基于POI复合匹配用地预测的公厕需求研究——以成都市青羊区为例

陈 芊，李竹颖

（成都市规划设计研究院，四川 成都 610041）

1 引言

自2018 年，成都市以城市工作的“一尊重五统筹”和公园城市建设的“人城境业高度和谐统一”为主线，扎实推进生态环境保护、优化基本公共服务、全面提升城市功能品质［1-2］。在城市环境品质方面，公共厕所作为城市环卫设施规划中重要的组成部分，对市民日常生活的便利性、城市旅游的舒适度与城市总体形象都有着重要影响。《成都市城乡“厕所革命”实施方案》中提出从科学规划布局、强化建设改造、加强管理服务、建设智慧公厕、创新建管模式、加快法规修订及加强宣传引导七大方面推进公厕向精细化和智能化发展［3］。公共厕所布局应重点关注公众聚集和流动频繁的场所，实际流动人群需求决定了公共厕所的需求，可通过不同规模的设施对人流的吸发量，来测算实际流动人群。如何根据人流的出行特征对其进行分类并进一步科学地划分公共厕所布局密度是进行设施布局的基本条件［4］。

在POI（Point of Interest，兴趣点）数据的应用方面，目前已有的研究主要集中在对城市空间结构特征、功能区识别、设施评估优化方面［5-7］。相较早期研究，当前的公厕规划布局研究已经开始加入新兴数据源并最大化数据量来真实模拟实际人流的空间分布特征；同时在公厕规划中更加注重社会公正的表达，对男女蹲位比例、第三性别公厕等都提出了建设要求。

本研究以成都市青羊区为研究区域，通过对POI 数据的分析得到人群出行特征，获得公共厕所的需求分布特征，进而为公共厕所的规划布局提供依据，这具有理论和现实中的多方面意义。

2 材料与方法

2.1 POI 数据核密度分析

POI 是地理信息系统中的一个术语，泛指一切可以抽象为点的地理对象，尤其是一些与人们生活密切相关的地理实体，如学校、银行、餐馆、加油站、医院、超市等。每个POI 包含名称、类别、坐标、分类4 方面信息，其中分类包括一级类和二级类，每个分类都有相应行业的代码和名称，方便信息采集的记录和区分。POI 的主要用途是对事物或事件的地址进行描述，能在很大程度上增强对事物或事件位置的描述能力和查询能力，提高地理定位的精度和速度。

本次研究分析抓取2020 年6 月百度地图上美食、购物、生活服务、旅游景点、休闲娱乐、运动健身、教育培训、文化传媒、医疗、交通设施、金融和政府机构共计12 大类73 小类POI 数据，如表1 所示。基于青羊区三环内城区基本建成，运用POI 数据表征三环内城市现状人流活动情况。

表1 POI 数据分类Table 1 Classification of POI data

运用ArcGIS 软件对抓取的POI 数据进行核密度分析和可视化处理，核密度分析能够直观地反映出不同类别POI 数据在指定邻域范围内的单位密度，以此判断不同类别POI 设施对人群的吸引程度及其空间分布。例如可使用核密度分析功能，将区域内美食类POI 数量以核函数的变化趋势分布到指定的圆形邻域内，重叠区域进行加和，最后得到区域内各处美食类POI 对人群的吸引程度。

2.2 POI 复合匹配用地预测法

POI 复合匹配用地预测模式如图1 所示。

图1 POI 复合匹配用地预测模式Figure 1 Pattern of POI composite matching land prediction

利用POI 数据核密度分析法，对青羊区进行邻近设施需求评价和交通便利性评价，并形成人流吸引综合评价（三环内）；同时考虑城市不同强度分区和中心结构差异的影响，通过地块匹配的方式，得到不同区域的公厕需求计算分区，结合各类用地的需求评价值和人流吸引综合评价，得到人流密度等级评价的空间分布。结合标准对不同的评分区间确定不同的公厕设置密度，在此基础上按照交通小区分区形式进行统计，得到每个交通小区需求公厕点位数，并与现状用地构建POI和用地的对应关系，作为公厕规划布点的依据。

2.3 青羊区现状公厕点位评估

2.3.1 公厕分布基本情况

对青羊区城管部门建设和管理的公厕进行统计分析，至2020 年8 月，青羊区共有公厕154座，其中移动式44 座、固定式110 座，三环外仍有大量用地未建成公厕（图2）。因青羊区三环内较多用地已按规划形成，而三环外还有大量待发展用地，选取三环内作为现状公厕的分析范围，选取固定式公厕作为研究对象。

