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基于空间句法的上海城市轨道交通网络评价

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基于空间句法的上海城市轨道交通网络评价
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DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.167

摘 要:交通可达性是城市规划、土地开发、交通管理等领域的重要因素之一。不同于传统的交通可达性分析,轨道交通有其特殊性。居民在乘坐地铁时比较关心从始发地到目的地需要乘坐的站点数据、换乘次数,而并非地铁实际运行距离。该文通过构建空间句法线段模型,量化评价上海市轨道交通线及轨道交通站点的可达性,以期为城市轨道交通规划、相关基础设施的配套提供一定的参考。

关键词:轨道交通 空间句法 上海市 可达性

中图分类号:U231 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)05(b)-0167-02

交通可达性(Accessibility)即交通的便捷程度,是城市规划、土地开发、交通管理等领域的重要因素之一。城市轨道交通具有速度快、载客量多、安全、准点、节约能源等优点,是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”,对于实现城市的可持续发展具有非常重要的意义。上海市城市交通网络发达,截至2014年12月,上海轨道交通共开通线路15条(1-13号线、16号线、磁悬浮),构成了以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。

空间句法是由Bill Hillier教授创立的可以用于城市空间结构和形态分析的技术。该模型重点关注系统中各个空间要素之间相互制约的关系,着眼于建筑空间内在抽象的结构规律,因此所呈现的结构是拓扑结构,即关联性和连通性。基于空间句法的可达性研究方法适用于较为精细的空间尺度,常用于城市尺度下的地铁线路、城市内部街区或者公园等空间以及建筑物内部空间的可达性度量。国内外对此进行了大量的理论基础、方法创新以及实证研究,特别是发展形成了较为系统明确的描述空间形态的分析方法和形态变量应用于交通结构与形态特征、城市空间形态等研究中。

不同于传统的交通网络可达性分析,轨道交通有其特殊性。居民在乘坐地铁时比较关心从始发地到目的地需要乘坐的站点数据、换乘次数,而并非地铁实际运行距离。因此,该文通过构建空间句法线段模型,量化评价上海市15条轨道交通线及轨道交通站点的可达性,以期为城市轨道交通规划、相关基础设施的配套提供一定的参考。

1 数据与研究方法

1.1 数据来源与预处理

利用网络资源,获取上海市轨道交通站点分布,并进行空间矢量化和预处理。

(1)轨道交通站点数据预处理。

每个轨道交通点分别添加字段,分别表示所属的轨道交通线路及所在轨道交通线路的第几个站点;轨道交通换乘站,不同轨道交通的点在空间上需保持重合。

(2)拟合轨道交通线数据预处理。

由于空间句法并不考虑节点与节点之间的距离,因此利用预处理好的轨道交通站点,根据一定规则将点与点直线连接,拟合生成轨道交通线路。

(3)对比验证。

由于上海市轨道交通网络比较复杂,利用其他资料对拟合的线路进行对比验证,从而确保拟合正确。

1.2 空间句法的形态分析变量

(1)深度值(Depth Value)。

规定两个邻接节点间的距离为一步,则从一节点到另一节点的最短路程(即最少步数)就是这两个节点间的深度值。深度值表达空间转换的次数,而不是指实际距离。

(2)平均深度值(Average Depth Value)。

系统中某个节点到其他所有节点的最短路程(即最少步数)的平均值,即称为该节点的平均深度值。其中,n为关系图解中所有节点的个数;dig为节点和节点之间的深度值。

(3)不对称性值(Relative Asymmetry)。

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目。为剔除系统中元素数量的干扰,P.Steadman改进了计算方法,用相对不对称值来将其标准化。

(4)可达性评价指标(Accessibility Index)。

该模型采用集成度作为可达性评价指标。集成度可以分为局部集成度和整体集成度。其中整体集成度表示某节点和整个系统中所有其他节点之间联系的紧密程度;而局部集成度则表示某节点与附近几步内的节点之间联系的紧密程度,该文选取三步范围的局部集成度作为可达性评价指标。

2 结果与分析

利用预处理后的轨道交通站点数据,构建模拟轨道交通线。通过对比现有的真实上海市轨道交通线情况,可以验证在几何关系上基本符合实际情况,同时满足模型统计分析的要求。(如图1所示)

2.1 轨道交通线的联通关系分析评价

根据模拟生成的上海的轨道交通网络图,绘制出上海轨道交通网络拓扑图,图中的节点表示不同的线路,线段表示他们之间的联通关系及线路之间可以换乘。(如图2所示)

上海市轨道交通1、2、3、4、6、8、9、10、11号线之间换乘网络发达,基本可以实现线路与线路之间的换乘;轨道交5、12、13、16号线和磁悬浮的换乘线路则相对较少,仅能和特定的3~4条轨道交通线换乘,主要是由于这几条线为近年开通的线路,或仅有部分路段开通,联通性相对较差。

