基于空间句法的轨道交通可达性评价_刘洋

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都市快轨交通·第 27 卷 第 6 期 2014 年 12 月
学术探讨
doi: 10. 3969 / j. issn. 16726073. 2014. 06. 017
基于空间句法的轨道交通可达性评价
刘 洋 宋 瑞 李志杰
北京 100044 ) ( 北京交通大学交通运输学院


传统空间句法可达性只针对单一票价轨道交
m2 , …, m n 为轨 式中 : m 为途经站点数目 , 取整数 ; m1 , 道系统途经收费站点的分界点 。 根据以往的研究 , 可达性( 为了便于考虑站点数与 换乘次数的函数关系 , 用可达性的倒数来表示其与时 间或费用的关系 ) 与时间或费用的关系并不是呈线性 函数 , 因此站点数转换成换乘次数不可以用简单的线 性关系来表示 。 f ( m) 为分段函数 , 在每一段中 f ( m) 可以近似看作 这样不仅对 f ( m ) 的影响比 途经站点数 m 的线性函数 , 较小 , 并且便于计算 。 将站点数折算成换乘次数的关 系如图 1 所示 。
6 条线组成 , 总长 251. 8 km。 据预测 , 线网形成后轨道
图1 出行途经站点数转换成换乘次数关系
交通方式的出行量将占居民总出行量的 25% , 占公交 目前开通的仅有 2 号线。 出行量的 50% ,
根据图 1 所示, 将站点数折算成换乘次数的函数 关系可以近似表示为 fi = ai m = hi 2, 3, …, n) ; a i , b i 为特定参数 ( 其中 a1 ≤a2 式中 : i ∈( 1 , ≤ … ≤ a i ≤ … ≤ a n - 1 ; b1 ≤ b2 ≤ … ≤ b i ≤ … ≤ b n ) 。 为了减少可达性的定义和评价模型在理论上的混
可达性评价指标
图3
西安地铁拓扑连通图解
8 9 10
本文仅针对西安地铁的始发站和中转站的可达性 进行评价 , 对所有始发站和中转站进行编号 , 便于下一 步分析 。以图 2 和图 3 为基础可绘出 29 个起始站 、 换 乘站 ( 见图 4 中圆圈内所标数据 ) 间的连通关系图 ,即 在每节点下增加若干与此线路连通的站点作为 其 子 节点 。 根据图 4 的关系图解 , 利用式 ( 5 ) ~ ( 7 ) 可计算出 各起始站点和中转站的可达性指标 , 各个站点的可达 性评价结果如表 1 所示 。 通过以上分析可以看出 , 传统空间句法对西安地 铁各站点的可达性评价与实际情况有一定的出入 , 因 3 号线沿途的起始站点和中转站点的数目比 为 5 号线 、 较多, 达到 16 个。 导致吉祥村的可达性比实际偏高 , 而且 3 号线和 5 号线的跨度大 , 沿途站点数较多 , 进一 步提高了其线路上站点的可达性 。 72
2
工程应用
以图 2 所示的西安地铁规划图为例 , 若采用非单
一票价制度的方式运行 , 则在乘坐地铁时人们更关心 其转换的次数而不只是实际距离 , 因为每次换乘都会 造成金钱和时间的耗费 。 此时 , 可用修正后的空间句 法模型来评价地铁可达性 。
2. 1
西安地铁概况
图 2 所示 的 西 安 快 速 轨 道 交 通 线 网 远 期 规 划 由
f1 f2 f ( m) = f3 fn
( 0 < m ≤ m1 ) ( m1 < m ≤ m2 ) ( m2 < m ≤ m3 ) ( m n - 1 < m≤ m n ) ( 4)
1. 3
修正后地铁交通的可达性
用地铁站点 数 对 空 间 句 法 的 平 均 深 度 值 进 行 修
基于空间句法的轨道交通可达性评价
利用式 ( 8 ) 可以得到出行站点数转换为出行步数 的线性关系图 ( 见图 5 ) 。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表2
