基于POI的轨道交通站点周边设施分析——以上海地铁10号线为例

基于POI的轨道交通站点周边服务设施分析——以上海地铁10号线为例叶锺楠1，2(1.同济大学，上海200092；2.华东建筑设计研究院有限公司，上海200002)摘要：以网络地图POI数据为基础，借助R语言进行数据分析，对上海地铁10号线沿线各站周边的城市服务设施布局情况进行了量化分析，揭示了设施多元化水平与范围半径的关系，不同类别设施对站点的依赖度，以及站点所在区位对周边设施布局的影响特点，为城市轨道交通站点周边的土地利用与设施配置提供了一定的借鉴。关键词：轨道交通站点，POI,服务设施，上海地铁10号线RearchonUrbanFacilitiesaroundMetroStationsBasedonPOIData——TheCaseofShanghaiMetroLine10YEZhongnan1，2(1.TongjiUniversity,上海200092；2.EastChinaArchitectureDesign&ResearchInstitute,上海200002)Abstract：TakingPOIdatafromnetworkmapasdatabaseandusingRasananalyticaltool,thispaperperformedaquantitativeanalysisonurbanfacilitiesaroundShanghaiMetrostationsinordertorevealtherelationshipbetweenfacilitydiversityandrangeradius,thedifferenceofdependenceonstationsbetweenfacilitiesandtheimpactonfacilitydiversityfromlocationofstations.Theresultprovidessomereferencetourbanplannersonlanduseandfacilitiesdistributionaroundurbanrailtransitstations.Keywords:UrbanRailTransitStation,POI,Facility,ShanghaiMetroLine10在现代大都市中，轨道交通站点周边地区往往不仅仅是公共交通集散的场所，更是各种社会、经济活动的集聚场所，是城市中最具活力的区域，而充足、多元的各类服务供给则是站点地区持续活力的重要支撑。研究轨道交通站点周边服务设施的分布情况有助于更好地了解站点地区对不同类型服务供给的需求量和吸引力，为轨道交通站点周边地区的土地利用和设施布局规划提供科学依据。1.现有理论与研究上世纪90年代源起于美国的公共交通导向发展模式(TOD)是近20年来广为认可的交通站点周边城市用地布局的指导理论(图1)，TOD在其多年理论和实践的发展过程中，形成了开发设计3D原则，即高密度(Density)开发、多样化(Diversity)土地利用和良好的设计(Design)，其中多样化原则提出了对交通站点周边土地复合使用和多元化服务供应的具体要求。图1典型TOD圈层模式Fig.8TypicalconcentriczonemodelofTOD资料来源：彼得·卡尔索普.未来美国大都市——生态·社区·美国梦[M].郭亮,译.北京：中国建筑工业出版社,2009.从我国现有的涉及轨道交通站点周边服务设施的研究来看，以站点地区现状或规划土地利用情况研究为基础的占大多数。杨励雅等（2006）建立了城市交通与土地利用之间互动的数学模型，并描述了两者“互补共生”的稳定平衡状态。付剑桥(2012)通过对相关城市发展理论以及社会、经济效益的研究，论证了轨交与商业空间综合开发的合理性及必要性，并结合国内外实例，提出了轨道交通综合枢纽与商业空间的一体化设计策略。周文竹等(2012)在研究“3D”模式对交通需求的影响中通过土地利用混合熵对广州花都区的功能多元化程度进行了衡量。可以看到，不同性质的用地在空间、类别和规模上的组合可以间接地反映出轨道站点周边的各类服务供给概况，但是，单纯依靠土地使用信息来推测服务设施的布局规律还是存在一些不足，首先，用地性质是静态数据，一定规模商业或休闲用地的存在并不等同于相应规模商业或休闲设施的入驻和相应服务的正常供给，其次，城市用地有相应的分类标准，与服务设施研究所需要的类型细分并不能完全匹配。考虑到上述原因，本研究尝试采用网络地图POI作为基础数据，对上海地铁10号线沿线各站周边的各类服务设施的构成和规模进行统计分析，以探索站点周边地区对各类服务的需求以及由此产生的对不同服务设施的吸引力。2.研究对象概况上海轨道交通的运营里程数于2010年超越伦敦成为世界第一，截至2014年底，上海轨道交通全网运营线路总长已达548公里，车站共计337座，日最大客流量1028.6万人次，轨道交通的发展对上海的空间结构和土地利用有着重要的影响。上海地铁10号线于2010年建成通车，线路连接整个中心城区的东北、西南角，贯穿整个城市中心，全线长度约为36公里，连接7个行政区，并在南京东路商业街、豫园老城厢、新天地、淮海中路、四川北路、五角场城市副中心、七浦路批发市场等重要商业中心区域均设有站点，是沿线各类服务设施分布最为密集的一条地铁线，被称为上海轨道交通的“最黄金线路”(图2)。地铁10号线目前全线共设31个站点，其中包括3个支线站点，本研究的对象主要为其主线上的28个站点及周边地区，总共涉及研究范围面积约56平方公里。图2上海地铁10号线线路图3.数据来源与分析方法3.1POI数据的清洗与选择POI(PointofInterest)是网络地图的信息点，每个POI包含名称、地址、经纬度等基本信息和网络地图根据使用者需求赋予的扩展信息，海量POI构成了网络地图最重要的数据基础。