利用空间句法模型,对轨道交通线路的可达性进行量化评价。2号线、4号线的空间可达性最好;其次为7号线、8号线和11号线;可达性较差的为5号线、12号线、13号线、16号线和磁悬浮,与其他轨道交通的换乘并不方便。(如表1所示)

2.2 轨道交通站的联通关系分析评价

上节以上海市每条地铁线作为最小研究单元,评价了各条线路的可达性情况,但事实上每条地铁线上不同的站点(如起点站、换乘站)之间可达性的也有较大的差异。中心城区范围内的轨道交通站点密集,可达性较高;远郊地区的轨道交通站点可达性较差。同一条轨道交通线上各站点可达性情况不尽相同,位于轨道交通线两端的,空间可达性相对较差,位于轨道交通线中间的,空间可达性相对较好。

将上海城市中心城区的范围内轨道交通网络进行放大,叠加轨道交通站点如图3所示。轨道交通线颜色越偏深色,代表该区间段可达性越高,颜色越浅,代表该区间段可达性越低;浅灰色代表两条线路可换乘站点,黑色代表非换乘站。可以看出,一般可换乘站的空间可达性越高,如,人民广场、徐家汇等,非换乘站点中,以交通网络为中心,空间可达性呈辐射状减小。

3 结论与讨论

该文利用空间句法模型,对上海市轨道交通线、轨道交通站点以及历史风貌保护区周边的轨道交通站点进行了分析。传统的基于交通网络密度的方法一般仅考虑格网单位面积上交通线路的数目,而没有考虑各交通线路本身的可达性,而基于空间句法的可达性评价从整体上考虑了与站点连接的各线路的可达性,对于上海市轨道交通网络的评价具有一定的参考意义。当然,该文也有可改进的部分,比如:进一步搜集地铁客流量、地铁票价等社会经济数据,丰富空间句法模型的真实度和贴切度。根据该文的统计分析结果,对上海市的轨道交通网络提供几点建议:(1)可达性高,意味着人流量越大,应通过合理规划分散流量;(2)加大城郊结合地区的轨道交通站点的规划分布,方便城镇居民出行。

参考文献

[1] 程昌秀,张文尝,陈洁,等.基于空间句法的地铁可达性评价分析―以2008年北京地铁规划图为例[J].地球信息科学,2007,9(6):31-35.

[2] 周群,马林兵,陈凯,等.一种改进的基于空间句法的地铁可达性演变研究――以广佛地铁为例[J].经济地理,2015,35(3):100-107.