图2 青羊区现状公厕分布Figure 2 Distribution of public toilets in Qingyang District

青羊区三环内固定式公厕密度达6.35 座/km2，其中草市街街办密度最高，达到17.65 座/km2，府南街办密度最低，为1.93 座/km2，部分街办未能达到3～5 座/km2的密度要求。根据规范要求的设置间距，公厕根据规模大小确定服务半径为200～600 m，如表2 所示。

表2 各街办公厕服务面积占比情况Table 2 Proportion of service area of public toilets in subdistrict office

三环内公厕服务面积仅占青羊区（三环内）总面积的42%，其中金沙街办、府南街办公厕缺口较大。

2.3.2 三环内现状固定式公厕服务能力与需求匹配分析

从公厕现状需求分布来看，需求大的区域集中在文殊院、宽窄巷子-人民公园、杜甫草堂3 个片区。按200 m 最小设置半径，大量区域无法覆盖，包括部分需求最旺盛区域（红色区域）需求；按600 m 最大设置半径，现状固定式公厕无法完全满足所有区域需求，如图3 所示。

图3 现状固定式公厕200 m 及600 m 半径服务能力覆盖情况Figure 3 Coverage of service capacity of 200 meters and 600 meters of current fixed public toilets

2.3.3 公厕现状问题

对于固定式公厕，《城市环境卫生设施规划规范》《环境卫生设施设置标准》均要求（固定式中）独立式公厕建筑面积大于等于60 m2；《成都市15 分钟基本公服圈规划标准》中要求公厕建筑面积大于等于100 m2。青羊区现状固定式公厕中，建筑面积60 m2以下45 处，占比41%，建筑面积60～100 m240 处，占比86%，均不满足相应技术规范的要求。对于移动式公厕，存在未配备管理间及无障碍厕所间等不满足建设标准的问题。

3 结果与讨论

3.1 人流吸引综合评价

CJJ 27—2012 环境卫生设施设置标准和GB/T 50337—2018 城市环境卫生设施规划标准等技术规范中要求对城市公厕设置密度进行计算，或者通过对出行人群密度和人流密集程度的分析，分区设置公厕密度和服务半径（步行4～5 min 可达），以此分析指导公厕数量和布局。

根据《成都市中心城区建设项目交通影响评价技术导则》（2010）中的设施分类标准，将表1中11 类（交通设施除外）原始POI 数据整合为医疗（医疗类POI）、餐饮（美食类POI）、政府机构（政府机构类POI）、文化活动设施（文化传媒类POI）、教育培训（教育培训类POI）、体育设施（运动健身类POI）、商务商业（购物类POI、休闲娱乐类POI）、生活服务设施（生活服务类POI、金融类POI）、旅游休闲（旅游景点类POI）共计9类邻近设施；将表1 中交通设施原始POI 数据划分为公交车站及地铁站2 类交通便利设施。

3.1.1 邻近设施需求分析

使用ArcGIS 软件中的核密度分析工具对9 类邻近设施进行人群需求分析，得到人群对9 类不同类型邻近设施在空间上的需求分布，如图4所示。

图4 9 类POI 邻近设施需求评价Figure 4 Demand evaluation of nine kinds of adjacent facilities of POI

将9 类邻近设施POI 对应到城市规划中的用地类别，用高峰小时出行率的人群吸发量对9 类邻近设施和2 类交通便利设施的POI 数据进行加权，如表3 所示。经过加权计算叠加后，得到青羊区三环内人群对邻近设施和交通便利设施的需求分析和空间分布，如图5 所示。

图5 邻近设施需求复合叠加评价Figure 5 Compound superposition evaluation of adjacentfacilities demand

表3 POI 数据分类及权重Table 3 Data classification and weight of POI

3.1.2 交通便利性评价

根据公交车站和地铁站点2 类交通便利设施的人流吸引特性，按照距离设施划分交通便利度分级，如表4 所示，以直线距离函数进行交通便利评价。用单个站点的每日出行人数描述2 类交通设施POI，按照表3 中高峰小时出行率的人群吸发量进行加权叠加，得到交通便利性复合叠加分析评价，如图6 所示。

表4 交通便利分级评价Table 4 Grading evaluation of traffic convenience

图6 交通便利性复合叠加评价Figure 6 Composite superposition evaluation oftraffic convenience

3.1.3 三环内人流吸引综合评价

借鉴各业态出行率折算权重，将邻近设施需求分析（图5）和交通便利性评价（图6）按照同比例权重叠加，得到青羊区三环内人流吸引综合分析评价，如图7 所示。

图7 人流吸引综合评价Figure 7 Comprehensive evaluation on the attraction of people

3.2 公厕需求预测

3.2.1 人群密度等级评价值预测

结合青羊区三环内现状用地情况，构建人流吸引评价值与用地性质之间的对应关系。参考《青羊区分区详细规划（2016—2035 年）》等上位规划的空间结构，划分青羊区的计算分区，如图8所示。确定青羊区不同计算分区中各类用地人流吸引的评价值，然后在人流吸引综合评价的基础上（图7）预测相同空间位置的人群密度等级，如图9 所示。青羊区不同计算分区中各类用地人流吸引评价值如表5 所示。