换乘平 均深 度值 1. 96 1. 79 1. 82 1. 93 1. 89 1. 75 1. 82 1. 86 1. 61 1. 86 2 1. 61 1. 71 1. 82 1. 82 1. 54 1. 57 1. 57 1. 5 1. 5 1. 57 1. 61 1. 5 1. 54 1. 61 1. 5 1. 54 1. 43 1. 5
对于个体特性考虑不足。 在传统 通可达性进行评价, 空间句法的基础上, 引入途经站点数与换乘次数的相 对权重, 并综合考虑个体特性对模型进行修正, 对轨道 以西安市为案例对建立 交通的可达性进行全面评价, 的可达性评价模型进行应用, 结果显示: 修正后的评价 更准确。 结果更客观、 关键词 轨道交通; 可达性; 空间句法 U231. 2 文献标志码 A 中图分类号
4 ) 可达性评价指标 。 为符合数值越高可达性越 高的习惯 , 本文将以 RA i 的倒数作为可达性指标, 即 AI i = 1 / RA i ( 3)
70
基于空间句法的轨道交通可达性评价
1. 2
不同收费系统轨道交通的可达性评价
传统的空间句法可达性评价模型是一种适于按线
Weibull 提出了著名的可达性模型三原则 乱,
[2 ]
6073 ( 2013 ) 06007005 文章编号 1672-
空间句法
[1 ]
起源于 20 世纪 70 年代, 它是一种关于
建筑与城市空间解析的系统理论, 强调任何一个城市都 存在相互联系的自由空间和空间物体, 人们对自由空间 而反作用于空间行为 。 的认识决定于其形态结构 , 近年来 , 国内也开始尝试基于空间句法的形态分 析变量在交通网络中的应用 , 如陈明星等基于空间句 法研究了芜湖交通网络的特征
根据西安地铁的票价可确定式 ( 4 ) 中 m 的取值 , 10 、 16 、 30 站 ; 确定 m 西安票价变更的分界点分别为 6 、 值后 , 根据西安地铁规划网及人们出行特征分析可得 : 6 站内换乘次数一般不会超过 1 , 因此 a 可取 0. 1 ; 在 a 和 m 的值确定后 , 根据西安地铁规划网分布情况及人 们出行特征可以相应确定 b 的值 , 则标定后有
都市快轨交通·第 27 卷 第 6 期 2014 年 12 月
参考价值比较低 。
图4 图2 西安地铁规划
表1
序号 1 2 3 4 5 6 7
西安地铁拓扑网络简化
应用空间句法对西安地铁的评价结果
站点名称 吉祥村 劳动南路 小寨、 大雁塔北、 雁南路、 长延堡 大差市、 邓店新村、 科技二路、 咸宁中 路、 钟楼、 三桥、 金花路 张家堡、 纺织城 北大街、 五路口 纺织 城 火 车 站、 西 窑 头、 纪 阳、 六村 堡、 侧坡村、 新筑 长安科技产业园 韦曲科技产业园、 草滩农场、 韦曲、 北 客站 后围寨 31. 5 29. 08 27 25. 2 23. 63 22. 24 18. 9 18 17. 18 16. 43
1 f2 = 0. 1 ( m - 6 ) M = f ( m) = f3 = 0. 1 ( m - 10 ) f = 0. 1 ( m - 16 ) 4 f5 = 0. 1 ( m - 30 )
f = 0. 1 m
( 0 < m≤6 ) + 0. 8 + 1. 5 + 2. 5 + 5. 1 ( 6 < m≤10 ) ( 10 < m≤16 ) ( 16 < m≤30 ) ( m≥30 ) ( 8)
[810 ]
, 即:
1 ) 从某一区位出发到达终点的先后顺序不影响该区 位的可达性 ; 2 ) 可达 性 不 随 两 点 间 距 离 的 增 加 而 增 大, 也不会随终点吸引力的增加而减小 ; 3 ) 零效用的出 行不影响可达性数值 。 根据本文选取的可达性定义 , 模型能够满足与上 述提法相对应的条件 : 可达性与各个出行终点数据的 计算顺序是无关的 ; 出行费用和旅行时间对可达性有 而终点的吸引力对可达性有正效用 ; 吸引力为 负效用 , 建立的模型 零的出行终点对可达性没有贡献 。 因此 , 是符合要求的 , 同时能够准确进行可达性评价 。
2. 2
西安地铁可达性评价
根据西安地铁规划图中线路的连接关系 , 可以生
