公交站点覆盖率计算方法研究——以浙江永嘉为例

王重元

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

0 引言

公交站点覆盖率是衡量公交总体发展水平及出行便捷性的重要指标。公交站点覆盖率亦称公交站点服务面积率。本研究试图通过现有技术来提升公交站点的计算方法，从而对规划设计更有实际操作价值；同时对于现行规划指标进行初步的思考与反馈，进而提出基于人口及岗位规模的计算方法，完善公交覆盖对于社会需求与居民出行的实际价值，更为客观准确地评价公共交通体系。

1 常规计算方法

站点覆盖率是指公交站点服务覆盖面积占城市建成区面积的百分比。常规计算方法即以公交站点为圆心，用合理的步行距离（分别取300 m、500 m）为服务半径作圆，计算其覆盖面积以及城市建成区面积，则公交覆盖率的计算式为[1-2]：

式中：ai为第个公交站点的覆盖面积；n为公交站点数量；A为城市建成区面积，即在城市面积中除去未开发及在技术上不适合公共交通服务的面积。

站点覆盖率计算原理相对简单，可归结为多个圆叠加后的面积求和计算问题。但是在实际项目中操作，遇到的问题不会如此理想化。首先面积求和不是所有覆盖面积的代数和，而是几何合并后的面积；覆盖面积超过建成区范围的部分也应扣除；覆盖面积容易形成不规则多边形，计算难度加大。

2 GIS软件方法改进

以上实际操作问题，不仅对于站点覆盖率计算难度增加，同时人工计算繁琐费时更极易导致计算错误，必须通过信息技术手段加以改进。通过GIS软件平台，改进站点覆盖率的计算方法，实现覆盖率的精确计算与计算结果的可视化显示表达[3]。

ArcGIS是GIS技术开发的软件平台之一，具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析、空间信息整合、发布与共享的能力。其中ArcGIS for Desktop是一个集成众多GIS应用的软件套件，提供用于地理信息制作和使用。ArcGIS for Desktop中的空间分析工具可以将公交站点与城市道路、用地信息等数据转化为地理信息，进行站点覆盖区域的叠加分析，见图1。

图1 ArcGIS for Desktop中ArcMap操作界面

通过ArcGIS for Desktop，将永嘉县城的规划用地与规划公交站点等矢量数据输入转为化地理信息，根据规划公交站点以及服务半径进行覆盖区域的叠加分析，得到如下公交站点覆盖情况的示意图（500 m服务半径）。其中深色区域表示扣除重叠区域以及非建设区区域的最终站点覆盖情况，浅色区域表示尚未扣除以上区域的初始站点覆盖情况。对比发现深色区域呈现不规则多边形，如果使用人工计算，无论从效率和精度都无法满足实际操作的要求。使用ArcGIS for Desktop则方便快捷地得到站点覆盖的实际数据与可视化效果，见图2。

图2 永嘉县城规划公交站点覆盖情况示意图（500 m服务半径）

3 现行规范指标反馈

根据现行的《城市道路交通规划设计规范》（GB 50220-95）中3.3.2条规定，公共交通车站服务面积，以300 m半径计算，不得小于城市用地面积的50%；以500 m半径计算，不得小于90%。实际项目规划中，规划目标选用更高的站点覆盖率指标值，即达到300 m站点覆盖率70%，500 m站点覆盖率100%。

以上的研究正是基于规范中对于站点覆盖率的定义进行的，然而在实际中真正的站点覆盖区域可能如图 3（a）所示，而非图 3（b）中的自然站点覆盖区域。以浙江永嘉的公共交通规划为例，通过ArcGIS for Desktop中输入的进行空间分析所必要的矢量信息，以图3中86号公交站点为中心，300 m或500 m步行距离为最大搜索距离，从而得出公交站点覆盖情况。图3（a）使用城市道路网络作为主要的搜索路径，而图3（b）直接使用直线距离。很明显，图3（a）更为贴近实际生活中的站点覆盖情况。因为根据实际情况，通过最短距离直接穿越地块的可能性较低，大部分情况还是通过城市道路网作为主要的步行路径，导致实际的覆盖面积可能小于自然站点覆盖面积。

图3 GIS计算的实际站点覆盖区域与自然站点覆盖区域对比

此外现行的公交站点覆盖率仅仅从空间上表示覆盖区域以及地块，但实际上对于不同的地块上人口、岗位分布的情况并没有纳入规划考虑。公共交通促进社会公平，成为全体居民均可获得的公共服务，通过使用基于人口、岗位的站点覆盖率更能反映出公共交通对于具体服务对象的覆盖情况，从而更有针对性对公共交通进行规划与评估。

4 基于人口及岗位规模的站点覆盖率计算

为对于基于人口及岗位规模的站点覆盖率的计算有一个较为直观的认识，对比与自然覆盖率的异同，选取浙江永嘉进行试算，以探求较为成熟的计算方法，以便今后在进行公共交通规划时更好地考虑站点覆盖情况。

