拉薩常規(guī)公交資源配置均衡性研究*

楊武猛 陳敏,2 洪彬**

1.西藏大學工學院；2.西藏大學中國藏學研究所（珠峰研究院），西藏 拉薩 850000

拉薩市私家車數(shù)量激增與社會經濟發(fā)展不協(xié)調引發(fā)居民出行公平問題，而由于人口數(shù)量、地理位置、經濟水平等因素使得常規(guī)公交成為居民主要出行方式，因此針對常規(guī)公交資源配置均衡性進行研究顯得尤為重要。

學者針對常規(guī)公交資源配置均衡性進行評估提出了多種方案。程剛［1］采用具有代表性的常規(guī)公交作為欠發(fā)達小城市居民出行資源，從站點距離、公交線路和線網(wǎng)三個層次以資源配置現(xiàn)狀為研究對象對公共交通資源配置進行合理性評估。Ghosh Tanmay等［2］使用公共交通需求指數(shù)來估計不同社會經濟群體對公共交通的需求。戢曉峰等［3］和李旻芮［4］通過空間自相關分析方法進行城市公共交通資源配置空間公平性評價及改善策略研究。王麗娜［5］運用網(wǎng)絡分析法計算整體公共綠地、不同類型公共綠地與不同步行范圍下可達性。吳紅波等［6］基于網(wǎng)絡拓撲建立城市公交車網(wǎng)絡模型，結合可達性計算模型和GIS 空間分析方法估算城市公交車路網(wǎng)中節(jié)點和路線的出行時間和距離成本。石磊等［7］基于公交供需耦合協(xié)調理論從可達性指標出發(fā)研究蘭州市供需失調OD具體指標表現(xiàn)。GARRETT 等［8］和BETTS［9］考慮收入水平和種族差異等因素對既定的公共資源分配在公平出行方面的均衡性問題進行了研究。陸歡等［10］在街道尺度下公交需求指數(shù)基礎上，運用GIS 實現(xiàn)可達性與需求指數(shù)的空間匹配分析。徐學嫻等［11］和張莉杰等［12］利用ArcGIS 空間核密度分析方法研究主城區(qū)公共交通站點空間分布特征。徐菁等［13］從本地居民視角切入，從公共交通和周邊設施方面評價上海市游憩空間可達性發(fā)展水平。

學者關于常規(guī)公交資源配置均衡性評估進行了大量的研究，并將研究成果應用到了具體的實踐中，對于促進資源均衡配置有一定的成效。目前學者針對欠發(fā)達小城市居民常規(guī)公交出行需求的研究較少，基于此本文采用網(wǎng)絡分析方法、空間阻隔模型和莫蘭指數(shù)對拉薩市城關區(qū)各交通小區(qū)常規(guī)公交資源配置的空間均衡性進行測度，并根據(jù)評估結果從公交線路和公交站點兩方面提出改善居民出行的策略與建議，以期更好的滿足居民對常規(guī)公交的需求。

1 基于可達性的資源配置空間均衡性評估模型

1.1 可達性評估模型

1.1.1 數(shù)據(jù)規(guī)范化處理。利用標準化公式［14］對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理以提高數(shù)據(jù)處理的效率從而更有效地計算時間可達性。公式（1）如下：

式中：Ani為站點或交通小區(qū)的時間可達性，可達性越高Ani數(shù)值越大；Ap為站點時間可達性；max（Ap）為可達性谷值；max（Ap）為可達性峰值。

1.1.2 常規(guī)公交可達性評估模型。選取空間阻隔模型［15］對常規(guī)公交系統(tǒng)進行可達性評估。通過分析拉薩市城關區(qū)公交網(wǎng)絡中不同站點間的最短出行時間并計算其平均值，得出各站點的平均最短出行時間以反映常規(guī)公交可達性。空間阻隔模型的計算公式如（2）所示：

式中：Ai為研究區(qū)域內公交站點i的時間可達性，可達性越高Ai數(shù)值越大；tij表示站點i到站點j之間的最小交通時間；n為研究區(qū)域內的站點總數(shù)。

1.1.3 交通小區(qū)可達性評估模型。在計算過程中考慮到某些交通小區(qū)距離公交站點偏遠或不存在站點，故在使用ArcGIS 進行可達性測量時采用步行至最近公交站點所需的時間作為衡量交通小區(qū)可達性的指標。計算公式如下：

式中：Aj為交通小區(qū)j的常規(guī)公交可達性；Amn為交通小區(qū)m內的公交站點n的時間可達性；x為交通小區(qū)m內的公交站點總數(shù)。

