王重元

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

公交站點覆蓋率是衡量公交總體發(fā)展水平及出行便捷性的重要指標。公交站點覆蓋率亦稱公交站點服務面積率。本研究試圖通過現(xiàn)有技術(shù)來提升公交站點的計算方法，從而對規(guī)劃設計更有實際操作價值；同時對于現(xiàn)行規(guī)劃指標進行初步的思考與反饋，進而提出基于人口及崗位規(guī)模的計算方法，完善公交覆蓋對于社會需求與居民出行的實際價值，更為客觀準確地評價公共交通體系。

1 常規(guī)計算方法

站點覆蓋率是指公交站點服務覆蓋面積占城市建成區(qū)面積的百分比。常規(guī)計算方法即以公交站點為圓心，用合理的步行距離（分別取300 m、500 m）為服務半徑作圓，計算其覆蓋面積以及城市建成區(qū)面積，則公交覆蓋率的計算式為[1-2]：

式中：ai為第個公交站點的覆蓋面積；n為公交站點數(shù)量；A為城市建成區(qū)面積，即在城市面積中除去未開發(fā)及在技術(shù)上不適合公共交通服務的面積。

站點覆蓋率計算原理相對簡單，可歸結(jié)為多個圓疊加后的面積求和計算問題。但是在實際項目中操作，遇到的問題不會如此理想化。首先面積求和不是所有覆蓋面積的代數(shù)和，而是幾何合并后的面積；覆蓋面積超過建成區(qū)范圍的部分也應扣除；覆蓋面積容易形成不規(guī)則多邊形，計算難度加大。

2 GIS軟件方法改進

以上實際操作問題，不僅對于站點覆蓋率計算難度增加，同時人工計算繁瑣費時更極易導致計算錯誤，必須通過信息技術(shù)手段加以改進。通過GIS軟件平臺，改進站點覆蓋率的計算方法，實現(xiàn)覆蓋率的精確計算與計算結(jié)果的可視化顯示表達[3]。

ArcGIS是GIS技術(shù)開發(fā)的軟件平臺之一，具有強大的地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合、發(fā)布與共享的能力。其中ArcGIS for Desktop是一個集成眾多GIS應用的軟件套件，提供用于地理信息制作和使用。ArcGIS for Desktop中的空間分析工具可以將公交站點與城市道路、用地信息等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地理信息，進行站點覆蓋區(qū)域的疊加分析，見圖1。

圖1 ArcGIS for Desktop中ArcMap操作界面

通過ArcGIS for Desktop，將永嘉縣城的規(guī)劃用地與規(guī)劃公交站點等矢量數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)為化地理信息，根據(jù)規(guī)劃公交站點以及服務半徑進行覆蓋區(qū)域的疊加分析，得到如下公交站點覆蓋情況的示意圖（500 m服務半徑）。其中深色區(qū)域表示扣除重疊區(qū)域以及非建設區(qū)區(qū)域的最終站點覆蓋情況，淺色區(qū)域表示尚未扣除以上區(qū)域的初始站點覆蓋情況。對比發(fā)現(xiàn)深色區(qū)域呈現(xiàn)不規(guī)則多邊形，如果使用人工計算，無論從效率和精度都無法滿足實際操作的要求。使用ArcGIS for Desktop則方便快捷地得到站點覆蓋的實際數(shù)據(jù)與可視化效果，見圖2。

圖2 永嘉縣城規(guī)劃公交站點覆蓋情況示意圖（500 m服務半徑）

3 現(xiàn)行規(guī)范指標反饋

根據(jù)現(xiàn)行的《城市道路交通規(guī)劃設計規(guī)范》（GB 50220-95）中3.3.2條規(guī)定，公共交通車站服務面積，以300 m半徑計算，不得小于城市用地面積的50%；以500 m半徑計算，不得小于90%。實際項目規(guī)劃中，規(guī)劃目標選用更高的站點覆蓋率指標值，即達到300 m站點覆蓋率70%，500 m站點覆蓋率100%。

