基于大众点评数据的城市轨道交通与商业设施耦合发展——以天津市为例

姚巧爱，宫同伟，史 津

（1.天津城建大学天津300384；2.天津市环境保护局，天津300191）

随着城市的不断发展，轨道交通在城市中发挥着越来越重要的作用.轨道交通依托其强大的辐射能力成为吸引城市要素集聚的重要磁力中心，带动并引领着城市空间要素的集聚与重构.商业设施作为城市空间中最活跃的因素，在城市发展中占据重要地位.因此，轨道交通与商业设施的耦合发展具有重要意义.

有关城市轨道交通与商业设施的研究，一直是学术研究领域的重要内容.在轨道交通对商业设施的影响研究方面，研究方法上经历了从定性研究方法为主到定性与定量研究方法相结合的演进.辛飞在调查分析的基础上总结长沙市轨道交通不同建设阶段对商业空间的影响[1]；马归民通过软件分析和调研的方法，分析了轨道交通站点地下商业空间活力的影响因素[2]；王宇宁、运迎霞通过构建城市轨道交通站点周边商业环境的定量评价体系，得出城市轨道交通站点周边商业环境存在明显的空间分异、等级分异和职能分异[3].同时，轨道交通与城市空间耦合关系的研究也是近年来学术研究中的重要议题，多位学者从不同角度做了探讨.王文静和陆化普从宏观、中观和微观三个层面探讨轨道交通网路、线路、站点与都市圈空间体系之间的耦合互馈关系[4]；边经卫认为城市轨道交通可以促进城市发展轴形成、带动城市中心区和副中心区的发展[5]；潘海啸从轨道交通与城市中心体系研究上，论述了空间耦合的必要性[6].可以看出，对于城市轨道交通与城市空间耦合关系的研究多从土地利用的角度出发，而对于商业设施，土地利用仅能代表商业用地规划并不能反映实际商业活力.基于此，研究尝试利用大众点评数据从商业设施的使用及评价特征入手，探讨城市轨道交通与商业设施的耦合发展关系，不仅拓展了轨道交通与商业设施耦合发展规律的测度，而且对促进轨道交通与商业设施的良性互动开发具有积极的指导意义.

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

本文以天津市为研究对象，研究范围为天津市中心六区及环城四区行政范围，面积2 079.345 km2.研究涉及的轨道交通（以下简称轨交）线路主要为截至2016 年12 月天津市开通运营的地铁1 号线、2 号线、3 号线、6 号线和津滨轻轨9 号线，详情如表1 所示.

表1 天津市轨道交通线路概况

研究以大众点评网购物、餐饮、酒店住宿、休闲娱乐四个版块涵盖的商业设施点评数据作为数据源，根据大众点评网商户收录标准，收录的商户在规模上并无严格限定，因此样本可以一定程度上代表各类商业设施.此外，大众点评网作为全球最早建立第三方点评模式的点评网站，不但在商户信息及用户点评信息的积累上具有数据量庞大的优势，而且其中的“星级”属性能够客观表征商业活力，为商业设施空间品质的测度提供了可能.

1.2 数据来源

研究数据主要包括天津市基础地理信息数据及商业设施POI 点评数据.

（1）基础地理信息数据.借助数据采集技术从OpenStreetMap 地图获取天津市县界、道路、水系及轨交线路空间矢量数据，利用ArcGIS 投影和变换工具进行坐标投影，将数据统一转换成WGS1984 投影坐标，建立天津基础地理信息数据库.

（2）商业设施POI 点评数据.研究以大众点评网POI 点评数据作为数据源，数据获取时间为2017 年4月，包括购物、餐饮、休闲娱乐、酒店住宿四个类别.经过数据清洗，空间形态耦合研究样本数累计10.2 万余条，包括购物设施53 529 条、餐饮设施37 776 条、休闲娱乐6 564 条、酒店住宿4 384 条；空间品质耦合研究剔除商户星级属性不完整数据，共计4.8 万余条，其中购物设施15 423 条，餐饮设施26 417 条，休闲娱乐设施3 955 条.数据属性信息包括名称、地址、经纬度、星级、均价和评分等.研究主要针对四类商业设施空间分布、类别和综合评价进行空间表达与分析.

