基于POI復合匹配用地預測的公廁需求研究
——以成都市青羊區為例

陳 芊，李竹穎

（成都市規劃設計研究院，四川 成都 610041）

1 引言

自2018 年，成都市以城市工作的“一尊重五統籌”和公園城市建設的“人城境業高度和諧統一”為主線，扎實推進生態環境保護、優化基本公共服務、全面提升城市功能品質［1-2］。在城市環境品質方面，公共廁所作為城市環衛設施規劃中重要的組成部分，對市民日常生活的便利性、城市旅游的舒適度與城市總體形象都有著重要影響。《成都市城鄉“廁所革命”實施方案》中提出從科學規劃布局、強化建設改造、加強管理服務、建設智慧公廁、創新建管模式、加快法規修訂及加強宣傳引導七大方面推進公廁向精細化和智能化發展［3］。公共廁所布局應重點關注公眾聚集和流動頻繁的場所，實際流動人群需求決定了公共廁所的需求，可通過不同規模的設施對人流的吸發量，來測算實際流動人群。如何根據人流的出行特征對其進行分類并進一步科學地劃分公共廁所布局密度是進行設施布局的基本條件［4］。

在POI（Point of Interest，興趣點）數據的應用方面，目前已有的研究主要集中在對城市空間結構特征、功能區識別、設施評估優化方面［5-7］。相較早期研究，當前的公廁規劃布局研究已經開始加入新興數據源并最大化數據量來真實模擬實際人流的空間分布特征；同時在公廁規劃中更加注重社會公正的表達，對男女蹲位比例、第三性別公廁等都提出了建設要求。

本研究以成都市青羊區為研究區域，通過對POI 數據的分析得到人群出行特征，獲得公共廁所的需求分布特征，進而為公共廁所的規劃布局提供依據，這具有理論和現實中的多方面意義。

2 材料與方法

2.1 POI 數據核密度分析

POI 是地理信息系統中的一個術語，泛指一切可以抽象為點的地理對象，尤其是一些與人們生活密切相關的地理實體，如學校、銀行、餐館、加油站、醫院、超市等。每個POI 包含名稱、類別、坐標、分類4 方面信息，其中分類包括一級類和二級類，每個分類都有相應行業的代碼和名稱，方便信息采集的記錄和區分。POI 的主要用途是對事物或事件的地址進行描述，能在很大程度上增強對事物或事件位置的描述能力和查詢能力，提高地理定位的精度和速度。

本次研究分析抓取2020 年6 月百度地圖上美食、購物、生活服務、旅游景點、休閑娛樂、運動健身、教育培訓、文化傳媒、醫療、交通設施、金融和政府機構共計12 大類73 小類POI 數據，如表1 所示。基于青羊區三環內城區基本建成，運用POI 數據表征三環內城市現狀人流活動情況。

表1 POI 數據分類Table 1 Classification of POI data

運用ArcGIS 軟件對抓取的POI 數據進行核密度分析和可視化處理，核密度分析能夠直觀地反映出不同類別POI 數據在指定鄰域范圍內的單位密度，以此判斷不同類別POI 設施對人群的吸引程度及其空間分布。例如可使用核密度分析功能，將區域內美食類POI 數量以核函數的變化趨勢分布到指定的圓形鄰域內，重疊區域進行加和，最后得到區域內各處美食類POI 對人群的吸引程度。

2.2 POI 復合匹配用地預測法

POI 復合匹配用地預測模式如圖1 所示。

圖1 POI 復合匹配用地預測模式Figure 1 Pattern of POI composite matching land prediction

利用POI 數據核密度分析法，對青羊區進行鄰近設施需求評價和交通便利性評價，并形成人流吸引綜合評價（三環內）；同時考慮城市不同強度分區和中心結構差異的影響，通過地塊匹配的方式，得到不同區域的公廁需求計算分區，結合各類用地的需求評價值和人流吸引綜合評價，得到人流密度等級評價的空間分布。結合標準對不同的評分區間確定不同的公廁設置密度，在此基礎上按照交通小區分區形式進行統計，得到每個交通小區需求公廁點位數，并與現狀用地構建POI和用地的對應關系，作為公廁規劃布點的依據。

2.3 青羊區現狀公廁點位評估

2.3.1 公廁分布基本情況

對青羊區城管部門建設和管理的公廁進行統計分析，至2020 年8 月，青羊區共有公廁154座，其中移動式44 座、固定式110 座，三環外仍有大量用地未建成公廁（圖2）。因青羊區三環內較多用地已按規劃形成，而三環外還有大量待發展用地，選取三環內作為現狀公廁的分析范圍，選取固定式公廁作為研究對象。

圖2 青羊區現狀公廁分布Figure 2 Distribution of public toilets in Qingyang District

青羊區三環內固定式公廁密度達6.35 座/km2，其中草市街街辦密度最高，達到17.65 座/km2，府南街辦密度最低，為1.93 座/km2，部分街辦未能達到3～5 座/km2的密度要求。根據規范要求的設置間距，公廁根據規模大小確定服務半徑為200～600 m，如表2 所示。

