基于開放數據平臺的樞紐可達性分析方法

仲小飛 孫華燦 尤雨婷

摘 要：應對加快高鐵站點周邊地區綜合開發的時代背景，提出了基于開放數據平臺的可達性評估方法。通過精確評估高鐵站點的交通等時圈，確定高鐵集疏運交通方式的實際影響邊界，反饋以交通可達性為基礎的高鐵站點圈層開發理論和模式，以期為新一輪高鐵站點選址、未來場站用地邊界控制及站點周邊用地功能布局優化提供量化決策參考。以南京南站為應用案例，驗證了方法的有效性和實用性。

關鍵詞：高鐵站點；客運樞紐；可達性；時空圈；圈層理論

中圖分類號：F727 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）36-0112-02

Abstract： This paper puts forward the method of accessibility assessment based on the navigation map platform in response to the rapid development of high-speed railway and the comprehensive development of the high-speed rail station policy. By accurately assessing the traffic isochrone time of high-speed rail stations， the method can be applied for siting new railway station， future site boundary control and land city function layout optimization surrounding station. The validity of the method is verified by a study case.

Keywords： high-speed railway stations； passenger transport hub； accessibility； time-space circle； circle theory

引言

隨著中長期鐵路網規劃的逐步落實，實施鐵路用地及站場毗鄰區域土地綜合開發利用受到了國家和地方政策的大力支持，但是如何因地制宜確定合理的開發邊界，避免重復既有高鐵新城規劃面積過大的誤區引起了業界廣泛的關注。雖然基于TOD理論的高鐵站點圈層開發理論已經得到了普遍認可，并且已經成為當前高鐵客運站周邊地區實施綜合開發規劃的重要指導理論，但是，關于圈層劃分的范圍，不同的研究者依然存有不同的認識，并未形成普遍共識[1]。Peek和Hagen[2]認為車站對周邊1公里范圍內影響最為深遠，他們按照步行方式的可達性并將高鐵站點區域劃分為三個圈層，第一圈層為半徑100米范圍內的“轉換空間”，包括商務、會面設施；第二圈層為半徑100-300米范圍內的“車站環境”，包括商務、會面設施；第三圈層為半徑300-1000米范圍內的“車站地區”，包括更明確的城市設施，如居住、工作和休閑場所。Pol[1]對人流運動心理及空間物質特征的研究，從經濟影響角度出發將高鐵站場對地區的經濟影響劃分成5～10分鐘基本發展區、15分鐘以內的發展區以及15分鐘以上的發展區，分別對應的空間距離為400～800米、1250米以及1250米以上。不同交通方式時間可達性的評估是決定高鐵站點周邊地區綜合開發用地邊界的決定性因素。

1 可達性概述

可達性是指利用特定的交通系統，從某一區位到達指定活動區位的便捷度，反映了不同空間實體之間克服空間障礙進行交流的難易程度，因此交通可達性與區位、空間尺度和空間相互作用等密切相關。交通地理學和區域經濟學上常把可達性作為評價交通區位和交通網絡的綜合性指標。城市空間對出行者產生的阻力作用，表現為出行時間的消耗和運費費用的增加，也就是出行成本。出行成本根據分析模型的不同分為距離成本、時間成本、費用成本和綜合成本。對于城市內部而言，時間通常是第一敏感要素，落實到空間層面就是距離成本。本文主要依托城市交通網絡考慮高鐵站點的實際影響圈層結構，因此主要考慮時間成本。

2 基于開放數據平臺的分析方法

既有相對成熟的可達性分析方法主要是柵格分析法及其改進法。但是，柵格分析法需要自行建立復雜的網絡模型，而且在計算時間成本時，一般會對道路網絡進行簡化處理，難以反映實際交通狀況。隨著空間感知及移動定位技術的快速發展及廣泛應用，衛星導航服務技術與國民經濟、社會發展越加緊密，并且逐漸深入百姓日常生活，基于地圖導航服務的互聯網數據開放平臺為時空可達性的分析提供了一個新的視角[2]。

