一种应用于国土空间规划的交通设施布局评价方法与流程

1.本发明涉及城市交通设施布局领域，具体涉及一种应用于国土空间规划的交通设施布局评价方法。


背景技术：

2.随着社会发展，人们对公共交通出行的需求逐渐提高，交通设施布局的合理性广泛收到关注。比如，公交场站是一个城市中的基础设施，是公共交通设施系统的重要组成部分，公交场站选址与公共交通的质量和效率关联密切,若公交场站布局不合理，便会严重影响人们的出行效率。因此，一个合理的交通设施布局十分重要。为了保障交通设施布局的合理性，通常需要对交通设施布局进行评价，并且根据评价结果对交通设施布局进行调整，现有技术在进行交通设施布局评价的过程中，由于对评估范围的划分与实际情况差异较大，并且评估因子单一，导致评估结果的不准确，进而影响交通设施布局的合理性。


技术实现要素：

3.本发明意在提供一种应用于国土空间规划的交通设施布局评价方法，用来解决现有交通设施布局不合理的技术问题。
4.本发明提供的基础方案为：一种应用于国土空间规划的交通设施布局评价方法，包括以下步骤：
5.s1：按照分区规划中的规划单元，将核心区和非核心区分别划分成多个服务单元；
6.s2：计算评价指标；所述评价指标包括公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率；所述公交场站覆盖率为服务范围的覆盖面积占服务单元总面积的比值；所述公交场站重复率为两个及以上服务范围发生重叠区域的覆盖面积占服务单元总面积的比值；所述一体化场站覆盖率为一体化场站的服务范围覆盖面积占单元总面积的比值；所述服务范围为公交车在预设时间内实际行驶路径的覆盖范围，所述实际行驶路径形成闭环；
7.s3：根据预设标准对每个服务单元的评价指标进行判断；所述预设标准包括分别对核心区和非核心区评估；
8.s4：若评价指标不符合预设标准，则对服务单元内的公交场站进行优化，使评价指标均达到预设标准。
9.名词解释：
10.核心区、非核心区：人口密度在4万人/平方公里以上的片区为核心区，反之为核心区。
11.覆盖面积：服务范围覆盖的城市建设用地面积；
12.服务单元总面积：服务单元内城市建设用地总面积；
13.公交场站：位于路外的独立占地空间，为乘客提供上下车、候车、换乘等服务，并是车辆停放、运行调度、管理维护等活动的场所和空间；与一般的公交站不同，一般的公交站是指位于路内，沿公交线路设置的车站。
14.一体化场站：轨道站300m内存在公交场站，轨道站与公交场站之间可设置走廊、商圈、停车场和其他交通设施等建筑。
15.本发明的工作原理及优点在于：
16.本发明一种应用于国土空间规划的交通设施布局评价方法，本方案能够通过对公交场站进行评价来确定如何对公交场站的位置布局进行规划，当判断公交场站布局的某项指标不符合评价中预设标准时，则说明公交场站布局不合理，从而从现有的改进方法中选择最适合提高该项指标的方法进行针对性的优化。相比于现有技术，本方案通过公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率三个指标进行评价，保证设置的有效覆盖，避免设施重复过剩建设导致城市建设用地浪费和成本增加；且本方案通过服务单元确定评价指标，对不同服务单元进行差异化处理，对不同区域的评价更准确；同时，本方案通过实际行驶路径测算特定时间内的服务范围，提高了覆盖范围的精准性。相比于以直线半径画圆作为覆盖范围，本方案将公交车在规定时间内的实际行驶距离作为服务范围，更加贴合路网，在山地较多的城市更加适用。
17.由于公交场站的布局规划需要考虑多种因素，包括公交场站之间的距离、公交场站对客流的需求、国土空间规划、地价和周围的建筑设施等，需要考虑的因素十分复杂，不同区域的各项因素影响程度也不相同，很难考虑全面，因此现有技术普遍存在技术偏见，认为单一考虑某几种因素的布局方法会顾此失彼，导致在解决一个问题的同时带来新的问题，故而现有技术通常采用多种复杂的算法进行融合，认为通过大数据和统计学进行多方面的数据计算，能够得出较为科学合理的布局。然而这样做将导致不同区域的差异性很难体现出来，实际得到的结果和真实需求的结果存在一定的差异性，而这种差异性是很难通过单一的大数据建模进行解决的，而多维度的建模又太过复杂困难，单一的大数据建模中一些数据的实时性比较高，如客流需求，通过大数据计算得到的布局或许适合一时，但变化较快可能导致很快就不再适用，造成规划不合理，浪费大量成本。