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发布时间:2023-08-05
【摘 要】 通过对城市轨道 交通 高架车站几种空调选型的 分析 ,得出 VRV 多联空调系统是针对高架站最适合的空调方式。 【关键词】 城市轨道交通; 多联空调系统 1 前言 在我国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中,将城市轨......
关于城市轨道交通快线发展的研究
发布时间:2023-03-17
摘 要 对纽约、巴黎和东京的城市轨道 交通 快线 发展 特征进行 分析 ,提出这三大城市的快线所具有的适用性。针对国内城市发展及交通需求,提出了国内发展轨道交通快线系统的概念,并结合北京不同圈层的需求及建设条件,提出不同的......
城市轨道交通供电接触网类型的比较
发布时间:2023-06-02
摘 要 分析 了城市轨道 交通 两大类牵引供电接触网的基本要求、不同类型与特点,提出不同城市选择接触网形式时应注意处理的关系和建议。架空接触网及第三轨授电都是可行的形式,并在各自的 应用 领域中仍不断 发展 进步。从城市发展以......
基于城市轨道交通的直流牵引供电系统分析
发布时间:2023-08-11
在我国众多城市中,轨道交通是一种正在不断兴起的新型交通工具,城市轨道交通有着公交车和汽车等一些交通方式不同的特点和优势,例如污染低、噪声低和不会出现交通拥堵等多方面的优势,特别适合在人口较多和交通拥堵情况严重的城市中实行,它是城市交通网中一个重要的组成部分。随着我国人口的不断增加和城市化进程的加快,我国大多数城市中都出现了严重的交通拥堵情况,为了缓解城市中日渐恶化的交通,地铁和轻轨等轨道交通逐渐发.........
城市轨道交通与市内交通的衔接规划研究
发布时间:2023-08-05
摘 要:轨道衔接换乘系统规划设计的优劣是轨道 交通 能否发挥客运系统主体作用的关键因素。在对换乘客流进行预测的基础上,对轨道交通与其它交通方式衔接的原则、模式、存在的 问题 进行了 研究 ,并提出了相应的解决办法,从而保证轨道交......
城市轨道交通高架桥的选型
发布时间:2023-02-19
摘 要:根据广州地铁四号线、五号线、六号线的设计及国内轨道 交通 高架桥设计的工程现状,探讨了城市轨道交通高架桥在选型上应考虑的因素、 发展 方向,给出了广州地铁六号线东延段投标桥梁选型的 参考 性方案。 关键词:轨道交通;高架桥......
武汉市城市快速轨道交通线网规划的特点
发布时间:2013-12-17
关键词 武汉,轨道交通,线网规划, 图1 武汉市城市轨道交通线网规划方案1 线网规划特点(1) 线网布局与武汉三镇8 个主要 发展 方向相吻合 武汉市城市总体规划延续了长江两岸三镇鼎立、均衡发展的城市格局。受湖泊、山体的 自......
城市轨道交通系统中列车间隔的有关分析
发布时间:2013-12-17
摘 要 通过对城市轨道 交通 系统中列车间隔的 分析 ,提出了 影响 列车间隔的3大因素:安全间距,车站停留时间和运行裕量。在此基础上推导固定自动闭塞和移动自动闭塞系统下列车间隔的 计算 公式。通过对两公式的比对,得出了移动自动闭塞......
城市轨道交通的探究与发展
发布时间:2023-08-06
虽然轨道交通受到重视并得到长足发展,但我们也要清楚的看到目前我国轨道交通发展存在的相关问题和不足,主要表现在没有完善的管理运营体系、相关标准也不统一、各种管理运营机制存在缺陷、相关轨道技术还较为落后,只有不断总结经验,......
上海轨道交通9号线基坑围护设计优化
发布时间:2013-12-17
摘 要 本文主要介绍了上海轨道 交通 9号线泗九区间SMW工法围护结构的设计优化,通过优化缩短了工期,减少了工程造价,降低了施工难度。为同类工程施工提供了经验。 关键词 围护结构 设计优化 1 工程概况2 原围护设计情况 地下线......
城市轨道交通网络突发客流特性及拥挤控制研究
发布时间:2022-09-03
在现代社会,城市交通拥挤已经成为一个普遍性的问题,给人民群众的生活出行造成了很大的影响。正是在这种情况下,城市交通的改善受到了社会的广泛关注。在各种解决方法中,城市轨道交通无疑是其中发挥作用最为明显的一个,它的形式多样......
城市轨道交通行车组织方法的探讨
发布时间:2013-12-17
提 要: 大城市轨道 交通 的旅客列车运行组织工作, 在建设前期按快车和慢车组织进行设计, 会给运营单位提高服务水平创造良好“硬件”环境。快慢车的分工是, 慢车满足沿线乘客的上下要求, 快车是为满足卫星城与卫星城以及与中心城之间“......
成都城市轨道交通建设与城市经营
发布时间:2023-08-05
摘要:本文从城市轨道 交通 与城市 经济 、交通和环境建设的相互作用出发, 分析 了成都 目前 城市规划和经营城市的方针之间存在的 问题 ,探讨了建设城轨系统对城市规划的积极引导作用,并提出加大城市轨道交通规划强度,通过土地资......
上海市浦东新区轨道交通L4线工程港城路站方案设计
发布时间:2013-12-17
摘 要:针对上海市浦东新区轨道 交通 L4线工程港城路站建筑方案设计,详细论述了地铁(轨道交通)车站建筑在与环境的结合、平面功能、交通流线组织、空间构成及立面意象的生成。 关键词:环境;功能;交通流线;空间构成;立面意象 港城......
北京市城市轨道交通建设探析
发布时间:2023-08-07
