TOD模式下衛(wèi)星城內(nèi)軌道交通車站吸引范圍的研究

梁明瑗

（西南交通大學(xué)交通運輸與物流學(xué)院，四川成都 610031）

TOD模式下衛(wèi)星城內(nèi)軌道交通車站吸引范圍的研究

梁明瑗

（西南交通大學(xué)交通運輸與物流學(xué)院，四川成都 610031）

通過對衛(wèi)星城內(nèi)部各軌道交通站點的RP出行行為調(diào)查（Revealed Preference Survey），研究軌道交通在衛(wèi)星城內(nèi)部各車站的直接吸引范圍和間接吸引范圍；建立直接吸引范圍的倒數(shù)模型，求解其概率分布函數(shù)；利用可達(dá)一致性理論，結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)得到各車站的間接吸引范圍；利用SPSS軟件對模型進(jìn)行檢驗，模型整體精度符合要求。

城市軌道交通；衛(wèi)星城；車站吸引范圍；研究

0　引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，大城市和特大城市為了緩解城市的自身壓力，避免城市攤大餅式的蔓延，促進(jìn)其衛(wèi)星城的發(fā)展，引入 TOD 公共交通導(dǎo)向性發(fā)展模式（Transit-Oriented Development）的理念，把大運量的城市軌道交通延伸至衛(wèi)星城，最終使城市和其周邊城鎮(zhèn)建立起一種共生、共融的關(guān)系。

由于衛(wèi)星城的形成原因各不相同，距離中心城區(qū)的距離也有所差異，因而在衛(wèi)星城和中心城區(qū)的邊緣往往存在一段“結(jié)合部”。城市軌道交通要發(fā)揮其快速大容量的優(yōu)勢，就要通過步行、自行車和公交等各種出行方式的換乘，達(dá)到高效率的交通運行和集約化的土地利用。由于衛(wèi)星城發(fā)展的滯后性，在城市軌道交通運營初期，衛(wèi)星城周邊土地開發(fā)程度尚未達(dá)到 TOD 所期望的效果。因此，研究衛(wèi)星城內(nèi)軌道交通的吸引范圍，對衛(wèi)星城的發(fā)展和土地開發(fā)建設(shè)時序具有重要意義。

李向楠［1］利用衰減函數(shù)和可達(dá)性理論對城市軌道交通單線運營情況下的車站吸引范圍進(jìn)行刻畫；王佳、胡列格［2］通過聚集效應(yīng)，分析城市軌道交通站點對常規(guī)公交的吸引范圍；武倩楠［3］等利用可達(dá)一致性理論，通過廣義費用函數(shù)建立城市軌道交通車站接駁范圍的計算模型；葉益芳［4］研究了單線和網(wǎng)絡(luò)運營的城市軌道交通對不同接駁方式的合理吸引范圍。以上均是針對軌道交通在城市內(nèi)部運營情況的研究，城市內(nèi)部的軌道交通建設(shè)通常是基于客流的，而對于 TOD 發(fā)展模式下的吸引范圍研究較少。

本文通過在衛(wèi)星城涉及的交通站點進(jìn)行 RP 出行行為調(diào)查，統(tǒng)計分析軌道交通在衛(wèi)星城區(qū)域的直接吸引范圍和間接吸引范圍。

1　城市軌道交通客流吸引范圍

城市軌道交通站點客流吸引范圍包括直接吸引范圍和間接吸引范圍。

1.1直接吸引范圍

是指出行者采用步行的方式到城市軌道交通車站的客流分布范圍。

1.2間接吸引范圍

是指通過步行以外的方式與城市軌道交通換乘的客流區(qū)域范圍。

考慮到目前衛(wèi)星城內(nèi)通常僅有 1 條城市軌道交通線路，為了擴大城市軌道交通的影響范圍，城市軌道交通會有接駁的設(shè)施。本文引入站點覆蓋思想來界定衛(wèi)星城內(nèi)城市軌道交通站點吸引范圍，并只考慮最多進(jìn)行 1 次換乘。

城市軌道交通線路站點直接吸引范圍和城市軌道交通線路站點間接吸引范圍共同構(gòu)成城市軌道交通線路站點吸引范圍，如圖 1 所示。

圖 1 城市軌道交通客流吸引范圍示意圖

2　直接吸引范圍

2.1直接吸引范圍模型

由于出行者對軌道交通出行的選擇概率分布是不均勻的，所以出現(xiàn)以城市軌道交通站點為中心，隨著距離的增加，站點對出行者的吸引力出現(xiàn)隨距離增加逐漸降低的現(xiàn)象，即，其吸引力為其距離的減函數(shù)，本文建立倒數(shù)函數(shù)描述其衰減過程：

