1、南京市公共交通網(wǎng)絡(luò)建模與 可達(dá)性分析,第一章 緒論 1.1 研究背景和目的,隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市規(guī)模和常駐人口數(shù)目日益擴(kuò)大，這對城市公共交通系統(tǒng)提出了新的要求。如何解決交通擁堵和居民出行問題，前提是對城市交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改善和優(yōu)化。城市公共交通系統(tǒng)可以抽象為由公交線路和?？空军c構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，具有典型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特征。 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，節(jié)點數(shù)目巨大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多種不同特征。Watts和Strogatz提出了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的小世界特性1，Barabasi和Albert提出了無標(biāo)度冪律分布性質(zhì)2。把復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到城市交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究，如流量產(chǎn)生閾值、相變、交通阻塞的產(chǎn)生及其

2、演化、級聯(lián)失效等，已有很多成果。但這些文獻(xiàn)大都集中于應(yīng)用交通流理論對某路段或確定型網(wǎng)絡(luò)上的特性進(jìn)行描述3-6。 南京的公交事業(yè)近幾年發(fā)展迅猛，但仍存在著諸多問題，如公交線路安排不合理，公交公司對于郊區(qū)的線路照顧不周等。一個優(yōu)良的公交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅可以節(jié)省交通資源，而且可以為方便乘客出行提供有力的保障。 城鄉(xiāng)公交一體化打破了原來城市公交與農(nóng)村客運二元分割的局面，以達(dá)到城鄉(xiāng)公交相互銜接、資源共享、布局合理、方便快捷、暢通有序為目的。對多種交通方式的換乘進(jìn)行統(tǒng)一布局，才能真正形成城市交通與對外交通緊密銜接的多層次交通體系。公交樞紐作為公交系統(tǒng)的重要組成部分，在城市公交網(wǎng)絡(luò)中起著重要的銜接作用。如何評

3、價公交樞紐對交通可達(dá)性的影響，迫切需要深入的研究。 在城市的規(guī)模發(fā)展到一定程度時，地鐵的出現(xiàn)補充了原有公交系統(tǒng)的不足。目前國內(nèi)建設(shè)地鐵較早的城市北京、上海、廣州地鐵線相對較多，新開通地鐵的城市有南京、深圳等，在建的有武漢、成都、西安、杭州等城市。雖然地鐵造價很高，但能有效地緩解交通擁堵問題，因而現(xiàn)有各個城市都規(guī)劃了多條地鐵線路。地鐵線路與原有公交線路一起構(gòu)成了規(guī)模龐大的城市交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。如何評價地鐵對于城市公交網(wǎng)可達(dá)性的改善，具有極強(qiáng)的現(xiàn)實意義。,1.2 研究方法和內(nèi)容,本文選取南京市公交網(wǎng)絡(luò)為對象，構(gòu)建了公交網(wǎng)絡(luò)的Space L和Space P模型，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的思想分析了南京市公交網(wǎng)絡(luò)的小

4、世界特征，并就南京市公交樞紐對交通可達(dá)性的影響、南京市地鐵開通對于城市公交網(wǎng)可達(dá)性的影響做了分析。這對于進(jìn)行城市公共交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與設(shè)計，具有非常實際的意義。,第二章 南京市公交網(wǎng)絡(luò)的小世界特征分析 2.1 南京市公交網(wǎng)絡(luò)建模,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆袃煞N描述方法：一為Space L方法，即把交通站點視為節(jié)點，若某一交通線路上的兩站點是相鄰的，它們之間就有連邊。另一種為Space P方法，即把交通網(wǎng)絡(luò)站點視為節(jié)點，若兩個站點間有直達(dá)交通線路，它們就有連邊。從定義可知，Space L方法構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)是Space P方法構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)絡(luò)7。本文以這兩種方法分別構(gòu)建了南京市公交網(wǎng)絡(luò)的模型。圖2-1的描述了 Spac