1.3 研究方法

研究以定量分析方法为主，以ArcGIS 软件为分析平台，运用空间统计与空间分析方法对轨道交通与城市商业的耦合发展关系展开深入探索，结合天津市轨道交通规划对耦合特征进行定性描述.研究从商业设施空间形态及空间品质两个层次展开.

（1）空间形态耦合研究.首先，运用ArcGIS 数据管理工具中的追加工具将购物、餐饮、休闲娱乐、酒店住宿四类商业设施进行要素合并，生成空间点要素集，即天津市商业设施.采用标准差椭圆、标准距离分析方法从发展方向及分布重心上把握轨道交通与商业设施的耦合发展关系.其次，利用核密度法、样方分析识别商业设施的空间形态结构和等级体系，通过叠合轨道交通线网规划，探讨轨道交通与商业设施的空间耦合关系.

（2）空间品质耦合研究.运用优化的热点分析，以星级指标为依据进一步探索各类商业设施的空间聚集品质.优化的热点分析是使用从输入数据特征中派生的参数来执行热点分析（Getis-Ord Gi*），并确定适当的分析范围.热点分析是Getis 和Ord 提出度量每一个观测值与周围邻居之间是否存在局部空间关联的G*统计量[7-8].该方法通过查看邻近要素环境中的每一个要素，对要素及其相邻要素的局部总和与所有要素的总和进行比较，从而识别空间上发生聚类的冷热点.通过比较商业设施热点与轨道交通的空间关系探讨二者的耦合特征.

2 空间形态耦合研究

笔者尝试对商业设施空间形态与轨道交通的耦合发展关系进行研究，将从商业设施发展方向、分布重心、形态结构以及等级体系四个方面展开，研究范围为天津市市内六区及环城四区地理行政范围.

2.1 发展方向分析

研究表明，轨道交通与商业设施发展方向耦合度较高，商业设施空间发展主轴与轨道交通发展主轴重合，形成沿海河的“西北—东南”向发展轴.标准差椭圆能够宏观上反映地理要素的方向趋势.研究运用ArcGIS 标准差椭圆工具，采用生成椭圆能够覆盖68%的要素比例进行标准差椭圆分析，结果如图1 所示.研究结果显示，椭圆面积大小为281.33 km2，面积占比13.53%，由图1 可以看出，椭圆主要覆盖市内六区地理行政范围.此外，椭圆旋转角度为125.82°，长轴长度12.07 km，短轴长度7.42 km，短轴与长轴的比值达0.62，表明商业设施空间分布具有较为明显的方向性.由图1 还可以看出，椭圆长轴呈显著的“西北—东南”走向，与天津市较早开通运营的轨道交通1 号线和9号线方向一致.

2.2 分布重心分析

图1 商业设施标准差椭圆

轨道交通与商业设施分布重心具有空间上的耦合，市内六区不仅是商业设施分布重心，同时也是轨道交通线网聚集的重心.研究采用标准距离方法度量商业设施的空间聚集度，对商业设施POI 数据分别进行生成圆的要素覆盖比例为68%和95%的标准距离分析，分析结果如图2 所示.在生成圆要素覆盖比例为68%时，圆面积为315.20 km2，主要覆盖市内六区；当要素覆盖比例扩大到95%时，圆面积达到1 260.79 km2，此时圆面积差达到945.59 km2.可见，市内六区内商业设施显著聚集，是商业设施空间分布重心；同时这里轨交线网分布也相对集中，线网覆盖远高于外围区域.

图2 商业设施标准距离

2.3 形态结构分析

研究引入核密度聚类分析方法，测度商业设施的空间分布形态，搜索半径采用默认值，以50 m 像元大小进行输出，并采用自然间断点分级法进行分级显示.按照密度值大小由低到高分别为一至五级，可视化表达如图3 所示.

