基于交通公平的公共交通资源配置均衡性评估*
戢晓峰欧思嘉 陈方
【摘要】为合理评估公共交通资源配置的均衡性，改善城市公共交通系统的公平性。引入可达性指标对公交站点的时间可达性空间分布特征进行评估，运用空间聚类分析获取各交通小区公共交通资源的空间均衡性特征，并以昆明市呈贡新区为例进行验证；最后，基于底线公平理念提出公共交通资源的均衡配置策略。结果表明：昆明市呈贡新区的公共交通可达性整体上呈现出沿轨道交通线路圈层递减扩散的空间格局，可达性大于25分钟的低可达性交通小区数量占38.46%，可达性大于35分钟以上的交通小区占13.46%；呈贡新区公共交通资源配置的类型主要为高—高配置优越型、低—低配置低谷型及低—高配置落后型三类。
【关键词】城市交通；公共交通公平性；资源配置均衡性；空间分析
1引言
当前，城市化已经成为中国城市发展的主题，由于城市扩张而引起城市规模迅速扩大。中国城市化率以每年1%到1.5%的速度增长，截至到2014年底城市化率已经达到了54.77%。在带来经济繁荣的同时，城市化也带来了一系列的问题，例如当地环境变化引起的土地利用转换[1-2]、能耗的上升、基本配套设施无法满足城市化的各种需求等。同时，城市化与机动化所导致的更大范围内低密度扩散的城市形态，使得城市空间布局较为分散，公共交通线网密度、服务范围等存在一定的空间差异性[3]，公共交通基本可达性缺乏保障等问题日益突出。然而现有交通规划理论更重视交通效率，使得公共交通公平难以得到保障，交通公平问题亟待解决。
城市交通资源作为最常用的公共资源之一，其服务的公共性是解释城市交通公平的重要理论依据。萨缪尔森[4]认为城市交通资源及其服务作为一种公共产品，是向全体社会成员提
*基金项目：国家自然科学基金青年项目“新型城镇化进程中公共交通公平性测度方法及交通剥夺消减机制研究”（41501174）
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供服务的，而不能够由个别群体或个人占有；布坎南[5]则指出，城市道路资源与交通设施属于准公共产品，应该通过合理控制其边际成本，防止因他人过度利用而影响其他人出行的需要，造成利用的不公平。与此同时，研究者更加重视城市交通公平的改善，并尝试从交通需求分析、公众参与、运营设计等层面提出具体对策，如Mulley[6]等结合城市郊区公共交通需求量较少且公交系统服务水平低的实际背景，分析了公共交通运营产生社会排斥产生的根本原因，并提出了基于出租车服务的公共交通系统可达性改善框架；Jones[7]等建立了机动性弱势群体的可达性分析流程，并提出了可达性规划的公众参与过程；国内学者，如张杏林[8]、黄谦[9]、许丰恺[10]等分别基于不同社会群体、宏观中观微观层面、土地利用方面，评估了道路资源配置公平性。然而现有研究更多的关注城市道路交通资源的均衡性评价，而忽视了公共交通资源的配置均衡性问题，以及缺乏合理的公共交通资源配置导致的弱势群体社会排斥现象和交通不公平感。
本文从交通公平与公共交通资源配置的内涵特征分析入手，采用可达性指标、全局与局部结合自相关指数衡量公共交通资源配置的均衡性。首先，通过计算各交通小区接近公交站点的时间可达值，反映居民利用公共交通出行的便捷性；其次，通过计算出的各交通小区公共交通时间可达性的全局聚类指数，反映交通小区公共交通可达性的空间相关性，从而获得公共交通资源配置空间分布特征；最后，基于底线公平理念，提出保障交通公平的改善策略。2交通公平与公共交通资源配置
2.1交通公平的内涵特征
公平的内涵非常宽泛，针对不同的领域其内涵不尽相同，即便在同一个研究领域中，在不同的研究视角下也会呈现出不同的解释。交通系统作为一个由人、车、路组成的复杂系统，其目标就是为人们提供参与社会活动的机会，因此，在交通领域中公平的内涵就是为人们提供均等的参与社会活动的机会，主要包含三层含义：①不同的出行群体对出行目标具有均等的可达性；②交通资源在不同群体、不同地区间能够公平配置；③交通弱势群体的基本出行得到保障。
2.2公共交通资源配置的内涵分析
公共交通资源配置是指在有限的公共交通资源下，如何将公共交通系统的人力、物力、财力资源在不同人群或不同地区之间进行分配，以期所投入的公共交通资源得到最有效的利用，尽量满足社会各群体对公共交通的需求，以求城市交通可持续健康发展。由于资源追求
