新时期公交站场等级划分模型研究

陈 军 郑波涛 何 川 张 弛

（1.重庆城市交通开发投资（ 集团） 有限公司，重庆 401121；2.重庆城市综合交通枢纽（ 集团） 有限公司，重庆 401121；3.重庆交通大学交通运输学院，重庆 400074）

随着小汽车数量的高速增长，全球各大城市交通拥堵情况愈发严峻，优先发展公共交通是解决城市交通问题的关键途径，“公交都市”已经成为全球都市的发展方向。公交站场作为城市公共交通系统的重要基础设施，其建设规模与服务配置水平对公交出行体验有着显著影响，合理规划公交站场是引导居民优先选择公交出行的前置条件。

目前对公交车站规划的研究主要集中在站点的选址、布局和建设规模，Alonso等[1]、Chen等[2]建立双层规划模型以优化公交站间距；魏明等[3]利用两阶段启发式算法，计算站场的最佳位置和泊位数，获取最佳的公交站场选址方案；许奇等[4]构建基于延误折算方式的系统延误模型，判断不同机非流量条件下公交车站布置形式的选择；Yao等[5]分析了港湾式公交车站对道路通行能力的影响；李传成等[6]测算铁路客运量、公交分担率、环境空间比等关键年参数，建立了铁路客运站站前公交车场规模预测模型。尚未有研究对公交站场进行系统的规划与分类，本文分别从换乘功能和开发模式两个角度，构建公交站场等级划分模型，为科学规划与建设公交站场提供理论依据。

1 公交站场等级划分模型

1.1 换乘功能分类指标选取

根据公交站场周边用地性质及其可达性，选取交通枢纽可达性、轨道可达性、居住区可达性、周边业态种类4个指标[7-13]：

（1） 枢纽可达性，公交站台至最近的对外客运交通枢纽（对外客运交通枢纽指城市本身与城市范围以外地区之间的交通网络旅客运输线路的交汇点，包括机场、火车站、汽车站、港口码头等） 步行时间，单位为min，站场周边1 km范围内无对外交通枢纽记为+∞。

（2） 轨道可达性，公交站台至最近轨道车站出入口步行时间，单位为min，站场周边1 km范围内无轨道车站记为+∞。

（3） 居住区可达性，公交站台至最近住宅小区出入口步行时间，单位为min，站场周边1 km范围内无住宅记为+∞。

（4） 周边业态种类，公交站场周边存在的业态种类总数，包括商业、办公、住宅、教育、医疗、公园景区等，单位为类。

1.2 开发模式分类指标选取

根据公交站场本身及其周边用地情况、建设条件，选取占地面积、地理区位、交通集散条件、道路运行条件、商业体量、住宅体量、开发强度、土地地价、轨道可达性共9个指标：

（1） 占地面积，公交站场用地面积，单位为万m2。

（2） 地理区位，分为内环以内、内环以外环以内、外环以外，分别记为1、2、3。

（3） 交通集散条件，根据交通可达性情况进行判定：有2条及以上的集散通道，且其中1条为具备开口条件的主次干路，周边路网密度较大，路网级配合理，为交通集散条件较好，记为1；2条集散道路均为支路或仅1条集散干道，但道路衔接相对较好，能快速进入干道系统，为交通集散条件一般，记为2；仅1条集散支路或周边主干道为限制开口路段，周边路网密度较小，级配不合理，为交通集散条件较差，记为3。交通可达性各情况示意见图1。