【摘要】文章通过对北京 发展 城市轨道 交通 建设的必要性以及发展规划、环境现状等实际 问题 进行了探析,并借鉴国内外发展城市轨道交通的经验,提出了具体可行的策略和方案。 【关键词】城市轨道交通;线网规划;交通负荷;环境保护 一、......
城市轨道交通线网规模影响因素的探讨
发布时间:2015-09-09
【摘 要】一个合理的城市轨道交通规模,作为一项重要的投资依据,是需要线网规划的宏观控制量来决定的。文章阐述了城市轨道交通线网规模及线网合理规模的内涵,在此基础上重点运用系统结构模型进行了线网规模的影响因素分析。 【关......
关于降低城市轨道交通建设投资的方法研究
发布时间:2023-03-06
摘 要:从合理确定城市轨道 交通 线网规模、线路走向、线路敷设方式、站点间距等方面 分析 了降低城市轨道交通建设投资的 方法 ,指出应本着安全、可靠、适用、 经济 的原则降低其建设投资,并采用先进的设计理念,引进新的地铁运营系统等......
上海城市交通隧道盾构施工技术综述
发布时间:2023-04-11
内容 提要:上海城市轨道 交通 规划总长385km,地铁区间隧道采用盾构法已建设约100km。本文介绍了上海交通隧道的综合施工技术,结合上海大浦路隧道、延安东路隧道、外滩观光隧道、大连路隧道、地铁隧道和双圆隧道工程等,重点论述了......
城市轨道交通危险因素分析
发布时间:2023-04-26
摘要: 目前 我国的城市轨道建设已经进入高潮期,城市轨道的安全 问题 也变得日益重要。笔者通过统计 分析 国内外历年发生的轨道 交通 事故, 总结 了轨道交通在施工期间、供电系统、车辆系统、通风/排烟系统、给/排水系统、通信/信号......
对新世纪城市轨道交通路网规划的思考
发布时间:2013-12-17
摘要:城市化进程离不开轨道 交通 的 发展 ,本文旨在提出城市交通在新世纪的发展方向,根据国内城市轨道交通路网规划及方案评价指标体系的现状及原则,结合国外大城市的路网规划综合 分析 ,融入“绿色交通”规划理念,以期反映环境......
基于UML的城市轨道交通列车超速防护系统建模
发布时间:2023-02-17
摘 要 分析 I-Logix公司的Rhapsody软件的主要特性在Rhapsody开发环境下对北京地铁1号线的ATP系统车载设备进行UML建模,并介绍系统级调试功能。 关键词 UML Rhapsody 面向对象 嵌入式系统 建模 统一建模语言UML(UnifiedModeling......
基于接口库的城市轨道交通工程设备接口研究
发布时间:2023-03-31
摘 要: 研究 目的:城市轨道 交通 工程建设过程中涉及大量设备,各种设备间接口的合理匹配是 影响 设备联调和工程进度的重要因素之一。为了优质、高效地解决设备间接口匹配 问题 ,本文提出了一个设备接口解决方案。研究 方法 :运用信息......
美国城市轨道交通工程噪声环境影响评价标准探析
发布时间:2023-01-31
摘要: 通过对美国城市轨道 交通 工程噪声 影响 评价标准实质 内容 及其制定依据的全面 分析 ,并依据该标准的特点,提出了我国城市轨道交通工程噪声影响评价和控制标准的制定和改进建议。 关键词: 轨道交通;噪声;评价标准;美国 1 引言......
无锡市轨道交通线网规划
发布时间:2023-07-20
摘 要:从线网规划原则、轨道 交通 功能、层次和系统模式、市区轨道交通规划、地区轨道交通线网规划等方面阐述了轨道交通线网规划,并对轨道交通线网的其他相关规划进行了简单介绍,为无锡市的城市总体规划提供了 理论 依据。 关键词:线......
城市轨道交通运用车设计计算方法
发布时间:2013-12-17
摘 要:城市轨道 交通 运用车的配属数量直接决定了轨道交通线路的“输送能力、服务水平”,并对工程总投资有很大 影响 。在简要 总结 目前 使用的城市轨道交通运用车 计算 方法 的基础上,根据上海市已建成线路(1 号线和3 号线) 的实际......
重庆城市轨道交通发展探讨
发布时间:2023-06-26
摘要:确立以轨道 交通 为重点的城市交通 发展 战略是重庆城市交通的必然选择。阐述了发展城市轨道交通的 问题 及其对城市结构的 影响 , 分析 了重庆的实际情况以及轨道交通的现状,提出了重庆市轨道交通发展的思路和方向。 关键词:重庆......
城市轨道交通安全体系研究
发布时间:2013-12-17
摘 要:文章在 分析 城市轨道 交通 运输方式特点的基础上,详细分析了城市轨道交通系统因旅客密度大、地理位置特别所引发的安全 问题 ,同时针对以上问题提出从事故防范、监控、妥善处理三方面建立城市轨道交通安全体系。 关键词:城市轨......
城市轨道交通与可持续发展
发布时间:2022-12-07
摘要:在全面、协调、 科学 发展 观的指导下,发展轨道 交通 能够很好地解决城市交通中的诸多 问题 ,促进城市的可持续发展。 关键词:可持续发展;城市轨道交通;土地利用;地铁 随着城市国民 经济 的稳定发展、城市化和机动化水平的......
上海市轨道交通5号线排水出路的设计研究
发布时间:2013-12-17
摘 要 主要论述轨道 交通 5号线在排水系统设计中是如何结合线路沿线及车站周边市政排水配套的实际情况,因地制宜地将莘闵轻轨交通线的雨水及污水分别合理地进入市政雨、污水管道或河道。 关键词 上海市轨道交通5号线 排水系统 与市政管......

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