【Open Access】更新背景下减少短距离机动化出行的规划策略——基于上海多源数据的实证研究
【文章编号】1002-1329 (2021)03-0099-10
【中图分类号】TU984.191
【文献标识码】A
【doi】10.11819/cpr20210312a
【作者简介】
https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2021&filename=CSGH202103013&v=e0VWQrSXHmRQtVdqUp0a5pc2oS1kiWwT3Md8hh7AtSabZjnkmuGFxflc6P9RePc2
精彩导读
urban regeneration; short-distance motorized travel; multisource data; spatial-temporal distribution; built environment factors; planning intervention; Shanghai
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引言
小汽车交通过快增长造成的交通出行结构失衡,是当前困扰我国城市良性运行和可持续发展的紧迫问题[1]。降低交通出行中个人机动化方式的比重,不仅可以缓解道路拥堵,也是城市交通“去碳化”的重要途径[2]。对此,规划干预通常把关注点放在中长距离的交通出行上,因为在此类出行中,小汽车交通具有相对优势,针对性的规划措施易取得比较明显的效果。例如,通过多中心布局、紧凑复合的土地利用、改善职住平衡等方式来减少长距离出行需求[3-6]。
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研究设计与短距离的阈值设定
2.1 出租车轨迹数据应用的合理性
(1)短距离出租车出行本身应当减少。我国城市出租车以路面巡游为主要运营方式,占用大量路面资源,造成道路拥堵、尾气排放等问题。2009年上海全市非通勤交通中出租车和地面公交的分担率相同,均为11%;2014年上海出租车在通勤出行中的方式分担率从2009年的6.6%提高到7%,相比地面公交的13.4%占比仍相当可观[13]。李艳红等对苏州的研究发现:小于3km的短距离出租车出行占比近半,出行距离超过10km的长途出租车占比仅约为20%[14]。胡小文等对深圳的研究发现:出租车出行主要为中短途出行,其中短于10min出行时长的出租车出行占比达到51.93%,短于20min的占比高达86.67%[15]。可见,出租车作为非集约型机动化出行方式本身需要减量,其中高比例的短距离出行则是方式转换的重要关注点。
(2)城市交通方式转换中出租车的方式转出可能性最大。我国一些城市曾把发展出租车作为抑制私人小汽车过快增长的手段[16]。出租车出行人群通常没有买车,同时也是慢行交通和公共交通的使用者。他们是城市交通方式转换需要重点加以引导的目标人群。该人群存在转向个人机动化出行的可能性,而一旦拥有小汽车后就很难再转换到其他交通方式。因此,加强对出租车使用者出行需求的研究非常有必要。
(3)出租车的交通行为与私人小汽车最为接近。使用出租车数据可以避免小汽车数据涉及的个人隐私信息保护问题。在交通行为表现上,出租车在路径选择、交通时耗等许多方面与私人小汽车最为接近。本研究虽以出租车为研究对象,但研究方法和出行行为分析后续可以较方便地移植到个人机动化的方式转换研究。
2.2 出行短距离的阈值设定
对“短距离”的界定是本研究的一个基本问题。周文竹等通过对我国苏州、徐州、南通等7座城市的出行距离分布分析,找出分布量发生最大变化的距离特征值为3km和7km,并建议以此作为短距离、中距离和长距离出行的分界标准,即小于3km的为短距离出行,大于7km的为长距离出行[17]。本研究同时考虑到慢行交通的适宜出行距离、城市街区尺度等因素,沿用3km作为短距离出租车出行距离阈值。这一阈值也符合国内外既有研究的设定[18-20],并符合国内学者对上海、南京等城市研究的发现[21-22]。
需要补充的是,本研究中“短距离”只是一个描述性表述,重点在于说明在一定出行距离范围内,由于出租车和个人机动化出行相对其他交通方式的优势不明显,方式转化的可能性较大。交通方式转换还受诸如气候条件、出租车的运价、车辆的可获得性等外部条件的影响,实际情况下不同城市的短距离阈值可能存在差异,同一城市不同空间区位的短距离阈值也会略有不同。