表2 各街辦公廁服務面積占比情況Table 2 Proportion of service area of public toilets in subdistrict office

三環內公廁服務面積僅占青羊區（三環內）總面積的42%，其中金沙街辦、府南街辦公廁缺口較大。

2.3.2 三環內現狀固定式公廁服務能力與需求匹配分析

從公廁現狀需求分布來看，需求大的區域集中在文殊院、寬窄巷子-人民公園、杜甫草堂3 個片區。按200 m 最小設置半徑，大量區域無法覆蓋，包括部分需求最旺盛區域（紅色區域）需求；按600 m 最大設置半徑，現狀固定式公廁無法完全滿足所有區域需求，如圖3 所示。

圖3 現狀固定式公廁200 m 及600 m 半徑服務能力覆蓋情況Figure 3 Coverage of service capacity of 200 meters and 600 meters of current fixed public toilets

2.3.3 公廁現狀問題

對于固定式公廁，《城市環境衛生設施規劃規范》《環境衛生設施設置標準》均要求（固定式中）獨立式公廁建筑面積大于等于60 m2；《成都市15 分鐘基本公服圈規劃標準》中要求公廁建筑面積大于等于100 m2。青羊區現狀固定式公廁中，建筑面積60 m2以下45 處，占比41%，建筑面積60～100 m240 處，占比86%，均不滿足相應技術規范的要求。對于移動式公廁，存在未配備管理間及無障礙廁所間等不滿足建設標準的問題。

3 結果與討論

3.1 人流吸引綜合評價

CJJ 27—2012 環境衛生設施設置標準和GB/T 50337—2018 城市環境衛生設施規劃標準等技術規范中要求對城市公廁設置密度進行計算，或者通過對出行人群密度和人流密集程度的分析，分區設置公廁密度和服務半徑（步行4～5 min 可達），以此分析指導公廁數量和布局。

根據《成都市中心城區建設項目交通影響評價技術導則》（2010）中的設施分類標準，將表1中11 類（交通設施除外）原始POI 數據整合為醫療（醫療類POI）、餐飲（美食類POI）、政府機構（政府機構類POI）、文化活動設施（文化傳媒類POI）、教育培訓（教育培訓類POI）、體育設施（運動健身類POI）、商務商業（購物類POI、休閑娛樂類POI）、生活服務設施（生活服務類POI、金融類POI）、旅游休閑（旅游景點類POI）共計9類鄰近設施；將表1 中交通設施原始POI 數據劃分為公交車站及地鐵站2 類交通便利設施。

3.1.1 鄰近設施需求分析

使用ArcGIS 軟件中的核密度分析工具對9 類鄰近設施進行人群需求分析，得到人群對9 類不同類型鄰近設施在空間上的需求分布，如圖4所示。

圖4 9 類POI 鄰近設施需求評價Figure 4 Demand evaluation of nine kinds of adjacent facilities of POI

將9 類鄰近設施POI 對應到城市規劃中的用地類別，用高峰小時出行率的人群吸發量對9 類鄰近設施和2 類交通便利設施的POI 數據進行加權，如表3 所示。經過加權計算疊加后，得到青羊區三環內人群對鄰近設施和交通便利設施的需求分析和空間分布，如圖5 所示。

圖5 鄰近設施需求復合疊加評價Figure 5 Compound superposition evaluation of adjacentfacilities demand

表3 POI 數據分類及權重Table 3 Data classification and weight of POI

3.1.2 交通便利性評價

根據公交車站和地鐵站點2 類交通便利設施的人流吸引特性，按照距離設施劃分交通便利度分級，如表4 所示，以直線距離函數進行交通便利評價。用單個站點的每日出行人數描述2 類交通設施POI，按照表3 中高峰小時出行率的人群吸發量進行加權疊加，得到交通便利性復合疊加分析評價，如圖6 所示。

表4 交通便利分級評價Table 4 Grading evaluation of traffic convenience

圖6 交通便利性復合疊加評價Figure 6 Composite superposition evaluation oftraffic convenience

3.1.3 三環內人流吸引綜合評價

借鑒各業態出行率折算權重，將鄰近設施需求分析（圖5）和交通便利性評價（圖6）按照同比例權重疊加，得到青羊區三環內人流吸引綜合分析評價，如圖7 所示。

圖7 人流吸引綜合評價Figure 7 Comprehensive evaluation on the attraction of people

3.2 公廁需求預測

3.2.1 人群密度等級評價值預測

結合青羊區三環內現狀用地情況，構建人流吸引評價值與用地性質之間的對應關系。參考《青羊區分區詳細規劃（2016—2035 年）》等上位規劃的空間結構，劃分青羊區的計算分區，如圖8所示。確定青羊區不同計算分區中各類用地人流吸引的評價值，然后在人流吸引綜合評價的基礎上（圖7）預測相同空間位置的人群密度等級，如圖9 所示。青羊區不同計算分區中各類用地人流吸引評價值如表5 所示。