研究发现，形态结构上，轨道交通与商业设施呈耦合发展态势，在相互促进下，商业设施呈沿轨道交通走廊发展的“星形”形态结构，且越靠近外围耦合发展态势越显著.从图3 可以看出，“星形”的核心圈层为密度最高的五级聚集区，这里是天津市传统的商业中心片区（和平路—滨江道商业区），商业设施密度远远高于其他地区，成为商业设施聚集的绝对核心地区；四级在五级的基础上圈层扩张，并在河东万达广场片区形成一处“飞地”；三级聚集区开始表现出沿轨道交通线路扩展的发展趋势，在环城四区形成零星的“飞地”；二级在三级的基础上进一步沿轨交线路蔓延，整体呈现出显著的沿轨交线路延伸的“星形”扩展模式.此外，研究将轨交线路与商业设施各级发展形态进行提取，结果如图4 所示，城市发展的“星状”布局形态如图5 所示.通过对比图4、图5 可以发现，天津市商业设施发展遵循沿交通干道扩展的“星状”发展规律.商业设施最先在城市中心区聚集并圈层拓展，随着城市交通干线的发展，逐渐呈沿交通走廊发展的“星形”形态结构.总体来看，轨道交通与商业设施在不断相互促进与协调中，商业设施空间布局表现为由传统商业中心向外圈层式扩张，且越靠近外围沿轨交线路轴向拓展的趋势越显著，最终呈现为相互协调的发展形态.

图3 商业设施核密度分析

图4 商业设施“星形”形态结构

图5 “星状”布局形态

2.4 等级体系分析

研究引入样方分析方法，将研究区域划分成14 161个500 m×500 m 的空间单元，统计落入每个空间单元内的商业设施数量.对统计结果采用自然间断点分级法划分为5 个等级，结果如表2 所示.商业设施空间统计的可视化表达如图6 所示.

表2 商业聚集区等级划分

图6 商业设施样方分析

商业设施与轨道交通在相互协调，相互促进中动态耦合发展，在不断发展演化中商业设施形成明显的“一核多点”的空间等级体系.从图6 可以看出，高值、次高值聚集区在营口道片区呈现出高度集中态势，并在此形成聚集极核，河东万达广场处形成一处明显的聚集极点.具体来看，发展极核所在营口道片区处于轨交1、2、3 号线的交汇区，此处轨交线路最为集中，是人流集中换乘区；发展极点位于河东万达广场片区，从天津市轨道交通规划可以发现，即将建设的轨交4 号线将在此设立泰昌道站点.此外2 处次高值聚集片区分别处于鼓楼商圈（规划轨交4、7 号线），和平路—滨江道商圈（规划轨交4 号线）与南京路商圈交汇片区.可见，轨道交通建设与商业设施发展之间呈相互促进、互为因果的发展关系，一方的发展会带动另一方发展，在不断反馈中动态耦合发展.

3 空间品质耦合研究

空间品质是反映城市人群对城市空间的综合需求而形成的一种对空间进行评价的概念，其作为空间的总体质量，反映了空间在“量”和“质”两方面满足城市人群综合需要（生理和心理两方面）和适用功能需求的程度[9].因此，研究进一步尝试从商业设施空间品质的分布特征入手探讨其与轨道交通的耦合关系.

本研究借助优化的热点分析工具，以商户星级属性ShopPower 字段为聚类指标进行优化的冷热点探测，分析商业设施空间品质分布特征.分析结果显示，低品质聚集区在空间上没有明显的分布规律，研究主要对高品质聚集区进行分析.其次，由于酒店住宿并不存在高品质聚集区，本文对酒店住宿不再展开研究.

