都市快轨交通・第２７卷第６期２０１４年１２月 学术探讨．．－ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—６０７３．２０１４．０６．０１７ 基于空Ｉ司句法的轨道交通可达性评价 刘 洋 宋 瑞 李志杰 （北京交通大学交通运输学院北京１０００４４） ｌ 摘要传统空间句法可达性只针对单一票价轨道交ｆ 出发地到目的地完成特定活动的便捷程度。这一定义 包括４要素：１）出行者，代表社会经济属性相近的一组 居民或代表某一小区的居民；２）出行特征，即出行时 ｛ ｌ通可达性进行评价，对于个体特性考虑不足 在传统ｊ空间句法的基础上，引入途经站点数与换乘次数的相 ｊ交通的可达性进行全面评价，以西安市为案例对建立 ｌ的可达性评价模型进行应用，结果显示：修正后的评价Ｉ结果更客观、更准确 关键词轨道交通；可达性；空间句法 间、出行方式和出行目的；３）空间特征，即出发地和目 ｌ对权重，并综合考虑个体特性对模型进行修正，对轨道ｊ 的地；４）活动系统，即承载居民出行活动的交通和土地 ｊ利用系统。 基于拓扑网络的空间句法 ；１．１ １在Ｈｉｌｌｉｅｒ的《空间的社会逻辑》 Ｊ中介绍了３个 可以量化的形态分析变量：大小、集合度和不对称值， 其中，不对称值可以量化反映出系统的可达性。为了 ｆ中图分类号ｌＩ文章编号ｌ ｌ ｕ２３１．２ 文献标志码Ａ １６７２—６０７３（２０１３）０６—００７０—０５ 空间句法…起源于２０世纪７０年代，它是一种关于 建筑与城市空间解析的系统理论，强调任何一个城市都 存在相互联系的自由空间和空间物体，人们对自由空间 的认识决定于其形态结构，而反作用于空间行为。 近年来，国内也开始尝试基于空间句法的形态分 析变量在交通网络中的应用，如陈明星等基于空问句 法研究了芜湖交通网络的特征ｌ２ Ｊ，程昌秀等人基于空 间句法对北京地铁进行了可达性评价分析＿３ Ｊ。目前 国内学者对于交通网络的研究侧重于从宏观角度进行 大尺度研究，难以应用于城市内部复杂的交通网络。 量化分析网络的可达性，又发展了深度值、平均深度 值、不对称性值、可达性评价指标等变量。其中，平均 深度值可表示该点所居位置便捷度的比较值，不对称 性值可表示该点居于整体性系统的便捷程度＿２ Ｊ。 １）深度值。两个节点间的最短路程就是这两个 节点问的深度值，它主要表达空间转换的次数，而不 是指实际距离。 ２）平均深度值。系统中某个节点到其他所有节 点的最短路程的平均值，即称为该节点的平均深度 值，某节点的平均深度值大小表示从此节点到其他所 有节点需要转换的次数多少及便捷程度好坏，有 ．笔者依托空间句法原理，以西安地铁为例分析其 交通网络结构设计的合理性，通过可达性指标，从微 观角度剖析地铁各重要站点的可达性，旨在解决地铁 交通线路的设计问题。 ｒ１ ＭＤ 兰 ｎ一１ （１） 式中：ｎ为关系图解中所有点的个数。 ｌ 轨道交通的可达性评价模型 在《基于可达性的交通规划方法研究》ｌ４ Ｊ中可达 性定义为：出行者个体在特定时间、以特定交通方式从 ３）不对称性值。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量。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，因此，不对称性值用于对比两个关 系图解中不同节点的便捷程度，即 收稿日期２０１４。０１—１４ 修回日期一２０１４—０４’１８ ＲＡ ＝２（ＭＤ 一１）／（ｎ一２） （２） 作者简介：刘洋，男，硕士研究生，从事综合交通理论与技术的研究 １３１２０８７４＠ｂｊｔｕ ｅｄｕ．ｏｎ． 基金项目：国家重点基础科技研究发展计划资助课题（２０１２ＣＢ７２５４０３） 国家科技支撑计划课题（２０１１ ＢＡＧ０１Ｂ０２） ４）可达性评价指标。为符合数值越高可达性越 高的习惯，本文将以ＲＡ 的倒数作为可达性指标，即 ＡＩ １／ＲＡ （３） ７０ ＵＲＢＡＮ ＲＡＰＩＤ ＲＡＩＬ ＴＲＡＮＳＩＴ １．２不同收费系统轨道交通的可达性评价 传统的空间句法可达性评价模型是一种适于按线 路单一票价计费的地铁评价方法，针对北京地铁系统 是有效的＿６ ｊ，但是没有考虑到不同收费系统的应用。 用出行途经站点的数目与换乘次数的相对权重来评价 不同收费系统的可达性，考虑了出行者的个体特性的 同时，改进了以Ｉ叶Ｉ行费用或出行时间为标准进行可达 性评价时的不足。站点数对换乘次数的函数表示为 ｆｌ （０＜ｍ≤ｍ１） ７２ （ｍｌ＜ｍ≤ｍ２） ＿厂（ｍ）＝ ｆ３ （ｍ２＜ｍ≤ｍ３） （４） （ｍ 一ｌ＜ｍ≤ｍ ） 式中：ｍ为途经站点数目，取整数；ｍ】，ｍ２，…，ｍ 为轨 道系统途经收费站点的分界点。 