公交站臺選址智能化研究與分析

王行漢 陳永康

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院）

1 引言

從古至今選址一直是熱點(diǎn)問題，帝皇陵墓、京都、商鋪、道路、城市中軸線等的選址，幾乎涉及到各行各業(yè)。其中，城市公交站臺的選址也是一個極其重要的方面，它與人們的出行息息相關(guān)，也是一個城市發(fā)展的重要組成部分。近幾年，有不少學(xué)者對此進(jìn)行了探討，東南大學(xué)的蔣文濤指出了城市公交站臺選址存在的一些問題，以及解決的一些原則和方法[1]；同濟(jì)大學(xué)的彭國雄、莫漢康也指出了公交?？空驹O(shè)置中存在的一些問題，以及科學(xué)的解決方案[2]；南京林業(yè)大學(xué)的韓寶睿、馬健霄、邵光輝也針對車站的設(shè)計(jì)提出了一些建議和看法[3]。本文基于前人研究的成果，將其應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中，依據(jù)緩沖區(qū)分析方法，得出合理的公交站臺選址，為今后的城市規(guī)劃提供良好的參考。

2 緩沖區(qū)分析基本原理[4]

緩沖區(qū)是地理空間目標(biāo)的影響范圍或服務(wù)范圍。緩沖區(qū)分析是根據(jù)數(shù)據(jù)庫的點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動建立各種類型要素的緩沖區(qū)多邊形，用以確定不同地理要素的空間接近度或鄰近性。

3 城市公交選址影響因素分析

城市公交站臺選址影響因子分析過程其實(shí)就是一個簡單的構(gòu)建模型過程。模型是對現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象化表達(dá)，它保留實(shí)體的最重要特征，去除次要因素，從而為研究提供方便。模型是為了理解和預(yù)測現(xiàn)實(shí)世界而構(gòu)建的一種有效的替代物，它不是現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)制，但仍能夠再現(xiàn)物體的關(guān)鍵特征[5]。在城市公交站臺選址研究的過程中，人口密度、城市規(guī)模以及其它的相關(guān)因素就是其中的關(guān)鍵特征，所以要做出合理的選址，就必須對這些抽象的關(guān)鍵特征進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析。

3.1 人口密度

進(jìn)行公交站臺選址時，考慮到主干道周邊的居民區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、大型娛樂場所、商場、大型超市和一些機(jī)關(guān)單位等，利用這些元素間接反映人口的密集程度和流動量，可以避免單純通過理論原理和相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算反映人口密度的狀況。

3.2 城市規(guī)模

衡量城市大小包括城市人口規(guī)模與城市地域規(guī)模兩種指標(biāo)，通常人口規(guī)模是衡量城市規(guī)模的決定性指標(biāo)。按城市聚居人口數(shù)量可以區(qū)分城市規(guī)模大小，各國的具體分級標(biāo)準(zhǔn)不盡一致。

由于經(jīng)濟(jì)、文化、地理位置等一系列原因，每個城市的發(fā)展都有其自身的特點(diǎn)。因而在對待具體不同城市時，一切從實(shí)際出發(fā)。對于地域比較廣闊的城市，其公交站臺之間的間隔可以設(shè)定的大些，而在中小城市，人口居住比較集中，可以適當(dāng)增加站臺，減小站臺與站臺之間的距離。

3.3 其它因素

有時根據(jù)理論得到的結(jié)果也存在一定的不足，需要專業(yè)人員的人為干涉。例如根據(jù)測算得到的結(jié)果是在交叉路口設(shè)置站臺，會影響正常的交通，現(xiàn)實(shí)不可行。此時需要綜合各方面的因素，人為地選擇比較合理的位置。紅綠燈設(shè)置是為了調(diào)節(jié)交通，提高交通的效率，但是如果在紅綠燈處設(shè)置公交站臺，會將大量的人員集中在紅綠燈處，反而造成交通秩序的混亂，影響城市的正常交通。

4 淮安市市區(qū)公交站臺選址智能化實(shí)例分析

淮安市地處蘇北經(jīng)濟(jì)老區(qū)，是一個正在蓬勃發(fā)展的城市。就目前其整個交通現(xiàn)狀來看，還存在一些不合理的地方，有些公交站臺的選址隨著城市的發(fā)展也凸現(xiàn)它的不足之處，所以對淮安市的公交站臺選址進(jìn)行研究，顯得尤為重要。

