多源数据下地铁站域TOD效...估——以武汉地铁2号线为例_刘学军.pdf

第 48 卷第 2 期2023 年 4 月Vol.48 No.2Apr.2023测绘地理信息Journal of Geomatics多源数据下地铁站域 TOD效能评估以武汉地铁 2号线为例刘学军1，2 王彤3 刘华1，2 耿晓天1 罗天玥41 武汉大学城市设计学院，湖北 武汉，4300722 武汉大学湖北省人居环境工程技术研究中心，湖北 武汉，4300723 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北 武汉，4300794 武汉市规划研究院（武汉市交通发展战略研究院），湖北 武汉，430010Evaluation of TOD Effectiveness in Metro Station Areas Based on Multi-source Data：A Case Study of Wuhan Metro Line 2LIUXuejun1，2 WANGTong3 LIUHua1，2 GENGXiaotian1 LUOTianyue41 School of Urban Design，Wuhan University，Wuhan 430072，China2 Engineering Research Center for Living Environment of Hubei province，Wuhan University，Wuhan 430072，China3 State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying，Mapping and Remote Sensing，Wuhan University，Wuhan 430079，China4 Wuhan Planning and Design Institute（Wuhan Transportation Development Strategy Institute），Wuhan 430010，China摘要：对大型城市而言，以 TOD（transit-oriented-development）模式为导向进行城市建设对缓解交通拥堵、节约土地资源具有重要的现实意义。为有效评价 TOD 模式的实施效能，首先以轨道交通和城市用地的协调程度为切入点，基于经典的“节点-场所”模型（node-place model），结合城市路网、人口、建筑等多源数据，对地铁站点区域内 TOD 模式导向下的建设效能进行评估并对站点进行分类。随后根据交通与发展政策研究所（institute for transportation and development policy，ITDP）的评价标准对各类别的典型站点进行了调研和分析。以武汉市地铁 2 号线为例，研究结果表明，站域土地利用和交通功能的协同发展更符合 TOD 模式导向下的建设要求。武汉市应当对不同类型的站点采取针对性措施，以提高其 TOD建设效能。关键词：地铁站域；节点-场所模型；TOD；效能评估；多源数据中图分类号：P208文献标志码：AAbstract：For large cities，TOD-oriented urban construction is of great practical significance to alleviate traffic congestion and save land resources.In order to effectively evaluate the implementation effect of TOD，this study firstly takes the coordination degree of rail transit and the urban land use as the starting pointand combines multiple sources of data such as urban road network，population，and buildings，etc.，to investigate the construction effectiveness of TOD-oriented construction in the area of subway stations via the classical“Node-Place”model.Secondly，the typical stations of each category are investigated and analyzed according to the evaluation criteria of ITDP.Taking Wuhan Metro Line 2 as an example，the research results show that the synergistic development of land use and transportation functions in the station area is more in line with the construction requirements under the TOD mode orientation，and that targeted measures should be taken for different types of stations in order to improve their TOD construction effectiveness in Wuhan.Key words：metro station area；node-place model；TOD；effectiveness evaluation；multi-source dataTOD（transit-oriented-development）模 式 强 调公共交通作为居民主要通勤方式的同时进行土地集约化开发，是新城市主义下实现城市空间高质量发展的可能路径之一1。