根据以往的研究，可达性（为了便丁考虑站点数与 换乘次数的函数关系，用可达性的倒数来表示其与时 间或费用的关系）与时间或费用的关系并不是呈线性 函数，凶此站点数转换成换乘次数不可以用简单的线 性关系来表示。 ．厂（ｍ）为分段雨数，在每一段中．厂（ｍ）可以近似看作 途经站点数ＥＦｔ的线性函数，这样不仅对．厂（ｍ）的影响比 较小，并日．便于计算。将站点数折算成换乘次数的关 系如冈１所示。 ｂ ６３ ６２ ６ｌ Ｏ ｍ１ ｍ２ １７ｌ３ ｍ 途经站点数 图１ ｍ行途经站点数转换成换乘次数关系 根据图１所示，将站点数折算成换乘次数的函数 关系可以近似表示为 ＝（／ｉｍ＝ｈ 式中：ｉ∈（１，２，３，…，ｎ）；ａ ，ｂ 为特定参数（其中ａｌ≤ ａ２≤…≤ａ ≤…≤Ⅱ， ｌ；ｂ１≤ｂ２≤…≤ｂ ≤…≤ｂ， ）。 为了减少可达性的定义和评价模型在理论上的混 基于空问句法的轨道交通可达性评价 乱，Ｗｅｉｂｕｌｌ提出了著名的可达性模型 原则Ｅ ｓ－Ｊｏ］，即： １）从某一 位出发到达终点的先后川页序不影响该 位的可达性；２）可达性不随两点间距离的增加而增 大，也不会随终点吸引力的增加而减小；３）零效用的ｍ 行不影响可达性数值。 根据本义选取的可达性定义，模型能够满足与上 述提法相对应的条件：可达性与各个出行终点数据的 计算顺序是无关的；出行费用和旅行时间对可达性有 负效用，而终点的吸引力对可达性有正效片Ｊ；吸引力为 零的出行终点对可达性没有贡献。因此，建立的模型 是符合要求的，同时能够准确进行可达性评价。 １．３修正后地铁交通的可达性 用地铁站点数对空间句法的平均深度值进行修 正，并且考虑人们在出行过程中途经地铁站点数对换 乘次数的相对权重，对地铁出行的可达性进行全面 评价。 对空间句法修正后的平均深度值为 ＭＤ１＝（１一／ｘ）ＭＤ ＋ ｍ） （５） 修正后的不对称性值为 ＲＡ ＝２（ＭＤ 一１）／（ｎ一２） （６） 修正后的可达性指标为 ＡＩ ＝１／ＲＡ （７） 式巾：肛为站点数折算成换乘次数后对实际换乘次数 的相对权重值，其余符号意义同式（１）～（３）。 ２工程应用 以冈２所示的两安地铁规划图为例，荇采用非单 一票价制度的方式运行，则在乘坐地铁时人们更关心 其转换的次数而不只是实际距离，因为每次换乘都会 造成金钱和时间的耗费。此时，可用修正后的空间句 法模型来评价地铁可达性。 ２．１ 西安地铁概况 冈２所示的西安快速轨道交通线网远期规划南 ６条线组成，总长２５１．８ ｋｍ。据预测，线网形成后轨道 交通方式的出行量将占居民总山行量的２５％，占公交 山行量的５０％，目前开通的仅有２号线。 ２．２ 西安地铁可达性评价 根据两安地铁规划冈巾线路的连接关系，可以生 成西安地铁拓扑连通图解（见图３）。根据图３的关系 图解，利用公式（１）～（３）可计算ｍ各条线路的可达性 指标。通过计算发现西安地铁每两条线都有连接，其 线路的可达性用空间句法来评价太粗糙，评价结果的 利用式（８）可以得到ｍ行站点数转换为出行步数 性 ５ Ｉ５ １ 嚣 ２．５ １．５ Ｏ ８ Ｏ ６ １Ｏ １６ ３Ｏ 途经站点数 图５西安地铁出行站点数转换 成 行步数的线性关系 ２ ３ ４ ５ ６ ７ ９ ｍ ¨ 将出行站点数转换为出行步数后，对空间句法的 嘶 Ｌ ２ 出行步数进行修正，其修正的原则为：当出行途经站点 数相同时，仅考虑换乘次数少的线路；当换乘次数相同 时，仅考虑途经站点数少的线路；当 行途经站点数和 ＂ 他 弘 Ｗ 换乘次数均不相同时，利用公式（８）的计算结果对各个 站点进行叠加，选取计算结果中出行步数最小的方案。弘 ｍ ∞ ∞ 嘶 ∞ Ｌ 卯 Ｌ 这３项原则不仅可满足出行者的心理需要，同时也满 足可达性的原则与条件。 ｍ ｍ ｍ 吣 ∞ 吣 ∞ 嘶 ∞ ∞ ∞ ∞ 晒 ∞ 利用修正后的换乘次数，结合出行途经站点数，根 据目前两安地铁的现状及人们的出行特征来分析，折 ∞ ∞ ∞ 算后的换乘次数占实际换乘次数的比重约为５０％，【大１ 此可取为０．５，可以得到西安地铁的可达性公式为 ＭＤ ０．５ＭＤ ＋０．５Ｍ （９） 通过计算可以得到西安地铁的可达性评价结果， 如表２所示。 对比表１和表２可以发现，修正后的评价结果比 较符合实际，同一条地铁线上的换乘点可达性并不相 同，主要原因是基于空间句法的可达性评价从整体上 考虑了与换乘点连接的各线路的连接度，各换乘点的 可达性是各条线路连接度的综合叠加。 位于地铁１号线上的北大街、五路口有较高的可 达性，西安地铁线路规划充分考虑到了重要地段的交 通需求，与现状道路流量的实际状况相当吻合。位于 地铁２号线上的钟楼、小寨以及位于地铁４号线上的 大差市同样是交通需求旺盛的地区，它们的可达性都 很高，其主要原因在于地铁３、４、６号线的连接度较高， 换乘点较多。