基于地理国情数据的合肥市轨道交通站点服务压力分析

殷年

(合肥市测绘设计研究院，安徽 合肥 230061)

1 引 言

合肥市是安徽省省会，全省政治、经济、文化、信息、交通、金融和商贸中心，是长三角城市群副中心城市，正朝着“大湖名城，创新高地”的美好愿景打造现代化综合交通系统，城市轨道交通正是该系统的重要一环。轨道交通可以有效缓解地面交通压力，提高城市运转效率，进而促进城市经济的发展。然而轨道交通线路和车站建设成本高、风险大，尤其是车站的建设会长期影响运行效率和社会经济效益。因此对于轨道交通的线路的空间分析和规划，地铁站的选址等工作具有重要意义。

很多学者都对城市轨道交通的建设展开了研究。魏金丽提出以站间距和站点个数为约束条件的站点布设方法，并建立以系统成本最小为目标函数的轨道交通站点间距优化模型[1]。杨丽媛综合应用德尔菲法、层次分析法、嫡权法、模糊物元分析理论和最优度理论建立了城市地铁站点选址三级评价指标体系[2]。周玮民在吸收国内外众多学者研究成果的基础上，探讨了TOD模式下城市轨道交通站点用地开发模型[3]。秦观明建立城市轨道交通接驳方式选择模型和客流吸引范围模型，探讨各种接驳方式的分担率以及基于不同接驳方式的客流吸引范围[4]。郭延永提出从线路长度、运营车辆数量、站点数、行驶总里程、建设投资额、客运总量等方面对轨道交通进行评价[5]。李向楠基于站点自身特点和站点环境特征等相关的11个因素，利用k-均值聚类探索了城市轨道交通站点的分类方法[6]。杨佳璇研究了新加坡，东京等城市的轨道交通接驳体系在提升其接驳体系时空效率的一般方法，为建立便捷、高效的轨道交通接驳体系提供重要基础参考和标准[7]。师帅一等构建了用于评价某一地铁站点在整个地铁网络中相对便捷程度的地铁站便捷指数[8]。王光波等学者从发展规模、运营状况、经营状况三个方面对轨道交通进行评价[9]。顾华伟、郭鹏等人相继补充了轨道交通系统利润、轨道交通从业人数等为城市轨道交通与社会经济发展的指标[10]。吴韬等构建了站间和站域可达性两个指标来度量城市轨道交通站点可达性并对其空间格局进行了综合评价[11]。以上学者们的研究都为城市轨道交通的建设和城市的综合发展做出了重要贡献。

本文对合肥市现存轨道交通线路和站点进行了空间分析，对合肥市地铁线路的分区分布，站点的承载压力和接驳能力进行研究，分析现存轨道交通站点的服务压力，并提出优化意见和接下来的发展方向，以提供给有关部门作为辅助规划和决策的依据。

2 研究区、数据源与研究方法

2.1 研究区概况

截至2019年12月，合肥市共有3条在运行轨道交通线路：1号线北起合肥火车站，南至九联圩，全长 24.58 km，车站23个(换乘车站2个)；2号线西起南岗，东至三十埠，全长 27.76 km，车站24个(换乘车站2个)；3号线北起相城路，南至幸福坝，全长 37.28 km，车站33个(换乘车站2个)。3条线路总运营里程约 89 km，车站77个(换乘车站3个)。在建地铁线路有两条：4号线西起鸡鸣山路，北止东方大道，全长 41.37 km，车站31个(换乘车站4个)；5号线北起汲桥路站，南至贵阳路站，全长 40.2 km，车站33个(换乘车站4个)。两条在建轨道线路总里程约 81.5 km，建成后将新增56个车站，7个已建成车站升级为换乘车站，换乘站总数达到10个。

2.2 数据来源

本文所用数据主要源自：2019年地理国情监测数据，采用CGCS2000国家大地坐标系，高斯-克吕格投影3°分带，带号117，其内容主要包括：

(1)合肥市行政区划矢量数据面状要素；合肥市公共交通数据库，包含轨道交通线路线状要素，轨道交通站点点状要素，公交站点点状要素。

(2)合肥市统计局统计数据，主要包括，合肥市按社区统计的人口数量数据，合肥市交通发展统计年鉴

(3)合肥市交通发展年度报告，主要包括合肥市交通发展的各项指标，轨道交通方面包含轨道交通线路运营情况，线路里程，站点数量，站点等级，以及在建轨道交通线路情况等。

2.3 研究方法

本实验的技术路线图如图1所示：

图1 实验技术路线图

(1)人口格网与网络数据集构建

处理人口数据的方法是人口的格网化。人口普查数据通常反映的是行政单元内的人口总数情况，单元内部呈平均分布，边界有较明显的间断甚至突变。以较小单元为规则格网的人口数据为小尺度的人口分布格局分析提供了数据支撑，能为社会、政治和经济等各方面的分析提供较准确的人口分布数据[12]。本文基于合肥市统计局提供的按社区统计的人口数据，按 100 m边长生成规则正方形格网，处理范围规定在合肥市辖区范围。

