基于TransCAD的居民出行可達(dá)性研究

朱詠輝 焦文濤

摘要：城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市居民出行有很大影響，好的線網(wǎng)方案能夠方便居民出行，節(jié)省出行時(shí)間，可達(dá)性指標(biāo)是其評(píng)價(jià)中的一個(gè)重要指標(biāo)。通過TransCAD軟件系統(tǒng)建立公交網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行分配，對(duì)其分配結(jié)果進(jìn)行分區(qū)指標(biāo)、等時(shí)線計(jì)算，然后對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析。以洛陽軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃為例，得出其軌道交通線網(wǎng)方案能夠使居民出行具有較好的可達(dá)性。

關(guān)鍵詞：可達(dá)性；分區(qū)指標(biāo)；等時(shí)線

引言

城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)對(duì)城市居民生活有很大影響，方案必須以方便城市居民的出行為原則，同時(shí)還要考慮公交線網(wǎng)的布局對(duì)整個(gè)城市交通系統(tǒng)和規(guī)劃布局的影響。合理進(jìn)行城市軌道交通規(guī)劃布局的評(píng)價(jià)關(guān)鍵在于符合城市居民出行分布狀況，滿足其出行需求，就顯得非常重要。本文作者借助TransCAD軟件系統(tǒng)以洛陽城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃為例，建立公交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分配，將分配結(jié)果進(jìn)行可達(dá)性分析，以驗(yàn)證洛陽城市軌道交通線網(wǎng)方案布局的合理性。

1 TransCAD軟件簡介

TransCAD軟件系統(tǒng)是由美國Caliper公司開發(fā)的、專為交通規(guī)劃和運(yùn)輸管理設(shè)計(jì)的地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件。它具有功能強(qiáng)大的交通運(yùn)輸?shù)乩硇畔⑾到y(tǒng)以及成熟的交通運(yùn)輸規(guī)劃、運(yùn)籌學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)模型。TransCAD自帶的完整的GIS工具，不僅大大提高了為應(yīng)用這些模型準(zhǔn)備輸入數(shù)據(jù)的效率，而且提供了對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行制圖分析的功能。本文基于此對(duì)洛陽城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃分配結(jié)果進(jìn)行可達(dá)性分析。

在應(yīng)用TransCAD軟件驗(yàn)證洛陽市時(shí)，依次建立洛陽規(guī)劃道路網(wǎng)、交通小區(qū)、公交和軌道網(wǎng)，再建立分配路網(wǎng)。四個(gè)階段完成之后，在Route systems層運(yùn)用隨機(jī)用戶平衡法（SUE）將公交OD在聯(lián)合網(wǎng)上進(jìn)行分配，就能得到城市軌道交通各條線路的客流結(jié)果，包括斷面流量、站點(diǎn)上下車人數(shù)、換乘量等。

2可達(dá)性分析

可達(dá)性的含義非常廣泛，既有時(shí)空意義上的可達(dá)性，也有社會(huì)學(xué)、心理學(xué)意義上的可達(dá)性[2]。在許多文獻(xiàn)中研究者己從不同的角度對(duì)可達(dá)性給出了不同的定義和計(jì)算方法。但由于城市公共交通由線路自身特性的影響，仍然沒有一套標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)和計(jì)算方法。因此就該問題借助TransCAD進(jìn)行研究。

對(duì)于公共交通的可達(dá)性研究，反映了城市間不同區(qū)域通過公交線網(wǎng)的交通便捷程度。為進(jìn)一步方便研究，現(xiàn)將公共交通線路網(wǎng)的可達(dá)性（Accessibility）定義為：分析人們是否容易接近工作單位、服務(wù)機(jī)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施，通過公交到達(dá)特定地點(diǎn)所要花費(fèi)的時(shí)問和費(fèi)用，可達(dá)性受出行時(shí)問、出行費(fèi)用，以及目的地的區(qū)位和服務(wù)小時(shí)等因素的影響。同時(shí)，它還與各人對(duì)服務(wù)和設(shè)施的了解程度、是否情愿選擇某種出行力方式、服務(wù)商和機(jī)構(gòu)有關(guān)。

可達(dá)性的規(guī)劃十分重要，它需要最大限度地保證哪些需要使用公共交通的人們能較方便地接近工作單位，以及方便購物和看病。

首先進(jìn)行以下假設(shè)和界定，便于對(duì)公共交通可達(dá)性進(jìn)行定量計(jì)算。

① 乘客出行假設(shè)

