烏魯木齊市城市道路公共交通空間特征分析與改進策略

摘要 隨著我國城市經濟和機動化的快速發展，城市擴張和機動車保有量的增加不僅導致了交通擁堵、環境污染和交通安全風險，也加劇了城市的碳排放。在此背景下，發展高效利用能源、對環境影響小的公共交通方式，成為減緩城市碳排放和推進可持續發展的重要途徑。文章以烏魯木齊市為研究對象，通過ArcGIS軟件深入分析了其公共交通系統的現狀和空間特征，提出了改進公共交通和降低碳排放的策略，旨在為城市交通規劃和環境保護提供支持。

關鍵詞 公共交通；空間分布特征；碳減排；烏魯木齊市

中圖分類號 TU984 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）17-0019-03

0 引言

在現代城市中，公共交通系統的高效運轉不僅是城市功能持續性的基石，也是推動經濟發展、保障社會動態平衡和緩解環境壓力的關鍵。有效的公共交通系統能夠顯著降低交通擁堵和空氣污染，減少溫室氣體排放，提升城市居民的生活質量。因此，加快發展公共交通，不僅滿足城市發展的緊迫需求，也是應對氣候變化的重要策略。

近年來，廣大學者深入研究了城市公共交通系統，包括公交線路網絡的綜合分析[1]，通過城市公共交通的空間分布研究公交線路長度的合理性[2]，還涵蓋了城市公交站點密度與公交站點覆蓋度的研究[3]，以及對城市公共交通線網密度的研究[4]。隨著GIS技術的發展，丁祥禎[5]使用ArcGIS軟件和空間句法理論，對昆明市中心的公交網絡關鍵站點和路段進行了深入分析，并結合地塊使用情況評估了公交網絡的運營狀況；王曉昕[6]采用應用數學領域中的蒙特卡洛方法，成功估算了多個關鍵參數，包括站點覆蓋率、網絡密度、線路重疊系數以及網絡總長度。

該文運用ArcGIS軟件深入分析了烏魯木齊市公交系統的現狀，并基于分析結果，提出了促進公共交通發展和減少城市碳排放的未來發展策略，為城市交通規劃與環境可持續性提供相關建議。

1 研究區域

烏魯木齊市下轄七區一縣，包括天山區、沙依巴克區、新市區、水磨溝區、頭屯河區、米東區、達坂城區及烏魯木齊縣。該研究聚焦于天山區、沙依巴克區、新市區、水磨溝區、頭屯河區、米東區，這六個區域不僅覆蓋了主要的居住和商業區，也是公共交通規劃的關鍵地區。

2 烏魯木齊市交通現狀

2.1 路網現狀

烏魯木齊市的道路網絡持續發展，形成了多層次的路網結構。根據《烏魯木齊市“十四五”公共交通與城鄉客運一體化規劃》可知，截至2019年年底，城市道路總長達2 645.3 km，其中高速路與快速路合計408.7 km，主干道1917.6 km，次干道362.78 km，以及支路與巷道總長924.78 km。截至2019年年底，烏魯木齊市已建成487.88 km2的面積，路網密度分別達到高速路與快速路為0.84 km/km2，主干道為3.93 km/km2，次干道為0.74 km/km2，支路為1.9 km/km2。

隨著城市的不斷擴展，道路長度和路網密度的增加，雖然提高了行駛的便捷性，卻也促使更多人使用私家車，加劇了交通擁堵，而且顯著提高了城市的碳排放。因此，推廣公共交通使用，尤其是低碳和零排放的公共交通工具，成為緩解這一問題的關鍵策略。

2.2 公交現狀

烏魯木齊市的公共交通系統包括軌道交通、快速公交（BRT）和常規公交，覆蓋城市主要區域，提供便捷的出行服務。根據烏魯木齊市2021年交通行業統計信息資料可知，截至2021年年底，全市公交營運線路237條，總長度為3 815.9 km，其中BRT線路長度達到115.7 km。全市共有公交車輛保有量為4 523輛，其中快速公交營運為607輛。

3 烏魯木齊市公共交通空間特征分析

3.1 線路長度

線路長度指公共交通車輛在城市街道固定線路上，首末站間的單程實際距離[7]，對公交系統設計和評估至關重要。過長的線路會增加延誤、影響準點率，而過短則浪費資源。《城市道路交通規劃設計規范》（GB 50220—95）建議公交線路長度為8～12 km，但在特大型或地形復雜城市，線路長度往往超過此范圍。

以烏魯木齊市為例，研究該市地面公交系統的235條線路，通過深入分析這些線路的長度，特別是考慮上下行線路長度可能存在的差異，采用上下行中較長的一端作為線路長度的計算依據，發現線路的平均長度為14.63 km，超出《城市道路交通規劃設計規范》的建議值，這主要歸因于烏魯木齊的線性布局和公交網絡結構，缺乏足夠的支線，導致大部分線路需貫穿城市中心，從而需增加線路長度以滿足跨區域的連接需求。烏魯木齊市城市道路公交線路長度如圖1所示：

3.2 線網密度

公交線網密度是指有公交服務的每平方千米的城市用地面積上，有公交線路經過的道路中心線長度[8]，即

線網密度=城市公交線路總長度 城市市域總面積 （ km/km2 ）

公交線網密度反映了居民出行接近線路的程度和城市公交服務的覆蓋水平，線網密度高，居民可選擇公交出行的概率就高；線網密度低，居民可選擇公共出行的概率就低，是公交服務質量的重要體現。但密度過高可能降低運行速度，延長出行時間。《城市道路交通規劃設計規范》建議市中心區的公交線網密度為3～4 km/km2，城市邊緣區為2～2.5 km/km2。