5、e L和Space P方法建立網(wǎng)絡(luò)模型的示意圖，左邊為Space L法，右邊為Space P法。,描述,圖2-1 Space L和Space P方法,南京市公交網(wǎng)絡(luò)由301條公交線路，1939個公交站點構(gòu)成，Space L空間網(wǎng)絡(luò)密度016%， Space P空間網(wǎng)絡(luò)密度307%。網(wǎng)絡(luò)密度反映了集群網(wǎng)絡(luò)內(nèi)站點的緊密程度。交通網(wǎng)絡(luò)的密度指在該網(wǎng)絡(luò)中實際存在的線與可能數(shù)量的線的比率。南京公交網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)主要來自南京市客運交通管理處發(fā)布的最新南京市公交線路圖，另外參考了2009年最新版旅游交通圖和南京市地圖。南京市公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的基本假設(shè)如下： （1）僅考慮公交線路，不考慮地鐵等軌道交通線路。 （

6、2）公交網(wǎng)絡(luò)抽象為無向網(wǎng)絡(luò)。 （3）個別線路由于交通管制等原因造成上下行站點有差異的，以上行方向的為準(zhǔn)。 （4）不考慮發(fā)車頻率的不同，將網(wǎng)絡(luò)抽象為非加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 （5）相同名稱站點看作一個停靠站點，忽略個別站點名稱相同但位置不同造成的差異。 （6）不考慮因道路施工或其他原因引起的臨時性公交線路改道，公交站點取消、增加等情況。,2.2 南京市公交網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度特性和指數(shù)分布特性,與某點相鄰的那些點成為一個節(jié)點的“鄰點”，一個點的鄰點的個數(shù)稱為該點的“度數(shù)”，稱為關(guān)聯(lián)度。節(jié)點度定義為與該節(jié)點連接的其他節(jié)點數(shù)目。實際上，一個點的度數(shù)也是與該點相連的線的條數(shù)。如果一個點的度數(shù)為0，稱為“孤立點”。度分布用

7、分布函數(shù)P(k)來描述，表示一個隨機(jī)選定節(jié)點的度恰好為k的概率8。,圖2-2 南京市Space L中的度的分布,圖2-3 南京市Space P中的度的分布,從圖2-2可以看出，南京市公交網(wǎng)絡(luò)Space L中的節(jié)點的度分布接近于冪律分布，這表明南京市公交網(wǎng)絡(luò)在Space L中屬于無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)對公交網(wǎng)絡(luò)的觀測和分析，城市公交網(wǎng)絡(luò)具有增長性和優(yōu)先連接性的特點，因此，公交網(wǎng)絡(luò)最終一定會形成無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，而圖2-2中節(jié)點度的分布也證實了這個理論。一般意義而言，一個節(jié)點的度越大就意味著這個節(jié)點在越“重要”。從圖2-2中可以看出，絕大部分節(jié)點的度都小于10，而大于10的節(jié)點概率都在1%以下。 同樣，通過繪

8、制Space P的度的分布概率，從圖2-3中可以看出，Space P的度分布函數(shù)呈現(xiàn)出冪律形式，表明度分布服從冪律分布。,表2-1 主要站點公交線路統(tǒng)計和度分布,表2-1統(tǒng)計了南京市通過公交路線最多的10個站點，Space L中節(jié)點度最高的10個站點，Space P中節(jié)點度最高的10個站點。這些站點稱為“公交樞紐點”，它們在城市公交網(wǎng)絡(luò)中起著至關(guān)重要的作用，不但連接了眾多公交站點，經(jīng)過該站點的線路也很多。如新莊、南京車站、岔路口、中央門、安德門等都屬于南京公交網(wǎng)絡(luò)中重要的“公交樞紐點”。,2.3 南京市公交網(wǎng)絡(luò)的小世界特性,在數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會學(xué)中，小世界網(wǎng)絡(luò)是一種數(shù)學(xué)之圖的類型，在這種圖中大

9、部份的結(jié)點不與彼此鄰接，但大部份結(jié)點可以從任一其他點經(jīng)少數(shù)幾步就可到達(dá)。小世界網(wǎng)絡(luò)一般用平均距離和聚類系數(shù)兩個參數(shù)來衡量。小世界的標(biāo)準(zhǔn)具有小的網(wǎng)絡(luò)平均距離L和高的聚類系數(shù)C。 距離指一個節(jié)點走到另一個節(jié)點的路徑中至少需要經(jīng)過多少條線的總數(shù)，即兩點之間捷徑的長度。平均距離表示圖中所有點對間距離的平均值。平均距離越小說明網(wǎng)絡(luò)的整體到達(dá)性越好，但在整個網(wǎng)絡(luò)不處于連通狀態(tài)，而是處于分割的多個子圖的情況下，連通距離并不能真實地反應(yīng)整個網(wǎng)絡(luò)的連通性。 一般地，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點i有條邊將它和其他節(jié)點相連，這各節(jié)點就稱為節(jié)點i的鄰居。顯然，在個節(jié)點之間最多可能有條邊。而這個節(jié)點之間實際存在的邊數(shù)和總的可能

