基于开放数据平台的枢纽可达性分析方法

仲小飞 孙华灿 尤雨婷

摘 要：应对加快高铁站点周边地区综合开发的时代背景，提出了基于开放数据平台的可达性评估方法。通过精确评估高铁站点的交通等时圈，确定高铁集疏运交通方式的实际影响边界，反馈以交通可达性为基础的高铁站点圈层开发理论和模式，以期为新一轮高铁站点选址、未来场站用地边界控制及站点周边用地功能布局优化提供量化决策参考。以南京南站为应用案例，验证了方法的有效性和实用性。

关键词：高铁站点；客运枢纽；可达性；时空圈；圈层理论

中图分类号：F727 文献标志码：A 文章编号：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

随着中长期铁路网规划的逐步落实，实施铁路用地及站场毗邻区域土地综合开发利用受到了国家和地方政策的大力支持，但是如何因地制宜确定合理的开发边界，避免重复既有高铁新城规划面积过大的误区引起了业界广泛的关注。虽然基于TOD理论的高铁站点圈层开发理论已经得到了普遍认可，并且已经成为当前高铁客运站周边地区实施综合开发规划的重要指导理论，但是，关于圈层划分的范围，不同的研究者依然存有不同的认识，并未形成普遍共识[1]。Peek和Hagen[2]认为车站对周边1公里范围内影响最为深远，他们按照步行方式的可达性并将高铁站点区域划分为三个圈层，第一圈层为半径100米范围内的“转换空间”，包括商务、会面设施；第二圈层为半径100-300米范围内的“车站环境”，包括商务、会面设施；第三圈層为半径300-1000米范围内的“车站地区”，包括更明确的城市设施，如居住、工作和休闲场所。Pol[1]对人流运动心理及空间物质特征的研究，从经济影响角度出发将高铁站场对地区的经济影响划分成5～10分钟基本发展区、15分钟以内的发展区以及15分钟以上的发展区，分别对应的空间距离为400～800米、1250米以及1250米以上。不同交通方式时间可达性的评估是决定高铁站点周边地区综合开发用地边界的决定性因素。

1 可达性概述

可达性是指利用特定的交通系统，从某一区位到达指定活动区位的便捷度，反映了不同空间实体之间克服空间障碍进行交流的难易程度，因此交通可达性与区位、空间尺度和空间相互作用等密切相关。交通地理学和区域经济学上常把可达性作为评价交通区位和交通网络的综合性指标。城市空间对出行者产生的阻力作用，表现为出行时间的消耗和运费费用的增加，也就是出行成本。出行成本根据分析模型的不同分为距离成本、时间成本、费用成本和综合成本。对于城市内部而言，时间通常是第一敏感要素，落实到空间层面就是距离成本。本文主要依托城市交通网络考虑高铁站点的实际影响圈层结构，因此主要考虑时间成本。

2 基于开放数据平台的分析方法

既有相对成熟的可达性分析方法主要是栅格分析法及其改进法。但是，栅格分析法需要自行建立复杂的网络模型，而且在计算时间成本时，一般会对道路网络进行简化处理，难以反映实际交通状况。随着空间感知及移动定位技术的快速发展及广泛应用，卫星导航服务技术与国民经济、社会发展越加紧密，并且逐渐深入百姓日常生活，基于地图导航服务的互联网数据开放平台为时空可达性的分析提供了一个新的视角[2]。

本文提出利用地图开放平台分析交通可达性，具体步骤如下：

（1）指定中心点。通过输入经纬度或利用地图坐标拾取工具确定。

（2）确定搜索范围。基于目标点，通过单条路径试算估算一定的范围或者直接提取指定行政区域，通过ArcMap工具箱生成栅格图，同时生成栅格中心点阵。

（3）通过ArcMap数据管理工具箱，为点阵添加经纬度坐标。

（4）利用地图的路径规划服务请求中心点到各目标点的导航路径，获取路径的实际里程和通行时间。

（5）在ArcMap中将目标点对应的里程和时间值关联

赋值给栅格或点阵。

（6）基于栅格图提取交通等时面，或者直接基于点阵生成交通等时线。

利用开放地图的路径规划服务批量获取点到点之间的交通时距，相比于传统可达性时距获取具有以下优点：地图服务商的路网数据要比研究者基于遥感影像数字化获取的数据更为精细，包含支路、巷路级别道路，且考虑了高架出入口、道路互通关系等复杂路网信息；可达性的速度测定来自于实时路况反馈，比以往基于规划时速赋值更为精确，能够较好地反映交通网络的实时通达性，弥补了以往可达性研究在时态变化上的不足。基于地图平台的可达性分析还可以选择多种常见的交通方式，如步行、骑行、公交和自驾等。在公交和自驾方式中，既可以测算基于现实路网的理想时耗，也可以计算精确到考虑交通路况的实际花费时间，可以应对不同的分析需求。

3 应用案例

以南京南站步行15分钟和自驾15分钟可达圈层为例，说明采用开放数据平台分析可达范围的应用实效。以南京南站为中心，首先以6000米为半径构建缓冲区，然后以此缓冲区为模板，生成20164个100米×100米的网格，导出数据后处理成标准的数据列表。利用地图开放平台的二次开发接口批量申请所有网格中心距离南京南站中心点的交通时间，清理存在明显错误的数据，整理获取基于南京南站枢纽中心的时间等值线（图1）。由于研究分析所选择的起点位于南京南站场站内部，考虑到从站点到出入口之间亦需要花费一定的步行时间（图2），因此按5分钟对计算时间进行扣减，即步行15分钟可达范围实际为起点20分钟可达范围，而自驾路径规划的默认起点由指定起点自动跳转至出站口附近车行道路上（图3），因此自驾15分钟即为实际自驾15分钟所能到达的范围。

由图1结合空间统计数据可知，包括突破枢纽地区规划边界约0.9平方公里范围外，南京南站步行15分钟可达面积约为5.5平方公里，接近由双龙大道，机场高速路，绕城公路和秦淮新河围合的6.03平方公里。未来随着地区道路网络的逐步加密，步行南向可达的范围还会略有扩大。相比步行而言，机动车的可达性明显拓展，15分钟内可达用地面积约为74平方公里，接近步行覆盖面积的14倍。分析结果显示，南京南站枢纽地区的规划能够印证圈层理论的主要观点，即以步行方式为主导，用地开发主要集中在1.2公里的半径范围内，与规划用地边界基本符合。若加入快速机动交通方式，空间圈层将扩充至60-70平方公里左右。

4 结束语

实施铁路用地及站场毗邻区域土地综合开发利用，正在成为政策力推的重要方向。经过第一轮四纵四横客运专线网络的建设，一部分城市高铁站点周边的综合开发已经初具成效，对其空间规划和设施布局也逐渐进入到反思与总结的阶段。对铁路枢纽交通可达性的进行评估是对过去高铁站点及周边用地规划建设得失、未来新站点用地控制以及用地布局规划优化调整的必要环节。基于数据开放平台的分析方法，充分利用了共享开放资源，可以省却大量基础性的建模工作，值得重视并进一步开发利用。

参考文献：

[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]浩飛龙，王士君，谢栋灿.基于互联网地图服务的长春市商业中心可达性分析[J].经济地理，2017，37（2）：68-75.

[3]刘淼，徐猛.基于互联网地图服务的交通时间数据使用实测及其应用设想[EB/OL].http：//bbs.caup.net/read-htm-tid-34978-page-1.html.