GIS?技術(shù)在城市軌道交通線站位規(guī)劃中的應(yīng)用

鄧 敏, 鄧萬霞

（深圳市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳 518031）

0 引言

隨著城市交通擁堵問題的日益突出，構(gòu)建及完善以軌道交通為骨干的公共交通體系已成為目前大中城市應(yīng)對交通問題的首選。截至?2017?年?4?月，我國城市軌道交通運(yùn)營總里程約?3?801?km，通車城市達(dá)到?28?個(gè)，通車線路共?115?條，車站?2?500?余座。在城市軌道交通的規(guī)劃建設(shè)中，線站位方案的合理性至關(guān)重要，它的制定是一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)決策過程，涉及大量的信息分析，而地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)具有強(qiáng)大的信息管理與空間分析功能，將GIS?技術(shù)充分利用到城市軌道交通線站位方案制定中，對線站位方案的決策具有積極作用。

1 城市軌道交通線站位規(guī)劃主要影響因素

城市軌道交通線站位規(guī)劃應(yīng)從土地利用、站點(diǎn)覆蓋規(guī)模、軌道線路技術(shù)要求、工程與施工要求以及自然與景觀要求等方面進(jìn)行評價(jià)與優(yōu)化[1]。

（1）土地利用。城市軌道交通線站位規(guī)劃必須和城市總體發(fā)展格局緊密結(jié)合，并促進(jìn)城市土地的合理利用。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，居住、商業(yè)、勞動(dòng)密集型工業(yè)以及旅游等用地是軌道交通沿線最適宜的土地利用方式；對需要避免人流、物流的土地用途，如生態(tài)保護(hù)區(qū)、污染區(qū)和軍事?lián)c(diǎn)等，則為城軌沿線不適宜的土地利用類別。站點(diǎn)位置選擇及車站周邊用地規(guī)劃調(diào)整應(yīng)盡量減少車站腹地內(nèi)不適宜的土地利用類別比例，同時(shí)應(yīng)盡量選擇腹地內(nèi)土地開發(fā)潛力大的點(diǎn)位為車站站址，以實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)的社會經(jīng)濟(jì)效益。

（2）站點(diǎn)覆蓋規(guī)模。城市軌道交通車站周邊居住及就業(yè)規(guī)模對軌道運(yùn)力尤為重要，線站位優(yōu)化調(diào)整時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)腹地覆蓋最優(yōu)化。

（3）軌道線路技術(shù)要求。軌道線位和站位的選擇必須滿足軌道線路的功能等級、線形技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及運(yùn)營組織等方面的要求，同時(shí)應(yīng)考慮前后相鄰軌道車站之間的距離。

（4）工程與施工要求。主要分析軌道線路對大型交通市政工程設(shè)施的干擾、可能涉及的建筑征收與拆遷、軌道施工的技術(shù)水平、軌道線路施工時(shí)的交通疏解難易程度、軌道線路投資規(guī)模的控制等因素對軌道線站位的影響。

（5）自然與景觀要求。主要分析沿線地形、地貌、地質(zhì)（包括河流、山脈等）以及環(huán)境景觀等因素對軌道交通線站位的影響[2]。

2 GIS 技術(shù)在城市軌道交通線站位規(guī)劃中的適用性

GIS?技術(shù)是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)理論，科學(xué)分析和管理有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，提供規(guī)劃、管理、決策和研究所需要信息的技術(shù)系統(tǒng)。它主要包含數(shù)據(jù)采集、輸入、編輯、存儲等功能，空間分析功能，專題制圖和數(shù)據(jù)可視化功能這?3?大功能[3]。其中最重要的是空間分析功能，該功能將需要研究的數(shù)據(jù)和反映地理位置的圖形進(jìn)行有效結(jié)合，從而根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行信息的空間分析處理，包括數(shù)字地形模型分析、空間特征幾何分析、網(wǎng)絡(luò)分析、影像分析和地理變量的多元分析等。它使決策者處在一個(gè)可視化的環(huán)境中，本質(zhì)上是一種空間可視化的輔助決策系統(tǒng)[4]，如圖?1?所示。

在城市軌道交通線站位方案的分析與制定過程中，涉及到大量地形資料、建筑資料、土地利用資料、人口崗位資料、衛(wèi)星影像資料、市政交通資料等基礎(chǔ)資料[5]，并需要選取一定空間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，以判斷線站位方案的優(yōu)劣。雖然通過傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（CAD）也能反映地形資料、建筑資料、土地利用資料、市政交通資料，但無法直接進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，而將數(shù)據(jù)與空間位置進(jìn)行結(jié)合的統(tǒng)計(jì)分析正是?GIS?的優(yōu)勢。在前文列舉的城市軌道交通線站位方案最主要的影響因素里，土地利用中的用地性質(zhì)、建筑情況、地籍權(quán)屬、潛力地塊判別等因素，站點(diǎn)覆蓋中的人口、崗位、建筑面積等因素，工程與實(shí)施中的建筑征拆量、與大型交通市政設(shè)施協(xié)調(diào)等因素，均較適合用?GIS?進(jìn)行分析研究，如表?1?所示。

3 GIS 技術(shù)應(yīng)用案例分析

以深圳市規(guī)劃?M?線延伸線其中一段的線站位方案研究為例，共提出?2?個(gè)比選方案，如圖?2?所示。

3.1 GIS 平臺的構(gòu)建

將現(xiàn)狀地形資料、衛(wèi)星影像資料、建筑資料、現(xiàn)狀及規(guī)劃土地利用資料、道路交通資料等導(dǎo)入?GIS，做好分析準(zhǔn)備工作，如圖?3?所示。