成西安地铁拓扑连通图解 ( 见图 3 ) 。 根据图 3 的关系 图解 ,利用公式 ( 1 ) ~ ( 3 ) 可计算出各条线路的可达性 其 指标 。通过计算发现西安地铁每两条线都有连接 , 线路的可达性用空间句法来评价太粗糙 , 评价结果的 71
n
, 程昌秀等人基于空
[3 ]
间句法对北京地铁进行了可达性评价分析
。 目前国
内学者对于交通网络的研究侧重于从宏观角度进行大 尺度研究 , 难以应用于城市内部复杂的交通网络 。 笔者依托空间句法原理 ,以西安地铁为例分析其 交通网络结构设计的合理性 ,通过可达性指标 ,从微 观角度剖析地铁各重要站点的可达性 ,旨在解决地铁 交通线路的设计问题 。
出发地到目的地完成特定活动的便捷程度 。 这一定义 代表社会经济属性相近的一组 包括 4 要素 : 1 ) 出行者 , 居民或代表某一小区的居民 ; 2 ) 出行特征 , 即出行时 间、 出行方式和出行目的 ; 3 ) 空间特征 , 即出发地和目 的地 ; 4 ) 活动系统 , 即承载居民出行活动的交通和土地 利用系统 。
路单一票价计费的地铁评价方法 , 针对北京地铁系统 是有效的
[67 ]
, 但是没有考虑到不同收费系统的应用 。
用出行途经站点的数目与换乘次数的相对权重来评价 不同收费系统的可达性 , 考虑了出行者的个体特性的 同时 , 改进了以出行费用或出行时间为标准进行可达 性评价时的不足 。站点数对换乘次数的函数表示为
1
轨道交通的可达性评价模型
[4 ] 《基于可达性的交通规划方法研究 》 在 中可达性
定义为: 出行者个体在特定时间 、 以特定交通方式从
0114 收稿日期: 20140418 修回日期: 2014-
作者简介: 刘洋, 男, 硕士研究生, 从事综合交通理论与技术的研究 , 13120874@bjtu. edu. cn. 基金项目: 国家重点基础科技研究发展计划资助课题( 2012CB725403) ; 国家科技支撑计划课题 ( 2011BAG01B02 )
( Hale Waihona Puke Baidu)
式中 : n 为关系图解中所有点的个数 。 3 ) 不对称性值 。 由于平均深度值的大小在很大 程度上决定于系统中节点的数量 。为剔除系统中元素 P. Steadman 改进了计算方法 , 数量的干扰 , 用相对不对 称值来将其标准化 , 因此 , 不对称性值用于对比两个关 系图解中不同节点的便捷程度 , 即 RA i = 2 ( MD i - 1 ) / ( n - 2 ) ( 2)
1. 1
基于拓扑网络的空间句法
《空间的社会逻辑 》 中介绍了 3 个可 在 Hillier 的
[5 ]
集合度和不对称值 , 其 以量化的形态分析变量 : 大小 、 不对称值可以量化反映出系统的可达性 。 为了量 中, 化分析网络的可达性 , 又发展了深度值 、 平均深度值 、 不对称性值 、 可达性评价指标等变量 。 其中 , 平均深度 值可表示该点所居位置便捷度的比较值 , 不对称性值 可表示该点居于整体性系统的便捷程度
[2 ]

1 ) 深度值 。 两个节点间的最短路程就是这两个 它主要表达空间转换的次数 ,而不 节点间的深度值 , 是指实际距离 。 2 ) 平均深度值 。 系统中某个节点到其他所有节 点的最短 路 程 的 平 均 值 ,即 称 为 该 节 点 的 平 均 深 度 值, 某节点的平均深度值大小表示从此节点到其他所 有 有节点需要转换的次数多少及便捷程度好坏 , MD i = ∑ i = 1 d ij n -1
正, 并且考虑人们在出行过程中途经地铁站点数对换 对地铁出行的可达性进行全面 乘次 数 的 相 对 权 重 , 评价 。 对空间句法修正后的平均深度值为 MD1 = ( 1 - μ) MD i + μf ( m) 修正后的不对称性值为 RA i = 2 ( MD i - 1 ) / ( n - 2 ) 修正后的可达性指标为 Al i = 1 / RA i 其余符号意义同式 ( 1 ) ~ ( 3 ) 。 的相对权重值 , ( 7) 式中 : μ 为站点数折算成换乘次数后对实际换乘次数 ( 6) ( 5)
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