2.3 研究区域选取和数据来源
本研究选取上海中心城区作为研究区域,共划分为121个街道。全市出租车交通出行逾80%发生在这一区域内。外围地区的短距离出租车出行量较低,样本存在较大的偶然性;而且外围地区空间异质性高,人口密度、就业密度和基础设施差异大,或对出租车出行存在不同的影响机制,故不纳入研究范围。
本研究数据主要包括出租车、城市空间要素和辅助数据三部分。出租车数据是上海强生控股有限公司提供的出租车GPS轨迹数据,该数据记录了该公司2016年3月1—6日时段内约1.3万余辆巡游出租车所产生的约7.8亿条车辆轨迹数据。城市空间要素数据主要包括城市用地数据和城市道路网络数据。辅助数据包括摩拜科技有限公司在上海市的单车投放和订单数据、通过百度地图获取的中心城区所有地铁站点和地面公交站点的兴趣点数据,以及上海市第六次人口普查的街道常住人口、户籍人口、迁入比、年龄比例、性别比、家庭收入等人口属性信息。
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短距离出租车出行的
时间分布特征分析
▲ 图1 短距离出租车出行高峰时段系数日分布
Fig.1 Daily time distribution of urban short-distance taxi travel
从整体上看,无论工作日或休息日,短距离出租车出行的峰平差异较小,与城市交通出行总量的峰谷曲线存在明显不同。这说明每天在8时至23时的时段内,城市一直存在着大量的、稳定的短距离出租车出行需求,需求总量随时间的变化较小。另一方面也说明,目前高峰时段的出租车供给可能存在不足,迫使部分短途出行不得不转向其他交通方式。
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短距离出租车出行的
空间分布特征分析
本研究首先对上海市各区短距离出租车出行的强度差异进行比较。中心城区中,每日有64.8%的短距离出租车出行量发生在黄浦区、静安区、虹口区、长宁区4个区,而这4个区的用地面积仅占中心城区用地面积的25.4%,常住人口占比也仅为29.2%。
▲ 图2 上海各区短距离出租车出行发生强度与吸引强度比较
Fig.2 Comparison of spatial distribution of urban short-distance taxi travel in different districts of Shanghai
借助出租车轨迹数据的OD信息可以更加细致地分析出行空间分布特征。本研究选取早间高峰(7:00—9:00)、午间高峰(10:00—12:00)、夜间高峰(21:00—23:00)3个工作日和休息日共同的短距离出租车出行集中时段①,使用ARCGIS点密度和线密度工具对出行O点以及OD线的空间分布进行识别,前者能够帮助识别短距离出租车出行需求的高发区域,后者反映此类出行的主要联系方向。而选取3个不同时段则可以观测出行需求的空间分布在时间上是否有变化。
早间高峰(7:00—9:00)的分布情况(图3)显示:该时段短距离出租车出行高发地区主要包括中心地区就业岗位密集的地段(如陆家嘴、人民广场、南京路),出行需求(O点密度)比出行行为(OD线密度)的空间集聚特征还要明显;城市外围地区一个特殊的集聚点是交通枢纽地段(虹桥枢纽),该地段的出行行为表现为虹桥枢纽-虹桥商务区之间的单一联系,说明通勤动机的短距离出租车出行占有相当比例。
▲ 图3 早间高峰(7:00—9:00)短距离出租车出行的O点密度和OD线密度
Fig.3 Spatial concentration of urban short-distance taxi travel at morning peak (7:00 – 9:00)
根据该时段的空间集聚特征,规划可以针对这些高发地段,通过改善通勤交通供给来降低短距离机动化出行比例。例如,针对像虹桥商务区这样的处于城市外围的产业园区,可以设置虹桥枢纽与虹桥商务区之间的园区班车,转移因通勤产生的大量短距离出租车出行。城市中心区的短距离出租车出行的方向性较弱,则可以考虑加密公交线网、增加共享单车投放等策略,促进部分短距离出租车出行向绿色交通方式转换。