3.2 線站位方案比選

圖1 GIS 主要功能示意圖

表1 GIS 技術(shù)在城市軌道交通線站位規(guī)劃中的適用性

由于軌道交通?M?線全線為地下敷設(shè)方式，2?個(gè)方案沿南北?2條相距不遠(yuǎn)的道路布設(shè)，地質(zhì)條件類似，故在方案分析比選時(shí)不考慮自然與景觀因素。同時(shí)，區(qū)域無埋深較深的重大管線設(shè)施需要協(xié)調(diào)。2?個(gè)比選方案將重點(diǎn)從土地利用協(xié)調(diào)、站點(diǎn)覆蓋規(guī)模、線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建筑拆遷等方面進(jìn)行分析比選，除線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，均可很好地利用?GIS?技術(shù)進(jìn)行分析。

圖2 軌道交通 M 線某段線站位比選方案

圖3 GIS 平臺搭建示意圖

3.2.1 軌道沿線土地利用分析

方案?1?沿線以居住用地為主，涵蓋部分公共管理與服務(wù)設(shè)施用地及工業(yè)用地；方案?2?沿線仍以居住用地為主，涵蓋部分商業(yè)用地、工業(yè)用地及少量公共管理與服務(wù)設(shè)施用地。兩者沿線均為適宜的土地利用性質(zhì)。方案?1?共涉及?7?處規(guī)劃地塊需進(jìn)行用地協(xié)調(diào)控制，方案?2?共涉及?5?處規(guī)劃地塊需進(jìn)行用地協(xié)調(diào)控制，如圖?4、圖?5?所示。

圖4 方案 1 沿線土地利用規(guī)劃示意圖

圖5 方案 2 沿線土地利用規(guī)劃示意圖

3.2.2 軌道站點(diǎn)覆蓋分析

方案?1?現(xiàn)狀覆蓋總建筑規(guī)模?574.7?萬m2，相對既有軌道站點(diǎn)新增覆蓋建筑規(guī)模?163.2萬m2；根據(jù)片區(qū)規(guī)劃開發(fā)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)，線路站點(diǎn)覆蓋規(guī)劃總建筑規(guī)模?892.1?萬m2，相對既有軌道站點(diǎn)新增覆蓋?238.8?萬m2。方案?2?線路現(xiàn)狀覆蓋總建筑規(guī)模?639.7?萬m2，相對既有軌道站點(diǎn)新增覆蓋建筑規(guī)模?85.1?萬m2；根據(jù)片區(qū)規(guī)劃開發(fā)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)，線路站點(diǎn)覆蓋規(guī)劃總建筑規(guī)模?922.7?萬m2，相對既有軌道站點(diǎn)新增覆蓋?140.1?萬m2。

3.2.3 軌道沿線建筑征拆分析

方案?1?下穿?8?處建筑，建筑面積約2.6?萬m2；方案?2下穿?68?處建筑，主要為某舊村建筑（待舊改），下穿建筑面積約?11.9?萬m2，故方案?2?需與相關(guān)片區(qū)舊改協(xié)調(diào)，如圖?6、圖?7?所示。

3.3 方案比選結(jié)果

通過利用?GIS?對軌道沿線土地利用、站點(diǎn)覆蓋、建筑征拆量等量化分析，結(jié)合線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)因素等，對?2個(gè)方案進(jìn)行比較，在其他因素大體相當(dāng)?shù)那闆r下，方案1?站點(diǎn)新增的覆蓋規(guī)模更優(yōu)，建筑征拆量更少，故推薦方案?1，如表?2?所示。

圖6 方案 1 下穿建筑 GIS 示意圖

圖7 方案 2 下穿建筑 GIS 示意圖

表2 城市軌道交通M線線站位方案對比

4 結(jié)語

城市的快速擴(kuò)張與高速發(fā)展決定需要大容量的軌道交通，解決城市日益嚴(yán)峻的交通出行問題，而城市軌道交通線站位方案的規(guī)劃一方面與城市土地利用規(guī)劃、城市發(fā)展重心、城市交通發(fā)展方向等密切相關(guān)，另一方面也受各種因素制約，在城市軌道交通選線過程中適宜地結(jié)合?GIS?技術(shù)，可有效解決對土地綜合評估、線路站點(diǎn)腹地覆蓋、建筑拆遷、車站周邊土地開發(fā)潛力等選線相關(guān)影響因素的空間數(shù)據(jù)分析問題，可使線站位方案更具全面性與系統(tǒng)性。

[1] 深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心有限公司. 深圳市軌道6號線交通詳細(xì)規(guī)劃[R]. 廣東深圳：深圳市規(guī)劃和國土資源委員會，2009.

[2] 魏金麗. 城市軌道交通線路站點(diǎn)布設(shè)研究[D]. 陜西西安：長安大學(xué)，2006.

[3] 牛強(qiáng). 城市規(guī)劃GIS技術(shù)應(yīng)用指南[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012：3-6.

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[5] 龐乃敬，高嵩，王威. 基于GIS的城市軌道選線、車輛段選址方法和實(shí)踐[C]//中國城市交通規(guī)劃2012年年會暨第26次學(xué)術(shù)研討會論文集，2012.