基于熱力圖監(jiān)測(cè)的服務(wù)區(qū)活力狀態(tài)及相關(guān)規(guī)劃研究

胡洽

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，TOD和公共交通站點(diǎn)服務(wù)區(qū)（PTSSA）逐漸深入人心，PTSSA的城市活力研究也受到更多重視。文章基于熱力圖采集數(shù)據(jù)，以某一城市軌道站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試和分類，并對(duì)兩種典型的站點(diǎn)類型進(jìn)行相關(guān)實(shí)際案例分析，從環(huán)境角度解釋測(cè)試結(jié)果，得到如下結(jié)論：（1）城市人口密度具有站點(diǎn)效應(yīng)，占地面積只有15%左右的PTSSA白天能聚集全市45%左右的人口;（2）土地建設(shè)強(qiáng)度和均衡化對(duì)于測(cè)試結(jié)果影響最為顯著，低平衡成熟型服務(wù)區(qū)人口密度表現(xiàn)為工作日明顯高于周末，且波動(dòng)較大的特點(diǎn)，而高平衡孕育型服務(wù)區(qū)人口密度表現(xiàn)為工作日和周末分布特征相似，均為密度低且波動(dòng)較小;（3）孕育型服務(wù)區(qū)可用軌道交通間接帶動(dòng)和引導(dǎo)土地開(kāi)發(fā)，為TOD開(kāi)發(fā)提供助力，城市活力發(fā)展的時(shí)間差可引導(dǎo)周邊土地向合理的強(qiáng)度及均衡度發(fā)展;（4）本文所用研究方法對(duì)TOD的戰(zhàn)略制定和實(shí)施具有指導(dǎo)意義，相關(guān)動(dòng)態(tài)調(diào)整，對(duì)TOD一體化建設(shè)具有輔助作用。

關(guān)鍵詞：站點(diǎn)服務(wù)區(qū);熱力圖;人口密度;一體化建設(shè)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，“公交都市”的概念逐漸深入人心，我國(guó)“十三五”期間有高達(dá)50個(gè)城市入選“公交都市”的行列，TOD和公共交通站點(diǎn)服務(wù)區(qū)（PTSSA）的概念和發(fā)展逐漸受到重視[1]。Cervero等[2]提出的3D原則表明PTSSA現(xiàn)階段的研究主要在建成環(huán)境，該環(huán)境也擁有較為成熟的TOD評(píng)價(jià)系統(tǒng)。隨著PTSSA的研究環(huán)境由環(huán)境建設(shè)向居民需求轉(zhuǎn)變，PTSSA的城市活力也是重點(diǎn)研究的對(duì)象[3-4]。國(guó)內(nèi)目前的研究只強(qiáng)調(diào)軌道站點(diǎn)活力的重要性，但是關(guān)于其研究仍然處于起步階段[5-6]。

城市活力即人群流量隨著時(shí)間變化的保持度，這個(gè)概念最先由Jacobs提出[7]。以往對(duì)于城市活力的研究數(shù)據(jù)來(lái)源包含了人群信息和活動(dòng)等信息，但是也存在樣本小和主觀性強(qiáng)等缺點(diǎn)[8]。隨著社會(huì)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代使得城市活力的研究更加的精細(xì)和準(zhǔn)確[9-10]，如通過(guò)熱力圖可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地獲取人群流量的信息[11]，因此，通過(guò)熱力圖等大數(shù)據(jù)功能能有效地彌補(bǔ)城市活力研究上的不足。

基于上述情況，本文利用熱力圖等大數(shù)據(jù)，以某“公交都市”示范城市為研究背景，通過(guò)人群流量的變化衡量PTSSA的城市活力，從而建立熱力測(cè)度體系。通過(guò)收集目標(biāo)城市某一工作日和某一天周末的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行PTSSA活力測(cè)度，最終通過(guò)數(shù)據(jù)分析，揭示環(huán)境與活力測(cè)度的內(nèi)在聯(lián)系。

1 區(qū)域概況及測(cè)試方法

1.1 區(qū)域概況

本文的研究區(qū)域城市是一個(gè)經(jīng)濟(jì)中心城市。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2018年該研究區(qū)域的人口密度高達(dá)6 000人/km 2左右，該區(qū)域地鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，到2018年乘坐地鐵人數(shù)占總?cè)藬?shù)的48%左右。

本文研究的數(shù)據(jù)來(lái)源主要包含以下三個(gè)方面：

（1）高德地圖的熱力圖相關(guān)數(shù)據(jù)。其采集數(shù)據(jù)的原理是通過(guò)收集移動(dòng)信號(hào)的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)，獲得終端所在位置，再通過(guò)地圖色塊，用不同顏色代表人群聚集的情況。本文通過(guò)選取某周周三和周六7：00-23：00的高德熱力圖數(shù)據(jù)，采集頻率為1 h/次。

（2）來(lái)自該城市規(guī)劃和國(guó)土資源的建筑普查和土地利用數(shù)據(jù)。

（3）服務(wù)區(qū)站點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)自高德地圖的POI數(shù)據(jù)。

通過(guò)ArcGIS數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)以上途徑獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖配準(zhǔn)，隨后通過(guò)特征文件和最大似然法進(jìn)行數(shù)據(jù)歸類，用不同顏色代表不同密度人群聚集的情況，得到最終的柵格圖像，最后通過(guò)ArcGIS軟件中的統(tǒng)計(jì)工具計(jì)算不同時(shí)間的熱力密度值。

處理過(guò)后的熱力圖只反映了地圖使用者的位置信息，數(shù)據(jù)的有效性還需進(jìn)一步驗(yàn)證，將該數(shù)據(jù)與人口普查數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.92，所以暫時(shí)認(rèn)為獲取的數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的代表性。