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利润最大化的本质属性和政府对地区最大发展的追求，资源在时空分布上具有不均衡或集聚特性[11]，公共交通资源配置最为核心的是资源配置的均衡性问题，通过保障每个出行者或出行群体在同等的条件下拥有获得等量公共交通资源的机会，确定城市不同地区公共交通资源发展和建设的差距，进而提出资源均衡配置策略，提高城市交通公平性。
3基于交通资源配置的交通公平分析
为实现公共交通资源配置的均衡性评估，首先以最小出行时间为成本构建了公共交通可达性评估模型，在此基础上通过计算交通小区内所有公交站点时间可达性的平均值，然后构建交通小区的整体可达性评估模型，并获取公共交通可达性及公共交通资源配置均衡性的空间特征。
3.1公共交通资源配置均衡性评估模型
本文将局部空间关联性指数（Local Moran’s I ）与全局空间自相关指数相结合，来揭示空间单元与其邻近空间单元属性值之间的空间关联和聚集模式。其计算公式为：
()j
ij i i Z W Z I L ∑= (1) ()()∑=--=
n i i
i i x x n x x Z 12
1 (2) ()
()∑=--=n j j j j x x n x x Z 121 (3)
式中：()i I L 为交通小区i 公共交通可达性的相关性；i Z 、j Z 分别为交通小区i 、j 公共交通可达性的标准化；ij W 为空间距离权重，当交通小区i 与交通小区j 存在公共边界时，权重ij W 等于1，否则取为0；i x 、j x 分别是交通小区i 、j 的公共交通可达性；x 为交通小区公共交通可达性的平均值。
()i I L 值有正负之分，如果()i I L 值为正，表明空间单元与其邻近空间单元属性相同，即可达性高的交通小区被可达性高的交通小区所包围，或可达性低的交通小区被可达性低的交通小区所包围；反之，则属性相异。通过空间聚类模型分析得到的公共交通资源配置均衡
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性结果可分为4类：高—高配置优越型、低—低配置低谷型、高—低配置突出型、低—高配置落后型，前者反映该交通小区可达性属性，后者其周围交通小区可达性属性。
3.2可达性评估模型
可达性是指一个地方达到另一个地方的难易程度[12]。常用的交通可达性的度量方法有：空间阻隔模型、累计机会模型、空间相互作用模型，本文选取空间阻隔模型计算公共交通可达性，计算公式如下所示：
()∑≠=-=i m i
j j ij i i d m A 111 (4) 式中：i A 为公交站点i 的时间可达性；ij d 为公交站点i 与公交站点j 之间的最短出行时间；i m 为交通小区i 内的公交站点数。可达性值越低表示平均最短出行时间越小，可达性越好。
3.3交通小区整体可达性评估模型
为了从整体上刻画交通小区居民利用公共交通出行的便利程度，反映公交站点时间可达性在交通小区层面上的空间结构情况，构建了交通小区整体可达性评估模型。
j m j ij j m A X j ∑==1 (5)
式中：j X 为交通小区j 的公共交通可达性；ij A 为交通小区j 内公交站点i 的时间可达性；j m 为交通小区j 内的公交站点数量。
当交通小区内不存在公共交通站点，则以步行到最近公交站点的时间作为交通小区的可达性。
4实例分析
4.1研究区域及交通小区划分
本文选取昆明市呈贡新区作为研究区域，如图1所示。昆明市呈贡新区位于昆明市主城东南部，是建设现代新昆明环滇池城市“一湖四片”中率先启动的东部新城，也是典型的快速城市化地区。截至2014年底，新区总人口已达40万，包含斗南花卉产业片区、洛羊国际物流片区等7个功能片区。 区内道路总长度285公里，其中常规公交线网长度167.5公里，
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线网覆盖率为58.8%，轨道交通线网长度14.5公里。目前，新城区内农民、学生、失去土地的农民、务工人员等弱势群体仍占人口构成的绝大部分，受经济收入的限制，这些弱势群体出行主要依靠公共交通完成。然而，由于新城区内居民的居住区域相对分散，致使公共交通服务水平在空间上存在较大差异性。
图1 研究区域概况