而本方案克服了上述技术偏见，本方案通过服务单元确定评价指标，对不同服务单元进行差异化评价，更加合理；同时，本方案通过设置最低标准的形式对公交场站进行评价，当判断公交场站布局的某项指标不符合评价中预设标准时，能够直接从现有技术中选择合适的方法进行针对性的优化，达到更好的优化效果，且不用担心没考虑到其他因素引入新的问题,达不到预设标准表示还存在不合理的地方，能够持续进行优化直到达到预设标准；本方案通过公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率三个指标进行评价，方法简单，计算量低，对计算机的硬件要求更低；公交场站覆盖率和公交场站重复率保证了公交场站设置的有效覆盖，避免设施重复过剩建设导致城市建设用地浪费和成本增加；一体化场站覆盖率考虑到了公交场站设置的位置给乘客带来的出行体验，将公交场站客运和接驳等多方面的作用综合，最大化公交场站的效果，避免出现公交场站使用率低且作用单一的情况，提高了建立公交场站的性价比。
18.进一步，s2中的实际行驶路径为现有路网中的路径和/或规划路网中的路径。相比于现有技术统一计算理论值，本方案考虑更加全面，分别针对现有路网的路径和规划路网的路径选择不同的测定方式，现有路网通过公交车的空车试行得到覆盖范围，使测定结果最大化的贴近实际，更加准确。
19.进一步，当计算公交场站覆盖率时，s2中的预设时间为5分钟。公交车行5分钟范围
覆盖的区域为200公顷，公交场站的服务范围和15分钟社区生活圈尺度一致，能够使未来每个社区生活圈内至少设有一处公交场站，且服务范围内公交场站的服务能力与15分钟生活圈内的公交需求相匹配，便于后期进行管理。
20.进一步，当计算公交场站重复率时，s2中的预设时间为3分钟。本方案符合公交场站的核心服务半径，相比于现有技术只考虑公交场站之间的距离而忽略居民抵达公交场站的距离，本方案能够在居民抵达公交场站的距离和公交场站之间的实际距离之间达到更好的平衡，提高公交场站的利用程度。
21.进一步，s2中，预设标准包括用来评价公交场站覆盖率的第一标准，用来评价公交场站重复率的第二标准，以及用来评价一体化场站覆盖率的第三标准。相比于现有技术；本方案按照不同标准分别对公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率进行评估，更加简单易懂，且更加符合每项指标的实际需求，便于针对性的优化调整。
22.进一步，所述第一标准包括中每个服务单元的公交场站覆盖率大于95％，非核心区中每个服务单元的公交场站大于90％。
23.进一步，所述第二标准包括核心区中每个服务单元的公交场站重复率小于40％，非核心区中每个服务单元的公交场站重复率小于25％。当单元的重复率达到25％时，一般有2个公交场站出现大范围重合，即一般有2个公交场站需要进行调整；重复率达到40％后，会出现多个公交场站大范围重合，即有多个公交场站需要进行调整；本方案避免了公交场站之间的大范围重合，提高了公交场站的利用率。
24.进一步，所述第三标准包括根据服务单元的轨道站覆盖率对一体化场站覆盖率划分层级；当轨道站覆盖率在5-30％时，一体化场站覆盖率大于20％；当轨道站覆盖率在30-60％时，一体化场站覆盖率大于45％；当轨道站覆盖率在60-90％时，一体化场站覆盖率大于70％。本方案根据轨道站的覆盖率设置公交场站，便于促进公交与轨道的两网融合，有利于促进交通tod综合开发。
25.进一步，所述第二标准还包括对居住人口密度或岗位密度超过密度阈值的区域不评价公交场站重复率。本方案对于城市中心等人口、岗位非常密集的区域，公交场站重复率不做要求，考虑到了客流需求与公交场站乘载负荷的关系，优先考虑乘客的出行体验。
26.进一步，所述第三标准还包括对轨道站覆盖率大于90％的服务单元不评价一体化场站覆盖率。当服务单元的轨道站覆盖率大于90％时，轨道站点已能实现对服务单元内规划人口的步行覆盖，此时一体化场站覆盖率不做要求。
附图说明
27.图1为本发明一种应用于国土空间规划的交通设施布局评价方法实施例的总流程图；
28.图2为本发明实施例中评价公交场站覆盖率的子流程图；
29.图3为本发明实施例中评价公交场站重复率的子流程图；
30.图4为本发明实施例中评价公交场站一体化率的子流程图；
31.图5为本发明实施例的服务单元边界示意图；
32.图6为本发明实施例的公交场站服务范围示意图；
33.图7为本发明实施例公交车行5分钟范围覆盖区域与半径1km范围覆盖区域对比示
意图；