3.1 商业设施高品质聚集区分析

商业设施与轨道交通2、3 号线耦合度较高，商业设施高品质聚集区呈沿轨交2、3 号线点状聚集的耦合分布特征.通过优化的冷热点分析，得到商业设施高品质聚集区空间分布，结果如图7 所示.由图7 可以看出，沿2 号线形成6 处高品质聚集区：熙汇广场片区、天香水畔花园片区、台北花园片区、麦购（时代广场）—进步广场片区、天津市海河意式风情区片区、嘉华国际商业中心—远洋未来广场片区；沿3 号线形成7 处高品质聚集区：恒隆广场片区、现代城—津汇广场片区、佳怡国际片区、天塔湖风景区北部片区、上谷商业中心—弘泽湖畔国际广场片区、水上公园北部片区、天业大厦片区.此外，沿轨交1 号线形成5 处聚集区，沿轨交6、9 号线形成4 处聚集区，其余6 处聚集区也均有轨交线路规划.整体来看，商业设施高品质聚集区均沿已建轨交线路或待建轨交线路分布，空间上轨道交通与商业设施高品质聚集区呈耦合发展.

图7 商业设施空间品质分析

3.2 购物设施高品质聚集区分析

购物设施与轨道交通1 号线耦合度较高，购物设施高品质聚集区呈沿轨交1 号线带状聚集的耦合分布特征.研究得到购物设施高品质聚集区空间分布如图8 所示.由图8 可以看出，形成了以轨交1 号线西站—下瓦房站为轴的购物设施高品质聚集带.轨道交通沿线鹏欣水游城、劝业场（西南角店）、天津大悦城、水牛城·名品折扣店、新世界百货（新安店）、大悦城（和平店）以及五大道文化旅游区等形成强大的集聚效应，轨道交通的建设为出行提供了相对便利快捷的交通，使得该片区发展相对成熟.此外，沿轨交2、3、6、9 号线各形成一处高品质聚集区，分别位于2 号线远洋国际中心站、3 号线和平路站、6 号线在建水上公园东路站、9 号线大王庄站，且站点周边分别建有嘉华国际商业中心、天津天河城购物中心、奥城商业广场以及天津雅颂居等大型商业.可见，大型商业设施对于片区商业发展有强大的集聚作用且在空间上倾向于邻近轨道交通建设.

图8 购物设施空间品质分析图

3.3 餐饮设施高品质聚集区分析

与商业设施高品质聚集区空间分布类似，餐饮设施与轨道交通2 号线耦合度较高，表现为餐饮设施高品质聚集区沿轨交2 号线点状聚集.研究得到餐饮设施高品质聚集区空间分布结果如图9 所示.由图9 可以看出，沿2 号线6 处聚集区与商业设施高品质聚集区在空间位置上大致相同：熙汇广场片区、天香水畔花园片区、台北花园片区、鼓楼片区、麦购—进步广场片区、嘉华国际商业中心—远洋未来广场片区.与商业设施不同的是，餐饮设施以轨交1、3 号线交汇站——营口道站为颈，形成一定转角的西北—东南向的沙漏形聚集区.沙漏顶部依托滨江道步行街，底部依托五大道文化旅游区，作为天津市标志性旅游景点，为该区人流量提供了保障；同时，营口道站作为1、3 号线换乘枢纽，可以汇聚西北—东南以及东北—西南四个方向人流，为该区餐饮发展提供了条件.其余7 处高品质聚集区与商业设施高品质聚集区大致相同，仅在凯德广场·天津湾片区较商业设施多形成了1 处高品质聚集区.整体上，轨道交通与餐饮设施在相互促进中共生发展.

图9 餐饮设施空间品质分析

3.4 休闲娱乐设施高品质聚集区分析

休闲娱乐设施与轨道交通1 号线耦合度较高，休闲娱乐设施高品质聚集区呈沿轨交1 号线面状聚集的耦合分布特征.研究得到休闲娱乐设施高品质聚集区空间分布结果如图10 所示.从图10 可以看出，面状聚集区涵盖作为天津标志性旅游景区的鼓楼、滨江道步行街以及五大道文化旅游区.历史上这里都曾是繁华的商业区或居住区，作为有特色的历史街区，现已被规划作为旅游景区或仍然延续商业职能，因此必然会孕育大量休闲娱乐设施.从天津市轨道交通规划也可以看出，3 条轨道交通线路通过此片区，提高了这里的交通可达性；同时，即将建设的轨道交通4 号线将进一步加强该片区东部的交通可达性.此外，以河东万达广场为核心形成一处高品质聚集区，爱琴海购物公园、家乐福以及河东公园的建设促使该区形成集聚效应是其发展成熟的重要原因.同时，即将建设的轨交4 号线也穿越该区，将进一步提升该区的交通可达性.