式（1）中，y 為城市軌道交通車站的吸引力；t 為出行者步行到城市軌道交通車站的時間；b1為衰減參數(shù)，表示其衰減的程度。

由于吸引力 y 可以表達(dá)為城市軌道交通車站的聚集效應(yīng)，而在實際統(tǒng)計過程中，通常只能用概率描述統(tǒng)計出行者到達(dá)城市軌道交通車站的所需要的時間。本文采用出行者到站時間的概率分布函數(shù)如下：

式（2）中，Y 表示步行時間小于 t 的累積分布概率；b0為模型的常數(shù)項，其數(shù)值通過車站統(tǒng)計數(shù)據(jù)標(biāo)定。

2.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計

本文通過對成都市龍泉驛區(qū)衛(wèi)星城內(nèi)的 6 個車站交通調(diào)查進(jìn)行分析，其中，中心城和衛(wèi)星城“結(jié)合部”的 3 個站周邊設(shè)施仍處于建設(shè)階段，大于 85% 的受訪者均采用公交的接駁方式，統(tǒng)計結(jié)果不具參考性。表 1 表示衛(wèi)星城區(qū)及其附近交通車站步行到站時間累積概率統(tǒng)計，通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)軟件 SPSS 分析，步行到站的累積概率分布與模型擬合較好，結(jié)果如表 2。表 2 中 Sig 是差異性顯著檢驗值，若 Sig ＜ 0.05，表示差異性顯著接受原假設(shè)；b1反應(yīng)車站聚集效應(yīng)的衰減程度，b1越大衰減越快。由表 2 可見，龍平路站衰減最快，這是由于龍平路站周邊為集中居住區(qū)，到達(dá)車站較為便捷。

表 1 出行者步行到站時間累計概率統(tǒng)計表 %

表 2 計算結(jié)果及統(tǒng)計檢驗

2.3結(jié)果分析

由于距離與時間成正比，將計算的時間換算為距離，并考慮城市內(nèi)部布局和折減系數(shù)，可得到直接吸引范圍：

式（3）中，RW為步行接駁的吸引半徑；t 為走行時間；Z 為折減系數(shù)［1］，假設(shè)衛(wèi)星城布局為棋盤型，取0.798；VW為出行車的步行速度，取 4.5 km/h。

參考相關(guān)文獻(xiàn)［2］，在車站為中心的調(diào)查數(shù)據(jù)中，認(rèn)為“大多數(shù)”（本文采用 80%）出行者的步行距離在此距離范圍以內(nèi)，即合理步行距離；“全部”（采用100%）出行者的到站距離，即最大步行范圍。根據(jù)式（3）得到的直接吸引范圍見表 3。

表 3 城市軌道交通直接吸引范圍

3　間接吸引范圍

由于自行車的接駁方式與步行有諸多相似之處，城市軌道交通車站附近為了滿足自行車接駁的需求，普遍設(shè)有自行車停車場，因此，本文自行車的吸引范圍不再敘述，間接吸引范圍主要考慮常規(guī)公交接駁的情況，并用可達(dá)一致性理論研究常規(guī)公交的吸引范圍。

圖 2 城市軌道交通站點間接吸引范圍計算模型圖

3.1可達(dá)一致性理論

圖 2 為城市軌道交通站點間接吸引范圍計算模型，圖 2 中 A 站點為目的站點，是出行目的點 D 距離最近的城市軌道交通站點；B 站點為出行起點 O 距離最近的城市軌道交通站點；L1為乘坐城市軌道交通走行的距離，L2為采用常規(guī)公交出行的距離；Rwa、Rwb分別為 A、B站點直接吸引范圍半徑；Ra、Rb分別為 A、B 站點間接吸引范圍半徑。

考慮到公交站點和城市軌道交通站點布局存在一定距離，兩者之間的聯(lián)系需要通過步行來實現(xiàn)，為簡化模型做如下假設(shè)。

（1）出行者選擇常規(guī)公交 + 步行 + 城市軌道交通+步行的組合方式。

（2）起終點之間常規(guī)公交是最為經(jīng)濟的出行方式，且常規(guī)公交的票價為一票制，即 O 點到 D 點的常規(guī)公交出行為換乘城市軌道交通出行競爭的模式。

