基于路徑規劃數據的公共交通站點覆蓋水平評價方法

杜光遠，譚桂菲

（交通運輸部科學研究院，北京 100029）

0 引言

近年來，我國積極推進落實城市公共交通優先發展戰略，城市公共交通站點覆蓋水平受到了各級各部門的高度重視，從2012年起一系列重要政策文件陸續出臺，其中《國務院關于城市優先發展公共交通的指導意見》《國家新型城鎮化規劃（2014—2020 年）》《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》等都明確要求2020年“實現100 萬人口以上城市中心城區公交站點500m 全覆蓋”[1-3]。2013 年，交通運輸部將中心城區建成區內公共交通站點500m 覆蓋率作為公交都市考核的重要指標[4]。

公共交通站點覆蓋率，是指城市一定空間范圍內公共交通站點覆蓋面積與對應空間區域內適應設置公共交通站點區域總面積之比，也稱為公交站點服務面積率，是反映公交站點布局合理性，評價公共交通基本服務水平的一項重要指標[4]。對城市公交站點覆蓋率的研究也在不斷深入，丁午等基于柵格分析技術對公交站點覆蓋率的計算方法進行了改進，從高分辨率遙感影像與公交站點信息數據疊加得到的柵格數據中提取柵格矩陣進行分析[5]；王重元基于人口及崗位規模進行站點覆蓋率計算，較為全面地考慮人口及崗位分布情況[6]；白楊等應用GIS網絡分析工具對研究區域公交站點的布局現狀進行分析[7]。上述研究都進一步優化了公交站點覆蓋率測算的傳統方法，但同時也都存在前期工作量大、技術門檻高等不足。

本文將針對現有公共交通站點覆蓋率方法存在的不足，基于互聯網開放地圖平臺的路徑規劃數據，在細顆粒度數據下，提出公交站點評估、布設和優化等工作的新思路，總結應用可達性分析進行公共交通站點覆蓋水平評價的新方法。

1 我國城市公共交通站點覆蓋現狀

目前最常看到的公交站點覆蓋范圍計算方法，是以公交站點為圓心，以300m 或500m 為半徑畫圓作緩沖區，將緩沖區覆蓋范圍與城市建成區的范圍相比，得到公共交通站點的覆蓋率[8-10]，如圖1 所示。該方法標準統一、操作簡單、數據可獲取、適用范圍廣，是目前相關政策、標準中對公交覆蓋水平評價的主要指標測算方法。但該方法一直以來存在一個問題：由于受到城市建筑、道路及城市設施布局的影響，地圖上某一距離的直線可達不等同于實際步行可達。

圖1 以公交站點為圓心作緩沖區得到的覆蓋率

目前我國大部分城市在核心區范圍內已基本實現了公共交通站點500m 內全覆蓋，但在城市邊緣和特殊區域內仍然存在公交站點覆蓋的盲區。究其原因，一方面，公共交通被動適應城市發展的情況尚普遍存在，公交服務的供給難以適應城市建成區范圍的急速擴大。不少城市存在“攤大餅”和新城盲目擴張現象，造成城市邊緣建成區內人口和資源的聚集程度較低，從成本效益角度考慮，不適宜開通常規公共交通服務，從而導致該地區公共交通服務薄弱[9-10]。另一方面，從20世紀50年代興起的“單位大院潮”，到90年代開始的“小區封閉潮”，使得城市中出現越來越多的封閉式區域，這些區域在給城市空間帶來嚴重的分割，導致土地等資源浪費的同時，也破壞了城市應有的路網結構形態，不利于城市道路的布局，直接導致了城市公共交通站點覆蓋在這些區域形成了空心化。此外，由于這類區域自身封閉等特征，即便屬于公交站點500m 直線覆蓋范圍之內，但周邊居民往往需要通過繞行較大的距離才能抵達公交站點，實際的公共交通站點覆蓋水平并不高。通常，越往城市外圍，封閉區域范圍往往也越大，對公共交通線網布局和站點布設的影響也隨之變大。

2 基于路徑規劃數據的公共交通站點覆蓋水平評價方法與分析思路

2.1 基于路徑規劃數據的站點可達性分析思路

在對城市公共交通站點覆蓋水平進行評價時，應充分結合城市道路網的通達情況，構建拓撲關系的交通網絡，進行步行可達性分析評價[11-14]。互聯網地圖平臺數據具有覆蓋面全、實時性高等特點，目前我國主要的互聯網開放地圖平臺（百度、高德、騰訊）都提供了批量輸入起點和終點位置，輸出自駕車、公交、自行車、步行4 種方式的路線、距離、時間等路徑規劃數據的API 接口服務，如圖2所示。

應用這個數據接口，首先利用地理信息軟件，將城市網格化，以公交站點為起點，以城市不同網格為終點，調用路徑規劃數據API 接口，得到根據實際路網和交通狀況返回的公交站點與城市不同區域的可達時間和距離數據，按照給定的步行可達距離和時間標準，評價從站點出發標準時間或距離下的城市區域可達面積，將該面積與要評價區域總面積相比，得到考慮了可達性的城市公共交通站點覆蓋率。