图10 休闲娱乐设施空间品质分析

4 结论与建议

4.1 主要结论

研究运用大众点评网商业设施点评数据，借助空间统计与分析方法，从商业设施空间形态及空间品质层面分析其与轨道交通的耦合发展规律.研究主要得出以下结论.

（1）从空间形态来看，轨道交通与商业设施耦合度较高.轨道交通与商业设施整体发展方向和分布重心呈一致性；轨道交通与商业设施呈耦合发展态势，商业设施发展呈现沿轨交线路轴线延伸的“星形”形态结构，且越靠近外围沿轨交线路轴向拓展的趋势越强；轨道交通与商业设施在协同发展下形成“一核多点”的空间等级体系.商业设施的发展对轨道交通起到带动作用，轨道交通在不断接收商业设施的发展讯息而不断作出反馈；同时轨道交通的建设又将进一步促进商业的重构与再生，二者在不断协调中共同发展.

（2）从空间品质来看，轨道交通与商业设施的耦合关系存在一定程度分异，在耦合形态与耦合线路上存在一定差别.高品质商业设施与轨交2、3 号线耦合度较高且呈点状聚集；购物设施与轨交1 号线耦合度较高且呈带状聚集；餐饮设施与轨交2 号线耦合度较高且呈点状聚集；休闲娱乐设施与轨交1 号线耦合度较高且呈面状聚集.发展相对成熟的商业片区将带动轨道交通的建设，同时轨道交通的建设又将辐射和吸引更多高品质商业聚集，在不断协调与调整中轨道交通与商业设施达到较高耦合度，同时因不同商业设施的发展差异而呈现不同耦合特征.

4.2 优化建议

基于天津市轨道交通与商业设施的耦合特征与耦合规律，为促进轨道交通与商业设施的良性发展，结合天津市轨道交通规划及商业设施发展现状提出以下建议.

（1）强化轨道交通对商业设施的开发引导.依据轨道交通规划引导商业设施空间落位，充分利用轨道交通建设优势，促进轨道交通周边商业发展.天津市轨道交通规划进一步强化了“西北—东南”向发展，同时进一步加强了东向发展.以此为契机，结合天津海河东西部发展差异，建议在海河东部4、5 号线交叉站域以及5 号线沿线进行商业开发，以此带动海河东部发展，同时充分发挥轨道交通的人流集聚优势，实现轨道交通与商业设施发展的正外部效应最大化.

（2）推动轨交沿线商业中心能级提升.从中心城区来看，商业设施密度梯度级差较大，和平路—滨江道片区商业设施呈高密度聚集，为缓解该片区人流及交通流压力，建议对海河东部发展相对成熟的河东万达广场片区进行能级提升，促进次级商业中心的形成.从环城四区来看，现状商业设施呈扁平化低密度发展，片区发展动力不足，且较中心城区仍有较大差距，因此建议进一步加强柳青商厦、天津月坛大厦、半湾大厦及天津市世博华明馆片区开发，培育形成片区商业中心，发挥对周边地区的辐射带动作用，从而逐步缓解外围区域发展动力不足的现状.

（3）加强轨交沿线商业设施品质提升.从目前天津市轨道交通规划来看，轨交线路主要向西北、东南和东向扩展，结合商业设施空间品质分布来看，东南向目前已形成4 处高品质聚集区，东向形成1 处高品质聚集区，而西北向尚缺乏高品质的商业聚集.因此，建议在西北向4 号线沿线加强高品质商业配建，促进区域平衡发展.此外，综合来看，河东万达广场片区餐饮和休闲娱乐品质较高，建议进一步提升该片区购物品质；奥城商业广场片区、天津市文化中心片区是购物和餐饮高品质区，建议进一步提升休闲娱乐品质，从而补足片区发展短板，实现集约高效发展.