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城市交通规划22.基于GIS网络分析的绿色交通公交服务效率评价——以天津生态城公交1号线至公共服务PDF文本
规划设计

基于GIS网络分析的绿色交通公交服务效率评价以天津生态城公交1号线至公共服务设施为例王娟，陈天摘要：选取天津中新生态城公交1号线作为研究对象，评价该线路至南部启动区主要公共服务设施服务效率。估算模型主要基于公交出行用时，根据居民出行环节将其分解为乘车前由住宅步行至公交站点用时、候车用时、乘车用时、乘车后由公交站点步行至公共服务点用时，使用GS网络分析分别对上述环节用时进行估算，然后使用栅格叠加获得居民公交出行总用时。研究结果表明，该公交线路出行服务效率总体低于步行和自行车出行效率。基于此提出，可通过缩短公交发车间隔或试换用小型观光车以提高其服务效率，或综合评价考察现有绿色交通出行方式，调整绿色交通配套设结构。关键词：天津中新生态城，绿色交通，公交服务效率，GS网络分析1.背景介绍1.1中新生态城简介天津中新生态城位于天津滨海新区，规划面积34.2km,规划总人35万。由中国、新加坡两国共同合作设，其设模式采用了发达国家生态城镇样板，采用节地节水环保、绿色交通、绿色筑等领减的先进技术，旨在形城资源节约、环境友好经济高效、社会和谐的城镇发展新格局，构我国新时期的低碳宜居生态文明示范区。新生态城始于2008年，一期起步区位于南部片区，面积约180m,规划人7.2万。截至目前，中新生态城入住人约为3万人，起步区南部片区已初步成，成项目包含：动漫产业园、社区19处及相应配套社区中心、教育、医疗设施等。1.2中新生态城绿色交通规划理念生态城绿色公交系统涵盖3大主要功能：首先满足生态城进出的高速连接，规划采用市域轨道交通系统及快速地面公交干线承担该功能：其次为满足片区间中等距离出行，规划采用地面公交干线承担此功能：再次为片区内居民出行，规划采用可达性较高的公交支线承担此功能。1.3中新生态城绿色交通研究综述近年来，随着中新生态城的成和发展，针对中新生态城绿色交通展开的研究较多，主要包括以下内容：黎晴等从规划角度详细阐述了天津中新生态城绿色交通规划实践等内容，包括其内涵、1国家自然科学基金项目：基于物理环境模拟的中高密度绿色住区规划原理与方法，2016/01-2018/12，（批准号51578366)。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
规划目标与策略、规划实践方法等：肖斌杰等从智能交通的角度出发，研究了其智能交通系统设计、管理中心设计等：吕晶从慢行系统规划的角度，对中新生态城的慢性交通规划目标、慢性交通系统规划和设管理机制进行了研究：李蕙敏等通过对天津中新生态城的调研，对其绿色交通规划进行了实施评价，包括：职住平衡、街区尺度、公共交通、道路设计、街区空间等，提出了相应的改善意见等。总体而言，既有研究主要从宏观和定性方面对中新生态城绿色交通规划进行了分析说明，但并未使用定量分析进行评价研究。本文将主要利用G$网络分析对其公交服务效率进行定量分析，旨在具体掌握中新生态城居民出行现状，用以与其他出行模式形成对比，指导绿色社区规划实施。2.研究对象说明2.1中新生态城现有绿色公交体系中新生态城绿色公交由中新天津生态城绿色交通有限公司运行，共有1-4号4条公交线路，居民可免费乘坐。其中公交1号线和公交4号线属于片区内（南部片区启动区）公交线路，线路长度分别为9.4km、9.5km。其发车间隔短、公交站间距小、覆盖各居住单元：公交2号线和公交3号线，属于片区间公交线路，线路长度分别为13.6km、32.6km。2号线主要连接生态城东北部综合片区，3号线主要连接生态城生态核和航母公园区域。其发车间隔相对较长站距较麸销2年月阴起，根据居民意见及设需求军态城将上述4条线路进行了优化调整，调整后线路及站点信息如下（见图2.1、表2.1）：图2.1中新生态城绿色公交路线示意图（南部片区启动区）图表来源：笔者根据资料整理绘制（参考文献[6]）興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
