城市居民公共自行车出行时空间特征研究

温嘉琪 王星皓 孙海文

摘要：城市交通是城市规划的重要内容，“交通流”是城市“流空间”研究的典型应用，传统的道路建设规划基于城市人口规模与用地属性，从城市层面组织交通流，不能够满足城市居民对日常交通出行的实际需求。本文利用互联网爬取公共自行车开源大数据，运用时空间核密度聚类方法对物质环境慢行交通公共自行车站点分析。近年来大数据平台的发展，大样本的城市居民用户群体使用数据来研究出行模式，可以为公共自行车后续投放提供依据，改善慢行交通资源分布不均状况，引导城市交通规划与土地利用调整，促进公共交通良性可持续发展，大数据下的智慧城市研究成为新趋势。

关键词：公共自行车 时空间特征 出行行为 时间地理学

引言

随着我国城市化和机动化的快速发展，城市中原有的计划经济体制下单位制小区逐渐被市场化，职住分离越来越普遍，城市居民的出行距離、出行花费、出行耗时也随之增加。城市发展中私人汽车大规模使用引发交通拥堵、环境污染、资源紧张、交通事故、老旧小区停车难、新建小区停车贵等问题。已严重影响城市居民日常工作的效率和生活的质量，城市的可持续发展。时空间行为研究重视城市空间现象的重构与解释，从行为角度解释城市空间与居民个体出行行为之间的影响联系，为理解我国城市空间变迁中居民出行行为模式提供了一个全新的视角。城市中短距离出行慢行交通方式在耗时花费体现出优势，居民短距离出行需求旺盛与慢行交通长期路权挤压不受重视不相适应，我国时空间行为理论研究因数据获取难度大精准性低等原因发展滞后。

目前，国内外学者对公共自行车的研究主要集中在问题（现象描述）—解构（供需平衡）—重构（交通可持续发展）研究范式。1公共自行车使用现状问题和对策。1965年在荷兰阿姆斯特丹首次出现由政府免费提供使用，2008年以来我国北京、上海、杭州等大城市开始布局，目前我国公共自行车投入量最大使用城市最多的国家。学者们通过分析公共自行车和共享单车的发展历程，使用现状和存在的问题，政府引导企业合理发展市场规模，探索合理的盈利模式，制定相关的法律与监管措施，为管理者提供制定政策的理论。根据用户的出行偏好，实施一些激励政策，对居民宣传教育，提倡使用绿色出行工具，满足日常生产生活需要。2公共自行车供需平衡优化。对公共自行车的站点分布进行道路网络可视化分析，对共享单车站点初次分配，合理布置站点以及电子围栏，同时对使用过程中，共享单车的潮汐流进行再分配，合理管理热点区域的借车与停车需求，优化调度方案，降低调度运营成本，提高用户的满意度。3居民出行交通公平正义研究。学者们使用调查问卷对用户的出行基本特征进行描述，包括性别，年龄，收入，学历，驾照有无私驾车，出行时间，目的地等，分析用地性质与天气等影响因素。但缺乏进一步的归类研究，为弱势群体公平使用公共服务。国内最有代表性的城市时空间行为主义地理学者柴彦威，认为城市居民的微观时空间行为研究要结合我国城市化宏观背景，从城市居民活动时空间分布等多维度，分析我国城市化制度—社会—空间转型对居民个人生活的的影响。

1研究区域概况、数据来源与分析方法

1.1研究区域概况

本研究范围主要以西安市中心区域，包括长安区、雁塔区 、未央区、灞桥区、莲湖区、碑林区、新城区，重点研究西安市公共自行车站点空间分布关系。西安城市公共自行车服务管理有限责任公司2013年成立，截止2021年6月，上架自行车10万辆，有桩站点1943个，无桩站点2000个。

1.2数据来源与分析方法

本文数据来源于爬取西安市公共自行车官网开放数据，每2分钟进行一次站点公共自行车使用数据的抓取，形成2020年3—4月数据集。获取的字段信息包括，采集时间、站点编号、站点经纬度、桩内可租车辆数、可还车辆数、站点桩位数。

本文采用核密度分析、缓冲区空间分析方法，从空间集聚、分布形态、空间组织关系等进行分析，对西安市公共自行车系统的空间分布格局和空间关系总结。

城市公共自行车的时空间特征

2.1 总体时空间特征

2.1.1 总体时间特征

选取西安市2020年4月1日的数据，整体上系统从早晨7点到晚上20点期间被用户使用，早上8点和下午18点出现明显的早晚高峰。全天借车辆64924次，还车量64846次。从借车辆来看，上午使用量更加集中，下午高峰期过后仍然有几个小时小规模使用。

西安市公共自行车的站点容量车辆配置，经过核密度分析，主要分布在20-55辆之间。20-30辆占比36.9%，30-40辆占比27.6%，40-50辆占比14.96%，50-55辆占比17.5%。