(2)轨道交通站点服务区构建

在分析关键点的空间邻域范围常采用生成缓冲区的方法，基于点要素的缓冲区，通常以点为圆心、以一定距离为半径的圆[13]，但是圆形缓冲区存在实际应用的不合理性。在分析轨道交通站点的服务范围时，目标区域与站点之间在空间上可能是不可达的，行人抵达站点需要沿着道路行进而不是沿着两点连线直线前进，因此沿着城市路网划定服务区更加合理。利用城市道路矢量数据生成网络数据集，加载轨道交通站点作为兴趣点，沿道路网络分别生成 500 m、1 000 m、1 500 m服务区。

(3)站点服务区空间分析与核密度估计

核密度估计(kernel density estimation，KDE)是分析空间要素聚集效应的一种重要的非参数化方法，通过将整个研究区域生成一个光滑的密度表面来分析点事件的空间聚集特征，找出事件的高发区域，在经济、人口统计以及影像分类处理等方面都有广泛应用[14]。

将轨道交通站点 500 m服务区同人口格网和城市公交站点矢量数据进行空间叠加，统计其数量，分析各站点在服务区内服务人口和接驳公交车站数量上的分布特征。对该指标进行核密度分析，对核密度获取结果进行等级划分，以表示各个站点的人口服务压力。

3 轨道交通分区建设现状分析

3.1 运营里程现状

合肥市共有7个行政区，其中经开区在空间上分为北区和南区两部分。除经开北区外，合肥市其他行政区域均有轨道交通线路覆盖。蜀山区所含轨道交通线路最长，达到 22.38 km，而轨道交通线路密度最大的区是瑶海区，其密度达到了 0.3 km/km2。庐阳区和新站区在轨道交通里程和线路密度上均处于全市落后地位，这主要是由于合肥北部人口密度相对低于中部和南部，且面积较大，发展也相对落后。随着北城区建设的不断完善，轨道交通的配套建设也要及时跟进。分区运营里程统计如表1所示，其空间可视化如图2所示。

各区轨道交通长度统计 表1

3.2 站点服务现状

整体来看，合肥市地铁站点500 m服务区覆盖人口不到20%，总体偏低，合肥市地铁建设尚在初级阶段。对比来看，瑶海区和蜀山区地铁覆盖人口比例较高，接近三成。这是因为这两个区的轨道交通线路经过的都是人口稠密地区，未来新建的4，5号线依然会经过这两个区，其轨道交通覆盖人口将会进一步提升；而新站区和经开区则偏低，地铁覆盖度不足，居民选择地铁出行相对困难，一方面是这两个区面积较大人口较分散，另一方面区域内轨道线路较为匮乏。具体分区情况如表2和图2所示：

图2 2020年合肥市分区轨道线路概况

地铁站点500 m服务区覆盖人口统计 表2

3.3 轨道交通接驳现状

轨道交通站点接驳度指一个轨道交通站点周边 500 m服务范围内连接其他各类型交通站点的数量。该指标越高，此区域轨道交通站点与其他类型站点的接驳越好。从表3中可见，合肥市市区平均每个地铁站点 500 m服务区内有2.57个公交站点，其中平均接驳度最高的为庐阳区，平均每个地铁站 500 m范围内拥有4个公交站点；最低的是高新区，仅有1.66个。接驳度越高，代表该区域地铁对公交的换乘更便捷，市民出行选择更丰富，交通运转效率更高。高新区、包河区和新站区这几个接驳度较低的区需要加强地铁站点和公交站点的配套规划，提升公交和地铁的联动能力，以提高区域内公共交通综合水平。

图3 地铁站点500 m服务区覆盖人口

轨道交通站点接驳情况 表3

4 轨道交通站点服务分析

4.1 合肥市站点服务人口统计

对轨道交通1，2，3号线的三类服务区的服务人口进行统计，其中：

1号线500 m服务区共服务152 828人，1 000 m服务区共服务 473 930人，1 500 m服务区共服务 624 262人。合肥市城区总人口约393万人，一号线服务人口约占总人口的15%；