表2.1中新生态城绿色公交信息统计表图表来源：笔者根据资料整理绘制（参考文献[6]）路线路线总站点类型运行时间运行间隔(min)名称长(km)总数7:00-9:00生态城16:30-20:8片区内16:00-18:309.419号线30其它时段12-168:20-9:00生态城27:00-20:15:40-16:2010片区间13.618号线0017:00-17:40其它时段20生态城39:00-19:片区间9:00-19:106032.622号线10生态城46:30-20:片区内6:30-20:15179.519号线15生态城日号线共设车站9全（分别为永定洲、鲲玺园、和畅园一季景华庭、一科技园、美林园、第三社区中心、和意路、滨海小外中学部、滨海小外小学二部、中生大道、服务中心、商业街、艾毅双语国际学校、中津大道、健身中心、滨海小外小学一部、文化公园、永定洲)（见图2.1）。1号线运行时间自6：30-20：30，其中高峰时段为7：00-9：00、16:00-18:30,该时段内发车间隔为8min:其他时段发车间隔为12-16min(见表2.1)o。生态城2号线共设车站18个（分别为永定洲、鲲玺园、和畅园、和风路派出所、季景新城、红树湾、商业街、服务中心、南部消防站、仁副营炮台、惠风溪、公安分局、芦花庄园、维护中心、航母公园、运河中路、城管中心、设公寓)（见图2.1）。2号线运行时间自7：00-20：00，其中高峰时段为8：20-9：00、15：40-16：20、17：00-17：40，该时段内发车间隔为10min:其他时段发车间隔为20min(见表2.2)o。生态城3号线共设车站22个（分别为欢乐水魔方（暑期开通）、国地税、滨旅产业园、欧风国际商业街、碧桂园滨海城、美林园、家和园、中生大道、水处理中心、方特欢乐世界、方特公寓、中生大道、家和园、美林园、航母主题公园、航母园区公交站、航母主题公园、汉蔡路、蓝白领公寓、渔港投资服务中心、鲤鱼门、中心渔港海湾五道)（见图2.1）。3号线运行时间自9：00-19：10，发车间隔为60min(见表2.1)o。生态城4号线共设车站19个（分别为国地税、滨旅产业园、欧风国际商业街、碧桂园滨海城、美林园、家和园、中生大道、动漫中环、创智大厦、动漫大厦、锦庐、荣馨园、和风路派出所、季景华庭、科技园、碧桂园滨海城、欧风国际商业街、滨旅产业园、国地税)理筑素前阀Z.ZC.ET
（见图2.1)。4号线运行时间自9：00-19：10，发车间隔为17min(见表2.1)。2.2确定研究对象考虑到生态城实际成情况，本文选取公交1号线作为研究对象，研究居民选用该出行方式到达社区各主要公共服务设施点的用时，选取原因包括：首先，生态城公交1号线属于片区内公交线路，其主要服务目的符合研究目标，即评估该公交线路至片区内主要公共服务设施点的用时：其次，较之于同为片区内类型的生态城公交4号线，1号线站点可更多地经由片区内现有主要公共服务设施（见图2.1）：再次，1号线发车间隔最小，可用于估算居民公交出行的最高效率，使之与其它出行方式进行比较。综上所述本文选取生态城公交1号线作为研究对象，用于估算居民使用该出行方式至片区内各主要公共服务设施点的用时。3.生态城公交1号线服务效率估算3.1估算模型立根据居民公交出行的各环节，即乘车前由住宅步行至公交站点用时、候车用时、乘车用时、乘车后由公交站点步行至公共服务点用时，假设居民就近选择上车公交站点、到达站点的时间为随机事件、并在距离公共服务设施最近的站点下车，分别估算其用时。最后相加得到总用时，即计算公式为：。=象车前步行+候车+'策车+'系车后步行3.2乘车前由住宅步行至公交站点用时根据大行平均速度年7kmh,确定90m/min作为本次研究步行平均速度，假设居民就近选择公交站点乘车。通过GIS网络分析立行人步行网络，分析获得站点服务区，分析结果如下（见图3.1、表3.1、表3.2）：表3.1住宅筑至生态城公交1号线站点距离用时统计表图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）距离90m;180m:270m:360m:450m:540m:630m:720m:用时Imin2min3min4min5min6min7min8min筑个数124668976695015比例(%)0.266.1516.9222.8219.4917.6912.823.85興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
