城市轨道交通站域土地利用与交通协同性评价研究 ——以北京市为例

作     者：王月杏 

作者单位：北京建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨静

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：协同性评价 TOD 轨道交通 土地利用 空间计量模型 

摘      要：城镇化的快速发展吸引人口向城市聚集,城市交通需求持续增加,尽管城市交通基础设施不断完善,城市交通拥堵问题依然显著,以满足需求为导向的交通基础设施建设缺乏对用地和交通协同发展的考量。轨道交通在大中城市的大规模建设,分担了大量公共交通客流,带动了沿线用地开发,从而吸引客流由机动车向轨道交通转移,轨道交通与城市用地规划形成良好的循环互馈关系,促进轨道交通与城市用地规划协同发展意义重大。在以公共交通为导向的发展(Transit-Oriented Development,TOD)模式的指导下,形成以轨道交通车站为核心,促进车站站域土地利用与交通协同发展是城市解决拥堵问题和城市可持续发展的重要途径,因此本文通过对车站站域土地利用和交通协同性评价,将车站划分为不同协同程度的车站类型,并量化用地指标和交通服务指标与客流的关系,提出基于TOD理念的车站站域土地利用和交通协同建设建议。论文的主要工作如下:(1)获取多源数据描述土地利用和交通服务能力,基于“5D原则筛选评价指标,构建评价指标体系。首先对研究区域和站域范围进行了界定,对以北京市轨道交通车站为圆心的800m半径圆做泰森多边形处理得到车站站域范围;而后,利用Python实现对AFC(Automatic Fare Collection System)数据的处理,得到车站全日客流量,实现对用地数据POI(Point of Interest)和AOI(Area of Interest)的爬虫,并用Arc GIS处理得到站域内各类用地数量和面积,利用Arc GIS处理得到路网长度和交叉口数量等,完成多源数据获取;最后综合协同性和TOD模式的联系,确定依赖“5D原则的指标筛选和求解方法,完成本文研究指标体系构建。(2)建立节点-客流-场所模型实现对轨道交通车站站域土地利用与交通协同性评价。一方面从模型角度优化传统的节点-场所模型,将受到用地和交通综合影响的客流因素作为单独的维度,创建节点-客流-场所评价模型;另一方面,引入莫兰指数作为指标权重,度量车站指标的空间性。为实现模型结果的可视化并增强解释性,引入聚类算法将车站根据节点价值、场所价值、客流量分类,最终评价得到客流压力型、综合发展型、重点提升型、潜力发展型以及滞后发展型五类车站,且研究发现车站类型与其空间分布呈现一致关系,一般而言,郊区车站协同性水平较低。(3)基于多尺度地理加权回归模型(Multi-scale Geographically Weighted Regression,MGWR),分析站域环境指标对车站客流的精细化影响效应。MGWR模型综合考虑了空间性和尺度效应,为每个车站搜索最优带宽,更适应北京市轨道交通车站站间距和车站聚集程度在市中心和郊区差异较大的现状。回归结果表明,用地功能混合度、交叉口数量、车站服务方向数等变量对客流量的诱增效果较大,可达性变量中工作用地可达性和公交车站可达性对客流影响显著,停车场的分布会引起客流分流,对车站客流量呈消极影响。此外,将回归参数值分布在空间上,直观表示车站客流与各类指标存在的空间异质性,结果表明车站站域环境多元化程度较高的车站,其客流不易受单一指标影响,这一类车站普遍分布在靠近市中心的区域。(4)综合车站协同性评价和站域环境指标对客流的影响结果,根据每类指标对车站客流影响的差异性和空间异质性,结合空间区位因素,从提高站点客流吸引力和站域土地利用与交通协同发展两个方面,针对每类车站提出符合该类车站特性的TOD建设建议。论文期望通过对轨道交通网络较完善,人口和用地密度较大的北京市轨道交通车站站域用地和交通协同性评价研究,提出适应大中城市的以车站为核心的TOD模式建设建议。本文将空间性考虑进评价模型,精细化评价了北京市轨道交通车站站域环境发展的协同性水平,并展开了促进人们选择轨道交通方式出行的影响因素分析,以期为协同性评价研究提供新思路。