10、的邊數(shù)之比就定義為節(jié)點i的聚類系數(shù)。整個網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)C就是所有節(jié)點i的聚類系數(shù)平均值。很明顯 。,表2-2 四個城市的平均距離和聚類系數(shù)比較,表2-2列出了四個城市在Space P和Space L方法中的平均距離和聚類系數(shù)。杭州、上海、北京的數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)9。 從表2-2中可以看出，上海、北京的公交網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模要比南京和杭州大的多。上海為國內(nèi)的商業(yè)中心，北京為國內(nèi)的政治中心，這兩個城市的交通網(wǎng)絡(luò)同樣比南京和杭州復(fù)雜的多。在Space L中，當(dāng)兩個站點在同一條線路上相鄰意味著有連邊。四地的L介于1016間，比Space P中的L大的多，同時C也小得多。Space L中南京交通網(wǎng)絡(luò)的平均距離比北京小

11、，而比杭州和上海的大。在Space L中，南京市公交網(wǎng)絡(luò)平均距離小，而節(jié)點的聚類系數(shù)大，即具有小世界特性。 Space P定義為兩個站點之間若有直達(dá)交通線路，則有連線。在Space P中，四地的平均距離L，即兩站點之間的平均最短距離都介于23之間，這意味著在四個網(wǎng)絡(luò)中，平均通過2次或3次）換乘就可以到達(dá)目的地。Space P中，四個城市公交網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)也都在07以上，這說明整個交通網(wǎng)絡(luò)的連通性好，集團(tuán)化程度高。,2.4 研究結(jié)論,本文選取南京市公共交通網(wǎng)絡(luò)作為研究對象，通過建立網(wǎng)絡(luò)模型分析得出：南京市公共交通網(wǎng)絡(luò)的度分布在Space L下呈冪律分布，具有無標(biāo)度特性；在Space P下呈現(xiàn)指數(shù)

12、分布特性。節(jié)點度最高的10個站點，Space P中節(jié)點度最高的10個站點。Space L、Space P中節(jié)點度較高的站點在城市公交網(wǎng)絡(luò)中起著至關(guān)重要的作用，不但連接了眾多公交站點，經(jīng)過該站點的線路也很多。如新莊、南京車站、岔路口、中央門、安德門等都屬于南京公交網(wǎng)絡(luò)中重要的“公交樞紐點”。通過與上海、北京、杭州三地公交網(wǎng)絡(luò)性能的比較分析，可以知道南京市公交網(wǎng)絡(luò)具有平均路徑長度較小、聚集系數(shù)較大的特點，有比較明顯的小世界特性。,第三章 南京市公交樞紐的可達(dá)性分析 3.1 研究概況,把復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到城市交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究，已有很多成果。但這些文獻(xiàn)大都集中于應(yīng)用交通流理論對某路段或確定型網(wǎng)絡(luò)上

13、的特性進(jìn)行描述10-13?？蛇_(dá)性概念最早可以追溯到1931年Reilly提出的用于描述商業(yè)分布的引力模型14?？蛇_(dá)性很早就用于城市交通規(guī)劃研究中，用以作為描述兩分區(qū)間交通聯(lián)系程度的指標(biāo)。由于定義上存在差別，由此而派生出的有關(guān)計算方法和應(yīng)用程序也就各不相同15。國內(nèi)對以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)法建立公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?，從而評價公交樞紐的可達(dá)性，目前還沒有文獻(xiàn)涉及。 南京的公交事業(yè)近幾年發(fā)展迅猛，但公交樞紐還存在著總量缺乏、功能單一、規(guī)模較小等問題，為此南京市公交交通部門提出了到2010年建成33個公交樞紐的規(guī)劃。本文采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析法，建立了包含地鐵線的南京市公交網(wǎng)的Space L和Space P模型，以經(jīng)過的公