研究使用自编程序对上海地铁10号线各站周边500m，600m，700m和800m范围内40多种设施的POI数据进行抓取，并通过数据标签和点类别属性对所获得的35842条数据进行了清洗和整理，将“公园”和“绿地”，“酒店”和“宾馆”等数据进行了合并，剔除了诸如“和平公园1号门”，“汽车配件超市”等不符合要求的数据点。在此基础上进一步将设施分为商业休闲，交通设施，医疗教育和公园绿地四大类别，同时对提供近似服务的各种设施进行相关性分析，在每个相关度较高的设施组中仅保留一项参与分析，如餐厅和酒吧，电影院和KTV等设施提供相似的服务，并且在统计上高度相关(表1)，因此仅选择餐厅和电影院作为餐饮类和休闲类服务的代表。最终选取了餐厅、酒店、超市、银行、电影院、公交站、停车场、小学、中学、医院、公园绿地等11项设施作为观察和研究的主要对象(表2)。表1部分近似服务设施相关系数餐饮服务金融服务休闲服务生活服务餐厅酒吧茶座银行信用社影院KTV桌球超市便利店菜场餐厅1.000.790.830.240.190.560.500.410.610.590.47酒吧0.791.000.890.330.290.670.610.520.550.540.36茶座0.830.891.000.340.230.660.590.550.490.490.42银行0.240.330.341.000.850.400.520.490.500.500.43信用社0.190.290.230.851.000.410.480.460.470.500.39电影院0.560.670.660.400.411.000.910.830.600.760.29KTV0.500.610.590.520.480.911.000.840.600.770.27桌球房0.410.520.550.490.460.830.841.000.550.630.40超市0.610.550.490.500.470.600.600.551.000.870.79便利店0.590.540.490.500.500.760.770.630.871.000.84菜场0.470.360.420.430.390.290.270.400.790.841.00表2POI设施数据选择设施类别设施名称商业休闲类餐厅，酒店，超市，银行，电影院交通设施类公交站，停车场医疗教育类小学，中学，医院公园绿地类公园绿地3.2业态多元化水平评分站点周边设施的多元化程度主要受到两方面的影响，一是设施的绝对数量，二是不同类型设施在全面性和数量上的组合比例。从11类服务设施的POI统计数据可以看到，站点周边不同类别的设施在绝对数量上具有很大的差异，其中餐厅的绝对数量远大于其它类别的设施(表3)。为了避免这种由设施本身特征带来的数量差异对多元化程度产生干扰，笔者通过R语言对数据进行了标准化处理，得到各站周边设施标准化评分，作为设施综合多元化的评价依据(表4)。对上述标准化评分数据进行主成份分析，并将结果归一化处理后得到10号线各站周边500m范围的服务设施多元化水平得分(表5)，通过相同方式可以得到600m，700m，800m范围的相应得分。表3不同范围内各类服务设施总量餐厅酒店超市银行影院公交停车小学中学医院公园500m782855736830250286613544711424600m125341098605520704801015897422134700m1453512317705668351913051109927349800m17888156195969598634153313911933057表4各站周边500m范围各项设施数量标准化评分餐厅酒店超市银行电影院公交站停车场小学中学医院公园1.新江湾城0.650.710.780.720.710.840.820.770.740.740.722.殷高东路0.750.710.780.720.710.770.790.770.740.740.883.三门路0.760.720.800.720.710.840.800.770.740.790.724.江湾体育场2.990.812.881.092.431.842.530.900.840.740.725.五角场1.840.821.630.981.232.531.290.900.740.790.726.国权路0.910.761.060.770.710.841.010.901.440.840.887.同济大学0.840.790.870.800.760.871.031.100.840.740.728.四平路0.900.761.180.820.830.961.291.412.780.900.889.邮电新村0.850.761.470.850.761.011.191.970.970.840.7210.海伦路1.050.763.560.850.760.801.843.260.841.131.1211.四川北路1.960.982.230.941.411.441.541.971.441.372.5512.天潼路1.670.891.830.891.231.261.651.971.441.130.7213.南京东路2.472.413.182.600.713.393.741.101.902.910.7214.豫园1.190.852.631.070.711.842.293.260.840.791.1215.老西门1.020.821.630.900.712.021.491.101.161.240.8816.新天地1.040.802.081.020.831.681.323.260.742.382.5517.陕西南路1.630.891.631.121.101.011.711.971.442.381.1218.上海图书馆0.940.870.870.780.711.341.361.100.841.130.7219.交通大学0.960.871.090.851.961.061.711.101.901.041.1220.虹桥路0.950.811.280.820.711.011.290.770.841.130.8821.宋园路0