基于出租車軌跡數(shù)據(jù)的上海市空間活躍度的時空演變研究

曹 梁

上海師范大學(xué)，上海 200234

關(guān)于城市活躍度的研究，最早的相關(guān)研究可以上溯到隆德學(xué)派的研究，數(shù)據(jù)來源也主要是以問卷調(diào)查為主[1]。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，大量的時空數(shù)據(jù)進行城市空間結(jié)構(gòu)研究也成為一個熱點研究方向。城市空間結(jié)構(gòu)[2]、流動人口[3]的生活活動空間等眾多領(lǐng)域均有所涉及。與之前的調(diào)查問卷和統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比，軌跡數(shù)據(jù)有兩個方面的優(yōu)勢：第一，它是大數(shù)據(jù)的全樣本研究。第二，它是在時間上連續(xù)的、動態(tài)的研究。

1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來源

上海市出租汽車公司從1995的38554輛增長到2010年的4.2萬輛，增長率29.7%。2010年出租車客運量日均達到304萬人

表1 出租車GPS數(shù)據(jù)示例

表1所示的是車輛編號為10788的出租車從2010年5月15日的00：33：23～00：33：28行軌跡數(shù)據(jù)。

2 工作日、休息日活躍度對比分析

為了定量化的對比上海市工作日和休息日在各個時間段內(nèi)的城市活躍度變化趨勢，將從工作日和休息日的最高活躍度和活躍度平均水平兩個方面進行對比分析。

2.1 最高活躍度

以每個時間段內(nèi)的最高活躍等級為對比參數(shù)，統(tǒng)計各個時間段內(nèi)的最高活躍度等級和出現(xiàn)的個數(shù)。上海市在工作日和休息日都可以分為三個階段：

（1）凌晨低活躍階段：在0：00～6：00階段城市整體活躍度較低，呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，出行活動的最低點出現(xiàn)在2：00～4：00階段，這也符合前面章節(jié)中的上海市在出行次數(shù)的變化規(guī)律。相比于工作日，休息日在0：00～6：00的活躍度更低，隨后城市活躍度開始提升進入活躍期。

（2）高活躍階段：高活躍度階段從6：00以后開始至20：00結(jié)束。在這一期間，城市最高活躍度在9～10級之間波動。休息日最高等級維持在10級。在10：00以前活躍中心主要集中在虹橋火車站和上海南站以及上?；疖囌?，在10：00以后城市早高峰結(jié)束，居民出行活動開始向中心城區(qū)中的繁華地區(qū)轉(zhuǎn)移，交通樞紐的活躍度有所下降。

（3）城市活躍度衰退期：20：00之后上海市城市活躍度開始下降，不論是工作日還是休息日城市活躍度都維持在7級，逐漸集中到黃浦區(qū)淮海中路。

2.2 城市活躍度變異系數(shù)

在這一小節(jié)中將工作日和休息日各個時段的活躍度的平均水平與工作日和休息日整天的活躍度平均水平進行線性回歸分析計算城市活躍度變異系數(shù)：

上海在工作日的0：00～6：00時間段內(nèi)，城市活躍度水平呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，是一天城市活躍度的低谷時期。6：00～10：00時間段內(nèi)，居民工作活動的開始導(dǎo)致城市活躍度開始迅速上升，城市活躍度達到全天的最高峰。10：00～18：00城市活躍度小幅波動，對應(yīng)著下午的城市活躍時間段。在18：00～20：00晚高峰開始，城市活躍度達到來第二個峰值。20：00以后進入夜生活時間，城市活躍度迅速下降進入第三個低谷時期。

上海休息日的城市活躍度整體上與工作日的全天出行波動曲線相似，大體上也可以分為：上午出行高峰、下午活躍時間段以及晚高峰三個時間段。凌晨4：00～6：00的整體活躍度是全天當中最低的，相比與工作日的出行活動休息日的出行活動要明顯的推遲2h，在中午12：00達到第一個峰值。12：00～16：00城市整體活躍度出現(xiàn)小幅度的回落，16：00～22：00城市活躍度開始回升，22：00時間段達到峰值。隨后晚高峰結(jié)束，城市活躍度開始衰退。

3 城市活躍度總體空間格局分析

在這一節(jié)中將原始數(shù)據(jù)集劃分為兩類：工作日和休息日，工作日選擇每周一、周四兩天的數(shù)據(jù)。休息日的數(shù)據(jù)集包括每周六和周日的數(shù)據(jù)。將核密度等級劃分為（0～100]、（100～300]、（300～500]、（500～800]、（800～1100]、（1100～1400]、（1400～1700]、（1700～2000]、（2000～2500]、（2500～4000]， 單位是人次/km2。工作日、休息日城市活躍空間及活躍度工作日、休息日城市活躍空間及活躍度如圖1所示。

圖1 工作日、休息日城市活躍空間及活躍度

工作日最高活躍度等級為10級，10級活躍區(qū)分布有三處，主要分布在上海中心城區(qū)的商業(yè)區(qū)：黃浦區(qū)的南京東路和人民廣場一帶、靜安區(qū)的南京西路和天目西路一帶。三個10級活躍區(qū)之間，人民廣場活躍區(qū)和南京西路活躍區(qū)之間有連接融合的趨勢，除中心城區(qū)之外，交通樞紐中的上海南站、虹橋交通樞紐有八級的活躍度，屬于較高的活躍度。

休息日在高等級活躍區(qū)的面積上明顯的減少。最高活躍度最高等級也是10級，主要有兩處。一處是在天目西路周邊，一處是在福州路周邊。相較于工作日，南京西路的活躍度有著明顯下降，只有8級。天目西路的10級活躍區(qū)面積較小，周邊存在一個9級活躍區(qū)和兩個8級活躍區(qū)及一個7級活躍區(qū)，并且和下方的福州路活躍區(qū)有著明顯的分割線。

4 結(jié)語

本文通過對不同時間斷面居民出租車出行目的地的分布狀況來分析城市活躍度，根據(jù)居民出行目的地核密度的大小把城市活躍度分為10個等級，從而展示一天中不同時段城市活躍度的空間狀況和分布特征?；窘Y(jié)論如下：

（1）出行規(guī)律：乘客出行呈現(xiàn)出明顯的波動規(guī)律性，在一個星期的周期內(nèi)，出租車的服務(wù)次數(shù)逐漸增加，在周六或者周日達到一個高峰。休息日的出行次數(shù)明顯的高于工作日。

（2）在一天的時間尺度上城市活躍空間呈現(xiàn)出“中心城區(qū)-交通樞紐-中心城區(qū)”的變化過程。在以天為單位的時間尺度范圍上發(fā)現(xiàn)在空間上呈現(xiàn)出明顯的“一帶四點”的分布格局。