图1 交通可达性各情况示意图

（4） 道路运行条件，公交站场周边道路运行情况，分为严重拥堵、拥挤、缓行、通畅，分别记为1、2、3、4。

（5） 商业体量，公交站场周边500 m范围内商业建筑面积，单位为m2。

（6） 住宅体量，公交站场周边500 m范围内住宅建筑面积，单位为m2。

（7） 开发强度，公交站场地块周边500 m范围内建设空间占该区域总面积的比例 （不包括道路、公园绿地、防护绿地等），单位为%。

（8） 土地地价，公交站场周边500 m范围内所有地块的平均楼面地价，其中楼面地价等于土地总价/总建筑面积，单位为元/m2。

（9） 轨道可达性，公交站台至最近轨道车站出入口步行时间，单位为min，站场周边1 km范围内无轨道车站记为+∞。

1.3 数学模型

1.3.1 相关分析

相关性较高的指标不适宜作为聚类分析的指标划分依据，为了删减关联性强的指标，需分析指标间关联程度的强弱，具体数学处理过程如下：

（1） 指标的无量纲化处理：

（2） 皮尔逊相关系数（ Pearson correlation coefficient） 计算：

表1 皮尔逊相关系数临界标准

1.3.2 聚类分析

选择K-means聚类法，给定k个类中心，对于公交站场的样本集，按照最邻近原则把待分类样本站场划分至各个类别，然后按平均法重新计算各个类别的质心，从而确定新的类中心。一直迭代，直到类中心的移动距离小于某个给定的值，则得到站场的等级簇划分具体计算步骤如下：

（1） 从数据集D中随机选取k个站场样本作为初始的k个质心向量：

2 实例分析

2.1 换乘功能划分

截至2018年底，重庆市主城区现状公交站场共84个 （不包括临时站场），其中，枢纽站21个，首末站41个，维保场22个。由于维保场不具备乘客换乘功能，样本站场为公交枢纽与首末站共62个，对其指标数据进行相关性分析，计算结果如表2所示。

表2 相关分析结果

交通枢纽可达性、轨道站可达性、居住区可达性、周边业态种类4个指标的显著性P值均小于0.05，表明相关系数有效，相关系数绝对值均小于0.3，各项指标相关程度弱，可根据这4个指标做聚类分析。根据其换乘功能进行聚类划分，聚类中心如表3所示。

表3 聚类中心

第一类站场附近无对外客运交通枢纽，距轨道车站近，方便与轨道交通换乘，将其命名为轨道换乘型公交站场；第二类站场周边无交通枢纽和轨道车站，且距居住区较远，只能与公交换乘，命名为基本型公交站场；第三类站场距对外客运交通枢纽较近，可与城市周边或城际联系，命名为对外换乘型公交站场；第四类站场周边无对外客运交通枢纽与轨道车站，距居住社区较近，周边业态单一，以住宅为主，步行换乘可达目的地，命名为社区服务型公交站场。类型划分结果如表4所示。

表4 类型划分结果

2.2 开发模式划分

对重庆市主城区84个公交站场数据进行相关分析，其中地理区位和交通集散条件与多项指标相关系数较大删除这两项指标，其余指标相关系数如表5所示。

表5 相关分析结果

占地面积、道路运行条件、商业体量、住宅体量、开发强度、土地地价、轨道可达性7项指标的显著性P值均小于0.05，其相关系数显著有效且，各项指标相关程度较弱，可根据以上7个指标做聚类分析。根据其开发功能进行聚类划分，聚类中心如表6所示。

表6 聚类中心

第一类站场距轨道站近，周边建有部分住宅与商业，可将场站的交通功能与居住、商业、商务办公等城市功能综合在一起进行复合开发，公交、轨道站点与目的地之间实现无缝衔接，场站综合体所具备的功能更加多样化，吸引力增强，命名为综合集成型公交站场；第二类站场周边无轨道车站，住宅多，可将站场与结合商铺、购物中心、大厦等商业物业结合，同时通过公交服务聚集人气，为周边区域发展提供动力，命名为商业集成型公交站场；第三类站场占地面积大，平均地价较高，开发强度低，周边无商业，道路畅通，可将住宅与场站相结合，为居民提供更加便捷的交通出行条件，使得“最后1 km”问题得到解决，命名为居住集成型公交站场；第四类站场面积小，地价低，开发强度高，仅作为单纯交通功能的场站建设，不适宜对其进行其他功能的开发，命名为交通功能型公交站场。类型划分结果如表7所示。

表7 类型划分结果

3 结语

随着轨道交通的快速发展，城市公共交通格局由公交为骨干逐渐向轨道交通为主公交为辅发展，公交站场的功能定位也在向多元化发展。本文分别从公交站场换乘功能和开发模式两个角度，选取可量化的相关分类指标，构建了适用于换乘功能与开发模式选择的站场等级划分模型，将其运用至重庆市公交站场实例分析中，模型具有较好的适用性。