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原文传递降雨情景下上海市地铁通勤出行影响的时空格局研究

论文题名：	降雨情景下上海市地铁通勤出行影响的时空格局研究
关键词：	地铁;通勤出行;时空格局;降雨事件;出行特征
摘要：	随着全球气候变暖，城市极端降雨频率和强度均呈现增加趋势。降雨事件与城市早晚通勤高峰时段叠加，对公共交通和居民出行影响日益加剧。如何定量评估降雨对城市通勤交通的影响，并进行有效空间应对和保障，提高交通系统的韧性，是亟待解决的关键问题。地铁是上海城市居民通勤的主要方式。挖掘降雨事件下地铁通勤流时空格局和出行方式变化，能够为交通管理部门合理制定预案并有效应对紧急情况提供依据。　　现有研究多数采用长序列的、聚合的日降雨数据和日客流量进行关联分析。通勤客流波动（通勤行为）受降雨开始时间、历时、范围和强度，暴露站点所处地理位置和周边建成环境，以及通勤距离等因素共同影响。聚合尺度研究无法深入揭示和刻画降雨事件对地铁客流影响的时空异质性，并难以应用于关键时段和空间区域的交通出行保障决策。　　本文以上海市为例，基于小时尺度的降雨量数据和地铁OD客流数据（即交通起止点的客流量），从站点和OD二个维度，探究降雨事件下的通勤客流时空变化和出行特征。其中，早高峰时段为7：00~10：00，晚高峰时段为17：00~20：00。首先，利用Prophet时间序列模型预测常态下地铁客流值；其次，比较降雨日的实测客流和常态拟合客流，计算降雨因素造成的客流波动量；然后，基于客流数据和站点周边POI数据，对站点功能进行分类；接着，对台站小时降雨量数据进行克里格空间插值，实现小时降雨量和客流波动量的时空匹配；最后，从地铁站点和OD二个维度，定量评估降雨事件下地铁通勤客流的时空规律，挖掘客流波动的站点、距离和行程等特征。主要研究结果如下：　　（1）常态下地铁通勤以中长距离为主。其中，短距离（≤15min）通勤占8.3%，中距离（15~45min）占65.5%，长距离（45~60min）占18.3%，极长距离（≥60min）占7.9%。通勤客流呈现显著的潮汐现象，早高峰进站客流主要分布在外环线及以外大型居住区，晚高峰进站客流主要分布在市中心大型商服和产业区。　　（2）降雨会造成不同类型站点的进站客流波动性。进站客流总体随小时雨量增大而下降，居住型站点下降最明显，商服型站点下降较小。降雨会推迟通勤出发时间，造成进站客流的时间滞后性和堆积性，通勤需求越大的站点堆积效应越显著。由于出发时间的弹性差异，不同时点客流的降雨敏感性也不同，7时和17时敏感性较高，8~9时和18~19时则相对刚性。　　（3）降雨对不同距离、流向和线路的OD客流影响呈现差异性。降雨会造成行程时间≤15min的短距离客流显著上升，总体增加7.3%；中长距离客流变化不明显。相较于居住型?商服型站点，居住型?产业型站点的客流波动性最为显著。早高峰降雨敏感性线路的起始站点多分布在大型居住区，晚高峰则位于大型产业园区和商业中心。　　结果表明，尽管降雨事件对通勤客流总量影响不明显，但会造成局部空间区域和时点的客流激增。本文的研究方法与结果有助于量化降雨对地铁通勤客流的影响程度，并为空间化的交通运行保障提供决策依据。
作者：	黄盛
专业：	地图学与地理信息系统
导师：	李卫江
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海师范大学
学位年度：	2022