1.2 活力測(cè)度方法

根據(jù)對(duì)研究城市的相關(guān)研究表明，在站點(diǎn)附近1 km范圍內(nèi)無(wú)論是地價(jià)還是容積率都存在明顯的導(dǎo)向性，因此，本文將服務(wù)區(qū)的范圍定義為距離站點(diǎn)1 km的區(qū)域。將每個(gè)時(shí)刻站點(diǎn)附近的熱力人口數(shù)值除以整個(gè)城市在該時(shí)刻的熱力人口數(shù)值，得到服務(wù)區(qū)人口比例的折線圖，如圖1所示。

從圖中可以看出，站點(diǎn)服務(wù)區(qū)在研究時(shí)間段內(nèi)人口數(shù)占全市人口數(shù)量的36%～50%，總體呈現(xiàn)夜間人口較少，白天人口較多的特點(diǎn)，但是服務(wù)區(qū)的總體面積只占整個(gè)城市的15.7%，因此，足以說(shuō)明人口聚集呈現(xiàn)明顯的站點(diǎn)導(dǎo)向型。

1.3 測(cè)度指標(biāo)

假設(shè)研究城市的總?cè)丝诓蛔儯阅骋还ぷ魅?3：00的人口為基礎(chǔ)，對(duì)每個(gè)時(shí)刻的服務(wù)區(qū)人口密度進(jìn)行校正，計(jì)算公式如式（1）所示。

2 測(cè)度結(jié)果及分析

通過(guò)對(duì)研究城市一共166個(gè)服務(wù)區(qū)進(jìn)行熱力平均值的計(jì)算，得到總體值為4.3 人/hm 2。因此，可以將該城市服務(wù)區(qū)劃分為高平衡孕育型和低平衡成熟型，分別占比為63%和37%。選取兩個(gè)典型的代表進(jìn)行分析，如下頁(yè)圖2所示。

低平衡成熟型服務(wù)區(qū)主要是各個(gè)行政區(qū)中心的位置，這些地區(qū)早期交通擁堵，建立軌道交通較為困難，服務(wù)區(qū)存在土地使用混合度較低等情況，城市活力主要的特征表現(xiàn)為人口密度高但是波動(dòng)性較大。選取一個(gè)典型的低平衡成熟型服務(wù)區(qū)站點(diǎn)進(jìn)行分析，如下頁(yè)圖2（[WTBZ]a）所示，從圖中可以看出，該類服務(wù)區(qū)工作日和周末的人口密度分布特征完全相反，即工作日白天的人口密度很高，而周末白天的人口密度較低。由于該類服務(wù)區(qū)人口流量較大，但是土地資源較少，為了增加服務(wù)區(qū)活力穩(wěn)定性，可通過(guò)更新改變和增加土體混合度或者加入多元化功能，抑或是通過(guò)立體化設(shè)計(jì)從空間角度解決交通擁擠和土地資源有限的矛盾，如建設(shè)立體交通網(wǎng)絡(luò)和接駁網(wǎng)絡(luò)。

高平衡孕育型服務(wù)區(qū)存在諸如周邊配套設(shè)施不夠完善的特點(diǎn)，且我國(guó)大部分城市在軌道規(guī)劃和建設(shè)的過(guò)程中，容易出現(xiàn)“人口密度隨地鐵走”的現(xiàn)象，軌道站點(diǎn)服務(wù)區(qū)公示將進(jìn)一步促周邊的土地開(kāi)發(fā)，政府也可以通過(guò)該現(xiàn)象調(diào)整土地溢價(jià)，從而獲得財(cái)政上的收入。該類服務(wù)區(qū)雖然早期的人口密度較低，但是后期能有效地增強(qiáng)活力，并且能為未開(kāi)發(fā)的土地向TOD開(kāi)發(fā)提供助力。如圖2（[WTBZ]b）所示，從圖中可以看出，該類服務(wù)區(qū)工作日和周末的人口密度分布特征非常相似，均表現(xiàn)為波動(dòng)較小且人口密度較低的情況。對(duì)于該類服務(wù)區(qū)，建議在具體實(shí)施的過(guò)程中，一方面可以將地鐵和地上相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一體化管理;另一方面，可以通過(guò)市場(chǎng)管理手段，鼓勵(lì)相關(guān)開(kāi)發(fā)商參與TOD建設(shè)。以上做法能使城市站點(diǎn)服務(wù)區(qū)的建設(shè)成效在公眾利益中得到體現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文基于熱力圖采集數(shù)據(jù)，以某一城市軌道站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試和分類，并對(duì)兩種典型的站點(diǎn)類型進(jìn)行相關(guān)實(shí)際案例分析，從環(huán)境角度解釋測(cè)試結(jié)果，得到如下結(jié)論：

（1）土地建設(shè)強(qiáng)度和均衡化對(duì)于測(cè)試結(jié)果影響最為顯著。低平衡成熟型服務(wù)區(qū)人口密度表現(xiàn)為工作日明顯高于周末，且波動(dòng)較大的特點(diǎn);高平衡孕育型服務(wù)區(qū)人口密度表現(xiàn)為工作日和周末分布特征相似，均為密度低且波動(dòng)較小。

（2）孕育型服務(wù)區(qū)可用軌道交通間接帶動(dòng)和引導(dǎo)土地開(kāi)發(fā)，為TOD開(kāi)發(fā)提供助力，城市活力發(fā)展的時(shí)間差可引導(dǎo)周邊土地向合理的強(qiáng)度及均衡度發(fā)展。

（3）本文所用研究方法對(duì)TOD的戰(zhàn)略制定和實(shí)施具有指導(dǎo)意義，相關(guān)動(dòng)態(tài)調(diào)整，對(duì)TOD一體化建設(shè)具有輔助作用。

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