表5 青羊区不同分区各类用地人流吸引评价Table 5 Evaluation on the attraction of various types of land use in different districts of Qingyang District

图8 计算分区示意Figure 8 Calculation partition schematic

图9 人群密度等级综合预测Figure 9 Comprehensive prediction of population density grade

3.2.2 公厕数量需求预测

参考GB/T 50337—2018、《成都市15 分钟基本公服圈规划标准》、CJJ 27—2012 中不同类型用地的公厕设置密度，同时结合表5 中用地性质与评分对应关系，确定出各级评分区间对应公厕设置密度，如表6 所示，分类计算后得到青羊区公厕总需求数量为234～319 座。

表6 人群密度等级评价与公厕设置密度推荐值Table 6 Evaluation of population density grade andrecommended density of public toilets

3.2.3 需求空间分布

根据交通大调查数据和《成都市中心城区建设项目交通影响评价技术导则》（2010），将青羊区划分为若干个交通小区。公厕需求设置密度与数量均对应至每个地块，按照交通小区分区形式进行统计，取需求公厕数量中间值作为该区域需求最低公厕布点数，得到青羊区公厕需求的空间分布，如图10 所示。

图10 最低需求公厕数预测空间分布Figure 10 Space distribution of forecast of minimum demand for public toilets

3.3 公厕点位规划布局

3.3.1 控规点位分析

梳理青羊区现行控制性详细规划中的公厕点位，共计297 个，已满足公厕需求数量。但从控规点位覆盖率来看，黄田坝街道、文家街道及蔡桥街道缺口较大，以200 m 服务半径计，未达到公厕全覆盖，如图11 所示。同时，控规点位分布不均，存在公厕分布过于密集或过于稀疏的情况。

图11 控规点位服务能力覆盖Figure 11 Service capability coverage of regulatory points

3.3.2 规划布局分析

在保留现有控规297 处点位的基础上，对于经核实不违背总规强制性要求的74 处现状点位，予以保留并纳入控规。同时结合公厕最大服务半径覆盖及公厕缺口情况进行分析，共新增点位13处，其中1 处设置在工业用地，1 处结合避难场所设置，11 处结合环城生态区驿站设置。最终共规划形成公厕点位384 处，如图12 所示。

图12 规划公厕点位Figure 12 Location of planned public toilets

对于规划形成384 处公厕，结合点位密集程度，筛选出过于密集控规点位184 处（200 m 服务半径内存在2 处及2 处以上公厕），在这184 处公厕中的未建公厕或已建未达标公厕可在需求不急迫时选择后批次建设或后批次提档升级。

图13 过密公厕点位示意Figure 13 Schematic of overcrowded public toilets

在规划形成384 处公厕点位后，以600 m 服务半径分析其对青羊区的服务性及覆盖度。青羊区公厕总体覆盖比例达98%，如图14 所示，基本实现满覆盖（有缺口处也仅为黄田坝机场所在区域）。

图14 青羊区规划点位覆盖情况Figure 14 Coverage of planning points in Qingyang District

3.4 公厕建设标准

综合各类标准及成都市要求，固定式公厕建筑面积应不小于100 m2（包括附属式和独立式），由城管部门进行统一管理。同时，公厕建设应以附属式为主、独立式为辅、移动式为补充，宜与其他环卫设施合建。其中，附属式公共厕所应不影响主体建筑的功能，需临市政道路设置，并单独设置出入口，24 h 开放使用；独立式公共厕所与相邻建筑物间宜设置不小于3 m 宽的绿化隔离带。

参照GB/T 50337—2018、CJJ 27—2012、《成都市15 分钟基本公服圈规划标准》，提出青羊区公厕的建设规模指标和建设形式指引，如表7、表8 所示。

表7 公共厕所建设规模指标Table 7 Construction scale index of public toilets

表8 公共厕所建设形式指引Table 8 Guidance on construction form of public toilets

4 结论

对于公厕布局规划，由于各地区标准规范以及标准制定的指标值有所差异，故在公厕布局规划和实施过程中，与城市总体规划及实际需求相结合。通过研究成都市青羊区公厕使用人群的密集差异，创新性地构建了城市发展成熟区域的“POI-用地”嵌套分析预测法，为充分考虑城市规划用地情况，对不同区域人群出行特征强弱和公厕需求进行综合预测，为公共厕所的规划布局提供依据，能够真正面向城市未来发展趋势和需求，同时也可以为公共厕所建设规模提供一定指引。