14、交線路數(shù)、節(jié)點度、樞紐站點到其他站點間的距離為指標(biāo)，分析了規(guī)劃中的公交樞紐的可達(dá)性。這對南京市公交樞紐站的規(guī)劃研究有重要的指導(dǎo)意義。,3.2 關(guān)于公交樞紐的南京公交網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,南京公交網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)主要來自南京市客運交通管理處發(fā)布的最新南京市公交線路，截止到2009年11月。另外參考了2009年最新版旅游交通圖和南京市地圖。南京目前開通的為地鐵一號線，共有十六個站，為奧體中心、元通、泰山路南站、小行、安德門、中華門、三山街、張府園、新街口、珠江路、鼓樓、玄武湖公園、許府巷、南京車站、紅山動物園、邁皋橋。南京市公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的基本假設(shè)如下： （1）考慮地鐵軌道交通， 為方便對公交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能分析

15、，在地鐵站點中，地鐵奧體中心站在公交線路中無，公交站中奧體中心東門、奧體中心西門、奧體中心南門、奧體中心北門統(tǒng)一為奧體中心。地鐵新街口站在公交線路中無，公交站中新街口東站、新街口西站、新街口南站、新街口北站統(tǒng)一為新街口。地鐵中勝站對應(yīng)公交泰山路南站。地鐵新模范馬路站公交對應(yīng)許府巷站。地鐵中華門站對應(yīng)公交中華門內(nèi)站。 （2）公交網(wǎng)絡(luò)抽象為無向網(wǎng)絡(luò)。 （3）個別線路由于交通管制等原因造成上下行站點有差異的，以上行方向的為準(zhǔn)。 （4）不考慮發(fā)車頻率的不同，將網(wǎng)絡(luò)抽象為非加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 （5）相同名稱站點看作一個?？空军c，忽略個別站點名稱相同但位置不同造成的差異。 （6）不考慮因道路施工或其他原因引起的臨

16、時性公交線路改道，公交站點取消、增加等情況。 根據(jù)對南京市公交網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計分析，南京市公交網(wǎng)絡(luò)由301條公交線路，一條地鐵線路，1932個公交站點構(gòu)成。,3.3 南京市公交樞紐站點簡介,公交樞紐站是公交線路之間、公交與其他交通方式之間客流轉(zhuǎn)換相對集中地場所，是聯(lián)系城市對外交通與城市交通、公共交通與其它交通方式的重要節(jié)點。 2006年開始，南京市公共交通部門陸續(xù)開始在全市規(guī)劃建設(shè)33個公交樞紐，其中為地鐵一號線接駁換乘所配建的邁皋橋公交樞紐、小行公交樞紐、安德門公交樞紐已率先亮相。剩余的30個公交樞紐建成后，南京市民在城市軌道交通、長途客運、城市公交換乘、接駁等方面將更為便捷。在相關(guān)規(guī)劃中，33個

17、公交樞紐將按照規(guī)模、類型、作用等分為3級8類，2010年前全部建成。 其中一級樞紐分為對外交通樞紐、主城新區(qū)連接樞紐和市級大型樞紐3種，主要起到銜接城市交通與對外客運、新區(qū)與主城以及大型軌道交通換乘站客流疏導(dǎo)的作用。對外交通樞紐8個：南京火車站樞紐、南京火車西站樞紐、中山南路樞紐站、中央門樞紐站、江邊路樞紐站、汽車東站樞紐、中勝站公交樞紐、苜蓿園公交樞紐。主城新區(qū)連接樞紐7個：邁皋橋公交樞紐、鹽倉橋公交樞紐、安德門公交樞紐、集慶門大街公交樞紐、環(huán)沙路公交樞紐、馬群公交樞紐、堯化門公交樞紐。市級大型樞紐6個：新街口公交樞紐、夫子廟公交樞紐、山西路公交樞紐、小行公交樞紐、寧南十四號地塊公交樞紐、勝