效能指目标达成度，TOD 效能主要体现在城市交通、用地、经济、社会、环境等方面协调发展所取得的收益2，3。城市 TOD 站域具有多样化的特征，由于不同类型站点的特性不同、提升效能所需要优化的方向不同，因此通常在研究中首DOI：10.14188/j.2095-6045.2022772文章编号：2095-6045（2023）02-0032-06引用格式：刘学军，王彤，刘华，等.多源数据下地铁站域 TOD 效能评估以武汉地铁 2号线为例 J.测绘地理信息，2023，48（2）：32-37（LIU Xuejun，WANG Tong，LIU Hua，et al.Evaluation of TOD Effectiveness in Metro Station Areas Based on Multi-source Data：A Case Study of Wuhan Metro Line 2 J.Journal of Geomatics，2023，48（2）：32-37）基金项目：国家自然科学基金（51579182）。第 48 卷第 2 期刘学军等：多源数据下地铁站域 TOD效能评估以武汉地铁 2号线为例先会根据站点区位、用地特征、交通可达性等进行分类4，再提出针对性的评价以及特色化的发展策略。现阶段，学者们利用多种方法对不同地区 TOD发展效能的评估进行了研究。Wey等2采用模糊德尔菲法与层次分析法对 TOD 模式评价指标进行了选择。Ewing等3，4在其研究中利用元分析法将此前发展的 5D维度 TOD模式评价指标用于研究美国建成环境与交通行为的关系。丁川等5结合公交都市战略对 TOD 模式进行了探究。何凡6对北京市的TOD发展成效进行了评估。以上研究大多仅涉及对城市站点宏观发展情况的概括或对某个站点的微观研究，缺乏对轨道站域宏观与微观相结合的综合研究。轨道站点的交通属性和周边用地开发的场所属性的协调是 TOD 模式取得成功的关键因素。“节点-场所”模型较好地综合分析了二者之间的关系。站点区域通常面积不太大，微观尺度的评价能给出更为具体的发展建议。本文以武汉市地铁 2 号线为例，首先基于“节点-场所”模型对武汉市地铁 2号线 38个站点进行较为宏观的站点分类并选出各类别的典型站点，然后根据交通与发展政策研究所（institute for transportation and development policy，ITDP）的 公交导向发展评价标准 对典型站点进行更为详细微观的调研分析，得出不同类型站点所面临的主要问题，并提出针对性优化措施，为 TOD站域的效能提高提供一种综合评价方法。1 研究区概况武汉市近年城市轨道线路建设十分迅速，从2012 年 12 月 2 号线开通到 2021 年 12 月 5号线、6号线二期工程、16号线同步开通的十年期间，武汉修建了约四百千米的轨道线路7。轨道交通快速发展的同时产生了交通站域开发模式较为单一、部分站域各项功能融合不足且环境较差、设施密度滞后于人口需求等问题8。武汉市地铁 2号线横跨东西湖区、江汉区、洪山区和武昌区，线路途径地区经济发展水平较高，城市建设发展较为成熟，共有站点 38 个，是武汉市开通最早、客流量最大的地铁线路。对 2 号线站域的效能进行研究具有较强的代表性作用。考虑共享单车的普及对地铁站点服务范围的扩大作用，结合相关文献6，8，9，本文将站点周边 10 min步行可达（800 m）范围内用地确定为各站点服务范围。利用 OSM（OpenStreetMap）开源路网数据在 ArcGIS平台中进行网络分析确定研究范围。2 数据与方法2.1研究数据本研究数据主要由网络数据、手机信令数据和实地调研数据 3 个部分组成，使用时参考已有研究进行了标准化、推算等处理10，11。网络数据主要包含 5 个方面：武汉市建筑高度数据。2021年从中科院资源环境科学与数据中心平台采集，获取的数据包括武汉市建筑的设计图形、形状、层数等信息，其中建筑面积可根据建筑形状和层数推测得出。武汉市房价数据来源于房天下网站 2021年 9月挂牌的交易数据，爬取站点附近小区房价后通过高德地图 API（application programming interface）获得各小区地理坐标。武汉路网数据。2021 年 9 月从 OSM 平台上下载得到。武汉市兴趣点（point of interest，POI）数据。POI 数据通过高德地图开放平台的 API采集，使用时剔除了地名等不代表实际设施点的 POI记录。武汉公共交通设施状况。包括武汉市地铁 2号线站点概况以及各站域公交接驳概况。2021 年 9 月通过百度地图人工采集。通过手机信令数据获取了细粒度的人口数据。本研究所采用的武汉市人口空间分布数据使用SQL语言采集于极智 DaaS平台，是由联通手机信令推算得出的 2021年人口分布。实地调研数据来源于 2022 年 1 月现场勘探，包括站域交通、用地、绿化等设施的现状。2.2研究方法2.2.1基于“节点-场所”模型的站点分类“节点-场所”模型（node-place model）由 Bartolini提出，核心在于促进枢纽节点功能和场所功能的耦合发展，实现空间结构的优化12。该模型是一种较为经典的对站点进行分类的方法，目前已有许多学者利用“节点-场所”模型对站点发展状况进行分类研究，内容涵盖交通服务优化、旧城地铁周边空间耦合程度、历史地段地铁站域协同发展等 9，12。对于轨道交通站点而言，“节点-场所”模型意味着轨道交通站域一方面是多样化交通网络的重要节点，另一方面还是植根于城市某个区域的场所，在场所中通常集聚有高密度且多样化的城市功能与形式。两步聚类（two-step cluster）分为预聚类（初步归类）和聚类（确定最终聚类方案）两个阶段，具有能够同时处理离散和连续变量的聚类问题、自动确定聚类数目以及高效处理海量数据集等特点13。本文在33测绘地理信息2023 年 4