图例1号合义目花其中心路0参行40参在图3.1生态城公交1号线站点步行可达性分析图表来源享笔者有绘基于G网络分析SC.N正T表3.2生态城公交1号线各站点服务区覆盖住宅筑总数统计表图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）站点编号1236969101112131416171819服务住宅0316263856212422331724221519272700筑个数居民从22.82%的住宅筑步行至公交站点的用时约为4min,19.49%的用时约为5min,用时为6min和3min的分别为17.69%和16.92%（见表3.1）。根据上述数据估算居民从住8宅筑步行至公衣站点平均用时，通过谷式，其中'为居民自住宅筑步行至公交站点用时，p,为该用时住宅筑比例：估算得居民自住宅筑步行至公交站点平均用时约为4.79min。各站点服务区所覆盖的住宅筑数量差异明显，6号站点艾毅双语国际学校服务的住宅筑最多为56个，其次为中津大道站点服务38个，滨海小学小学二部站点服务33个。其他站点服务筑个数在20左右。理筑素前阀Z.ZC.ET
3.3候车用时根据生态城1号线运行间隔，假设居民到达车站时间为随机事件，根据等概率模型估算得：7：00-9：00、16：00-18：30，生态城公交1号车的平均候车用时为4min:其它时段平均候车用时约为7min(见表3.3)。表3.3中新生态城公交1号线发车间隔统计表图标来源：笔者根据资料整理绘制（参考文献[6]）路线名称运行时间运行间隔(min)平均候车用时(min)7:00-9:00生态城1号线6:30-20:3016:00-18:30其它时段12-163.4乘车用时基于GIS网络分析首先确定步行至公共服务点最近的公交站点，分析结果如下：距离社区中心最近的站点分别为商业街和第三社区中心：距离幼儿园最近的站点为艾毅双语国际幼儿园和季景华庭：距离小学最近的站点为滨海小外小学二部：距离医院最近的站点为第三社区中心（见图3.2、表3.4)。J.NE图3.2步行至公共服务设施点最近站点分析图图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）理筑素前阀Z.ZC.ET
表3.4步行至公交服务设施点最近站点和用时统计表图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）公共服务社区中心幼儿园小学中学医院设施点第三社艾毅双语国季景滨海小外滨海小外第三社最近站点商业街区中心际学校华庭小学二部中学部区中心步行用时323312(min)基于上述分析结果，分别计算至各类服务设施乘车用时，假设居民就近在同类设施中进行选择，根据GS网络分析位置分配，得出从任一站点到达上述指定站点的最短乘车用时（根据生态城1号线全程运行约20min,假设公交平均行驶速度为30km/h),分析结果如下：至社区中心用时：共计9个站点距离商业街站用时最短，用时范围为0.80-7.20min:共计8个站点距离第三社区中心站用时最短，用时范围为0.98-5.55min（见图3.3、表3.5)。筑素入网XSC点位置图例因液翼点已选项求点已定一分析果一边道路图3.3至社区中心最近站点乘车用时位置分配分析图图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）至幼儿园用时：共计10个站点距离艾毅双语国际幼儿园站用时最短，用时范围为理罚素前网Z.Z心.ET
1.13-5.78min:共计7个站点距离季景华庭站用时最短，用时范围为0.44-3.70min:至小学用时：其他站点距离滨海小外小学二部站用时为0.81-8.93mi:至中学用时：其他站点距离滨海小外中学部站用时为0.96-9.21mi:至医院用时：其他站点距离第三社区中心站用时为0.98-11.64min(见表3.5)。表3.5至社区中心最近站点乘车用时统计表图表米源：笔者自绘（基于GIS网络分析）名称路线长度(m)用时(min)设施点位置1-位置12828.875.66设施点位置1-位置21972.613.95设施点位置1-位置41645.993.29设施点位置1-位置51276.052.55至设施点1设施点位置1-位置6712.051.42(商业街站)设施点位置1-位置70.000.00设施点位置1-位置8398.080.80设施点位置1-位置9897.151.79曲设施点位置1=位置101300.69工设施点位置1位置193603.52设施点位置2-位置31839.573.68设施点位置2-位置111212.112.42设施点位置2-位置120.000.00至设施点2设施点位置2-位置13546.961.09(第三社区中设施点位置2-位置14492.430.98心站)设施点位置2-位置15823.721.65设施点位置2-位置161303.852.61设施点位置2-位置171521.383.04设施点位置2-位置182776.135.553.5乘车后由公交站点步行至公共服务点用时根据上文分析结果，在选择距离公共服务设施最近站点时，可同时分析的乘车后由公交站点步行至公共服务点的最短用时，即距离社区中心最近的站点分别为商业街和第三社区中心，步行时间分别为3min、2min:距离幼儿园最近的站点为艾毅双语国际幼儿园和季景华庭，步行用时分别为3min、4min:距离小学最近的站点为滨海小外小学二部，步行用时为興Z心.ET