以上的研究正是基于規(guī)范中對于站點覆蓋率的定義進行的，然而在實際中真正的站點覆蓋區(qū)域可能如圖 3（a）所示，而非圖 3（b）中的自然站點覆蓋區(qū)域。以浙江永嘉的公共交通規(guī)劃為例，通過ArcGIS for Desktop中輸入的進行空間分析所必要的矢量信息，以圖3中86號公交站點為中心，300 m或500 m步行距離為最大搜索距離，從而得出公交站點覆蓋情況。圖3（a）使用城市道路網(wǎng)絡作為主要的搜索路徑，而圖3（b）直接使用直線距離。很明顯，圖3（a）更為貼近實際生活中的站點覆蓋情況。因為根據(jù)實際情況，通過最短距離直接穿越地塊的可能性較低，大部分情況還是通過城市道路網(wǎng)作為主要的步行路徑，導致實際的覆蓋面積可能小于自然站點覆蓋面積。

圖3 GIS計算的實際站點覆蓋區(qū)域與自然站點覆蓋區(qū)域?qū)Ρ?/p>

此外現(xiàn)行的公交站點覆蓋率僅僅從空間上表示覆蓋區(qū)域以及地塊，但實際上對于不同的地塊上人口、崗位分布的情況并沒有納入規(guī)劃考慮。公共交通促進社會公平，成為全體居民均可獲得的公共服務，通過使用基于人口、崗位的站點覆蓋率更能反映出公共交通對于具體服務對象的覆蓋情況，從而更有針對性對公共交通進行規(guī)劃與評估。

4 基于人口及崗位規(guī)模的站點覆蓋率計算

為對于基于人口及崗位規(guī)模的站點覆蓋率的計算有一個較為直觀的認識，對比與自然覆蓋率的異同，選取浙江永嘉進行試算，以探求較為成熟的計算方法，以便今后在進行公共交通規(guī)劃時更好地考慮站點覆蓋情況。

4.1 實例選取

永嘉三江片區(qū)地處甌江和楠溪江交匯處，南與溫州市隔甌江相望，是永嘉縣乃至溫州市區(qū)重要的功能片區(qū)之一，集產(chǎn)業(yè)商務、現(xiàn)代居住、旅游服務、休閑娛樂等功能于一體的綜合性功能片區(qū)，重點發(fā)展外向程度高、產(chǎn)業(yè)層次高、附加值高的現(xiàn)代服務業(yè)和休閑娛樂產(chǎn)業(yè)，成為集中體現(xiàn)永嘉濱江城市形象的標志性區(qū)域和溫州城市的RBD。故選取三江片區(qū)進行基于人口及崗位規(guī)模的站點覆蓋率計算，見圖4。

圖4 永嘉三江片區(qū)區(qū)位示意圖

4.2 人口及崗位規(guī)模計算

對三江片區(qū)的人口規(guī)模、居住用地規(guī)模以及公共管理與服務設施和商業(yè)服務設施的用地開發(fā)強度進行梳理分析，見圖5和表1。居住用地將對應人口規(guī)模的覆蓋計算，而公共與商業(yè)用地將對應崗位的覆蓋計算。

圖5 永嘉三江片區(qū)用地性質(zhì)及開發(fā)強度示意圖

圖5根據(jù)三江片區(qū)的控制性詳細規(guī)劃，其中顏色以區(qū)分不同的用地性質(zhì)，高度以表示建筑容積率的高低。

計算表格中，居住人口人均建筑面積是根據(jù)三江片區(qū)的控制性詳細規(guī)劃中所確定的人口規(guī)模以及居住用地容積率控制進行推算的。非居住用地的崗位人均建筑面積根據(jù)溫州市各行業(yè)與土地利用類型的關系，以及各行業(yè)的就業(yè)人均建筑面積進行推算，見表2[4]。

