基于GIS的石家庄市公共交通线路网现状评价

表1地面公交线路结构及比例
线路
条数
比例
总行程（千米）
平均长度（千米）
市区线
31条
23.5％
329.573
10.631
郊区线
101条
76.5％
1208.593
11.966
总计
132条
100％
1538.166
11.653
图4地面公交线路长度分布图
结果显示，石家庄市的公交线路总行程达到1538.166千米，平均长度是11.653千米。人口密集的市区所拥有的公交线路(市区线)总行程为329.573千米，所占比例为23.5％。石家庄市的公交线路长度集中10千米以上，在所研究的132条线路中，只有1条线路的长度小于5千米，有101条线路的长度大于10千米，根据《规范》中5到10千米的标准，标准线路所占比例仅为22.72％，总体线路长度过长。
2.2
本文研究的数据源主要有两部分——空间数据和属性数据。空间数据采用的是百度公司提供的全球地图。它具有真实、高效、精确定位的特点，为了减少所需数据的成本，所以本文选取百度地图第五级别分辨率地图，通过截图工具，下载比较清晰的石家庄市区地图，即三环以内的所有道路图，作为空间数据的来源。属性数据是以石家庄市公交网提供的站点、线路资料为来源的，另外本文还采用了石家庄市政府信息网站发布的有关石家庄市“十二五”规划的相关图件资料和文字资料。
1.3
本文研究选择石家庄市区图，在Photoshop软件里进行各图幅的拼接，将其数字化后提取在三环路范围以内有起点站的公交线路和石家庄市区域界线，然后在地理信息系统ArcGIS软件里对研究区进行校正后作为底图，根据石家庄市公交网和百度地图提供的公交线路，对公交站点和公交线路等有关评价因子矢量化和赋予相关属性，制作出公交线路网分布图，以及各评价指标的专题图。然后根据操作处理的数据进行综合分析，找出石家庄市公交网存在的问题，并对主要公交线路进行优化。
地面公交线路网评价指标体系
线路指标
站点指标
线路长度
非直线系数
重复系数
线路网密度
站点密度
平均站距
站点覆盖率
图3地面公交线路网评价指标体系
3.
3.2.1
线路长度一般指单程线路长度，即公共交通车辆沿着依托城市街布设的固定线路在首、末站之间运行的实际距离[1]。距离过长会使行车途中累计的延误增大，线路客流分布不均，影响运输效率、行车准点率以及公交线路的非直线系数大等不良后果；距离过短，会造成公交资源的浪费，居民的平均换乘次数增大，公交车辆的调车转向总时间增大，公交惠及率低[7]。根据《城市道路交通规划设计规范》标准，一般取公交线路的线长约束为5km≤L≤10km，宜为平均乘车距离的2.5倍[7]。对石家庄公交网提供132条公交线路，运用GIS工具对其进行统计分析后得出的结果如表1和图4所示：
1.2
国外对城市公交的研究主要集中在对服务质量的因素分析、调查方案设计和定量评价方面。如David.A.Hensher对公共汽车服务质量中重要维数的集合识别进行研究。Alter将可达性、出行时间、直达系数、服务频率等作为服务质量水平评价指标。国内研究主要集中在评价指标的选取、评价方法的改进、GIS的技术的应用等方面。如王海涌等提出采用模糊综合评价法对城市公交网的网络技术性能、服务水平、效益水平、持续发展等方面进行综合评价。王艳天将可靠性理论应用于公交线网评价，构建基于AHP的公交线网综合评价模型。王炜等提出了一种基于GIS的公共交通系统服务水平模糊聚类分析方法。此外，在实证研究方面，前人多集中以诸如北京、武汉等大型城市为研究对象，对于中等规模城市的研究相对较少，对其怎样选取合适的评价指标体系将有待于更进一步的研究[4]。
公共交通不仅具有人均占用道路资源少、高效、节约能源和土地、容量大等优点，而且在保护环境、减轻交通拥堵等方面都有着明显的优势[1]。充分发挥公共交通的优势是解决城市交通拥堵问题的重要举措之一。影响地面公交发展的因素很多，为了有效地推动地面公交作用的发挥，需要从政策导向、运营管理、线路规划、票价调节等方面进行全方位的深入探讨，而本文的切入点就是从公交线路网入手，选择交通问题日益严峻的石家庄市为对象，在地理信息系统(GIS)的支持下，对地面公交线路网的状况进行分析和评价，旨在找出目前存在的主要问题，为提出改善现状的对策，进一步制定线路优化的方案，提高运行效率奠定基础，从而为石家庄市的交通状况的改善提供些参考。
本文研究的技术路线图如下：
图1技术路线图
2
2.1
2.1.1
石家庄市位于河北省中南部，距首都北京283公里。位于北纬37°27′～38°47′，东经113°30′～115°20′之间，东与衡水接壤，南与邢台毗连，西与山西为邻，北与保定为界，总面积1.58万平方公里，常住人口977.41万人，其中市区面积455.8平方公里。地处华北平原腹地，市域跨太行山地和华北平原两大地貌单元，西部地处太行山中段，东部为滹沱河冲积平原，辖区内大地构造，属山西地台和渤海凹陷之间的接壤地带，地势西高东低。图2石家庄地理位置图
【关键词】公共交通GIS石家庄市评价分析优化建议
TheStatus Evaluation Of GIS-Based Public Transport RouteNetwork In Shijiazhuang
【Abstract】With the urban of Shijiazhuang City, the constant expansion, population growth and the increase of motor vehicles, traffic jams phenomenon has become increasingly severe. The public transport and other travel mode, compared with fewer resources per capita occupation of roads, high efficiency, saving energy and land, large capacity etc, and that be able to have such advantages as environmental protection, reducing traffic congestion role .This paper with geographic information systems which be able to deal with lots of data high efficiently and accurate to the increasingly severe traffic problems in Shijiazhuang City bus lines for the study, the use of graphic stitching, vector layers, spatial analysis, select the line length, line network density, repeated Coefficient, non-linear coefficient, site density, average station distance, site coverage and other indicators to analyze and evaluate, identify eห้องสมุดไป่ตู้isting problems and shortcomings, combined with the future planning of Shijiazhuang, the urban center of gravity changes, the to optimize the proposed main lines, so as to Shijiazhuang City，the rapid development of transport to provide a reasonable reference.
