规划问道

【学术动态】个体出行空间分辨率尺度下的城市交通可达性评估| 城乡交通与市政基础设施 (卓健)


本刊“学术动态(Planning Reviews)”栏目,推介国内外学术书籍和文献、关注国际研究动态和前沿热点、分享规划案例研究。今天推送的是“城乡交通与市政基础设施”专栏的国内外研究进展与文献推介(专栏编辑:卓健)



个体出行空间分辨率尺度下的城市交通可达性评估

来源:BENENSON I, BEN- ELIA E, ROFE Y, et al. Estimation of urban transport accessibility at the spatial resolution of an individual traveler. seeing cities through big data[M]. Springer International Publishing, 2017: 383-404.

可达性,是可持续交通政策中的一项重要考虑因素。既有的文献已经对可达性评估提供了多样的方法,但这些方法大多数实践于较粗糙的空间分辨率水平下,如区域或邻里尺度,导致可达性的测定结果往往与实际存在一定偏差,尤其是对于公共交通的可达性评估。一方面,分析通常认为出行的起点和终点位于地区的中心,导致当评估两个邻近的区域时,出现数据结果的不连续性。另一方面,在区域尺度下,从出发地到达车站、下车到达目的地的步行时间,中途换乘的步行及候车时间没有被明确的考虑,而这些都是有关公共交通可达性测定的重要因素。因此,本文旨在借助一系列新的计算机应用,如关系数据库(SQL server)、GIS,实现建筑单体的高空间分辨率下,对小汽车、公共交通可达性的精确测量。并进一步通过特拉维夫大都市区新建轻轨线对地区可达性影响的实证研究,对以上提出的方法、程序进行测试与应用。研究结果证明了高空间分辨率对可达性评估的可靠性。

 

首先,作者描述了该研究对可达性测定的操作方法。可达性评估基于服务区域与到达区域的概念,对于一个给定位置,有两种可达性测量方式:在某时间内以某交通方式,O 到D 点的可达到范围或D 对O 点的可服务范围。考虑到可达性是一个相对的概念,本文通过在一定时间长度内,分别计算利用公共交通、小汽车,可到达或可服务的一系列特定目的地(如工作、商业区域)、出发地(如居住区) 的累计值。然后比较两个累计值,从而得出的可达性相对值。相对可达性的测量有效降低了边界效应。高空间分辨率下,测量某种交通方式的可达性,基于对出行过程从出发地到目的地的精确时间计量。除车辆运行时间,本文还将到站、离站步行、候车、换乘步行等时间包含于可达性计算方程中,实现对出行活动的精确模拟。同时方程还可以同时结合区域的用地情况、就业数量,进一步得到某地可到达或提供服务的综合能力。

 

其次,作者介绍了高分辨率下可达性测量的新计算应用。结合图论,道路和公共交通网络被转换为有向图:道路网络——交叉口转化成节点、道路被转化成链接(双向道路转化为两个链接)、出行时间转化为阻抗;公共交通网络则根据公交时刻表构建,其节点通过公交线路、出发/到站时刻,车站编码四个条件限定。节点间的链接可通过两种方式建立:同一公交线路的相邻站点间或不同线路可在一定时间限度内实现换乘的两个站点间。为获得完整的出行图,该研究将道路和公共交通网络延伸至建筑单体,作为出发地和目的地的建筑被定义为建筑节点(B-code),并分别建立了建筑与道路交叉口、公交站之间的链接。

 

在技术层面,本文利用关系数据库,着重于对公共交通可达性的计算。根据以上构建的公共交通网络,定义了四种不同模式的链接:出发地-站点、站点-站点(同一线路)、站点-站点(不同线路换乘)、站点-目的地,使可达性计算延伸至从某一建筑到另一建筑的高空间分辨率下。随后,将输出结果导入GIS中,与建筑、用地、就业等数据叠合,进行相对可达性的分析。

 

作者将该应用实践于特拉维夫都市区一条新建轻轨线路可达性影响评估的实证研究中。通过分别对新轻轨线建设前后该地区小汽车、公共交通的可达性计算,得出相对可达性的变化情况,并结合低空间分辨率下对可达性的测定结果及数据的可视化对比,说明新应用对于可达性无偏测量的可靠性。在低空间分辨率下,轻轨建设对长途旅程交通可达性的提升存在过高估计的测量结果。

 

通过对以上研究结果的总结,作者认为新的计算方法可用于交通基础设施投资效益的评估,并进一步指导城市交通网络规划。最后,作者对该模型的进一步发展提出若干建议:强调对小汽车与公交的可达性的计算整合;增加车辆实时到站时刻、车辆寻找车位的回游时间等不确定性因素,使时间计量更加精确;对小汽车可达性计算引擎的升级;构建云数据库,方便研究人员能对道路、交通网络的变动进行实时更新。


(供稿:孙雪婧。图片来自网络)

本文为《城市规划学刊》原创文章 

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