基于交通大數據的成都市中心城區駕駛等時圈劃分及特征分析

張旭， 涂少華， 廖繼剛， 付敏

（成都市城鎮規劃設計研究院有限責任公司）

1 引言

交通可達性指通過一定的交通系統達到城市某一地點的便利程度，一般取與交通量相關聯的度量，如時間、距離、費用等[1]，被廣泛應用于項目選址、國土空間規劃、交通運輸規劃等領域。等時圈也叫作等時線、時空圈，是指以某地作為中心，在不同的出行時間、利用不同的出行方式，在一定時間內能夠到達的范圍，是交通耗時在地理空間上的反映，通常用于量化無須定義目的地的可達性[2]。眾多學者一直致力于研究如何對此類交通耗時進行精確計算[3]。早期，在對目標區域開展交通可達性分析時，主要采用繪制同心圓的方式，這種表現形式較為單一，并且表達內容在中微觀尺度層面存在較大誤差，往往無法有效地指導規劃工作[4]。自然資源部在2020 年1月印發的《資源環境承載能力和國土空間開發適宜性評價技術指南（試行）》（簡稱《指南》）中提出了“中心城區可達性”這一表述，并做出了具體闡述[5]。該方法使用的行車速度多采用設計時速、平均車速等，通過這種方式生成的等時圈劃分結果更偏向于一種潛在的可達性[6]。而在現實情況下，采用固定的行車速度很可能會忽略本應隨研究時間不同而產生的可達性變化，等時圈的使用者將難以對出行高峰時段的交通可達性進行準確評估[7]。隨著全球定位系統的發展以及電子導航地圖的普及，交通可達性分析有了更為精準和科學的方法。

騰訊、高德等提供出行導航服務的互聯網公司有著相對完善的路網結構和龐大的出行數據，可以準確直觀的反映交通出行情況，研究人員可通過Python等編程語言方便地獲取相應數據[8-9]。本文以成都市為例，通過騰訊地圖開放平臺提供的數據接口，采集了工作日及休息日14:00和18:00的實時交通數據，基于此繪制出4 個時段不同閾值的等時圈覆蓋范圍，并計算出它們的覆蓋面積占市域面積的比例，進而分析出成都市中心城區駕駛等時圈在4個不同時段的時態特征，為完善國土空間規劃中中心城區交通可達性評價及交通現狀分析提供了參考。

2 研究區概況

成都市為四川省省會，全國15個副省級城市之一，地處四川盆地西部邊緣。依據《成都市國土空間總體規劃（2020—2035）》草案，“成都市行政轄區面積14335km2，中心城區為繞城高速以內（含繞城高速外側500m控制帶），以及錦江區、青羊區、金牛區、武侯區、成華區繞城高速以外行政轄區和高新南區大源組團，面積626.46km2?！彪S著成都市人民政府南遷和“東進、南拓、西控、北改、中優”的“十字發展方針”的不斷深化，以金融城片區為代表的“偏南”區域逐漸成為成都市政治、經濟、娛樂等活動的重要場所。根據成都城市發展現狀及未來發展趨勢，本文將位于金融城片區的成都市人民政府作為本次等時圈研究的計算起點。

3 數據預處理及等時圈研究方法

3.1 數據來源

成都市域范圍來源于第三次全國國土調查成果；成都市土地覆蓋數據來源于“GlobalLand30”（http://www.globallandcover.com）提供的2020 年30米全球地表覆蓋數據集；駕駛通行時間數據來源于騰訊地圖開放平臺。

3.2 數據預處理

本文以成都市為研究對象，考慮到《指南》中按每30 分鐘車程為一級（見表1）及以往可達性研究[10-11]中對研究范圍的劃分，故以500m×500m 的網格將成都市域（不含濕地、水系、冰川和永久積雪）劃分為56395個單元。車程計算起點為成都市人民政府，終點為各個網格的中心點，通過Python調用騰訊地圖開放平臺數據接口，獲取到2023 年2 月11 日-2月19 日每天14:00 和18:00 起點到各個終點所需的最短駕車時間。由于駕車時間隨實時路況變化而變化，為減少數據的隨機性，將2023 年2 月13 日-2 月17 日（周一至周五）相應時間的平均值作為工作日14:00、18:00的駕車時間，將2023年2月11日、2月12日及2月18日、2月19日（周六、周日）相應時間的平均值作為休息日14:00、18:00的駕車時間。將4個時段的平均駕車時間分別賦值到對應的網格中心點，然后在Arcgis 中使用“克里金法”工具，生成插值后的連續柵格圖像，最后按照《指南》中的分級參考進行可視化，得出各級等時圈覆蓋范圍，再運用“重分類”、“柵格轉面”等工具轉換為矢量數據后，計算出各級等時圈覆蓋面積及占市域面積的比例。