表1 人口與崗位規(guī)模計算表

表2 不同土地利用類型的各行業(yè)就業(yè)結(jié)構(gòu)

估算不同行業(yè)與土地利用類型的關系，隨后為把就業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為土地需求，獲得各行業(yè)的就業(yè)人均建筑面積，見表3。

表3 溫州市中心城區(qū)人均（就業(yè)）建筑面積

以上數(shù)據(jù)在美國《諾曼市2025年土地需求分析》的基礎上，經(jīng)專家修正后得到。

4.3 公交站點覆蓋計算

基于人口及崗位規(guī)模的站點覆蓋率與自然站點覆蓋率計算原理基本一致，仍以合理的步行距離（分別取 300 m、500 m）為服務半徑，見式（2）：

式中：bi為第i個公交站點所覆蓋到的人口數(shù)或者崗位數(shù)；n為公交站點數(shù)量；P為區(qū)域內(nèi)人口總數(shù)或崗位總數(shù)。

從式（2）中表達含義可以看出，與自然覆蓋所不同的是，基于人口及崗位規(guī)模的計算方法強調(diào)的是在公交站點服務區(qū)域內(nèi)所覆蓋到的人口及崗位占區(qū)域總體的比例，而不是所覆蓋的城市建成區(qū)域面積比例。僅考慮建成區(qū)面積比例容易導致為達到規(guī)劃指標，卻在人口及崗位分布密度較低的區(qū)域加密公交站點，反而不利用公共交通資源的合理分配。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)及計算方法，通過ArcGIS for Desktop計算，見圖6和表4。

圖6 不同計算方法下公交站點覆蓋示意圖

表4 不同計算方法下公交站點覆蓋率

參照圖6，對比表4，可以清楚直觀地發(fā)現(xiàn)，自然覆蓋率與人口及崗位覆蓋率存在較為明顯的差異。人口覆蓋情況以及崗位覆蓋情況均優(yōu)于自然覆蓋情況，300 m覆蓋率分別高出了7.9%和26.3%；500 m覆蓋率則分別高出了9.5%和25.8%，差異幅度分別達到了14.0%和37.9%。浙江永嘉公共交通規(guī)劃在考慮居民出行需求下，基于人口及崗位的公交站點覆蓋有更為良好的表現(xiàn)，將公共交通設施向人口及崗位密集區(qū)域傾斜，有助于公共交通資源的合理配置。

5 小結(jié)

（1）合理使用軟件手段能夠高效、準確地完成復雜站點覆蓋的計算工作，例如使用ArcGIS，對于規(guī)劃設計有比較重要的現(xiàn)實意義。

（2）公交站點自然覆蓋率有其便于計算、易于初步判斷覆蓋情況的優(yōu)勢，但隨著公共交通深入發(fā)展，現(xiàn)行規(guī)劃指標已逐漸不能適應現(xiàn)今乃至未來對于公共交通的預判與指導意義。

（3）基于人口及崗位規(guī)模的計算方法，較為全面地考慮人口及崗位分布情況，能使公共交通成為全體居民均可獲得的服務。

（4）基于人口及崗位規(guī)模的計算較為初步，需要完善、改進和深化。尤其是人口及崗位的人均建筑面積值的獲取，與片區(qū)的規(guī)劃定位以及當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展水平有著非常大的聯(lián)系，對于該值規(guī)律性的研究能大幅提高此計算方法的有效性。

[1]王寶輝,楊東援.借助GIS技術(shù)計算公交覆蓋率的方法研究[J].交通與計算機,1999,17(5)：54-55.

[2]張軼,趙彥慶.城市公交地理信息系統(tǒng)中的線路規(guī)劃模型[J].測繪信息與工程,2003,28(4)：29-30.

[3]丁午,程琳.基于柵格GIS的公交站點覆蓋率計算方法研究[J].測繪科學,2011,36(4)：249-251.

[4]張晟偉.土地儲備中的金融風險分析及其防范——以溫州市為例[D].浙江杭州：浙江大學,2008.