而城东北方向没有换乘点，这严重 基于空间句法的轨道交通可达性评价 表２西安地铁的综合可达性评价结果 序号 站点名称 度值 琳压但 厦饵 即 饵 结果 草滩农场 新筑 纺织城火车站 北客站 长安科技产业园 侧坡村 纪阳 六村堡 纺织城 韦曲 后围寨 Ｂ Ｈ ＂ 堪 加 邓店新村 拍 卯 张家堡 Ｌ 跎 ＂ 卯 ● ＂ 矾 韦曲科技产业园 ● Ｌ 西窑头 三桥 加 趵 卯 勉 ∞ ∞ ¨ ％ 成宁中路 金花路 Ｌ 舵 ∞ Ｌ 雁南路 ， 勰 勰 长延堡 ｍ ｍ 科技二路 ｍ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 五路口 劳动南路 ｍ ｍ 鲫 ∞ ＂ 盯 ６ 弘 掩 粥 弧 大差市 ； 掘 掘 北大街 大雁塔北 钟楼 吉祥村 小寨 了地铁分流东北部交通流量的作用。另外，作为城市 对外集散中心的火车站，只有一条地铁线路通过，并且 不是换乘点，可达性较差，难以满足火车站高客流量对 交通的需求。因此，应规划好公交类的补充交通以及 自行车交通，以满足人们的出行。 ３结论 可达性评价指标可广泛地应用于规划方案的设计 与选择、交通方案选择及运营评价、居民及企业出 行选择等问题的研究中。实验结果表明，引入途经站 点与换乘次数的相对权重并结合个体特性，改进了传 统空间句法仅适用于轨道交通单一票制的局限性，提 ● 晒 Ｌ ｍ ＂ 都市快轨交通・第２７卷第６期２０１４年１２月 高了模型评价的客观性。同时，改进模型还可用于其 他交通方式的可达性评价，进一步扩大了模型的应用 范围。通过对西安地铁网络的可达性评价分析，验证 ［５ ｌ Ｈｉｌｌｅ￣‘Ｂ，Ｈａｎｓｏｎ ｊ．Ｔｈｅ Ｓｏ｛：ｉａｌ Ｌｏｇｉｃ ｏｆ Ｓｐａ（‘ｅ［Ｍ］，Ｃａｍ— ｂｒｉ（１ｇｅ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅ￣ｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，ｌ９８４：４６。４８． ［６］马晔，李晓龙．基于空间句法的上海、北京城市轨道交通网络 了新的评价模型的科学性和准确性。 参考文献 ［１］Ｄａｗｓｏｎ Ｐ Ｃ．Ｓｐａ（ ｅ ｓｙｎｔａｘ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｉｎｕｉ【ｓｎｏｗ ｈｏｕｓｅｓ［Ｊ １．Ｊｏｕｒｎａｌ｛）ｆ Ａｎｔｈｒｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｒｅｈａｅｏｌｏｇｙ，２００２ （２１）：４６０－４６８． 拓扑分析及比较［Ｊ］．佳禾斯大学学报，２０１ｌ（５）：５卜５４． ［７］崔敏，曹荣林，蒋伟．基于空间句法的西安地铁网络拓扑结 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ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｏ ｍｏｄｉｆｙ ｔｈｅ ｍｏｄｅ１ ａｎｄ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｉｕａｔ￣ｎ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒａｉｌ ｔｒａｆｉｃ．Ｘｉ’ｆａｎ ｃｉｔｙ ｗａｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｔｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｃｅｓｓＮｉｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ１ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ｍｏｄｅ１ ｓｉ ｍｏｒｅ ｏｂｉｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒａｆｔ ｔｒａｎｓｉｔ；ａｃｃｅｓｓ￣ｉｌｉｔｙ；ｓｐａｃｅ ｓｙｎｔａｘ （上接第６９页） ［６］郭名，叶龙，焦峰．基于胜任素质的高速铁路司机职业安 全评价体系研究［Ｊ］．北京交通大学学报：社会科学版， ２０ｌ０，９（１）：５９—６４． 价的研究【Ｊ］．中华流行病学杂志，２０００，２１（５）：３６９—３７１． ［９］高新春，冯洪渊．用模糊层次分析法评价矿井安全状况 ｌ Ｊ］．