（3）在城市軌道交通站點的步行吸引范圍內(nèi)常規(guī)公交站點均勻分布，即旅客換乘城市軌道交通所需的平均步行距離為步行吸引范圍的一半。

（4）由于通過常規(guī)公交出行到達(dá)目的站點后同樣需要步行到達(dá) D點，故抵消掉城市軌道交通站點步行到 D 點的時間。

（5）常規(guī)公交可由 O 點直達(dá) D 點，無需換乘。根據(jù)可達(dá)一致性理論，則模型公式如下［1］：

式（4）中，Vg為衛(wèi)星城內(nèi)常規(guī)公交平均速度（計入候車和站停時間），取 25 km/h；Tv為時間價值，根據(jù)衛(wèi)星城人均收入和每日工作時間折算，取17元/h；Frail為城市軌道交通出行費用；Tg為出行者從O點到D點乘坐常規(guī)公交所需要的時間；trail為城市軌道交通出行時間（計入候車時間）；Twait為城市軌道交通等待時間。其中，F(xiàn)rail、Tg、trail等 3 個參數(shù)可以通過交通調(diào)查問卷（RP 調(diào)查）得到。

3.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，一般在衛(wèi)星城乘坐城市軌道交通的乘客出行的一端通常位于中心城區(qū)范圍內(nèi)，這不僅反映了城市軌道交通在長距離上出行的優(yōu)勢，同時反映了城市軌道交通對衛(wèi)星城中出行者選擇公共交通方式的影響。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，城市軌道交通車站在衛(wèi)星城的間接吸引范圍充分?jǐn)U大，超過 80% 的受訪者其常規(guī)公交的接駁時間在 20 min 以內(nèi)。結(jié)合每個車站的調(diào)查數(shù)據(jù)和公式（4），利用 SPSS 軟件得到城市軌道交通車站在衛(wèi)星城的吸引范圍及其檢驗結(jié)果，見表 4。

表 4 城市軌道交通間接吸引范圍

從表 4 可以看出，衛(wèi)星城內(nèi)城市軌道交通的間接吸引范圍與城市軌道交通車站距中心城距離關(guān)系不大，主要取決于車站周邊用地性質(zhì)。在界牌站、連山坡站周邊有龍泉驛工業(yè)園區(qū)，因此吸引范圍較大；龍泉驛站為城市軌道交通終點站，深入衛(wèi)星城內(nèi)部，有覆蓋整個衛(wèi)星城的效益；而對于龍平路站和大面鋪站分別為二期工程和一期工程終點站的前一站和后一站，其吸引范圍被終點站弱化；R2為決定系數(shù)， R2＞0.9 表明模型擬合度較高。

4　結(jié)論

（1）本文通過對衛(wèi)星城內(nèi)軌道交通車站的研究表明，城市軌道交通車站的吸引范圍與軌道周邊的土地利用有深刻的互動關(guān)系，城市軌道交通對衛(wèi)星城區(qū)的出行有深刻的影響。

（2）衛(wèi)星城內(nèi)軌道交通車站的直接吸引范圍與距離有關(guān)，隨著距離增加車站的聚集能力逐漸降低，其衰減程度可以用倒數(shù)函數(shù)表示。

（3）衛(wèi)星城內(nèi)城市軌道交通車站的間接吸引范圍與常規(guī)公交接駁效率以及車站周邊的土地利用現(xiàn)狀有關(guān)，符合可達(dá)一致性原則。

（4）本文利用 SPSS 軟件對 RP 調(diào)查數(shù)據(jù)處理分析，對模型的精度進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果表明擬合度較高。

［1］ 李向楠. 城市軌道交通站點吸引范圍研究［D］. 四川成都：西南交通大學(xué)，2013.

［2］ 王佳，胡列格. 城市軌道交通站點對常規(guī)公交客流的吸引范圍［J］. 系統(tǒng)工程，2010（1）.

［3］ 武倩楠，葉霞飛，林小穩(wěn). 城市軌道交通接駁范圍的計算模型［J］. 同濟大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（7）.

［4］ 葉益芳. 城市軌道交通車站不同接駁方式合理吸引范圍研究［J］. 鐵道運輸與經(jīng)濟，2014（6）.

［5］ 李成壘. 城市軌道交通開發(fā)TOD模式研究［D］. 北京：北京交通大學(xué)，2007.

責(zé)任編輯 朱開明

Study on Attraction Scope of Satellite City Transit Station under TOD Mode

Liang Mingyuan

Through the survey on RP travel behavior of urban agglomeration satellite city within the rail transit site （Revealed Preference Survey）， the paper makes study of rail transit inside the station directly and indirectly Attraction Scope Range in the satellite city， establishes reciprocal model directly attracting scope， solving the probability distribution function， and makes use of the reachability consistency theory. In the views of the survey data obtaining the station's indirect attractive region， to conduct tests on the model by using SPSS software， the overall accuracy of the model meets the requirements.

urban rail transit， satellite city， station attractive range， study

U239.5

2016-03-31

梁明瑗（1991—），女，碩士研究生