通過對烏魯木齊市公交線路分析，可以得到烏魯木齊市研究區域內公交線網密度約為1.47 km/km2，其中米東區公交線網密度為0.19 km/km2，沙依巴克區公交線網密度為4.56 km/km2，水磨溝區公交線網密度為3.47 km/km2，天山區公交線網密度為6.14 km/km2，頭屯河區公交線網密度為1.81 km/km2，新市區公交線路密度為7.55 km/km2。從結果可以看出，烏魯木齊市內不同區域的公交線網密度存在顯著差異，天山區和新市區的公交線網密度遠高于規范建議值，而米東區和頭屯河區的密度則低于建議范圍。這種差異反映了烏魯木齊市內部的人口密集度和地理特征對公交線網布局的影響。

烏魯木齊市城市道路公交線網密度圖如圖2所示，由圖2分析可知中心城區內的公交線路密集度遠高于周邊區域，可使用色階法標示不同的密度等級：深藍色代表高密度區，淺藍色代表低密度區，紅色線條標示公交線路。公交線路從城區向周邊延伸，線網密集處顏色深，稀疏處則顏色較淺。

3.3 站點密度

站點密度=市域范圍內站點個數 市域面積 （個/km2）

站點密度反映了公交站點在其服務范圍內的平均分布頻率及其對于區域需求的響應程度。較高的站點密度能夠降低居民步行至最近公交站點的平均距離，從而提高公共交通的吸引力。

以烏魯木齊市為例，通過統計發現，城市區域內共有公交站點9 854個，進一步計算得出站點密度為每平方千米2.18個站點，其中以新市區和天山區的公交站點密度最高。

3.4 站點覆蓋率

公交站點覆蓋率可直觀地反映出居民步行至公交站點的距離，以及居民乘坐公交出行時所需的步行時間。

站點覆蓋率=∑服務區域覆蓋面積 市域總面積 ×100%

《城市道路交通規劃設計規范》規定，公交站點的服務半徑為300 m時，公交站點覆蓋率應不小于50％；若服務半徑擴展至500 m時，該覆蓋率則應不小于90%。該研究采用ArcGIS軟件的鄰域分析工具，構建了烏魯木齊市公交站點周圍300 m與500 m兩個不同服務半徑的緩沖區。再對重疊的站點緩沖區進行合并處理，計算出整合后的公交站點覆蓋范圍。通過將覆蓋區域的總面積與烏魯木齊市全部市域面積相除，從而評估出烏魯木齊市公交站點在300 m和500 m服務半徑下的實際覆蓋率。

通過分析發現300 m服務半徑下，新市區覆蓋率為48%，天山區為35%，均低于建議標準，揭示了公交服務的可達性不足；而其他區域的覆蓋率更低，反映了公交服務的分布不均。將服務半徑增至500 m后，新市區覆蓋率提至72%，天山區則提高至48%，雖有提高，但仍低于建議標準。烏魯木齊市公交站點的覆蓋率圖如圖3所示：

4 建議

4.1 優化公交線路布局

（1）增加支線和循環線路。針對人口及公交線網密度低的區域，如米東區和頭屯河區，考慮增設支線和循環線路以連接偏遠區域，縮短居民至主干線的距離與時間，提高公交的便利性。

（2）調整過長線路。優化超長線路，通過短線化提升準點率和系統適應性，滿足實際需求，降低運行延誤，減少因繞行造成的額外碳排放。

4.2 提升公交服務覆蓋和站點布局

（1）增設站點。在站點密度低和覆蓋率不足的區域增加公交站點，以減少居民至最近站點的步行距離，縮短出行時間，提升公交吸引力，減少私家車出行的碳排放。

（2）優化站點位置。根據居民出行需求和人口分布，重新評估和優化現有的站點位置，提高公交服務的可達性和吸引力，促進低碳出行。

4.3 增強公交線網的靈活性

（1）引入微循環公交服務。針對人口密度較低或地理條件復雜的區域，運用小型公交車提高服務水平。此服務模式可根據實際需求調整運營路線和班次，有效填補公交服務覆蓋的空白區域。

（2）實施需求響應式公交服務。在特定時段或使用人員較少的線路上，根據乘客需求提供個性化服務。此服務模式能夠提供按需服務，在提高服務效率的同時，減少空駛和等待時間，進一步降低碳排放。

4.4 完善基礎設施建設

（1）加速公交樞紐站構建。建設公交樞紐站不僅能夠提升客流效率和交通模式的銜接，還能減少等待和轉乘時間。

（2）強化公交設施的維護保養。定期進行公交設施的維護和保養，確保公交服務的可靠性和乘車環境的舒適性。

（3）擴大公交車輛規模。根據乘客需求和線網擴展需要，適當增加公交車輛的規模，提高運力。同時，引入新能源公交車輛，以提升乘車環境，減少環境污染。

5 總結

該研究深入探討了烏魯木齊市的公共交通系統，重點分析了站點覆蓋率、線路布局、站點密度和碳排放的問題。通過系統分析，提出了一系列優化策略，包括線路布局的優化、服務覆蓋的提升、線網靈活性的增強和基礎設施的改進，旨在提高公交服務的可達性和吸引力。通過實施這些策略，不僅可以提升公共交通系統的效率和吸引力，減少私家車的使用，還可以顯著降低城市的碳排放。這些建議為烏魯木齊市構建一個更加高效、環保的公共交通系統提供了實踐指南，對推動城市可持續發展和實現碳減排目標具有重要意義。

參考文獻

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