圖2 百度地圖平臺路線規劃的API接口

2.2 基于路徑規劃數據的公交服務覆蓋水平評價

本文以合肥市一環內核心區為例，首先將該區域進行網格化處理，按50m×50m進行劃分，共劃分了2 226個網格，如圖3所示。

圖3 城市核心區網絡分格圖

接下來，將網格中心點與公交站點兩兩配對，并將點對作為輸入項，調取百度路徑規劃API 接口，查詢所有點對之間的步行距離和步行時間。將返回的查詢數據進行篩選，取每組點對距離或時間數據的最小值，共得到2 226 個網格中心點與其最近的公交站點的步行距離和步行時間，通過聚合和再分類，得到任一步行距離的站點覆蓋范圍，根據評價需求統計出不同實際步行距離和步行時間下，覆蓋了核心區范圍內2 226個格子的比例，即得到了該步行距離或時間下的公共交通站點覆蓋率，從而對公交站點服務薄弱區域進行識別，為站點新設和優化提供了相較于直線緩沖區評價更細致的數據分析和評價，如果將公交發車班次放進去，還可以綜合加權分析每一網格的公交便利度等?；诓叫芯嚯x與步行時間的公交站點覆蓋水平評價分別見圖4、圖5。

圖4 基于步行距離的公交站點覆蓋水平評價圖

圖5 基于步行時間的公交站點覆蓋水平評價圖

此外，還可以結合城市建筑輪廓數據，將一個個城市建筑輪廓作為人們出行的發生點，應用相同方法，調用不同建筑物與城市公共交通站點間的步行距離和時間數據，來評價城市中每個建筑到公交站的距離和時間。合肥市核心區建筑輪廓與公交線網分布見圖6。

圖6 合肥市核心區建筑輪廓與公交線網分布

從圖6 中可以看出，該區域公交站點直線500m 緩沖區覆蓋率早已達到100%，但通過步行可達性分析，站點500m步行可抵達的覆蓋率只有86.06%。因此，對于類似城市500m 公交站點覆蓋率早已經達到了100%的區域，并不是沒有提升的空間，應該重點關注那些尚未步行可達覆蓋的區域，將其作為提升覆蓋水平工作的重點。以城市建筑輪廓為對象的公交站點覆蓋水平評價，見圖7。

圖7 以城市建筑輪廓為對象的公交站點覆蓋水平評價

應用此方法，不僅可以進行區域整體分析，還可以對單條線路的站點進行評價。把人口數據也計入在內，將人口數據和步行距離數據疊加分析，可進一步評價不同站點布局方案下，線路周邊公交服務覆蓋人口和便利水平等。核心區某公交線路周邊建筑銜接關系，見圖8。

圖8 合肥市核心區某公交線路周邊建筑銜接關系

2.3 拓展應用

此方法不但適用于公交站點布局的評價，還可以對自行車停靠點、P+R 設施、交通樞紐等交通設施以及快遞服務點、公共廁所等生活服務設施進行可達性分析和布局優化。例如，近年來共享單車快速發展，不少城市公交+共享單車的組合出行方式，已成為不少市民的日常選擇之一。通過獲取的騎車、步行的距離和時間，不但可以對不同區域的公交+自行車的便利度進行分析，還可以對共享單車停放區（很多城市通過電子圍欄指定共享單車可停放區域）以及公共自行車?？奎c的管理和布局進行優化。

合肥市核心區基于騎行距離和騎行時間的設施便利度評價，分別如圖9、圖10所示。

圖9 合肥市核心區基于騎行距離的設施便利度評價

圖10 合肥市核心區基于騎行時間的設施便利度評價

3 提升城市公共交通覆蓋水平的措施建議

提高城市公共交通站點覆蓋率，最有效的途徑是通過擴大公共交通線網覆蓋范圍，以提升公共交通網絡通達深度，具體可以從內外兩個角度來實現。

3.1 向內深挖自身潛力

一方面通過科學規劃、調整優化城市公共交通線網，以提升公共交通網絡通達深度。綜合應用城市多元大數據，在詳細把握城市空間特征、居民出行規律和公交客流時空分布特征的基礎上，充分考慮居民的步行可達能力，以提升公交客運量為核心，提高公交服務可達性為重點，通過對城市公交線網布局的優化重構以及相關配套措施的實施，全面提升城市公共交通服務均等化水平。

另一方面，創新服務模式，不斷推進城市公共交通供給側改革。在充分掌握不同區域、不同類型出行主體出行需求的基礎上，積極發展商務班車、定制公交、社區公交等特色服務。特別在城市邊緣區和公共交通客流尚未成熟區，有針對性地完善多元化公交服務網絡，提供更豐富的服務形式，彌補站點覆蓋率的不足[15]。

3.2 向外爭取良好環境

一方面，用城市公共交通重塑城市結構，引導城市空間有序擴張，促進公共交通引導城市發展理念的落地。在新型城鎮化推進過程中，城市公共交通的發展應由被動適應向主動引導轉變，樹立公共交通引導城市發展的理念，促進城鎮空間有序擴張發展，為新型城鎮化戰略和公共交通優先發展戰略的落實創造良好外部環境。

另一方面，落實中央城市工作會議提出的“街區制”城市規劃理念，減少封閉式區域。積極推進落實國家關于住宅小區街區制，實現內部道路公共化等相關政策，擴大適宜設置公共交通站點的區域范圍的同時，加快完善優化外圍建成區的城市交通網絡，為公共交通站點覆蓋率提高創造良好的外部環境。

4 結語

本文基于互聯網開放地圖平臺的路徑規劃數據，提出了公共交通站點覆蓋水平評價的新方法。該方法與傳統以直線距離作緩沖區的方法相比，考慮了實際步行可達性，更貼近實際；與通過構建路網模型評價的方法相比，具有前期工作量小、數據實時性好、適用面廣等優點。此外，本文提出了提升城市公共交通覆蓋水平的措施建議。在未來城市公共交通的研究中，可進一步拓展對城市公共交通綜合服務水平評價的研究，以及多元異構大數據在城市交通中的綜合應用研究。