GIS?技術在城市軌道交通線站位規劃中的應用

鄧 敏, 鄧萬霞

（深圳市城市規劃設計研究院有限公司，廣東深圳 518031）

0 引言

隨著城市交通擁堵問題的日益突出，構建及完善以軌道交通為骨干的公共交通體系已成為目前大中城市應對交通問題的首選。截至?2017?年?4?月，我國城市軌道交通運營總里程約?3?801?km，通車城市達到?28?個，通車線路共?115?條，車站?2?500?余座。在城市軌道交通的規劃建設中，線站位方案的合理性至關重要，它的制定是一個復雜的多目標決策過程，涉及大量的信息分析，而地理信息系統（GIS）技術具有強大的信息管理與空間分析功能，將GIS?技術充分利用到城市軌道交通線站位方案制定中，對線站位方案的決策具有積極作用。

1 城市軌道交通線站位規劃主要影響因素

城市軌道交通線站位規劃應從土地利用、站點覆蓋規模、軌道線路技術要求、工程與施工要求以及自然與景觀要求等方面進行評價與優化[1]。

（1）土地利用。城市軌道交通線站位規劃必須和城市總體發展格局緊密結合，并促進城市土地的合理利用。根據相關經驗，居住、商業、勞動密集型工業以及旅游等用地是軌道交通沿線最適宜的土地利用方式；對需要避免人流、物流的土地用途，如生態保護區、污染區和軍事據點等，則為城軌沿線不適宜的土地利用類別。站點位置選擇及車站周邊用地規劃調整應盡量減少車站腹地內不適宜的土地利用類別比例，同時應盡量選擇腹地內土地開發潛力大的點位為車站站址，以實現長遠的社會經濟效益。

（2）站點覆蓋規模。城市軌道交通車站周邊居住及就業規模對軌道運力尤為重要，線站位優化調整時，應實現站點腹地覆蓋最優化。

（3）軌道線路技術要求。軌道線位和站位的選擇必須滿足軌道線路的功能等級、線形技術標準以及運營組織等方面的要求，同時應考慮前后相鄰軌道車站之間的距離。

（4）工程與施工要求。主要分析軌道線路對大型交通市政工程設施的干擾、可能涉及的建筑征收與拆遷、軌道施工的技術水平、軌道線路施工時的交通疏解難易程度、軌道線路投資規模的控制等因素對軌道線站位的影響。

（5）自然與景觀要求。主要分析沿線地形、地貌、地質（包括河流、山脈等）以及環境景觀等因素對軌道交通線站位的影響[2]。

2 GIS 技術在城市軌道交通線站位規劃中的適用性

GIS?技術是在計算機軟件和硬件的支持下，運用系統工程和信息科學理論，科學分析和管理有空間內涵的地理數據，提供規劃、管理、決策和研究所需要信息的技術系統。它主要包含數據采集、輸入、編輯、存儲等功能，空間分析功能，專題制圖和數據可視化功能這?3?大功能[3]。其中最重要的是空間分析功能，該功能將需要研究的數據和反映地理位置的圖形進行有效結合，從而根據應用需要進行信息的空間分析處理，包括數字地形模型分析、空間特征幾何分析、網絡分析、影像分析和地理變量的多元分析等。它使決策者處在一個可視化的環境中，本質上是一種空間可視化的輔助決策系統[4]，如圖?1?所示。

在城市軌道交通線站位方案的分析與制定過程中，涉及到大量地形資料、建筑資料、土地利用資料、人口崗位資料、衛星影像資料、市政交通資料等基礎資料[5]，并需要選取一定空間內的相關數據進行處理分析，以判斷線站位方案的優劣。雖然通過傳統的計算機輔助設計軟件（CAD）也能反映地形資料、建筑資料、土地利用資料、市政交通資料，但無法直接進行統計分析，而將數據與空間位置進行結合的統計分析正是?GIS?的優勢。在前文列舉的城市軌道交通線站位方案最主要的影響因素里，土地利用中的用地性質、建筑情況、地籍權屬、潛力地塊判別等因素，站點覆蓋中的人口、崗位、建筑面積等因素，工程與實施中的建筑征拆量、與大型交通市政設施協調等因素，均較適合用?GIS?進行分析研究，如表?1?所示。

