基于TransCAD的居民出行可达性研究

       引言
城市轨道交通网络对城市居民生活有很大影响，方案必须以方便城市居民的出行为原则，同时还要考虑公交线网的布局对整个城市交通系统和规划布局的影响。合理进行城市轨道交通规划布局的评价关键在于符合城市居民出行分布状况，满足其出行需求，就显得非常重要。本文作者借助TransCAD软件系统以洛阳城市轨道交通线网规划为例，建立公交网络进行分配，将分配结果进行可达性分析，以验证洛阳城市轨道交通线网方案布局的合理性。
1 TransCAD软件简介
TransCAD软件系统是由美国Caliper公司开发的、专为交通规划和运输管理设计的地理信息系统（GIS）软件。它具有功能强大的交通运输地理信息系统以及成熟的交通运输规划、运筹学及统计学模型。TransCAD自带的完整的GIS工具，不仅大大提高了为应用这些模型准备输入数据的效率，而且提供了对计算结果进行制图分析的功能。本文基于此对洛阳城市轨道交通线网规划分配结果进行可达性分析。
在应用TransCAD软件验证洛阳市时，依次建立洛阳规划道路网、交通小区、公交和轨道网，再建立分配路网。四个阶段完成之后，在Route systems层运用随机用户平衡法（SUE）将公交OD在联合网上进行分配，就能得到城市轨道交通各条线路的客流结果，包括断面流量、站点上下车人数、换乘量等。
2可达性分析
可达性的含义非常广泛，既有时空意义上的可达性，也有社会学、心理学意义上的可达性[2]。在许多文献中研究者己从不同的角度对可达性给出了不同的定义和计算方法。但由于城市公共交通由线路自身特性的影响，仍然没有一套标准的评价指标和计算方法。因此就该问题借助TransCAD进行研究。
对于公共交通的可达性研究，反映了城市间不同区域通过公交线网的交通便捷程度。为进一步方便研究，现将公共交通线路网的可达性（Accessibility）定义为：分析人们是否容易接近工作单位、服务机构和基础设施，通过公交到达特定地点所要花费的时问和费用，可达性受出行时问、出行费用，以及目的地的区位和服务小时等因素的影响。同时，它还与各人对服务和设施的了解程度、是否情愿选择某种出行力方式、服务商和机构有关。
可达性的规划十分重要，它需要最大限度地保证哪些需要使用公共交通的人们能较方便地接近工作单位，以及方便购物和看病。
首先进行以下假设和界定，便于对公共交通可达性进行定量计算。
① 乘客出行假设
假设城市公交线路的非直线系数和公交车辆运营速度、发车间隔均在乘客可接受范围内，乘客在城市道路网的可达服务面积内有乘坐公交出行的需求。
在研究公共交通可达性时，以城市交通规划中所划分的交通小区为基本分析单元，认为乘客在一个交通小区内的出行是均匀分布的.并认为乘客到达目的地所在的交通小区时，即为达到出行目的。
② 可达性概念界定
根据公交乘车情况，将公交出行可达性用换乘次数来界定。换乘次数越多，可达率越低，直达的可达率最高。
3可达性的计算
本文从空间和时间上确定了两个衡量指标：分区指标、等时线。
⑴分区指标：依据是分区的人口，分区之间的OD出行费用矩阵，以及一个门槛费用指标，确定哪些分区在门槛费用以内，以及每个终点区所服务的目标人口。
该指标的计算需要分配结果的skims矩阵文件、门槛出行费用、建立矩阵时所使用的图层、图层中的人口字段等要素。
确定了以上要素，通过TransCAD软件计算得到有轨道分区指标图，通过图中颜色由红色渐变到绿色表示可达性的逐渐提高。为了更直观地表达其可达性，创建三维立体图如图1所示。
等时线（contours）指标：以某点为中心，衡量其他地点到该重要节点的可达程度，在规定时间内的到达情况。该指标的计算需要步行、公交、轨道各个模式的出行时间字段。下面以西工中心为例，由TransCAD软件计算得到无城市轨道交通和有城市轨道交通条件下的不同的等时线图如图2和图3所示。
4 结果分析
从分区指标结果可直观看出最小的费用可达的范围大小及变化情况。洛阳市在规划年度无轨道情形下，小区具有较高可达性的仅限于洛北区域，而洛南、伊南及道北等区域可达性均不高，严重影响了该地区的居民出行。在修建城市轨道交通之后，洛阳主城区内的各个小区之间都具有较高的可达性，方便了居民出行。
等时线的计算结果体现的是一种门到门的行程时间。西工中心未来以旅游服务业为主，从等时线图看，未修建城市轨道交通时40分钟覆盖范围仅限于洛北，洛南出行行程时间基本在40分钟以外，修建城市轨道交通之后40分钟基本可以覆盖主城区全部。从线网布局看，轨道线网覆盖之处小区可达性比较高，而且由轨道出行可以在40分钟之内到达洛阳的各个商业中心和行政中心，为居民提供便捷的交通出行方式。进一步佐证了洛阳城市轨道交通线网布局的合理性。
参考文献：
[1] Caliper co. TransCAD交通需求模型手册[M].2006.8.
[2]潘艳荣，邓卫，翟长旭. TransCAD软件在轨道交通客流预测中的应用[J].交通与计算机，2006（1）.
[3]中国城市规划设计研究院.洛阳市综合交通规划[R].2008.4
作者简介：
朱咏辉，男，硕士研究生，工程师，从事城市轨道交通运营管理工作。