4.1 实例选取

永嘉三江片区地处瓯江和楠溪江交汇处，南与温州市隔瓯江相望，是永嘉县乃至温州市区重要的功能片区之一，集产业商务、现代居住、旅游服务、休闲娱乐等功能于一体的综合性功能片区，重点发展外向程度高、产业层次高、附加值高的现代服务业和休闲娱乐产业，成为集中体现永嘉滨江城市形象的标志性区域和温州城市的RBD。故选取三江片区进行基于人口及岗位规模的站点覆盖率计算，见图4。

图4 永嘉三江片区区位示意图

4.2 人口及岗位规模计算

对三江片区的人口规模、居住用地规模以及公共管理与服务设施和商业服务设施的用地开发强度进行梳理分析，见图5和表1。居住用地将对应人口规模的覆盖计算，而公共与商业用地将对应岗位的覆盖计算。

图5 永嘉三江片区用地性质及开发强度示意图

图5根据三江片区的控制性详细规划，其中颜色以区分不同的用地性质，高度以表示建筑容积率的高低。

计算表格中，居住人口人均建筑面积是根据三江片区的控制性详细规划中所确定的人口规模以及居住用地容积率控制进行推算的。非居住用地的岗位人均建筑面积根据温州市各行业与土地利用类型的关系，以及各行业的就业人均建筑面积进行推算，见表2[4]。

表1 人口与岗位规模计算表

表2 不同土地利用类型的各行业就业结构

估算不同行业与土地利用类型的关系，随后为把就业数据转化为土地需求，获得各行业的就业人均建筑面积，见表3。

表3 温州市中心城区人均（就业）建筑面积

以上数据在美国《诺曼市2025年土地需求分析》的基础上，经专家修正后得到。

4.3 公交站点覆盖计算

基于人口及岗位规模的站点覆盖率与自然站点覆盖率计算原理基本一致，仍以合理的步行距离（分别取 300 m、500 m）为服务半径，见式（2）：

式中：bi为第i个公交站点所覆盖到的人口数或者岗位数；n为公交站点数量；P为区域内人口总数或岗位总数。

从式（2）中表达含义可以看出，与自然覆盖所不同的是，基于人口及岗位规模的计算方法强调的是在公交站点服务区域内所覆盖到的人口及岗位占区域总体的比例，而不是所覆盖的城市建成区域面积比例。仅考虑建成区面积比例容易导致为达到规划指标，却在人口及岗位分布密度较低的区域加密公交站点，反而不利用公共交通资源的合理分配。

根据以上数据及计算方法，通过ArcGIS for Desktop计算，见图6和表4。

图6 不同计算方法下公交站点覆盖示意图

表4 不同计算方法下公交站点覆盖率

参照图6，对比表4，可以清楚直观地发现，自然覆盖率与人口及岗位覆盖率存在较为明显的差异。人口覆盖情况以及岗位覆盖情况均优于自然覆盖情况，300 m覆盖率分别高出了7.9%和26.3%；500 m覆盖率则分别高出了9.5%和25.8%，差异幅度分别达到了14.0%和37.9%。浙江永嘉公共交通规划在考虑居民出行需求下，基于人口及岗位的公交站点覆盖有更为良好的表现，将公共交通设施向人口及岗位密集区域倾斜，有助于公共交通资源的合理配置。

5 小结

（1）合理使用软件手段能够高效、准确地完成复杂站点覆盖的计算工作，例如使用ArcGIS，对于规划设计有比较重要的现实意义。

（2）公交站点自然覆盖率有其便于计算、易于初步判断覆盖情况的优势，但随着公共交通深入发展，现行规划指标已逐渐不能适应现今乃至未来对于公共交通的预判与指导意义。

（3）基于人口及岗位规模的计算方法，较为全面地考虑人口及岗位分布情况，能使公共交通成为全体居民均可获得的服务。

（4）基于人口及岗位规模的计算较为初步，需要完善、改进和深化。尤其是人口及岗位的人均建筑面积值的获取，与片区的规划定位以及当地的社会经济发展水平有着非常大的联系，对于该值规律性的研究能大幅提高此计算方法的有效性。

[1]王宝辉,杨东援.借助GIS技术计算公交覆盖率的方法研究[J].交通与计算机,1999,17(5)：54-55.

[2]张轶,赵彦庆.城市公交地理信息系统中的线路规划模型[J].测绘信息与工程,2003,28(4)：29-30.

[3]丁午,程琳.基于栅格GIS的公交站点覆盖率计算方法研究[J].测绘科学,2011,36(4)：249-251.

[4]张晟伟.土地储备中的金融风险分析及其防范——以温州市为例[D].浙江杭州：浙江大学,2008.