2.3
本文研究所采用GIS数据处理方法中的图形拼接、几何校正、图形矢量化、空间分析中的SQL查询、数据统计、缓冲区分析等方法，并结合人文地理相关的定量分析方法等。
3
3.1
评价城市常规公共交通系统的指标多达十多种，如单程行车时间、运行速度、满载率、非直线系数、线路网密度等。本文研究从网络结构的线路指标和站点指标两方面考虑，选择线路长度、线路网密度、重复系数、非直线系数、站点密度、平均站距、站点覆盖率等指标来对石家庄市地面公交线路进行综合评价[1]。将石家庄市的公交线路划分为两类，定义二环以内为市区线路，越过二环的一并定义为郊区线路，并且选取每条线路的上行线。由于夜观光线路、旅游线路和环城线路以及三环以外通往各县的线路在服务范围、服务作用方面不同于日常的公交线路，所以研究对象不选取这些线路。通过分类，结合评价指标，对石家庄市的公交线路网进行评价（见图3）。
【Key Words】Public Transport GIS Shijiazhuang City Evaluation and
Analysis Optimization
1
1.1
随着我国经济的快速增长，人口增加，城市化进程的加快，城市规模越来越大，机动车的数量也是与日俱增，一些大、中小城市都出现了交通拥堵的现象[1]。交通拥堵成为困扰人民生活，制约城市可持续发展的重要因素之一。国家及一些地方政府出台各种诸如限购小汽车、买车摇号、单双号限行等五花八门的制堵措施，但都收效甚微。
基于GIS的石家庄市公共交通线路网现状评价
【摘要】伴随着石家庄市城区规模的不断扩大，人口的增长以及机动车辆的增加，交通拥堵现象变得日益严峻。公共交通与其他出行方式相比，具有人均占用道路资源少、高效、节约能源和土地、容量大等优点，而且能够起到保护环境、减轻交通拥堵的作用。本文借助能够准确、高效处理大量数据的地理信息系统（GIS），以交通问题日益严峻的石家庄市的公交线路为研究对象，运用地理信息系统技术强大的数据处理、空间分析等功能，选取线路长度、线路网密度、重复系数、非直线系数、站点密度、平均站距、站点覆盖率等指标对公交线路网进行分析和评价，找出存在的问题与不足，并结合石家庄市未来规划，城市重心的变化，对主要线路提出优化建议，从而为石家庄市公共交通的长足发展提供合理的参考。
2.1.2
20世纪初期，石家庄伴随着铁路的兴建而逐渐发展起来，其对外交通十分发达，铁路、航空、公路在全国占有十分重要的交通枢纽的地位，内部的公共交通也应该发展到一定水平。1956年，石家庄市公私合营公共汽车公司正式成立，当时的公交车是2部，线路是1条，在优先发展公交的方针的指导下，经过这50多年的发展，到2000年完成公交客运总量1.7亿人次，2007年石家庄市公交营运车辆共约1508标准车，万人拥有9.6标台[6]，从2000年开始，石家庄公交的车辆每年新增标准车数都大于200台，在2010年政府投资1.23亿元为公交公司购置了302辆环保公交车，这批新车在车辆配置和新技术应用方面处于全国公交领先水平。随着新车投入运营，石家庄公交营运车辆总数达到3136辆，其中天然气环保公交车达到2000辆，占总车数的64%，石家庄市万人拥有公交车达到了14.7标台[2]。在公交调度方面也早已开始运用先进的GIS电子地图系统、大屏幕显示设备等。
石家庄市作为河北省省会，近年也处于快速扩张、高速发展的阶段，截止到2010年，市域人口达到了986万人。截至2010年2月底，机动车总量已经达到149万辆，其中市区38.8万辆，仅2009年12月份就新增机动车21751辆[2]。市区中心区（和平路、中山路、建设大街）高峰时段路网流量：汽车为4900辆/h，自行车为10000辆/h，市中心区主干道高峰单向客流量为1.5～2.4万人次/h，主干道高峰单向车流量为2000～2500辆/h。在主干道的交叉口，交通堵塞尤其严重，上下班高峰时期汽车的排队长度，东西向最大可达340m左右，南北向最大可达3l0m左右；车辆平均延误时间为93.1秒，停驶车辆百分比高达96％，即几乎所有的车辆通过交叉口时都要排队等待[3]。由此可见，石家庄市中心区的城市交通已呈现十分拥挤的状况。此外，石家庄市的最新规划也已开始实施，原来二环路内东西方向不过10公里，规划后从老城区到开发区再到滹沱新区，将近有40多公里[2]。滹沱新区的规划目标是140万人左右，假设有一半人在老城区居住，每天70万人的出行如果不凭借合理完善的公共交通，那么必将造成更加严重的交通拥堵现象。