午间高峰(10:00—12:00)时段的空间分布情况如图4所示。该时段的交通出行以非必要出行为主,而大量的外来游客活动会改变短距离出租车出行的空间聚集情况。短距离出租车出行需求高发地段主要包括对外交通枢纽(如虹桥枢纽、上海站等)、城市重要的游憩空间(如人民广场、世博大道)、学校,以及商业中心(如徐家汇、五角场、新天地)等。OD线密度分析显示:中心区东西向联系程度较强,南京东路-人民广场-南京西路和世博大道南段是短距离出租车出行的主要联系方向。这些地段集聚了上海主要的景点和商业游憩设施,可以推测短距离出租车出行主要与观光、购物、休闲等非通勤活动相关。
▲ 图4 午间高峰(10:00—12:00)短距离出租车出行O点密度和OD线密度
Fig.4 Spatial concentration of urban short-distance taxi travel at mid-day peak (10:00 – 12:00)
夜间高峰(21:00—23:00)时段的空间分布(图5)与前两个时段有明显差异。O点密度显示短距离出租车出行需求的空间分布更加分散,集聚度降低,热点区域主要沿内环线内侧呈环形分布,其余地段包括市中心对外交通枢纽(如上海站)、游憩空间(如外滩沿线、世纪大道),以及商业中心(如五角场、徐家汇、武宁路、长寿路地区)等。从出行OD线密度来看,该时段中心区的短距离出租车出行的总体强度减弱,但呈现出多点多方向的分布特征。中心区的南北向联系增强,短距离出租车出行集中在上海站-南京西路、徐家汇-打浦桥、五角场地区、长寿路和世纪大道等方向。夜间出行空间分布特征也说明了该时段的出行人群、出行目的和出行弹性,较前两个高峰时段存在明显区别。
▲ 图5 夜间高峰(21:00—23:00)短距离出租车出行O点密度和OD线密度
Fig.5 Spatial concentration of urban short-distance taxi travel at evening peak (21:00 – 23:00)
5
短距离出租车出行空间集聚
的影响因素分析
5.1 影响因素的选取
▲ 表1 影响因素(自变量)选取情况一览
Tab.1 Candidate list of explanatory (independent) variables
▲ 表2 各时段实验组GWR模型拟合结果
Tab.2 Estimation results for GWR models
结果表明:
▲ 表3 各时段经筛选的自变量弹性系数计算结果
Tab.3 Results of elastic coefficient test
▲ 图6 地铁服务水平弹性系数的空间分布
Fig.6 Spatial variation of elastic coefficient of metro accessibility
▲ 图7 用地混合度弹性系数的空间分布
Fig.7 Spatial variation of elastic coefficient of land-use mix
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研究结论与规划应用
本文借助出租车轨迹数据分析,发现短距离机动化出行需求总量在时间分布上相对均衡,需求强度持续处于高位,说明规划较难从错时、错峰角度进行干预。但在空间分布上,研究发现在早间、午间和晚间高峰3个不同时段,短距离出租车出行都呈现出非常显著的空间集聚现象,且不同时段的空间集聚分布有所差异,说明短距离机动化出行与建成环境的空间特征要素高度相关。通过识别短距离机动化出行的高发地区,可以辅助规划划定重点干预地区,在城市街区尺度上精准施策。
在规划措施制定上,本研究关于空间集聚影响因素的分析有助于提高对短距离机动化出行诱发机制的认识。研究发现:用地混合度、商服设施用地、次干路及支路密度、地铁服务水平、公交站密度等要素,对短距离出租车出行发生强度具有显著影响。基于这一结论,规划可以针对需求高发地区采取下述干预手段来抑制短距离机动化出行需求:
(1)调整城市次干路和支路的路权分配,通过交通安宁化等措施,降低小汽车交通在这些道路上的通行优先权,扶持绿色交通方式,提升公共交通服务;
(2)鼓励用地功能混合,商服设施宜采用适度的分散布局;
(3)提高公交服务供给,加密地面公交站点,增加夜间公交线路,在产业园区和交通枢纽之间增设通勤巴士,优化针对旅游人群的公交服务。
本文只是研究项目的阶段性成果,在后续研究中将聚焦短距离出行中交通方式选择与转换的机制研究,加强替代交通方式的竞争关系及其影响因素的分析,以期为实现城市交通结构优化提供更加精准的规划策略建议。
注释
参考文献
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