為主(見(jiàn)圖1)。

圖1 鄭州東風(fēng)南路站周邊現(xiàn)狀

2)改善方案。

確定東風(fēng)南路站具體的可達(dá)性改善方案如下:

a．步行。

站點(diǎn)500 m范圍內(nèi)，形成連續(xù)的步行網(wǎng)絡(luò)空間，提供地鐵站指示信息。建設(shè)用于過(guò)街地鐵出入口，且需設(shè)置上下扶梯或電梯。

完善人行道兩側(cè)樹(shù)木種植，提供遮陽(yáng)的步行空間，改善步行環(huán)境。

b．非機(jī)動(dòng)車。

在東風(fēng)南路站站點(diǎn)2 km范圍內(nèi)，形成連續(xù)的自行車網(wǎng)絡(luò)。在站點(diǎn)出入口50 m范圍內(nèi)，沿東風(fēng)南路兩側(cè)設(shè)置自行車停車場(chǎng)。

c．公交、出租車、小汽車。

調(diào)整停靠站的位置，使公交、出租車(同時(shí)供小汽車使用)停靠站與地鐵站點(diǎn)的距離縮小到100 m以內(nèi)。設(shè)置長(zhǎng)椅，增設(shè)輪椅、嬰兒車滯留位空間及坡道。

3)可達(dá)性指標(biāo)計(jì)算。

計(jì)算改善前、后的可達(dá)性指標(biāo):

a．Sj的確定。

根據(jù)規(guī)劃，近期東風(fēng)南路站客流量預(yù)測(cè)值約為高峰小時(shí)11 000人次，其中步行占68%，非機(jī)動(dòng)車占10%，公交占14%，出租車占5%，小汽車占3%。將此作為Sj值。

b．Tj的確定。

對(duì)于一般人群:改善步行網(wǎng)絡(luò)，減少障礙并提高連續(xù)性，換乘總時(shí)間約縮短60 s。

對(duì)于殘疾人:增加步行網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無(wú)障礙通道，換乘總時(shí)間約縮短120 s。增加各換乘設(shè)施至站點(diǎn)的無(wú)障礙通道，換乘總時(shí)間縮短約60 s。

對(duì)于老人、孕婦、兒童:增加垂直移動(dòng)的輔助設(shè)施等，等效于換乘時(shí)間縮短約60 s。

換乘系統(tǒng)改善前后的距離指標(biāo)見(jiàn)表3，表4。

表3 換乘系統(tǒng)改善前的距離指標(biāo) s

表4 換乘系統(tǒng)改善后的距離指標(biāo) s

c．Oi的確定。

本次案例中考慮各類人群都是可達(dá)性所要重點(diǎn)考慮的對(duì)象，因此，對(duì)各類人群取了相同權(quán)重0．2來(lái)計(jì)算。

4)計(jì)算結(jié)果。

根據(jù)前述計(jì)算方法，計(jì)算得到:

方案改善前可達(dá)性指標(biāo)為26．47。

方案改善后可達(dá)性指標(biāo)為30．62。

改善后可達(dá)性優(yōu)于改善前，改善具有明顯的效果。

6 研究結(jié)論和展望

本次研究選取勢(shì)能模型應(yīng)用到公交站點(diǎn)換乘可達(dá)性的計(jì)算中，考慮了步行、非機(jī)動(dòng)車、公交、小汽車等各類交通方式，殘疾人、老年人、孕婦、兒童等各類利用人群，確定了勢(shì)能模型下計(jì)算站點(diǎn)換乘可達(dá)性的指標(biāo)、具體計(jì)算過(guò)程，并進(jìn)行了實(shí)例檢驗(yàn)。

研究仍存在以下兩個(gè)方面需要下一步重點(diǎn)改進(jìn)的問(wèn)題:

1)由于勢(shì)能模型是有量綱模型，在多站點(diǎn)綜合比較時(shí)難以統(tǒng)一評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，需要下一階段繼續(xù)研究其標(biāo)準(zhǔn)化的方法。

2)對(duì)于模型中的x這一時(shí)間指數(shù)參數(shù)，應(yīng)用時(shí)還需根據(jù)大量實(shí)際數(shù)據(jù)標(biāo)定得到，從而進(jìn)一步提高模型的準(zhǔn)確性。

［1］約翰斯頓R J．人文地理學(xué)詞典［M］．柴彥威，譯．北京:商務(wù)印書(shū)館，2004．

［2］劉賢騰．空間可達(dá)性研究綜述［J］．城市交通，2007(11):3-5．