18、太路交樞紐。,二級樞紐分外圍對外交通樞紐、主城內(nèi)部樞紐和新區(qū)內(nèi)部大型樞紐，服務(wù)對象是主城外圍區(qū)域及新市區(qū)城市交通與對外客運的銜接，以及一般軌道站點客流的換乘服務(wù)。外圍對外交通樞紐4個：橋北站公交樞紐、珠江公交樞紐、雄洲公交樞紐、紫金公交樞。主城內(nèi)部樞紐4個：漢中門公交樞紐、大行宮公交樞紐、光華門公交樞紐、定淮門大街公交樞紐。新區(qū)內(nèi)部大型樞紐4個：將軍路公交樞紐、浦口公交樞紐、泰山新村公交樞紐、珠江中站公交樞紐。 三級樞紐主要服務(wù)于主城外圍一般客流發(fā)生地和局部重要線路的交匯處，還有主城外圍的城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村客流，并據(jù)此分為一般樞紐和外圍城鎮(zhèn)中心站兩類。,3.4 公交樞紐可達(dá)性評價指標(biāo),可達(dá)性的概念很早

19、就用于城市交通規(guī)劃研究中，用以作為描述兩分區(qū)間交通聯(lián)系程度的指標(biāo)，這一指標(biāo)與吸引分區(qū)的土地利用強(qiáng)度和分區(qū)間的行程時間或行程距離有關(guān)。英美等西方國家在20世紀(jì)60到70年代的有關(guān)研究中，可達(dá)性是根據(jù)城市中某一點到另外一點道路距離來定義。本文以建立的南京市公交網(wǎng)絡(luò)為分析目標(biāo)，以公交樞紐站點所經(jīng)過的公交線路數(shù)，Space L和Space P空間中公交樞紐站點的節(jié)點度、公交樞紐站點到其他站點的平均距離來衡量公交樞紐的交通可達(dá)性。 （1）樞紐站點所經(jīng)過的公交線路數(shù)：公交樞紐站點上經(jīng)過的公交線路數(shù)越多，說明該公交樞紐上旅客出行的選擇越多，交通也越方便。 （2）Space L和Space P空間中公交樞紐站

20、點的節(jié)點度：在Space L空間中，公交樞紐的節(jié)點度表示該公交樞紐站的相鄰站點的個數(shù)，節(jié)點度越大，說明該樞紐在地理位置的銜接上越重要。Space P空間中，公交樞紐的節(jié)點度表示該公交樞紐站被經(jīng)過的公交線路所連接的其他站點數(shù)目，節(jié)點度越大，說明該樞紐到其他樞紐的交通越方便。,（3）Space L和Space P空間中公交樞紐站點到其他站點的平均距離：在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭?，距離指一個節(jié)點走到另一個節(jié)點的路徑中至少需要經(jīng)過多少條線的總數(shù)，即兩點之間捷徑的長度。網(wǎng)絡(luò)平均距離表示網(wǎng)絡(luò)中所有點對間距離的平均值。平均距離越小說明網(wǎng)絡(luò)的整體到達(dá)性越好，但在整個網(wǎng)絡(luò)不處于連通狀態(tài)，而是處于分割的多個子圖的情況下

21、，連通距離并不能真實地反應(yīng)整個網(wǎng)絡(luò)的連通性。 通過對南京市公交網(wǎng)絡(luò)的分析得出，該網(wǎng)絡(luò)的最大子圖大小為1932，即所有站點之間都是連通的。以站點間的距離作為可達(dá)性評價指標(biāo)是有意義的。 在Space L空間中，公交樞紐站點到其他站點間的平均距離表明了公交樞紐站點到其他站點的平均最少站點數(shù)目，平均距離越小，表明該公交樞紐站點到其他站點的空間距離越小。在Space P空間中，公交樞紐站到其他站點的平均距離表明了公交樞紐站到其他站點的連通時的平均最少轉(zhuǎn)車次數(shù)，轉(zhuǎn)車次數(shù)越少，表明該公交樞紐站點到其他站點的越方便。,3.5 公交樞紐的可達(dá)性分析,利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析軟件對南京市公交網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行統(tǒng)計分析，可以看