为了更好的分析不同区域上公共交通资源配置空间分布情况，进而识别公共交通均衡性的空间模式，本文以社区居委会范围为主要划分依据，将研究区域划分为52个交通小区，交通小区分布图如图2所示。
图2 呈贡新区交通小区划分图
4.2数据来源与处理
将昆明市呈贡新区总规示意图导入ArcGIS进行地理配，借助Google地图获得研究所需的栅格数据底图，将百度地图中获取的公交站点、线路等交通基础信息导入ArcGIS，进行矢量化处理，从而构建了呈贡新区交通基础数据库。通过对区域内的公交站点进行300米、500米缓冲区分析，得到公交站点覆盖范围。考虑到轨道交通只有在轨道站点与常规公交线网相衔接，因此本文采用多模式交通网络数据集的构建方法。在建立的公共交通网络及节点数据库的基础上，利用ArcGIS 软件中的ArcCatalog 模块完成多模式公共交通网络数据集的构建。结合昆明市公共交通的实际运营情况，设定公共交通的运行速度如下：常规公交20km/h，轨道交通40km/h。将站点停靠时间折算为时间成本，最后利用ArcMap 中的网
络分析模块，计算出各公交站点与其它公交站点间的最短出行时间可达性。
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4.3公共交通资源配置均衡性特征
通过可达性评估模型和交通小区可达性评估模型分别计算出各个公交站点、交通小区的时间可达性，将可达性值通过ArcGIS进行空间表征，从而得到公共交通可达性空间格局。然后，采用空间聚类模型，结合上述公共交通可达性特征，辨识公共交通资源配置空间模式。
4.3.1可达性空间格局
（1）可达性总体空间分布特征
图3 昆明市呈贡新区公共交通可达性
昆明市呈贡新区的公共交通可达性整体上呈现出沿轨道交通线路圈层递减扩散的空间格局，如图3所示。其中，公共交通可达性最好的地区主要集中的轨道交通站点及呈贡县城区域，约占呈贡新区总面积的79%，最短的公共交通可达性值为14.6分钟，表明这些地区的公共交通设施较为完善；公共交通可达性差的地方主要分布在王官社区、大冲社区、大湾社区及马金铺社区等靠近呈贡区外围的区域，这些地区的公共交通线路普遍较为单一，公共交通基础设施建设较为薄弱，最大公共交通可达性值为43.9分钟，是全区可达性平均值22.9
分钟的2倍，居民利用公共交通出行的便捷性较差。
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（2）交通小区整体可达性空间差异
根据公式（5）计算出每个交通小区的公共交通可达性，将各个交通小区的公共交通可达性值在GIS中进行可视化处理，获得交通小区公共交通可达性等级分级图，如图4所示。
图4 各交通小区公共交通可达性等级分级图
交通小区整体可达性在空间上呈现出核心边缘的空间扩散模式，与公共交通可达性的空间格局相似。公共交通可达性较好的小区主要集中在核心地区，其中可达性最好的交通小区为米兰园社区，可达性值为15.72分钟；公共交通可达性交通较差的交通小区主要分布在呈贡区西北、东北、西南、东南四个方向上的外围区域；可达性最差的交通小区是大湾片区，可达性值为43.93分钟。
从各个可达性时段的交通小区分布频率来看（如表1所示），可达性小于25分钟的高可达性交通小区数量为32个，占交通小区总数量的61.54%；可达性大于25分钟的交通小区占有38.46%，说明昆明市呈贡新区公共交通可达性仍然较差。其中，可达性值在35分钟以上的低可达性交通小区有7个，所占比例为13.46%，这些小区居民的公共交通剥夺情况
较为严重。
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表1 交通小区公共交通空间可达性时间分布频率
时间（分钟）
15~20 20~25 25~35 35~45 交通小区数量
17 15 13 7 频率%
32.69 28.85 25.00 13.46
4.3.2公共交通资源配置的空间均衡性分析
根据表1得到的交通小区可达性基础数据，计算出呈贡新区52个交通小区公共交通时间可达性的全局聚类指数，Moran's I 值为0.29，()I Z 值为3.74，P 值小于0.01，检验结果非常显著，说明呈贡新区交通小区公共交通可达性具有比较显著的空间正相关性。