2.1.2 总体空间特征

（一）分布形态分析

使用ArcGis对主城区内公共自行车站点进行300米缓冲区分析，发现西安市大多数站点基本可以实现取还车服务，对西安市公共自行车站点500米核密度分析，现有站点已实现最后一公里全覆盖。

西安市公共自行车站点布局与城市发展的方向“东北西南走向”规划相适应，公共自行车站点布局由城区向郊区拓展，城区站点峰值区沿地铁线路公共交通枢纽布局的特征。西安市长期以来城市化整体向南拓展，在大学城和住宅区配套公共自行车站点设立。考虑到南部空间有限后备土地资源较少，西安市后续规划中突破陇海线铁路的限制，在北部布局了新的产业功能区，可见西安北站附近也有布局有连续的公共自行车站点。

（二）热点区域分析

西安市公共自行车站点布局内部空间分布不均衡，采用核密度方法进行聚类。从西安市公共自行车供应热点区域来看，站点分布呈”市区多核心集中，郊区分散分布”特征。商圈是以商业街为中心，沿着一定的方向和距离吸引居民活动的区域范围的综合体。主要分成商业区、住宅区、文教区、办公区、工业区等。商圈内商业活动频率高，人口密度高，交通便利。西安市公共自行车站点分布突出的商圈主要在5个高值区域，钟楼小寨曲江商圈，高新商圈，北部商圈，长乐商圈，大学城新校区商圈。

（1）钟楼商圈是西安时间最早商圈，商业等级和规模都比较高，购物中心和百货商场。如世纪金花购物中心、百盛购物中心、中环广场、开元商场、万达广场等。小寨商城属于新建商业集聚了众多高校，带来了大量的学生消费群体。周边有赛博数码、赛格、百汇、豪邦购物广场、百盛购物中心、金鹰购物中心等。曲江商圈打造的国家级文化产业园区，以旅游消费、休闲购物为主。主要有大唐芙蓉园、大唐不夜城等特色鲜明的文化旅游商业体验。作为西安市传统的区域，教育、商业、住宅等完善，景点较多也是游客的集散地。

（2）高新商圈以高新路和科技路组成的中高端消费商圈，有大型的高档社区，20多家金融机构和商业银行网点。例如世纪金花、金鹰国际购物中心、国美电器、徐家庄精品商城，集聚了重要的产业园区，提供了大量的工作机会。

（3）北部商圈依托现代制造业区的建设发展专业市场。以未央新城等大项目带动发展现代商贸、物流、生态人文旅游等现代服务业，打造北部新型商圈。主要有大明宮建材市场群、北二环汽车销售中心、华圣物流科技园、西北农副产品批发中心等，发展装备制造物流产业集群。

（4）长乐商圈打造西北地区最大的小商品集散地，以服装鞋帽、轻工业批发零售为主。如白马世纪广场、西北商贸中心、义乌中国小商品城、多彩新天地购物广场等，满足市民小商品的批发与销售。

（5）大学城新校区商圈，长安区沿长安街先后建设了西安邮电大学、政法大学、陕西师范大学、西北大学等。在大学周围有万科中心、GOGO街区、盛世商都、澳堡时代广场，主要的用户是学生、高校老师和后勤服务群体。

3.公共自行车站点布局影响因素

从西安市公共自行车供应热点区域来看，该特征和西安市城市规划相适应，主要是经济发展水平、人口密度、交通通达度相关。

经济发展水平

公共自行车站点的布局受到区域内经济发展水平的制约，中心城区基础设施完善布局较多，郊区布局相对稀疏。在建成区环境好开发相对成熟的地块设置，老城区和市内商业旅游资源丰富的位置站点布局较多，对于在建或者待开发的区域建设布局较为稀疏。

（2）人口密度

公共自行车系统建设目的是方便城市居民短途出行需求，大型住宅区、商业区、工业区和就业机会多的区域会产生大量交通流需求，站点布局数量多密度大。

（3）交通通达度

从西安市路网布局，公共交通线路，轨道交通来看，公共自行车站点与市内交通布局相一致。西安市二环路内和三环路内的交通重叠区域是站点布局的集中区。公共自行车主要解决短距离出行，和“最后一公里”的接驳完成与其他公共交通的衔接。

4结论

城市公共自行车系统由政府统一规划建设，使用过程中公共自行车系统热点区域供需不平衡等问题日益突出，导致公共自行车系统使用周转率不高。在此背景下，很多学者对公共自行车系统规划、系统平衡、系统预测方面进行了研究。也有学者基于居民不同出行目的角度探索公共自行车使用的时空间特征的研究，从社会空间公平正义角度层面来研究公共自行车出行行为较少。今后针对城市化出现的单位制解体、老龄化、社会公平正义、以及弱势群体的出行进行深入的研究。

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作者简介：温嘉琪（1992.09——），男，汉族，山西省晋中市，硕士，城市与社区规划，西安外国语大学，陕西省西安市