22、出在Space L中，網(wǎng)絡(luò)的整體平均距離為12.247，表明網(wǎng)絡(luò)中任意兩點間相隔的站點數(shù)平均為12.247站。在Space P中，任意兩點間的平均轉(zhuǎn)車次數(shù)為2.1113次。 表3-1顯示了南京市規(guī)劃中的33個樞紐站的公交線路數(shù)、節(jié)點度和到其他站點的平均距離。樞紐名稱如在公交站點中有相同名稱，則取相同名稱分析。如在公交站點中無此名稱，則以公交站點中與樞紐站點最靠近的站點名稱為準(zhǔn)。此中地鐵站點除新街口外，其他樞紐站點不考慮東站、西站、南站、北站等對應(yīng)情況，只以單一公交站點相對應(yīng)。 各樞紐站點在1932個站點中的排名也在此表中。經(jīng)過的線路數(shù)按降序排序，線路數(shù)越多排名越靠前，轉(zhuǎn)車越方便。Space L

23、空間中節(jié)點度按降序排名，排名越靠前，意味著公交樞紐的相鄰站點越多，在地理位置上越重要。Space P中的節(jié)點度按降序排列，排名越靠前，意味著，公交樞紐站到其他站點轉(zhuǎn)車越方便。Space L空間中，公交樞紐站到其他站點的平均距離按升序排名，排名越靠前，意味著公交樞紐站到其他站點的距離越小。Space P空間中，公交樞紐站到其他站點的平均距離按升序排名，排名越靠前，意味著公交樞紐站到其他站點的轉(zhuǎn)車越方便。,（1）樞紐站點所經(jīng)過公交線路數(shù)分析 經(jīng)過線路數(shù)排名在50以內(nèi)的是南京火車站、中央門、汽車東站、邁皋橋、安德門、新街口、夫子廟、山西路、橋北站、漢中門、光華門。排名在300開外的是中山南路、中勝站

24、、寧南十四號、勝太路、珠江、雄州、紫金、將軍路、浦口、珠江中站。 （2）樞紐站點節(jié)點度分析 Space L中，節(jié)點度排名在50以內(nèi)的是南京火車站、南京火車西站、中央門、中勝站、邁皋橋、安德門、環(huán)沙路、堯化門、新街口、夫子廟、橋北站、漢中門。排名在300開外的是中山南路、苜蓿園、馬群、山西路、珠江、雄州、定淮門、將軍路、浦口、珠江中站。 Space P中，節(jié)點度排名在50以內(nèi)的是南京火車站、中央門、汽車東站、邁皋橋、安德門、集慶門、環(huán)沙路、新街口、山西路、漢中門、光華門。排名在300開外的是中山南路、寧南十四號、勝太路、珠江、雄州、將軍路、浦口、珠江中站。 （3）樞紐站點到其他站點的平均距離分析

25、 Space L中，節(jié)點度排名在50以內(nèi)的是南京火車站、中央門、汽車東站、泰山新村。排名在300開外的是南京火車西站、中山南路、江邊路、苜蓿園、集慶門、環(huán)沙路、馬群、夫子廟、橋北站、珠江、雄州、紫金、漢中門、光華門、將軍路、浦口、珠江中站。 Space P中，節(jié)點度排名在50以內(nèi)的是南京火車站、中央門、汽車東站、邁皋橋、安德門、新街口、山西路、漢中門、光華門。排名在300開外的是中山南路、勝太路、珠江、雄州、將軍路、浦口、珠江中站。,綜合以上指標(biāo)考慮，可達(dá)性最好的是南京火車站、中央門、汽車東站、邁皋橋、安德門、山西路、夫子廟、橋北站、漢中門、光華門等。南京火車站樞紐承擔(dān)了包括火車、地鐵、汽車客

26、運等的綜合客流。中央門、汽車東站、橋北站、漢中門樞紐是重要的汽車站客流的換乘樞紐。邁皋橋作為地鐵一號線的終點站，截留外圍城鎮(zhèn)的樞紐。安德門是地鐵接駁換乘的樞紐站夫子廟、山西路是重要的商業(yè)中心，光華門處于江寧區(qū)和城區(qū)的結(jié)合點。這些站點本身處于十分重要的地位。 可達(dá)性較好的包括環(huán)沙路、堯化門、集慶門、泰山新村等。環(huán)沙路截流板橋、西善橋方向的客流以及為地鐵接駁主城南面的出行客流服務(wù)。堯化門截流主城東北面的出行客流。集慶門為地鐵接駁客流服務(wù)，同時為發(fā)展快速公交留有站點用地。泰山新村位于浦口，未來可結(jié)合地鐵江北線泰山站改建。 可達(dá)性較差，大有潛力可挖的包括中山南路、勝太路、紫金、珠江、雄州、將軍路、浦口