表1 中心城區可達性評價分級參考閾值

3.3 技術路線

本文研究的技術路線如圖1所示。

圖1 技術路線

4 不同時段的等時圈劃分結果及特征分析

本次研究通過使用騰訊地圖開放平臺的實時數據對以成都市人民政府為起點設置的工作日及休息日14:00、18:00共4種場景下的駕車所需時間進行統計，生成4個場景的各級等時圈覆蓋范圍，作為對常見場景（高峰、平峰、休息日）下成都市中心城區可達性分析的依據。

通過對4個時段各級等時圈覆蓋面積占比進行統計分析（見表2）可以看出，工作日的14:00 時段交通可達性最好，1h 內可達全市29.81%的區域，其次為休息日的18:00 時段，工作日的18:00 時段可達性最低，1h內僅能到達全市17.83%的區域。

表2 4個時段不同等時圈覆蓋面積占市域面積的比例（%）

通過圖2～圖5 可以看出，在工作日的14:00（平峰）時段，30min 等時圈主要覆蓋了成都中心城區南部部分區域，包括錦江區、武侯區、高新南區的大部分區域，最南端到達天府新區天府公園片區，這些區域交通條件較為便利，有京昆高速、劍南大道等多條高、快速路經過，大大提升了交通便捷程度。中心城區大部分區域都位于60min 等時圈內，僅郫都區安靖街道部分位置在90min 等時圈內，可能主要因為此處目前多為尚未整體開發的農村區域，缺乏城市主次干道連接，路網較為稀疏，存在一定的交通短板。從市域角度看，60min生活圈最西側到達崇州市城區，西北側覆蓋溫江區及郫都區城區，北側覆蓋新都區和青白江區城區，東北側沿成巴高速到達金堂縣城區，東側覆蓋龍泉驛區除龍泉山外的絕大部分區域、最遠處可達簡陽市城區，南側覆蓋天府新區，西南側覆蓋新津區大部分區域，即60min 等時圈可覆蓋成都市二圈層全部區縣城區，但北側覆蓋相對較弱。90min等時圈可覆蓋成都市所有轄區的城區，僅西部龍門山區域由于山區交通不便，未在90min等時圈覆蓋范圍內。

圖2 成都市工作日14:00各級等時圈

圖3 成都市工作日18:00各級等時圈

圖4 成都市休息日14:00各級等時圈

圖5 成都市休息日18:00各級等時圈

在工作日的18:00（晚高峰）時段，30min 等時圈出現明顯收縮，尤其是向南方向收縮極為明顯，原因可能是成都向南發展后，工作地址位于高新區的人群多選擇在高新區就近或南側的華陽等區域居住，造成工作日上下班高峰時段通勤交通壓力驟增，較大的車流量和道路紅綠燈造成擁堵，使得相同時間的可達范圍明顯減小。60min 等時圈同樣出現明顯收縮，尤其是在西側和西北側，中心城區近半區域退出60min 等時圈，崇州市城區、溫江區城區、郫都區城區推出60min等時圈，可見在晚高峰時期，面向西側、西北側的通勤交通壓力也較大。

在休息日14:00，半小時等時圈的覆蓋范圍明顯大于休息日18:00 時段，而隨著時間的推移，在18:00，中心城區交通壓力逐漸上升，半小時等時圈出現收縮。

5 結論與討論

5.1 結論

①以成都市人民政府為出發點的60min等時圈幾乎可以覆蓋中心城區全部范圍，60min～90min 等時圈則可覆蓋成都市市域近半區域。

②成都市中心城區南向交通最好，中心城區以南大部分區域都位于60min 等時圈內，北向交通稍弱。

③從不同時段的動態數據生成的等時圈結果來看，成都市的中心城區可達性在工作日14:00（平峰）要優于工作日18:00（晚高峰）和休息日的14:00、18:00。

5.2 討論

本文的研究提供了一種基于出行大數據的等時圈研究方法。以騰訊地圖開放平臺提供的實時交通數據為基礎生成的可達性和等時圈劃分成果具有較高的精準性和可靠性，對分析成都市的交通便捷度、指導未來交通設施建設、區位評價等方面等提供了可靠的量化參考和決策依據。

但由于道路情況復雜多變，加上騰訊地圖開放平臺的交通數據具有實時性的特點，使得不同的研究時間獲得的研究結果難以完全一致，因此，有待進一步研究中心城區等時圈的月度和年度時態特征。