张俊杰，李 全*

（1.武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉 430074；2.武汉大学地理信息系统教育部重点实验室，湖北 武汉 430079）

可达性的概念在1959年首次由Hansen[1-2]提出，解释为各节点在交通网络中相互作用的难易程度。国内很多学者探索过城市公共设施的可达性问题，包括对教育设施[3]、医疗卫生设施[4]、公园绿地设施[5]、公共交通设施[6]等可达性的热点研究，还有学者进一步探索了公共设施可达性的公平性[7]及对房价[8]等经济方面的影响。对于交通来说，城市公交站点可达性是影响城市公交方式可达性的关键[9]，但目前对于公共交通可达性的研究更多的是对于城市公交路线网的研究，对于公交站点的可达性较少。而在现实情况中，人们是否选择公交出行更多考虑的是公交站点的可达性优劣[10]。公交站点可达性的研究中也很少对需求群体进行分类分析，而现实情况是不同特点人群的公交站点可达性会存在一定差异[11]。

可达性的研究方法主要有比例法、最近距离法、基于机会累积的方法和基于空间相互作用的方法4大类，其中最近距离法主要应用于较小研究单元的紧急型设施的可达性测算，如本文研究的公交站点等。后2种方法更适用于非紧急型设施，比例法则适用于较大的研究单元[12-13]。最近距离法利用个体到达最邻近设施的距离测算可达性，包括欧氏距离、路网距离和时间距离3种，其中时间距离最接近实际的出行情况。“食物沙漠”概念在健康食品可达性的研究中用于表示缺乏健康食品选择的地区，即在一定阈值下购买健康食品的不可达的地区[14]。本文将该概念引用至公交站点可达性研究，将一定阈值下公交站点不可达的地区定义为公交站点可达性“沙漠”。

本文以昆明市中心城区为例，结合网络大数据，运用缓冲区分析法和最短时间距离法测度公共交通站点的可达性。基于老年人步行特点，以整个小区的质心为出行出发点往往存在较大的误差，尤其是针对大型小区居住点。本文则以建筑物为出行出发点精准测度不同年龄段的老年人的公交站点可达性，并对可达性“沙漠”进行识别和分析。为昆明市公共交通的城市规划提供现实借鉴，为相关部门进行适老的宜居城市建设和适老性改造时提供科学参考。

1 研究区概况

昆明市位于中国西南地区，是云南省省会城市，以“景色优美、气候宜人”为人所知，有“春城”之称，是当今人们避暑、旅游、养老的最佳选择之一。昆明市是全国进入老龄化社会较早的城市之一，近年来老年人口比例仍在不断增加。截至2019年底，全市60岁以上户籍的老年人口达111.4万，占户籍总人口的19.23%，已接近“中度老龄化”社会。

昆明市下辖7个区、1个县级市、3个县、3个自治县。研究范围为昆明市二环路内的中心城区。二环路全长约26.2 km，所围面积约45.3 km2，包括五华区、西山区、官渡区和盘龙区4个行政区划的部分区域。中心城区是全市核心区域，路网和公交站点分布密集，老年人口集中分布。

1 数据与研究方法

1.1 数据与数据预处理

研究所用基础地理数据来自国家基础地理信息数据库，道路数据来自Open Street Map网站。

公交站点POI数据通过百度地图开放平台采用网络爬虫方法抓取，并利用卫星地图影像对其进行数据清洗。考虑到二环线周边的居民其最近公交站点不一定在二环线内，因此将抓取范围扩展至二环线向外2 km的缓冲区（如图1）。共抓取1 900个公共交通站点，其中包括1 644条公共汽车站数据和256条地铁站数据。

昆明市二环内的住宅小区边界和建筑物基底轮廓数据通过水经注地图爬取，并利用ArcGIS空间分析筛选出住宅小区建筑物基底轮廓数据，共获取研究区内的有效的住宅小区边界数据911条、建筑基底轮廓数据7 452条。对多源数据进行数据纠偏和坐标系统一，以保证数据空间一致性。

以小区建筑物质心为出发点O，公交站点为终止点D建立OD矩阵。利用坐标转换器，将OD矩阵从WGS 1984坐标系转至百度坐标系。本文最短时间距离的获取是基于Python编写程序，通过百度地图API进行OD矩阵之间的路径查找，获取实时交通路况下以最短时间从每个小区建筑物前往最近公交站点的步行耗时。

1.2 研究方法

1.2.1 缓冲区分析法

缓冲区分析法[15]将城市抽象成面，将公交站点看作其中的坐标点，计算公交站坐标点一定半径距离内的某要素数量或面积。基于矢量数据计算，一定半径距离内的区域为缓冲区，一般认为居住在缓冲区内能够轻松前往公交站点，而居住在缓冲区外则享受不到该服务。这种简单易操的方法在城市规划中使用十分方便。利用ArcGIS的缓冲区分析工具，生成公交站点缓冲区。参考相关研究设定公交站点的缓冲区半径距离为300 m，空间叠加小区边界及小区建筑物图层分析，进而计算出公交站点覆盖率[16]。