3min:距离中学最近的站点为滨海小外中学部，步行用时为1min:距离医院最近的站点为第三社区中心，步行用时为2min(见表3.4)。3.6居民公交出行总用时估算综合前文分析结果，对各结果进行栅格处理，然后重赋值叠加，计算结果如下：以社区中心为例，居民公交出行高峰时段用时14min(其他时段用时17min)的比例最高，约占总体的19.74%。其次出行用时主要集中在：高峰时段用时13min(其他时段用时16min),比例约为16.67%：高峰时段用时为15min(其他时段用时为18min),比例约为16.15%:高峰时段用时16min(其他时段用时19min),比例约为15.13%：高峰时段用时12min（其他时段用时15min),比例约为10.7%（见图3.4、表3.6）.通过公式：i-是12。其i=1中'：为高峰用时（其他时段用时），P,为该用时包含住宅筑比例：估算得居民公交出行至社区中心的高峰时段平均用时约为13.71min,其他时段平均用时约为16.71min(见表3.7)。同理，估算得居民选用公交1号线出行至幼儿园的高峰时段平均用时为14.37min,其他时段平均用时为17.37min:至小学的高峰时段平均用时为16.05min,其他时段平均用时为19.05min:至中学的高峰时段平均用时为14.12min,其他时段平均用时为17.12min:至医院的高峰平均时药0卖其纯时对均用为1890iC见卷32开图例辑其能1e4日焦辑e美种1每生杀线难司会交出行用时周特其能海其圆其额高对过m其种2a興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
图3.4生态城公交1号线至社区中心用时分布图图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）表3.6生态城公交1号线至社区中心用时统计表图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）高峰用时(min)789101112131415161718其他用时(min)101112131415161718192021所含住宅数12821274265776359232住宅所占比例(%)0.260.512.055.386.9210.7716.6719.7416.1515.135.900.51表3.7生态城公交1号线至公共服务设施点用时统计表图表来源：笔者自绘（基于GIS网络分析）至社区中至小至中目的地至幼儿园至医院心学学高峰平均用(min)13.7114.3716.0514.1215.90其他时段平均用时(min)16.7117.3719.0517.1218.90普行时坐筑112.912.216.119.515.8自行车用时(min)5.24.96.57.86.34.中新生态城公交1号线服务效率评价与议根据上述分析结果，笔者对生态城公交1号线服务效率评价如下：出行效率相比较低。笔者基于GI$网络分析同时对中新生态城居民步行和自行车出行到达各公共服务设施点用时进行了估算（见表3.7），结果显示公交出行效率低于步行出行和自行车出行。尽管高峰时段效率基本与步行出行效率持平，但其他时段出行效率远低于步行和自行车出行效率：公交出行候车时间比例较大。从公交出行时间构成看，候车比例在非高峰时段所占比例较高，达36.74%-41.89%。而公交实际运行时间大多远低于候车用时。该时间构成比例不利于鼓励居民选择公交出行方式：公交空载率较高。根据笔者的实际调研发现，生态城内部公交空载率相对较高，尤其在非高峰时段。该现象佐证了上述分析结果。综合来看，笔者认为，针对生态城公交路线，需做以下改善：通过提高公交发车频率提高服务效率，从而提高居民选乘比例。但需要指出的是，增加发车频率势必提高公交运营成本。因此，也可通过综合考察和评估现有出行方式的方法，论证在该空间尺度下的最佳绿色交通形式。并根据论证结果调整现有绿色交通公共基础设施配套设情况。例如，在同样运理罚素前网Z.Z心.ET
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