3 GIS 技術應用案例分析

以深圳市規劃?M?線延伸線其中一段的線站位方案研究為例，共提出?2?個比選方案，如圖?2?所示。

3.1 GIS 平臺的構建

將現狀地形資料、衛星影像資料、建筑資料、現狀及規劃土地利用資料、道路交通資料等導入?GIS，做好分析準備工作，如圖?3?所示。

3.2 線站位方案比選

圖1 GIS 主要功能示意圖

表1 GIS 技術在城市軌道交通線站位規劃中的適用性

由于軌道交通?M?線全線為地下敷設方式，2?個方案沿南北?2條相距不遠的道路布設，地質條件類似，故在方案分析比選時不考慮自然與景觀因素。同時，區域無埋深較深的重大管線設施需要協調。2?個比選方案將重點從土地利用協調、站點覆蓋規模、線路技術標準、建筑拆遷等方面進行分析比選，除線路技術標準外，均可很好地利用?GIS?技術進行分析。

圖2 軌道交通 M 線某段線站位比選方案

圖3 GIS 平臺搭建示意圖

3.2.1 軌道沿線土地利用分析

方案?1?沿線以居住用地為主，涵蓋部分公共管理與服務設施用地及工業用地；方案?2?沿線仍以居住用地為主，涵蓋部分商業用地、工業用地及少量公共管理與服務設施用地。兩者沿線均為適宜的土地利用性質。方案?1?共涉及?7?處規劃地塊需進行用地協調控制，方案?2?共涉及?5?處規劃地塊需進行用地協調控制，如圖?4、圖?5?所示。

圖4 方案 1 沿線土地利用規劃示意圖

圖5 方案 2 沿線土地利用規劃示意圖

3.2.2 軌道站點覆蓋分析

方案?1?現狀覆蓋總建筑規模?574.7?萬m2，相對既有軌道站點新增覆蓋建筑規模?163.2萬m2；根據片區規劃開發強度統計，線路站點覆蓋規劃總建筑規模?892.1?萬m2，相對既有軌道站點新增覆蓋?238.8?萬m2。方案?2?線路現狀覆蓋總建筑規模?639.7?萬m2，相對既有軌道站點新增覆蓋建筑規模?85.1?萬m2；根據片區規劃開發強度統計，線路站點覆蓋規劃總建筑規模?922.7?萬m2，相對既有軌道站點新增覆蓋?140.1?萬m2。

3.2.3 軌道沿線建筑征拆分析

方案?1?下穿?8?處建筑，建筑面積約2.6?萬m2；方案?2下穿?68?處建筑，主要為某舊村建筑（待舊改），下穿建筑面積約?11.9?萬m2，故方案?2?需與相關片區舊改協調，如圖?6、圖?7?所示。

3.3 方案比選結果

通過利用?GIS?對軌道沿線土地利用、站點覆蓋、建筑征拆量等量化分析，結合線路技術標準因素等，對?2個方案進行比較，在其他因素大體相當的情況下，方案1?站點新增的覆蓋規模更優，建筑征拆量更少，故推薦方案?1，如表?2?所示。

圖6 方案 1 下穿建筑 GIS 示意圖

圖7 方案 2 下穿建筑 GIS 示意圖

表2 城市軌道交通M線線站位方案對比

4 結語

城市的快速擴張與高速發展決定需要大容量的軌道交通，解決城市日益嚴峻的交通出行問題，而城市軌道交通線站位方案的規劃一方面與城市土地利用規劃、城市發展重心、城市交通發展方向等密切相關，另一方面也受各種因素制約，在城市軌道交通選線過程中適宜地結合?GIS?技術，可有效解決對土地綜合評估、線路站點腹地覆蓋、建筑拆遷、車站周邊土地開發潛力等選線相關影響因素的空間數據分析問題，可使線站位方案更具全面性與系統性。

[1] 深圳市城市交通規劃設計研究中心有限公司. 深圳市軌道6號線交通詳細規劃[R]. 廣東深圳：深圳市規劃和國土資源委員會，2009.

[2] 魏金麗. 城市軌道交通線路站點布設研究[D]. 陜西西安：長安大學，2006.

[3] 牛強. 城市規劃GIS技術應用指南[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2012：3-6.

[4] 朱若立. 基于GIS的城軌交通選線系統研究[J]. 四川建筑，2009，29（5）：20-21.

[5] 龐乃敬，高嵩，王威. 基于GIS的城市軌道選線、車輛段選址方法和實踐[C]//中國城市交通規劃2012年年會暨第26次學術研討會論文集，2012.