27、、珠江中站等。中山南路站雖然經(jīng)過線路線較少，但因緊鄰中華門內(nèi)戰(zhàn)，將承擔(dān)包括中華門火車站、中華門汽車站、集合村公路客運站、地鐵一號線以及地面公交的客流。勝太路站是與地鐵接駁換乘的樞紐站。紫金位于未來地鐵2號線紫金站附近。將軍路服務(wù)東山百家湖西部居民出行。珠江、浦口、珠江中站有待于地鐵江北線的開通。雄州服務(wù)于六合地區(qū)對外交通客流的換乘。 除此之外，33個公交樞紐中的其他站點可達(dá)性一般?，F(xiàn)有可達(dá)性較好的站點一般位于主城區(qū)比較中心的地位，能否保證一定的面積，充分發(fā)揮樞紐作用，是首先要考慮的問題。可達(dá)性較好的樞紐要考慮加多公交線路，轉(zhuǎn)車方便，減少出行距離。可達(dá)性較差的樞紐則要結(jié)合未來地鐵線路的開通，以及

28、城鄉(xiāng)一體化過程的進(jìn)行，來合理安排公交線路。,3.6 研究結(jié)論,本文針對如何評價公交樞紐對交通可達(dá)性的影響的問題，采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析法，建立了包含地鐵線的南京市公交網(wǎng)的Space L和Space P模型，以經(jīng)過的公交線路數(shù)、節(jié)點度、樞紐站點到其他站點間的距離為指標(biāo)，分析了規(guī)劃中的公交樞紐的可達(dá)性。分析結(jié)果表明，南京市規(guī)劃的到2010年的33個公交樞紐站中，可達(dá)性最好的是南京火車站、中央門、汽車東站、邁皋橋、安德門、山西路、夫子廟、橋北站、漢中門、光華門等?？蛇_(dá)性較好的包括環(huán)沙路、堯化門、集慶門、泰山新村等?？蛇_(dá)性較差，大有潛力可挖的包括中山南路、勝太路、紫金、珠江、雄州、將軍路、浦口、珠江中站等。

29、可以此來調(diào)整經(jīng)過樞紐站點的公交線路，充分發(fā)揮公交樞紐在多種交通方式銜接和城鄉(xiāng)一體化中的作用。這對南京市公交樞紐站的規(guī)劃研究有重要的指導(dǎo)意義。,第四章 地鐵對南京市公交網(wǎng)可達(dá)性改善研究 4.1 研究概況,Latora和Marchiori對波士頓地鐵的網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行了初步研究16。Seaton和Hackett詳細(xì)計算了波士頓和維也納兩個城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的小世界效應(yīng)17。李進(jìn)，馬軍海應(yīng)用社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件主要研究了國內(nèi)外等大城市地鐵網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)它們具有一些共性18。國內(nèi)對城市地鐵網(wǎng)絡(luò)如何協(xié)同傳統(tǒng)公交網(wǎng)絡(luò)，從而改善網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性，目前還沒有文獻(xiàn)涉及。 南京地鐵一號線的開通一定程度上緩解了城市公共交通的壓力。本文試

30、圖運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，通過對南京城市地鐵一號線開通前后公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的統(tǒng)計與計算，揭示地鐵開通對城市公交網(wǎng)整體可達(dá)性、地鐵沿線站點到其他站點的可達(dá)性、地鐵沿線站點到商業(yè)中心的可達(dá)性的變化，來衡量地鐵對于公交網(wǎng)可達(dá)性的改善，以期為今后地鐵站點規(guī)劃和線路分布的決策提供理論支持。,4.2 包括地鐵線路的南京市公交網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆袃煞N描述方法：一為Space L方法，即把交通站點視為節(jié)點，若某一交通線路上的兩站點是相鄰的，它們之間就有連邊。另一種為Space P方法，即把交通網(wǎng)絡(luò)站點視為節(jié)點，若兩個站點間有直達(dá)交通線路，它們就有連邊。從定義可知，Space L方法構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)是Space P方法構(gòu)