假設(shè)城市公交線路的非直線系數(shù)和公交車輛運(yùn)營速度、發(fā)車間隔均在乘客可接受范圍內(nèi)，乘客在城市道路網(wǎng)的可達(dá)服務(wù)面積內(nèi)有乘坐公交出行的需求。

在研究公共交通可達(dá)性時(shí)，以城市交通規(guī)劃中所劃分的交通小區(qū)為基本分析單元，認(rèn)為乘客在一個(gè)交通小區(qū)內(nèi)的出行是均勻分布的.并認(rèn)為乘客到達(dá)目的地所在的交通小區(qū)時(shí)，即為達(dá)到出行目的。

② 可達(dá)性概念界定

根據(jù)公交乘車情況，將公交出行可達(dá)性用換乘次數(shù)來界定。換乘次數(shù)越多，可達(dá)率越低，直達(dá)的可達(dá)率最高。

3可達(dá)性的計(jì)算

本文從空間和時(shí)間上確定了兩個(gè)衡量指標(biāo)：分區(qū)指標(biāo)、等時(shí)線。

⑴分區(qū)指標(biāo)：依據(jù)是分區(qū)的人口，分區(qū)之間的OD出行費(fèi)用矩陣，以及一個(gè)門檻費(fèi)用指標(biāo)，確定哪些分區(qū)在門檻費(fèi)用以內(nèi)，以及每個(gè)終點(diǎn)區(qū)所服務(wù)的目標(biāo)人口。

該指標(biāo)的計(jì)算需要分配結(jié)果的skims矩陣文件、門檻出行費(fèi)用、建立矩陣時(shí)所使用的圖層、圖層中的人口字段等要素。

確定了以上要素，通過TransCAD軟件計(jì)算得到有軌道分區(qū)指標(biāo)圖，通過圖中顏色由紅色漸變到綠色表示可達(dá)性的逐漸提高。為了更直觀地表達(dá)其可達(dá)性，創(chuàng)建三維立體圖如圖1所示。

等時(shí)線（contours）指標(biāo)：以某點(diǎn)為中心，衡量其他地點(diǎn)到該重要節(jié)點(diǎn)的可達(dá)程度，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的到達(dá)情況。該指標(biāo)的計(jì)算需要步行、公交、軌道各個(gè)模式的出行時(shí)間字段。下面以西工中心為例，由TransCAD軟件計(jì)算得到無城市軌道交通和有城市軌道交通條件下的不同的等時(shí)線圖如圖2和圖3所示。

4 結(jié)果分析

從分區(qū)指標(biāo)結(jié)果可直觀看出最小的費(fèi)用可達(dá)的范圍大小及變化情況。洛陽市在規(guī)劃年度無軌道情形下，小區(qū)具有較高可達(dá)性的僅限于洛北區(qū)域，而洛南、伊南及道北等區(qū)域可達(dá)性均不高，嚴(yán)重影響了該地區(qū)的居民出行。在修建城市軌道交通之后，洛陽主城區(qū)內(nèi)的各個(gè)小區(qū)之間都具有較高的可達(dá)性，方便了居民出行。

等時(shí)線的計(jì)算結(jié)果體現(xiàn)的是一種門到門的行程時(shí)間。西工中心未來以旅游服務(wù)業(yè)為主，從等時(shí)線圖看，未修建城市軌道交通時(shí)40分鐘覆蓋范圍僅限于洛北，洛南出行行程時(shí)間基本在40分鐘以外，修建城市軌道交通之后40分鐘基本可以覆蓋主城區(qū)全部。從線網(wǎng)布局看，軌道線網(wǎng)覆蓋之處小區(qū)可達(dá)性比較高，而且由軌道出行可以在40分鐘之內(nèi)到達(dá)洛陽的各個(gè)商業(yè)中心和行政中心，為居民提供便捷的交通出行方式。進(jìn)一步佐證了洛陽城市軌道交通線網(wǎng)布局的合理性。

參考文獻(xiàn)：

[1] Caliper co. TransCAD交通需求模型手冊(cè)[M].2006.8.

[2]潘艷榮，鄧衛(wèi)，翟長旭. TransCAD軟件在軌道交通客流預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].交通與計(jì)算機(jī)，2006（1）.

[3]中國城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.洛陽市綜合交通規(guī)劃[R].2008.4

作者簡介：

朱詠輝，男，碩士研究生，工程師，從事城市軌道交通運(yùn)營管理工作。