本文提出利用地圖開放平臺分析交通可達性，具體步驟如下：

（1）指定中心點。通過輸入經緯度或利用地圖坐標拾取工具確定。

（2）確定搜索范圍?；谀繕它c，通過單條路徑試算估算一定的范圍或者直接提取指定行政區域，通過ArcMap工具箱生成柵格圖，同時生成柵格中心點陣。

（3）通過ArcMap數據管理工具箱，為點陣添加經緯度坐標。

（4）利用地圖的路徑規劃服務請求中心點到各目標點的導航路徑，獲取路徑的實際里程和通行時間。

（5）在ArcMap中將目標點對應的里程和時間值關聯

賦值給柵格或點陣。

（6）基于柵格圖提取交通等時面，或者直接基于點陣生成交通等時線。

利用開放地圖的路徑規劃服務批量獲取點到點之間的交通時距，相比于傳統可達性時距獲取具有以下優點：地圖服務商的路網數據要比研究者基于遙感影像數字化獲取的數據更為精細，包含支路、巷路級別道路，且考慮了高架出入口、道路互通關系等復雜路網信息；可達性的速度測定來自于實時路況反饋，比以往基于規劃時速賦值更為精確，能夠較好地反映交通網絡的實時通達性，彌補了以往可達性研究在時態變化上的不足?；诘貓D平臺的可達性分析還可以選擇多種常見的交通方式，如步行、騎行、公交和自駕等。在公交和自駕方式中，既可以測算基于現實路網的理想時耗，也可以計算精確到考慮交通路況的實際花費時間，可以應對不同的分析需求。

3 應用案例

以南京南站步行15分鐘和自駕15分鐘可達圈層為例，說明采用開放數據平臺分析可達范圍的應用實效。以南京南站為中心，首先以6000米為半徑構建緩沖區，然后以此緩沖區為模板，生成20164個100米×100米的網格，導出數據后處理成標準的數據列表。利用地圖開放平臺的二次開發接口批量申請所有網格中心距離南京南站中心點的交通時間，清理存在明顯錯誤的數據，整理獲取基于南京南站樞紐中心的時間等值線（圖1）。由于研究分析所選擇的起點位于南京南站場站內部，考慮到從站點到出入口之間亦需要花費一定的步行時間（圖2），因此按5分鐘對計算時間進行扣減，即步行15分鐘可達范圍實際為起點20分鐘可達范圍，而自駕路徑規劃的默認起點由指定起點自動跳轉至出站口附近車行道路上（圖3），因此自駕15分鐘即為實際自駕15分鐘所能到達的范圍。

由圖1結合空間統計數據可知，包括突破樞紐地區規劃邊界約0.9平方公里范圍外，南京南站步行15分鐘可達面積約為5.5平方公里，接近由雙龍大道，機場高速路，繞城公路和秦淮新河圍合的6.03平方公里。未來隨著地區道路網絡的逐步加密，步行南向可達的范圍還會略有擴大。相比步行而言，機動車的可達性明顯拓展，15分鐘內可達用地面積約為74平方公里，接近步行覆蓋面積的14倍。分析結果顯示，南京南站樞紐地區的規劃能夠印證圈層理論的主要觀點，即以步行方式為主導，用地開發主要集中在1.2公里的半徑范圍內，與規劃用地邊界基本符合。若加入快速機動交通方式，空間圈層將擴充至60-70平方公里左右。

4 結束語

實施鐵路用地及站場毗鄰區域土地綜合開發利用，正在成為政策力推的重要方向。經過第一輪四縱四橫客運專線網絡的建設，一部分城市高鐵站點周邊的綜合開發已經初具成效，對其空間規劃和設施布局也逐漸進入到反思與總結的階段。對鐵路樞紐交通可達性的進行評估是對過去高鐵站點及周邊用地規劃建設得失、未來新站點用地控制以及用地布局規劃優化調整的必要環節?；跀祿_放平臺的分析方法，充分利用了共享開放資源，可以省卻大量基礎性的建模工作，值得重視并進一步開發利用。

參考文獻：

[1]POL P M J. The Economic Impact of the High-Speed Train on Urban Regions[J]. General Information， 2003，10（1）：4-18.

[2]浩飛龍，王士君，謝棟燦.基于互聯網地圖服務的長春市商業中心可達性分析[J].經濟地理，2017，37（2）：68-75.

[3]劉淼，徐猛.基于互聯網地圖服務的交通時間數據使用實測及其應用設想[EB/OL].http：//bbs.caup.net/read-htm-tid-34978-page-1.html.