表5 青羊區不同分區各類用地人流吸引評價Table 5 Evaluation on the attraction of various types of land use in different districts of Qingyang District

圖8 計算分區示意Figure 8 Calculation partition schematic

圖9 人群密度等級綜合預測Figure 9 Comprehensive prediction of population density grade

3.2.2 公廁數量需求預測

參考GB/T 50337—2018、《成都市15 分鐘基本公服圈規劃標準》、CJJ 27—2012 中不同類型用地的公廁設置密度，同時結合表5 中用地性質與評分對應關系，確定出各級評分區間對應公廁設置密度，如表6 所示，分類計算后得到青羊區公廁總需求數量為234～319 座。

表6 人群密度等級評價與公廁設置密度推薦值Table 6 Evaluation of population density grade andrecommended density of public toilets

3.2.3 需求空間分布

根據交通大調查數據和《成都市中心城區建設項目交通影響評價技術導則》（2010），將青羊區劃分為若干個交通小區。公廁需求設置密度與數量均對應至每個地塊，按照交通小區分區形式進行統計，取需求公廁數量中間值作為該區域需求最低公廁布點數，得到青羊區公廁需求的空間分布，如圖10 所示。

圖10 最低需求公廁數預測空間分布Figure 10 Space distribution of forecast of minimum demand for public toilets

3.3 公廁點位規劃布局

3.3.1 控規點位分析

梳理青羊區現行控制性詳細規劃中的公廁點位，共計297 個，已滿足公廁需求數量。但從控規點位覆蓋率來看，黃田壩街道、文家街道及蔡橋街道缺口較大，以200 m 服務半徑計，未達到公廁全覆蓋，如圖11 所示。同時，控規點位分布不均，存在公廁分布過于密集或過于稀疏的情況。

圖11 控規點位服務能力覆蓋Figure 11 Service capability coverage of regulatory points

3.3.2 規劃布局分析

在保留現有控規297 處點位的基礎上，對于經核實不違背總規強制性要求的74 處現狀點位，予以保留并納入控規。同時結合公廁最大服務半徑覆蓋及公廁缺口情況進行分析，共新增點位13處，其中1 處設置在工業用地，1 處結合避難場所設置，11 處結合環城生態區驛站設置。最終共規劃形成公廁點位384 處，如圖12 所示。

圖12 規劃公廁點位Figure 12 Location of planned public toilets

對于規劃形成384 處公廁，結合點位密集程度，篩選出過于密集控規點位184 處（200 m 服務半徑內存在2 處及2 處以上公廁），在這184 處公廁中的未建公廁或已建未達標公廁可在需求不急迫時選擇后批次建設或后批次提檔升級。

圖13 過密公廁點位示意Figure 13 Schematic of overcrowded public toilets

在規劃形成384 處公廁點位后，以600 m 服務半徑分析其對青羊區的服務性及覆蓋度。青羊區公廁總體覆蓋比例達98%，如圖14 所示，基本實現滿覆蓋（有缺口處也僅為黃田壩機場所在區域）。

圖14 青羊區規劃點位覆蓋情況Figure 14 Coverage of planning points in Qingyang District

3.4 公廁建設標準

綜合各類標準及成都市要求，固定式公廁建筑面積應不小于100 m2（包括附屬式和獨立式），由城管部門進行統一管理。同時，公廁建設應以附屬式為主、獨立式為輔、移動式為補充，宜與其他環衛設施合建。其中，附屬式公共廁所應不影響主體建筑的功能，需臨市政道路設置，并單獨設置出入口，24 h 開放使用；獨立式公共廁所與相鄰建筑物間宜設置不小于3 m 寬的綠化隔離帶。

參照GB/T 50337—2018、CJJ 27—2012、《成都市15 分鐘基本公服圈規劃標準》，提出青羊區公廁的建設規模指標和建設形式指引，如表7、表8 所示。

表7 公共廁所建設規模指標Table 7 Construction scale index of public toilets

表8 公共廁所建設形式指引Table 8 Guidance on construction form of public toilets

4 結論

對于公廁布局規劃，由于各地區標準規范以及標準制定的指標值有所差異，故在公廁布局規劃和實施過程中，與城市總體規劃及實際需求相結合。通過研究成都市青羊區公廁使用人群的密集差異，創新性地構建了城市發展成熟區域的“POI-用地”嵌套分析預測法，為充分考慮城市規劃用地情況，對不同區域人群出行特征強弱和公廁需求進行綜合預測，為公共廁所的規劃布局提供依據，能夠真正面向城市未來發展趨勢和需求，同時也可以為公共廁所建設規模提供一定指引。