31、造網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)絡(luò)。本文以這兩種方法分別構(gòu)建了南京市公交網(wǎng)絡(luò)的模型。 南京公交網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)主要來自南京市客運交通管理處發(fā)布的最新南京市公交線路，截止到2009年11月。另外參考了2009年最新版旅游交通圖和南京市地圖。南京目前開通的為地鐵一號線，共有十六個站，為奧體中心、元通、泰山路南站、小行、安德門、中華門、三山街、張府園、新街口、珠江路、鼓樓、玄武湖公園、許府巷、南京車站、紅山動物園、邁皋橋。南京市公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的基本假設(shè)如下： （1）考慮地鐵軌道交通， 為方便對公交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能分析，在地鐵站點中，地鐵奧體中心站在公交線路中無，公交站中奧體中心東門、奧體中心西門、奧體中心南門、奧體中心北門統(tǒng)

32、一為奧體中心。地鐵新街口站在公交線路中無，公交站中新街口東站、新街口西站、新街口南站、新街口北站統(tǒng)一為新街口。地鐵中勝站對應(yīng)公交泰山南路站。地鐵新模范馬路站公交對應(yīng)許府巷站。地鐵中華門站對應(yīng)公交中華門內(nèi)站。,（2）公交網(wǎng)絡(luò)抽象為無向網(wǎng)絡(luò)。 （3）個別線路由于交通管制等原因造成上下行站點有差異的，以上行方向的為準(zhǔn)。 （4）不考慮發(fā)車頻率的不同，將網(wǎng)絡(luò)抽象為非加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。 （5）相同名稱站點看作一個停靠站點，忽略個別站點名稱相同但位置不同造成的差異。 （6）不考慮因道路施工或其他原因引起的臨時性公交線路改道，公交站點取消、增加等情況。,4.3 地鐵開通對城市公交網(wǎng)整體可達(dá)性的影響,可達(dá)性概念從古典的

33、區(qū)位論中產(chǎn)生，最早可以追溯到1931年Reilly提出的用于描述商業(yè)分布的引力模型19?？蛇_(dá)性的概念很早就用于城市交通規(guī)劃研究中，用以作為描述兩分區(qū)間交通聯(lián)系程度的指標(biāo)，這一指標(biāo)與吸引分區(qū)的土地利用強(qiáng)度和分區(qū)間的行程時間或行程距離有關(guān)。英美等西方國家在20世紀(jì)6070年代的有關(guān)研究中，可達(dá)性是根據(jù)城市中某一點到另外一點道路距離來定義。 在Space L空間中，任意兩個站點間的距離表明了兩者間相隔的最少站點數(shù)目。在Space P空間中，任意兩個站點間的距離表明了兩者連通時的最少轉(zhuǎn)車次數(shù)。本文以這兩個指標(biāo)來衡量城市公交網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性，站點間距離約少、轉(zhuǎn)車次數(shù)少，意味著有較好的可達(dá)性。,表4-1 地鐵

34、開通前后城市公交網(wǎng)的平均距離比較,表4-1為地鐵開通前后城市公交網(wǎng)的平均距離的變化。從中可以看出在Space L中，地鐵開通后，網(wǎng)絡(luò)的整體平均距離從12.350站下降到12.247站，而地鐵各站到其他站點平均距離下降的更為顯著，從9.4497站下降到8.8864站。在Space P中，網(wǎng)絡(luò)整體平均轉(zhuǎn)車次數(shù)沒有變化，這應(yīng)該是和Space P的構(gòu)造條件有關(guān)，即地鐵沿線站點間已經(jīng)通過原有公交線路連在了一起。而地鐵沿線站點到其他站點的平均轉(zhuǎn)車次數(shù)從2.1551次下降到2.1113次。這說明地鐵一號線開通后，地鐵沿線站點整體的改善情況，遠(yuǎn)大于公交網(wǎng)絡(luò)的整體改善情況。,4.4 地鐵開通后沿線站點到其他站點可達(dá)性的變化分析,表4-2 地鐵開通前后沿線站點到其他站點平均距離比較,表4-2顯示了南京地鐵一號線開通后，地鐵沿線十六個站點可達(dá)性的改善情況。其中改善比率定義為：