然后根据空间自相关指数的正负相关性，以及上述获取的交通可达性分布特征，最终将研究区域内交通小区划分为公共交通资源配置优越型、配置落后型、配置低谷型3类区域，如图5所示。
图5 呈贡新区公共交通资源配置空间格局
（1）公共交通资源配置优越型区域
交通小区自身与相邻交通小区的公共交通可达性均较高，并且在空间上呈正相关关系，
这类交通小区统称为公共交通资源配置优越型区域。这类区域多为城市化进程较快的城市核心区，相对其它地区道路及公共交通基础设施配置比较完善。
（2）公共交通资源配置落后型区域
交通小区自身公共交通可达性较低，但其相邻交通小区的公共交通可达性较高，在空间上呈负相关关系，这类交通小区统称为公共交通资源配置落后型区域。呈贡新区存在3个明显的公共交通资源配置落后型交通小区，分别是王官社区、梅子社区、白龙潭社区，也正是交通小区公共交通可达性的较差的社区。
（3）公共交通资源配置低谷型区域
交通小区自身与相邻交通小区的公共交通可达性均较低，并且在空间上呈正相关关系，这类交通小区统称为公共交通资源配置低谷型区域。这类区域主要分布在呈贡区东北、西南、东南三个方向上，共16个交通小区，占总数的37%，说明呈贡新区仍有许多区域在公共交通资源配置上存在不公平。
相较于公共交通资源配置优越型区域，落后型区域和配置低谷型区域一般集中于区域的外围，公交线路数量较少、覆盖率较低是影响居民出行最主要的因素，因此在这一类区域更需要提供满足居民出行需求的公共交通基本服务，从而提升交通公平性。
5基于底线公平理念的公共交通资源均衡配置策略
基于底线公平理念的公共交通资源均衡配置策略，核心在于提供保障以满足居民公共交通出行需求中基础性需求，所有出行者在这条“底线”面前所享有的出行权利一致性。但是需要强调的是公共交通底线公平既承认权利的无差别性，也承认权利的有差别性。底线以下是无差别的交通公平性，每个出行者都能够享受公平的出行机会及出行支出与效益；底线以上是有差别的交通公平性，满足出行者不同的出行需求，为其提供可支付的交通方式以及特殊服务。因此，在底线公平的理念下，公共交通资源均衡配置应遵循以下三个原则：第一，弱势群体优先原则。通过保障社会性交通弱势群体和生理性交通弱势群体的出行权利，保证弱势群体基础性交通需求的公平性，由此带来的社会效益要远大于用在提高小汽车出行群体的交通效率上，所以底线交通公平应优先关注交通弱势群体。
第二，政府首责原则。政府应当首先承担起保障居民出行底线交通公平的责任，即在满足居民出行需求中基础性需求的公平性问题上，政府是第一责任者，负有不可推卸的责任。
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必须指出的是，“政府首责”不是“政府全责”，政府不应该也不可能承担所有的交通公平责任，市场和政府应该共同承担居民在追求底线以上的交通公平时的责任。
第三，社会补偿原则。社会补偿就是要那些优先或者占有较多交通资源的人，给那些没占有或者较少占有交通资源的人以补偿。如通过向小汽车出行者征收交通拥挤收费来补助公共交通发展，就充分体现了社会补偿原则。
6结论
本文通过构建公共交通资源配置均衡性评估模型及可达性评估模型，分别获取了呈贡新区的公共交通可达性空间格局和不同交通小区公共交通资源配置的均衡性特征，然后针对呈贡新区呈现的公共交通资源配置空间特征，提出了底线交通公平概念及保障交通公平的改善原则。结果表明：呈贡新区公共交通整体可达性在空间上呈现出核心边缘的空间扩散模式；资源配置优越型区域主要集中在城市化进程较快的城市核心区，资源配置落后型和配置低谷型区域主要分布在城中村及城市外围地区。通过对交通资源配置落后区域采取底线交通公平策略，提供满足居民出行的基本公共服务，能够有效提高公共交通系统的公平性，同时也为保障城市交通的公平性提供了一种新的思路。
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【作者简介】
戢晓峰，男，博士，昆明理工大学交通工程学院，副院长，教授。电子信箱：yiluxinshi@https://www.doczj.com/doc/a0280293.html,
欧思嘉，女，硕士，昆明理工大学。电子信箱：120930781@https://www.doczj.com/doc/a0280293.html,
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