2号线500 m服务区共服务278 601人，1 000 m服务区共服务 703 164人，1 500 m服务区共服务 915 907人。2号线服务人口约占总人口的23%；

3号线500 m服务区共服务334 183人，1 000 m服务区共服务 722 549人，1 500 m服务区共服务 1 088 206人。3号线服务人口约占总人口的27%。

三条线路1 500 m服务区总共覆盖了2 183 640人，占到合肥市总人口的约55%。

4.2 合肥市站点服务压力分析

接驳度定义：目标设施点周围沿路网通行 500 m范围服务区内所拥有的其他类公交转运设施的数量(此处选取公交车站为例)，接驳度越高，说明该站点周边公共交通设施越丰富，转运能力越强，人员流动效率高。如图4展示的是一号线各站点 500 m服务区服务人口和其接驳度情况。

图4 轨道交通1号线接驳度统计图

选取长淮站和秋浦河路站为例，长淮站 500 m服务区内共生活 18 000余人，拥有5个公交站点，秋浦河路站 500 m服务区内工生活 21 000余人，却只有2个公交站点。说明秋浦河路地铁站附近公交设施严重不足，居民出行方式受限，一方面会造成许多本可以选择公交出行的居民不得不选择地铁，加重地铁运载压力，造成早晚高峰地铁站拥堵，另一方面，需乘公交车出行的居民以及从该站下地铁转乘公交的乘客也会受制于站点的数量而花费更多时间排队或者步行到更远的车站乘车。

在此基础上，本实验统计全合肥市所有轨道交通站点服务人口及其 500 m服务区公交站点接驳情况，结合其服务人口数量，归一化后将两个指标进行核密度分析，在此基础上对各个站点的服务压力进行分级，绘制如图5所示专题图：

图5 2019年合肥市各轨道交通站点服务压力

从图5可知，轨道交通接驳压力较大的地区主要集中在：

(1)大东门到合肥站一带，该地区为合肥市中心区的核心商业区，小范围内有大量居民住宅及火车站，客运站，及地铁换乘车站，客流压力大，需尤其注意配套设施建设和节假日及早晚高峰的人流疏导，未来可考虑新增轨道交通线路，增设公交线路和公交、出租车和网约车停泊站点，老旧城区改造和道路拓宽等工程，提升该区域交通运转能力

(3)北城区一里井、海棠站附近，包河区葛大店-朱岗附近，省博物院站附近。以上三个区域分别位于合肥北城区主干道临泉路沿线，包河区主干道包河大道核心路段，蜀山区主干道习友西路与翡翠路交口。该三处的共同特点是周围有大量居民小区，属于住宅密集型地段，人口密度大，需重点考虑早晚上下班高峰时期的客运压力，未来可考虑新增地铁支线，新增路面公交，以及增加解决最后一公里问题的共享单车，共享电瓶车数量及其停车点的数量，以缓解交通压力。

(3)西七里塘站及其周边站点，西七里塘为换乘车站，同时也是合肥主城向西南方向政务区、高新区的交通枢纽，尤其是向南的政务区拥有大量写字楼，企业密度大，是很多合肥人工作的地方，因此西七里塘承担了老城区与高新、政务区之间的通勤换乘的重任，加上本身所处地带住宅较多，早晚高峰时段极易造成人流拥堵。未来可考虑多增设几条南北走向的轨道交通线路，以缓解该站点的换乘压力，同时丰富该区域立体交通网络，形成地下轨道、高架、路面共同运转的高效交通枢纽。

5 结 语

十三五期间，合肥市轨道交通实现从无到有，从单线时代到换乘时代，仅仅用了不到5年的时间，虽然相比其他中部省会城市尚有一定差距，但到2020年年底，合肥已接近拥有5条轨道交通线路，建设速度位列中部城市第一，不断追赶其他城市的发展脚步，这正是“合肥速度”最好的体现。

习近平总书记指出，我国的主要矛盾已经变成“人民日益增长的物质文化需要同不平衡不充分的发展之间的矛盾”，合肥市在轨道交通事业的发展过程中也要避免“不平衡不充分”的发展模式，既不盲目追求发展速度，也注意到各区间协调均衡，做到站点布局合理、井然有序，配套设施建设完善，交通运转效率会更高。

轨道交通极大地丰富了市民的出行选择，增加了城市交通运转效率和能力，为城市的经济社会发展带来了强劲动力。相信随着4、5号线的陆续开通运营，合肥轨道交通的服务人口将继续增加，服务质量将进一步提高，让越来越多的百姓享受到轨道交通带来的便利。