34.图8为本发明实施例的公交场站重复率分析示意图；
35.图9为本方面实施例的轨道覆盖率情况示意图。
具体实施方式
36.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
37.实施例基本如图1所示，一种应用于国土空间规划的交通设施布局评价方法，包括以下步骤：
38.s1：按照分区规划中的规划单元，将核心区和非核心区分别划分成多个服务单元。
39.s2：计算评价指标；评价指标包括公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率；上述三个评价指标的计算方法如下：
40.1)公交场站覆盖率为服务范围的覆盖面积占服务单元总面积的比值；
41.2)公交场站重复率为两个及以上服务范围发生重叠区域的覆盖面积占服务单元总面积的比值，3)一体化场站覆盖率为一体化场站的服务范围覆盖面积占单元总面积的比值。
42.其中，服务范围是指公交车在预设时间内实际行驶路径的覆盖范围，实际行驶路径形成闭环；s3：根据预设标准对每个服务单元的公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率进行判断，当服务单元的三个评价指标均符合预设标准时则说明此服务单元内的公交场站布局合理，无需再进行优化；
43.s4：若服务单元的某一项或多项评价指标不符合预设标准，则以不符合预设标准的评价指标为依据，针对服务单元内的公交场站进行优化，使服务单元的所有评价指标均达到预设标准。
44.s1中，服务单元根据用地类型、功能布局和快速干道布局等因素划定，其划定方式与规划单元一致，在此不做过多赘述。
45.s2中，实际行驶路径为现有路网中的路径和/或规划路网中的路径，即已建设好的路网中的路径，以及正在规划建设中的路网的路径。
46.s3中对每个服务单元的公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率进行判断的过程分别如图2、图3和图4所示。
47.本方案引入了公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率三个评价指标对每个服务单元的公交场站选址合理性进行评估，其中，公交场站覆盖率、一体化场站覆盖率为刚性指标，公交场站重复率为参考指标。同时，本方案还针对上述的三个评价指标分别设置了对应的预设标准，即第一标准、第二标准和第三标准，且这些标准针对核心区和非核心区的评价阈值也不同。
48.第一标准用来评价公交场站覆盖率，考虑到一定的服务重叠区，核心区的服务单元的公交场站覆盖率大于95％，非核心区的服务单元的公交场站覆盖率大于90％，最大化的保证客流量大的核心区的公交场站接近完全覆盖，提高乘客的出行体验；非核心区的要求稍低，在减少部分成本的基础上保证乘客需求。
49.第二标准用来评价公交场站重复率；第二标准包括核心区的公交场站重复率小于40％，非核心区的公交场站重复率小于25％。当单元的重复率达到25％时，一般有2个公交
场站出现大范围重合，即有2个公交场站需要优化，重复率达到40％后，会出现多个公交场站大范围重合，即有多个公交场站需要优化；因此，当核心区内的服务单元重复率大于40％时，适当优化公交场站布局；非核心区内的重复率大于25％时，适当优化公交场站布局；对于市中心等人口、岗位非常密集的区域，重复率指标不做要求。
50.第三标准用来评价一体化场站覆盖率，第三标准包括根据服务单元的轨道站覆盖率对一体化场站覆盖率划分层级，轨道覆盖率是指轨道站步行可达范围覆盖的城市建设用地占城市总建设用地的比例，本方案按照一般轨道站500米服务半径、换乘站800米服务半径的标准进行测算。第三标准划分层级如下：当服务单元的轨道站覆盖率在5-30％时，单元内部分区域与最近的轨道站距离在3公里以上，普通公交除承担轨道接驳功能外，仍承担一定的干线走廊客运功能，此时一体化场站覆盖率大于20％，即部分场站承担一体化接驳功能，其余场站主要发挥地面公交功能；当服务单元的轨道站覆盖率在30％-60％之间时，单元内轨道服务仍存在一定的空白区，需地面公交补充，一体化场站覆盖率大于45％；当服务单元的轨道站覆盖率在60％-90％之间时，轨道服务较好，地面公交主要承担一体化接驳功能，一体化场站覆盖率大于70％；当服务单元的轨道站覆盖率大于90％时，轨道站点已能实现对服务单元内规划人口的步行覆盖，此时一体化场站覆盖率不做要求。