1.2 資源配置空間均衡性評估模型

1.2.1 全局莫蘭指數(shù)。為了更好的評估常規(guī)公交資源配置的空間均衡性，采用莫蘭指數(shù)來對其進行測度。采用全局莫蘭指數(shù)［3］進行空間特征分析的計算公式為：

式中：I為全局莫蘭指數(shù)；Wij為交通小區(qū)間的空間距離權重，當交通小區(qū)i與交通小區(qū)j存在公共邊界時Wij的值為1，否則為0。xi（xj）是交通小區(qū)（j）的時間可達性；x-為47 個交通小區(qū)的可達性平均值；S2為交通小區(qū)可達性方差值。本文中需要考慮全局莫蘭指數(shù)的結果應約束在（-1,1）的區(qū)域內，結果取值表示的主要含義如表1所示。

表1 I取值區(qū)域及具體含義

具體分析全局莫蘭指數(shù)時，需借助p值和Z（I）得分來綜合判定相關性的強弱。p值表示概率，p值越小說明研究區(qū)域內所有交通小區(qū)的時間可達性越呈現(xiàn)相關性。Z（I）得分表示標準差倍數(shù)，能反映交通小區(qū)的時間可達性在空間上的離散程度。二者結合的具體含義如表2所示。

表2 p與Z（I）取值范圍及二者結合的具體含義

1.2.2 局部莫蘭指數(shù)。為了使空間聚集現(xiàn)象可視化，需要使用局部莫蘭指數(shù)［3］來評估各交通小區(qū)間的相關性?？臻g位置i上的局部莫蘭指數(shù)被定義為公式（5）：

式中：Ii為局部莫蘭指數(shù)，n為交通小區(qū)總數(shù)。（xi-x）表示第i個交通小區(qū)的可達性與研究區(qū)域內所有交通小區(qū)的平均可達性之間的高低情況，Wij（xi-x）則表示第i個交通小區(qū)的周邊區(qū)域與所有交通小區(qū)的平均可達性的高低情況。Ii的正負取決于（xi-x）和Wij（xi-x），具體含義如表3所示。

表3 Ii取值范圍及具體含義

2 結合研究區(qū)域具體分析

2.1 研究區(qū)域概況

2.1.1 選定研究區(qū)域。為研究常規(guī)公交資源配置方面的均衡性，結合莫蘭指數(shù)的特點選定研究區(qū)域為拉薩市城關區(qū)。該區(qū)域位于拉薩市核心地帶，社會經濟發(fā)展水平較高，人口數(shù)量較多，此研究具有較強的現(xiàn)實意義。

2.1.2 公交線路獲取。本文為確保常規(guī)公交基礎數(shù)據(jù)全面性，通過查閱資料與實地調查，結合西藏自治區(qū)地理信息公共服務平臺和高德地圖相關數(shù)據(jù)，獲取拉薩市城關區(qū)綜合交通路網(wǎng)、常規(guī)公交線路與站點。通過對數(shù)據(jù)進行處理后得到城關區(qū)常規(guī)公交線路圖，如圖1所示。

圖1 城關區(qū)常規(guī)公交線路圖

2.1.3 交通小區(qū)劃分。根據(jù)拉薩市城關區(qū)行政區(qū)域以及各街道下轄的社區(qū)或村為單位劃分交通小區(qū)?；诜謪^(qū)邊界將研究區(qū)域內的交通小區(qū)分為47個，編號范圍為1～47，分布情況如圖2所示。

圖2 城關區(qū)交通小區(qū)分布圖

2.2 可達性分析

2.2.1 常規(guī)公交可達性總體分布特征。采用網(wǎng)絡分析法計算常規(guī)公交可達性，利用公式（2）在ArcGIS 軟件中計算不同公交站點間的最短出行時間，分析拉薩常規(guī)公交可達性的分布情況。對求解出的公交站點可達性結果進行可視化處理得到城關區(qū)常規(guī)公交可達性總體分布特征圖，如圖3所示。

圖3 城關區(qū)常規(guī)公交可達性總體分布特征圖

根據(jù)圖3 可知，城關區(qū)的公交可達性總體分布特征表現(xiàn)為在空間上存在明顯差異。城關區(qū)的核心區(qū)域可達性較高，該片區(qū)經濟發(fā)展水平高，公交基礎設施建設較完善；距離核心區(qū)域較遠的片區(qū)較低，呈現(xiàn)出核心區(qū)域向外遞減的分布趨勢。

2.2.2 交通小區(qū)可達性總體分布特征。采用公交可達性測度數(shù)據(jù)，結合交通小區(qū)劃分和內部站點信息，基于公式（3）在ArcGIS中建立交通小區(qū)可達性評估模型以評估不同小區(qū)的可達性。最終通過ArcGIS 對結果進行空間分布可視化處理后得到城關區(qū)交通小區(qū)可達性總體分布特征圖，如圖4所示。