基于地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析原理，借助于ARCGIS軟件，以淮海北路為主要交通干道進(jìn)行數(shù)字化，以此作為實(shí)例進(jìn)行分析。

在ARCGIS軟件中建立兩個圖層，分別為點(diǎn)圖層和線圖層。點(diǎn)圖層用來存放學(xué)校、醫(yī)院、居民區(qū)、大型超市、商場以及一些人口比較集中的娛樂場所；線圖層用來存放道路信息。

圖層建立時選擇Gauss Kruger投影方式。根據(jù)淮安的地理坐標(biāo)北緯32°43′00″～34°06′00″，東經(jīng) 118°12′00″～119°36′30″之間，選擇 xian 1980 3Degree GKCM120E坐標(biāo)系統(tǒng)。數(shù)字化后如圖1所示。

圖1 淮安市淮海北路數(shù)字化圖

依據(jù)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，乘客在步行500m以內(nèi)能到達(dá)合適的公交站點(diǎn)。

南京市的實(shí)際調(diào)查表明，乘客平均需要步行9.09 min才能從起點(diǎn)抵達(dá)車站，而且從終點(diǎn)站步行到目的地還需10.03min。以乘客步行速度4km/h計(jì)算，乘客到站或離站的平均距離接近 700m。故在確定搜索半徑時，應(yīng)以700m為上限，優(yōu)先搜索500 m以內(nèi)的位置[6]。

下面對2008年淮安市和南京市的城市規(guī)模、人口及人口密度進(jìn)行分析，見表1和表2。

表1 南京市面積6582.3平方千米，人口624萬人

表2 淮安市面積8962平方千米，人口523萬人

通過對比分析可得出南京市的人口密度為0.095萬人/平方千米；淮安市的人口密度為0.058萬人/平方千米。根據(jù)南京的搜索范圍可得出淮安市的搜索范圍上限為427米，優(yōu)先搜索范圍為305米以內(nèi)。

圖2 淮安市緩沖區(qū)圖

在這個區(qū)間內(nèi)，通過設(shè)定20米、50米、80米、150米和200米的不同搜索半徑進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)除了50米之外其它的尺度下，緩沖區(qū)的范圍要么比較分散，要么過于集中，因此得出淮安市緩沖區(qū)的距離設(shè)定為50米為佳。對數(shù)字化的圖像和點(diǎn)要素進(jìn)行緩沖區(qū)分析，結(jié)果如圖2 所示。

5 結(jié)果分析

將圖2 中緩沖區(qū)范圍交集比較多的地點(diǎn)標(biāo)注，可以直觀的看出圖 3中標(biāo)出的五個地方人口相對比較集中。由此可以初步得出公交站臺在這五個地帶設(shè)置是比較合理的，再綜合各方面的因素，通過具體分析，最終確定公交站臺的位置。

圖3 分布顯示圖

6 結(jié)論

地理信息系統(tǒng)技術(shù)近年來在諸多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，特別是它的空間分析非常適合于城市規(guī)劃，為城市規(guī)劃研究提供了有效的空間數(shù)據(jù)分析依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了定性分析與定量研究的結(jié)合。

本文利用地理信息系統(tǒng)中 ARCGIS軟件的緩沖區(qū)分析功能，對江蘇省淮安市公交站臺的選址進(jìn)行了研究，綜合考慮了公交站臺選址中的人口密度、城市規(guī)模以及其它如紅綠燈、交叉路口等因素的影響，最終得出了比較合理的公交站臺選址位置，為進(jìn)一步發(fā)展和完善該地區(qū)交通體系提供了一定的參考，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價值。

[1]蔣文濤.公交站點(diǎn)選址與平面布置探討[J].公共交通,2006,7:78-81.

[2]彭國雄,莫漢康.城市公交?？空驹O(shè)置常見問題及對策[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報,2010(3):77-80.

[3]韓寶睿,馬健霄,邵光輝.港灣式公交?？空镜脑O(shè)計(jì)分析[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(5):69-71

[4]胡祥培,劉偉國,等.地理信息系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011:98-129.

[5]韋玉春,陳鎖忠,等.地理建模原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2005:2-9.

[6]楊新苗,王煒,馬文騰.基于 GIS的公交乘客出行路徑選擇模型[J].東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2000,30(6):87-91.