1.2.2 最短时间距离

最短时间距离法[17]进行两地之间最短旅行时间距离的测算，相比较于以欧氏距离测算的最小邻近距离和基于某种出行方式对应阻力值下网络分析2种方法，基于百度地图API的实时交通测算从建筑物出发到最近公交站点的最短时间还原了真实的出行状态[18]。出行前往公交站点所需的最短时间越短则可达性越好。

为了计算老年人公交站点可达性，通过百度地图API实时交通路况下爬取从每个小区建筑物到公交站点的最短步行时间mint，计算公式如下：

式中，A代表昆明市老年人公交站点可达性；μ代表年龄系数；μ60-70=1.102；μ70以上=1.378。

系数的确定基于已有老年人步速研究及数据爬取实验。中外学者针对老年人的步行速度进行了大量研究，其中Sallinen[19-20]等测度了75~81岁和60岁以上老年人的最大步行速度；Eggenberger等[21]测度了瑞典70岁以上老年人面对红绿灯单任务和双任务条件下的优先和快速步行速度。在对老年人日常前往公交站点的研究中，最大步行速度和快速步行速度均不适宜作为老年人步行速度进行测算。赵芳[22]等测算了139位39~75岁中国人的步行速度，其中老年组的步行速度为1.063 m/s；Patrick[23]等测度的34 765位平均年龄为70.5岁英格兰居家老年人的步行速度为0.85 m/s。基于这些研究结果，结合预实验中通过百度地图开放平台进行上万次查找得出的步行速度平均值1.171 m/s，计算出本文的年龄系数μ。μ60-70=1.102，μ70以上=1.378，以此将百度地图API的步行时间转换为老年人的步行时间。

2 结果与分析

2.1 公交站点覆盖率

昆明市二环内公交站点覆盖率总体较好，94.1%的建筑物处于公交站点的300 m缓冲区覆盖范围内。但是，仍有73个小区中的442栋建筑未被覆盖（如图2）。

图2 公交站点空间覆盖率

从覆盖率统计结果来看，共有25个小区内部超过5栋建筑物未被覆盖，占研究区内小区数的2.7%；超过10栋建筑物未被覆盖的小区共11个，占比1.2%。从空间分布可以发现未被覆盖的建筑物主要分布于二环线附近，未被覆盖建筑物最多的小区集中分布在二环北路、二环南路的中段以及二环南路与二环东路的交叉口附近。

2.2 公交站点可达性

最短时间距离法测算昆明市二环内的中青年从小区建筑物前往最近的公交站点平均花费303.9 s，60~70岁老年人需要334.9 s，70岁以上老年人需要418.8 s。从平均水平上看昆明市二环内公交站点可达性较好，平均值为5~7 min，老年人公交站点可达性与中青年相比差别不大。但可达性平均值只具有统计学意义，对于建筑物可达性要结合实际情况进行分析。

根据《城市公共服务设施规划标准GB50442（修订）》和《城市居住区规划设计标准GB50180-2018》并结合昆明实际情况，将昆明市中青年、60~70岁老年人及70岁以上老年人的公交站点可达性分4个等级：5 min以内、5~10 min、10~15 min、15 min以上，得到昆明市二环内公交站点可达性的分级统计结果（见表1）。考虑可视化效果，利用ArcGIS的空间分析工具，对公交站点可达性结果进行反距离权重法空间插值分析（如图3）。

图3 不同年龄居民公交站点可达性

表1 公交站点可达性分级结果

从测度结果看，公交站点可达性差的小区建筑物主要沿二环路附近集中分布，在二环内的分布则较分散。与公交站点覆盖分布规律不同，二环南路的西山区路段明显集中分布公交站点可达性差的建筑。这主要分为两类：①公交站点距小区建筑物很近，但由于小区出口的规划问题，实际步行前往需要花费很长时间，如福海立交桥东、气象路口、西华园（二环南路）、大观桥公交站。需要对小区内部道路和出口进行改进。②小区处于公交站点缓冲区覆盖范围内，但因周边路网不够合理导致出行耗时长，如盛世豪庭小区、星光小区和大宥城等小区。需通过完善路网来提高公交站点可达性。

与中青年城市居民公交站点可达性相比，昆明市二环内老年人的可达性相对较差，尤其是70岁以上老年人。

将公交站点可达性分级结果按所在行政区进行分类，生成各行政区划百分比堆积柱形图（如图4）。可以发现二环内五华区公交站点可达性最好，西山区公交站点可达性最差。各区公交站点可达性随年龄增长都有下降，但随年龄增长，公交站点最高可达性（I级）建筑数量下降的比例在五华区最高，而随年龄增长，最差公交站点可达性（IV级）建筑数量增长的比例在西山区最高。

图4 各行政区划百分比堆积柱形图

2.3 公交站点可达性“沙漠”识别

以步行10 min作为识别阈值，超过10 min不能到达就被认为是公交站点可达性“沙漠”。对于60~70岁老年人，二环内共有790栋可达性“沙漠”建筑，占总住宅小区建筑的10.6%；对于70岁以上老年人，这一数量和比例分别增长到1 375栋（占总面积18.5%，见表1）。