51.本方案根据轨道站的覆盖率设置公交场站，便于促进公交与轨道的两网融合，有利于促进交通tod综合开发。相比于现有技术；本方案按照不同标准分别对公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率进行评估，更加简单易懂，且更加符合每项指标的实际需求，便于针对性的优化调整。
52.下面根据实际存在的问题结合示意图来说明具体实施过程：
53.为了保障交通设施布局的合理性，通常需要对交通设施布局进行评价，并且根据评价结果对交通设施布局进行调整，现有技术在进行交通设施布局评价的过程中，由于对评估范围的划分与实际情况差异较大，并且评估因子单一，导致评估结果的不准确，进而影响交通设施布局合理性。以公交场站分布为例，公交枢纽站按照2公里半径、综合枢纽站按5公里半径、首末站按0.8公里半径，测算既有规划中公交场站的覆盖率，规划公交场站基本能实现对主城区85％的城市建设用地的覆盖，但目前存在以下问题：
54.1、公交场站分布以直线半径为评估范围的划分不准确，特别是对于山地而言，部分区域到交通设施的直线距离近，但实际交通联系非常不便；
55.2、公交首末站布局不均衡，多个首末站距离在200m以内、功能重合、用地集约化程度低；
56.3、公交场站与规划轨道线网的匹配性较差，大量轨道站缺乏一体化场站服务。
57.为了解决上述问题，现有技术虽然提出了一些优化方法，但现有技术没有完整的评价指标体系对公交场站点进行评估，通常考虑的评价指标十分有限，只是简单地从覆盖率评估公交场站点的分布，因此在解决一个问题的同时通常可能产生新的问题，如：在解决直线半径评估不准确时，导致两个公交场站距离过近。而本方案建立了完善的评价指标体系来评价公交场站的布局。
58.本方案以服务单元为单位，在每个服务单元中引入“总量控制、弹性管理”的管控方式，服务单元的划定与分区规划中“规划单元”保持一致，以方便后期管理，本次服务单元边界待各“分区规划”稳定后将予以调整。本方案以规划单元作为评估的一个划定单元，提
升了评估的准确性和精确性；如果没有明确评估单元范围，那么评估后只能证明有问题，而不知道问题在哪里，在哪个范围内解决，而划分了服务单元，可有效指导下一步针对性地优化，精准性抓住问题和解决问题。
59.具体地，例如对重庆市的公交场站布局进行规划，如图5和图6所示，先将对区域进行服务单元划分，再根据服务范围对每个服务单元的公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率进行计算，如图6所示，以圆点为中心的阴影部分即为公交场站的服务范围。然后对每个服务单元的公交场站覆盖率、公交场站重复率和一体化场站覆盖率进行评估，具体过程如下：
60.公交场站覆盖率评价：
61.根据规范要求，“3万人以上的居住小区应设置公交首末站”，按照重庆中心城区现状人口分布情况，居住人口3万人的区域用地面积约为2平方公里，折算后约为直线半径800米的区域，即常规公交首末站的服务范围。考虑到山地城市的实际情况，采用直线半径划定服务范围与实际情况差异较大，如图7所示，左边为公交车行5分钟范围覆盖的区域，右边为半径1km范围覆盖，因此将公交车沿道路实际运行时间作为服务范围的划定标准，考虑到公交运营线路的非直线系数影响，定义公交车行5分钟范围覆盖的区域为公交场站的服务范围。实际行驶路径指基于现状或规划路网，以不同等级道路上的公交车实际运行速度为标准，模拟公交车行驶轨迹，测算公交车以公交场站为起点运行，在规定时间内可覆盖的区域。
62.现有路网评估部分通过公交车空车直接进行测试，以高德实时运行速度为标准，测出公交车以现有的公交场站为起点行驶5分钟可覆盖的区域，此范围为现有公交场站服务覆盖的范围；规划评估部分，分快、主、次、支4个道路等级设定公交车平均运行速度，测算公交车以规建设的公交场站为起点行驶5分钟可覆盖的区域。相比于现有技术统一计算理论值，本方案考虑更加全面，针对现有路网和规划路网选择不同的测定方式，现有路网通过公交车的空车试行得到覆盖范围，使测定结果最大化的贴近实际，更加准确。
63.基于上述原则测算，公交车行5分钟范围覆盖的区域约200公顷，“15分钟社区生活圈”定义是以居民步行15分钟可满足其生活基本物质与文化需求为原则划分的居住区范围，面积约200—300公顷，可见，公交营运场站的服务范围和15分钟社区生活圈尺度一致，本方案能够实现未来每个社区生活圈内至少设有一处公交营运场站，且服务范围内公交场站的服务能力与15分钟生活圈内的公交需求相匹配。