矿业安全与环保，２００３，３０（５）：６—９． ［１０］常建娥，蒋太立．层次分析法确定权重的研究ｆ Ｊ］．武汉 理工大学学报，２００７，２９（】）：ｌ５３一ｌ５６． ［７］．高速列车机车乘务员职业素质评价标准研究 ）］． 北京：北京交通大学，２００６． ［８］金会庆，张树林，戴平，等，机动车驾驶员心理素质综合评 （编辑：曹雪明） Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｕｂｗａｙ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｇｏｎｇ Ｘｉａｏｍｉａｏ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｓｕｂｗａｙ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｂｒａｎｃｈ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０９） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ＧＢ／Ｔ５０４３８—２００７，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｅｘｉｓｔｎｇ ｍｅｔｒｏ，ｉ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ ａｐｔｉｔｕｄｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｉ ｓａｆｅｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ａｄｄｅｄ ｉｎｔｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｓａｆｅｔｙ ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ ａｐｔｉｔｕｄｅ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔｓ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ ｏｃｃｕｐａｔｂｎ ａｐｔｉｕｄｅｓ，ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓ，ｏｐｅｒａｔｔ￣ｎｓ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓ，ｅｑｕ￣ｍｅｎｔ ｎｄ ａｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｔｈｅ ｆｉｖｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｌｅｖｅｌ ｎｄｅｘｅｓｉ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｇａｉｎ ｎｄ ｔａｈｅｎ ｔｏ ｐａｓｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｃｈｅｃｋ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｈｅ ｔｒｅｖｉｓｅｄ ｓａｆｅｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｎｉｄｅｘｅｓ，ｍｏｒｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｓｃｏｒｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｓｕｂｗａｙ ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｒｏ；ｓａｆｅｔｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｓａｆｅｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｓａｆｅｔｙ ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ ａｐｔｉｔｕｄｅ；ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ７４ ＵＲＢＡＮ ＲＡＰＩＤ，ＲＡＩＬ ＴＲＡＮＳＩＴ