圖4 城關區(qū)交通小區(qū)可達性總體分布特征圖

由圖4 可知，城關區(qū)交通小區(qū)時間可達性在5 分鐘以內的有7個，均位于城區(qū)核心區(qū)域，該區(qū)域公交線網(wǎng)密集，站點數(shù)量多，故時間可達性較好。時間可達性大于15分鐘的有7個，均位于城關區(qū)的邊緣區(qū)域。

2.3 資源配置空間均衡性評估

基于全局莫蘭指數(shù)利用ArcGIS 的空間自相關工具可得到拉薩市城關區(qū)交通小區(qū)的常規(guī)公交時間可達性的I值為0.67、Z（I）為9.82，同時p值小于0.01。結合表1、表2 的具體含義分析可知，拉薩市城關區(qū)交通小區(qū)的時間可達性存在顯著的空間正相關性。

在空間自相關工具檢驗結果的基礎上，基于局部莫蘭指數(shù)利用ArcGIS 的聚類和異常值分析工具對拉薩市城關區(qū)內的交通小區(qū)常規(guī)公交資源配置均衡性進行評估，結合表3 的具體含義可將其劃分為3 種不同類型，如圖5所示。

圖5 城關區(qū)常規(guī)公交資源配置均衡性類型圖

從圖5 可以看出，研究區(qū)域被劃分成了配置優(yōu)越型、配置落后型和配置低谷型三種類型。常規(guī)公交資源不均衡配置是以下問題導致的：公交線路規(guī)劃不合理，線路網(wǎng)密度低、重復率高，層級結構不夠合理，導致常規(guī)公交資源分配失衡；部分交通小區(qū)存在沒有設站和距最近站點步行距離較遠的現(xiàn)象。

3 改善策略

根據(jù)常規(guī)公交資源配置空間均衡性評估結果，針對拉薩市居民對常規(guī)公交的出行需求提出以下改善策略，以期促進城市的可持續(xù)發(fā)展和居民的出行質量。

3.1 公交線路

為合理分配不同交通小區(qū)之間的常規(guī)公交資源，在拉薩市進行全面的公交網(wǎng)絡規(guī)劃以確保線路覆蓋到各個交通小區(qū)。基于此針對不同配置類型區(qū)域制定差異化的優(yōu)化公交線路方案：在配置優(yōu)越型區(qū)域減少不必要的路線重疊使公交更具效率；在配置落后型和配置低谷型區(qū)域擴充公交線路數(shù)量，最大程度上提高服務頻率和公交可達性。并在社區(qū)（村）設立居民出行意見反饋通道，定期了解居民對常規(guī)公交的需求，進而通過深入交通調查結果增加線路、擴展服務范圍和調整線路等方法提升線路覆蓋率。

3.2 公交站點

對于站點設置相關部門應向當?shù)厣鐓^(qū)和居民征求建議以了解具體出行需求，進而結合人口密集區(qū)域和交通樞紐位置確定增設站點位置，使站點盡可能覆蓋所有居民活動頻繁區(qū)域，如居住區(qū)、朝圣區(qū)、醫(yī)療區(qū)、教育區(qū)、商業(yè)區(qū)等。同時在未設立公交站點或站點較少的交通小區(qū)增設站點，站點的設置應當使站點與各交通小區(qū)的公共空間出入口的距離控制在100m以內，并在每個站點設置實時信息牌，提供關于公交車輛到達時間的準確信息以減少等待時間，最大限度的減少出行人群步行距離和候車時間以提高公交便利度。

4 結語

提升常規(guī)公交資源配置均衡性對于實現(xiàn)拉薩市可持續(xù)發(fā)展和居民出行公平具有重要意義。以拉薩市城關區(qū)為研究對象，基于城關區(qū)常規(guī)公交和交通小區(qū)可達性計算結果，運用莫蘭指數(shù)對該區(qū)域常規(guī)公交資源空間配置均衡性進行測度，根據(jù)測度結果將研究區(qū)域劃分為三種不同類型，繼而針對居民出行需求從線路和站點方面提出改善策略，旨在提升公交資源配置均衡性。本文僅選取拉薩市城關區(qū)作為研究區(qū)域，導致改善策略對于其他城區(qū)的適應度較低，在今后研究中將擴大研究區(qū)域范圍，針對其它城區(qū)進行公共交通資源空間配置均衡性測度，以提出更完善的改善措施，實現(xiàn)拉薩持續(xù)健康發(fā)展。