64.基于中心城区各类规划用地特征分析，城市道路用地、公用设施用地、防护绿地等用地类型一般无居住人口或岗位，基于现行规划用地布局方案测算，上述类型用地在中心城区城市建设用地的占比达到25％以上，人口、岗位主要集中在其余75％的城市建设用地内。因此，本次选址评估考虑一定的服务重叠区后，要求位于核心区的服务单元其公交场站覆盖率应达到95％以上，非核心区的服务单元公交场站覆盖率应达到90％以上。
65.公交场站重复率评价：
66.为避免公交场站间距过近、服务范围重叠区域过大导致的运营效率低下与用地浪费，本方案引入公交场站重复率指标，即两个及以上公交场站服务范围重叠区域覆盖的城市建设用地面积占单元内城市建设用地总面积的比值，该指标仅为推荐指标，对不符合标准的服务单元结合用地条件适当优化。
67.考虑到公交营运场站的核心服务区约为直线半径500米的区域，重复率指标以公交车行3分钟覆盖的区域为判定标准，公交车行3分钟范围覆盖的区域符合公交场站的核心服务半径，约直线距离500米的覆盖范围内的区域，相比于现有技术只考虑公交场站之间的距离而忽略居民抵达公交场站的距离，本方案能够在居民抵达公交场站的距离和公交场站之间的实际距离之间达到更好的平衡，提高公交场站的利用程度。公交场站重复率分析如图8所示，左边为公交场站重复率大于25％的情况，右边为公交场站重复率大于40％的情况，测算分析结果表明，当服务单元的公交场站重复率达到25％时，一般出现大范围重合的公交场站有两个；公交场站重复率达到40％后，出现大范围重合的公交场站有多个。因此，本方案的公交场站重复率指标评估标准如下：核心区内服务单元的公交场站重复率大于40％时，适当优化公交场站布局；非核心区内服务单元的公交场站重复率大于25％时，适当优化公交场站布局；对于渝中区人口非常密集的区域，或一些岗位非常密集的区域，重复率指标不做要求。
68.现有技术的其他方法都是界定的交通设施布局下限，相当于覆盖率要达到多少以上，而本方案同时界定了上限和下限，达到第一标准后规定公交场站覆盖率下限之后还不能超过第二标准规定的公交场站重复率上限，既避免了设施用地的浪费，又能够保证在解决覆盖率问题的同时不会出现重复率过高的问题。
69.一体化场站覆盖率评价：
70.参照住建部《城市轨道沿线地区规划设计导则》、重庆市《主城都市区城市轨道交通tod综合开发规划设计导则》(在编)相关要求，“城市级、组团级轨道站群至少设置一处公交换乘场站，且公交换乘场站与轨道车站出入口的步行距离宜控制在100m以内”。导则中对轨道路外公交换乘场站规模的要求表1所示。
71.表1
[0072][0073]
一体化场站的覆盖率应根据每个单元的轨道覆盖率划分为不同层级，当服务单元的轨道站覆盖率在5-30％时，单元内部分区域与最近的轨道站距离在3公里以上，普通公交除承担轨道接驳功能外，仍承担一定的干线走廊客运功能，此时一体化场站覆盖率应大于20％，即部分场站承担一体化接驳功能，其余场站主要发挥地面公交功能；当服务单元的轨道站覆盖率在30％-60％之间时，单元内轨道服务仍存在一定的空白区，需地面公交补充，一体化场站覆盖率应大于45％；当服务单元的轨道站覆盖率在60％-90％之间时，轨道服务较好，地面公交主要承担一体化接驳功能，一体化场站覆盖率应大于70％；当服务单元的轨道站覆盖率大于90％时，轨道站点已能实现对服务单元内规划人口的步行覆盖，此时一体化场站覆盖率不做要求。如图9所示，左边为轨道覆盖率为60％的服务单元，右边为轨道覆
盖率大于90％的服务单元。
[0074]
根据上述的三个评价指标进行评价后，若其中某一种评价指标或多种评价指标不符合预设的标准，例如：沙坪坝区的沙坪坝站所在的服务单元，假设其人口和岗位的密度未达到预设的密度阈值，其公交场站覆盖率符合第一标准对核心区的要求，轨道站覆盖率大于90％，对一体化场站覆盖率不做要求，但公交场站重复率大于40％，不合符第二标准，需要对公交场站布局进行优化，此时已经确定了存在问题的区域和原因，能够对其作出针对性的改进，从而使该服务单元的公交场站重复率符合第二标准。
[0075]
本方案以公交场站作为实例进行表述，但并非限定为只能够在公交场站布局中进行使用，覆盖率、重复率和场站一体化率三项指标也可以针对其他交通设施，如停车场、共享单车停靠场和出租车场站等进行评价。
[0076]
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。