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原文传递基于建成环境多源数据的轨道站点客流模型研究

论文题名：	基于建成环境多源数据的轨道站点客流模型研究
关键词：	城市轨道交通;站点规划;客流分析;建成环境
摘要：	大力发展公共交通特别是城市轨道交通有利于解决城市交通拥堵问题，而轨道站点客流与周边建成环境条件有着紧密的联系。本文通过捕获轨道站点客流和建成环境信息，聚焦轨道站点周边建成环境，从步行可达范围识别、5Ds建成环境要素的真实数据提取与量化描述、客流相关因素的模型选取与比较，形成一套由数据驱动的建成环境与轨道站点客流量化建模方法，在模型设计和性能方面进行优化提升，总结对比了各模型的优缺点和适用条件。主要研究内容概括为以下几个方面：　　一、对已有文献的总结和相关数据预处理及分析。回顾了国内外相关研究领域的文献，近年文献研究中常用的数据类型、获取数据的方法、实验方法和模型等，为后续实验的开展奠定基础。接着结合相关文献资料，基于5Ds原则从建筑面积、交通条件、职住数量、轨道站点至线网可达性描述建成环境，在政府规划相关平台获取用地数据、路网车速、公交站点等数据，在互联网开放平台获取的道路网矢量数据，通过坐标矫正、空间计算等方法汇总了建成环境解释变量相关数据，初步分析研究建成环境数据在空间分布现象。结合网络爬虫技术和百度API获取路线规划数据，通过挖掘数据信息和布置点阵等方法，识别出轨道站点步行可达范围，为后文轨道站点客流研究提供技术支撑。　　二、基于建成环境数据和相关方法对轨道站点客流模型的研究。首先，根据建筑面积数据对轨道站点进行分类，将轨道站点划分为5种类型后描述了每类轨道站点的基本特征。接着，简要介绍了相关模型方法的基本公式、计算流程、注意事项。再是开展模型实验，使用了OLS模型分析轨道站点客流，模型效果欠佳，再将OLS模型中部分解释变量带入SEM模型，模型效果稍有提升但丢失部分信息，为保留更多的解释变量的信息，采用PLS模型进行分析，模型效果较好。以上模型方法都忽视了解释变量间的空间关系，进一步考虑空间异质性，将SEM模型中部分解释变量进行空间自相关性检验，把通过检验的解释变量带入GWR模型，结果反映出解释变量的空间变化关系，模型效果较好，信息较丰富。由于剔除较多解释变量，缺失部分解释变量信息，因此进一步优化模型采用PCA-GWR模型，将原有解释变量进行主成分分析，将提取到的主成分作为新的组合解释变量带入GWR模型分析，结果模型效果进一步提升，适用性更强。最后，考虑综合效应将解释变量和因变量各自提取主成分，采用PLS-GWR方法对轨道站点客流模型进行综合判断，模型效果较好，综合性更强。总的来看，GWR模型效果比OLS模型和SEM模型更好，PCA-GWR模型拟合效果比GWR模型更好，但是PCA-GWR和PLS-GWR模型也都损失了一部分信息。　　三、轨道站点客流模型的性能比较和偏差原因总结。通过对研究模型的比较，总结了各模型的适用条件和优缺点。结合各模型分析结果，总结模型拟合偏差主要原因如下：首先是数据统计口径问题，建筑因完工时间的差别导致的入住户数的不同，而在实际统计时将所有的轨道站点周边的建筑视为同一时期，事实上中心城区建筑入住率高于新城区，这导致统计结果偏大；接着是规划布局调整引导城市开发的速度较快，模型适用能力还不够；再是城市用地开发与轨道建设时序不匹配，选取的解释变量较难对因变量做出合理的解释，模型的预测精度降低。因此，在进行研究前需要根据实验目的、实验数据等基础条件来判断，恰当的数据和模型得出的结果才能贴合实际情况。　　最后，希望通过本文对建成环境与轨道站点客流关系的研究，能够为决策者和交通规划工作者们在城市轨道站点规划建设方面提供一定的实证依据。
作者：	李毅军
专业：	交通运输工程;交通运输规划与管理
导师：	周涛;蔡晓禹
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022