老年人公交站点可达性“沙漠”建筑的总体空间分布如图5所示，可达性“沙漠”主要沿二环线分布，70岁以上老年人可达性“沙漠”建筑数接近于中青年和60~70岁老年人之和。

图5 老年人公交站点可达性“沙漠”建筑空间分布

表2列出了所有建筑都为公交站点可达性“沙漠”的小区，60~70岁年龄区间有10个小区，70岁以上年龄区间增至21个。这些小区可分为两类——单位宿舍小区和商品房小区，大部分属于小型小区，建筑栋数在个位数，仅西华东区（23栋）和五新小区（10栋）规模稍大。

表2 公交站点可达性“沙漠”小区统计表

一些小区虽然不是整个小区都被识别为公交站点可达性“沙漠”，但属于可达性“沙漠”的建筑数量众多。对60~70岁年龄段老年人而言，数量规模排名靠前的是黄瓜营小区-三期（35/48）、百年明日城市（34/58）、永顺里（33/43）、曙光东区（30/83）、金康园别墅（23/52）、西华东区（21/23）、船房小区（20/82）、穿金路水晶花园-二期（19/26）、中昆·医大广场（17/89）、永昌街道云纺社区（16/39）；对70岁以上老年人规模排名靠前的是黄瓜营小区-三期（41/48）、百年明日城市（37/58）、永顺里（36/43）、中昆·医大广场（34/89）、曙光东区（32/83）、永昌街道云纺社区（31/39）、船房小区（24/82）、金康园别墅（24/52）、西华东区（23/23）、中央丽城（22/38）。括号内折线前的数字是识别为“沙漠”的建筑数量，折线后的数字是小区总建筑数量。

还有一些小区，随居民年龄的增长被识别为“沙漠”的建筑数量明显增加，对60~70岁老年人而言数量增加最多的小区是：黄瓜营电力小区-一号院昆明供电局宿舍（8/16）、江岸小区月江里（7/31）、长城小区（6/36）、曙光东区（6/93）、白马小区东区（6/48）；对70岁以上老年人而言，这类小区有江岸小区月江里（19/31）、永昌街道云纺社区（18/39）、中昆·医大广场（17/89）、新闻里社区（16/33）、长城小区（15/36）。

从空间分布上看，前两类小区相对集中分布在南二环沿线及盘龙江沿线，还有少量分散分布；后一类小区的分布则明显向内收缩，主要分布在环城西路及盘龙江沿线。

可达性“沙漠”小区由于普遍规模较小，故可主要在集中分布区域进行适当的小区出入口及公交线路调整；可达性“沙漠”建筑多的小区，如黄瓜营小区-三期、永顺里、百年明日城市等，建议在小区周围增设公交站点。可达性“沙漠”建筑数量随居民年龄增长而快速递增的小区，如江岸小区月江里（19/31）、永昌街道云纺社区（18/39）、中昆·医大广场（17/89）小区等，则在改造时需要重点关注。

3 结论与讨论

中国已进入加速老龄化阶段，城市老年人的公交出行便捷程度极大影响其生活质量。本文以昆明市二环内为案例区域，测度了不同年龄段城市老年居民的公交站点可达性并识别了公交站点可达性“沙漠”，结论如下：

1）昆明市二环内公交站点覆盖率总体较好，94.1%的建筑物处于公交站点的300 m缓冲区覆盖范围内。但是，仍有73个小区中的442栋建筑未被覆盖。从空间分布看，未被覆盖的建筑主要分布于二环线附近，并集中分布在二环北路、二环南路的中段和二环南路与二环东路的交叉口附近。

2）与中青年相比，昆明市二环内老年人的公交站点可达性相对较差，尤其是70岁以上的老年人。对中青年、60~70岁老年人及70岁以上老年人，属于通达性好的I、II两级的建筑数量占比分别为91.9%、89.4%、81.5%；属于通达性差的III、IV两级的建筑数量占比分别为8.1%、10.6%、18.5%。

3）识别了所有三类公交站点可达性“沙漠”小区，即所有建筑都为“沙漠”“沙漠”建筑数量多以及随居民年龄增长“沙漠”建筑增长快。从空间分布上看，前两类小区相对集中分布在南二环沿线及盘龙江沿线，还有少量分散分布；后一类小区的分布则明显向内收缩，主要分布在环城西路及盘龙江沿线。说明河流分布对公交站点可达性有较大影响，且随居民年龄段增长在中心繁华地段也相对集中地出现了“沙漠”建筑。

在老龄化背景下，城市老年人公交站点可达性的测度结果对面向提高老年人生活质量的改造和城市规划改进优化具有重要意义。同时，在精细的单个建筑尺度下，同一地段同一小区，尤其是大中型小区内的不同建筑，其公交站点可达性存在差异，故本文研究结果也可为老年人购房或居住选择提供重要参考。