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基于ＧＩＳ的交通网络可达性评价方法研究李亚婷，秦耀辰，潘少奇（河南大学环境与规划学院，河南开封４７５００４）摘要：交通网络的评价方法很多，其中可达性被认为是一项综合的、有效的评价指标，并越来越多地被应用到城市规划、交通规划、空间结构与区域经济发展等多种领域。
结合研究实例，总结了可达性的主要度量方法：距离法、累积机会法、潜力模型法、效用法和时空法，并对各种方法的优缺点进行了比较。
ＧＩＳ作为一门新兴技术，为可达性的计算提供了更为简便、精确和有效的工具。
结合ＧＩＳ的技术优势，提出了将ＧＩＳ应用于交通网络可达性评价的一般方法，并给出了基于ＧＩＳ的交通网络可达性评价的研究框架。
关键词：可达性；交通网络；评价方法；ＧＩＳ中图分类号：Ｆ５１１．９９文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７８５２（２００７）０６－００９９－０６地理信息系统（ＧＩＳ）是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息技术的发展而兴起的一门学科［１］。
由于ＧＩＳ对数据组织、管理、分析以及显示的功能，使ＧＩＳ的应用越来越广。
交通在社会发展与人类文明史中起着重要的作用，是联系地理空间和社会经济活动的纽带［２］。
交通网络的发达程度决定了各地理单元空间相互作用的广度和深度，交通网络的发展是改变经济活动区位优势的重要因素之一［３］，古典和现代区位理论都是建立在交通分析基础之上的［４］。
交通网络的评价方法很多，其中可达性被认为是一项综合的有效的评价指标。
１可达性的概念可达性的概念本身并不难理解，杜能的农业区位论以及韦伯的工业区位论中都隐含了可达性的涵义。
但是，由于研究的侧重点和对可达性认识深度的不同，可达性的概念一直比较模糊，可达性的定义也多种多样。
比较著名的有Ｈａｎｓｅｎ［５］“相互作用机会的潜力”，Ｄａｌｖｉ和Ｍａｒｔｉｎ［６］“利用交通系统从一个地方到达任一土地利用活动的便利程度”，Ｂｕｒｎｓ［７］“个人参与活动度的自由度”，Ｂｅｎ－Ａｋｉｖａ和Ｌｅｒｍａｎ［８］“由交通系统或土地利用系统提供的效益”，另外，Ｇｅｅｒｔｍａｎ［９］，Ｇｕｔｉｅｒｒｅｚ［１０］等人也对此作过定义和阐释。
基于GIS的城市交通网络可达性分析随着城市化进程的加快和人口的不断增长，城市交通问题日益突出。
为了解决交通拥堵、优化交通路线规划等问题，基于GIS的城市交通网络可达性分析成为了研究的热点。
本文将从交通网络的建立、可达性分析方法以及可达性分析结果的应用三个方面，进行讨论和探索。
一、交通网络的建立城市交通网络是可达性分析的基础。
建立一个准确、完整的城市交通网络模型对于分析交通可达性至关重要。
以某市为例，可以通过收集交通路网数据、公共交通站点数据以及交通流量数据来搭建城市交通网络模型。
利用GIS软件，将这些数据进行整合和处理，建立出一个真实、精确的城市交通网络模型。
二、可达性分析方法在城市交通网络模型建立完成后，可以采用多种方法进行交通网络可达性分析。
其中常用的方法包括：最短路径分析、可达度分析和权重距离分析等。
最短路径分析是计算两点之间最短路径的方法，适用于短途出行的可达性分析。
可通过计算两个点之间的距离或时间来评估出行的便捷程度。
可达度分析是根据交通网络模型计算出各区域的总可到达性，常用指标是可达性指数。
可通过计算每个节点到其他节点的最短路径长度，再统计可到达其他节点的个数，得出可达度指标。
权重距离分析考虑了不同交通路段的阻抗系数，可以更加准确地评估交通网络的可达性。
通过设定不同的权重，可以得出更接近实际情况的结果。
例如，道路拥堵程度高的路段可以设置较大的阻抗系数，从而在计算中反映出拥堵对可达性的影响。
三、可达性分析结果的应用交通可达性分析结果可以为城市交通规划、交通拥堵疏导、公共交通站点布局等提供科学依据和参考。
通过研究交通网络中不同节点的可达性情况，可以找出交通瓶颈区域，并进行相应的优化规划，以提升交通效率。
此外，可达性分析结果还可用于公共交通站点布局。
通过分析各个区域的可达性指数，可以确定哪些区域需要新建或调整公交站点，以提供更便捷的公交服务。
另外，可达性分析结果还可以为交通拥堵疏导提供参考。
第42卷第14期山 西建筑Vol.42No.142 0 1 6 年 5 月SHANXI ARCHITECTURE May.2016 •13 •文章编号：1009-6825 (2016)14-0013-03基于G IS的徐州市主城区交通道路网络可达性研究王晓薇奚砚涛陶季奇武金(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116)摘要:以江苏省徐州市主城区为切入点，利用该区交通道路网数据，借助ArcGIS 10.2网络分析功能，选取最小时间阻抗、最短路 程阻抗、平均出行范围、可达性系数、道路网密度、路网连通度6个指标作为评价体系，对该区域道路网的可达性进行多角度分析，结果表明:徐州市主城区交通道路网整体可达性良好，由中心向东南方向突出；但城区外围路网密度低，可达性差;鼓楼区机动性 较差，应加强这两个地区的路网建设并不断完善交通基础设施。
关键词：主城区，交通道路网，可达性，机动性中图分类号:TU984.191 文献标识码:A〇引言交通网络关系到一个区域的发展，研究交通可达性对于解决 拥堵问题、优化路网等有着重要意义。
可达性概念由H ansen于 1959年提出，定义为交通网络中各节点相互作用机会的大小，即从一个地方到另一个地方的交通便利程度，是城乡规划中要考虑 的重要因素。
近年来，针对可达性的研究，国内外均有很大进展。
研究方 法涉及距离度量法、累计机会法、重力法等。
如:Guti^r e z等运用 加权平均出行时间指标计算了马德里一巴塞罗那一法国边界的 可达性[1_3];罗鹏飞等运用日常可达性指标完成了对沪宁地区可 达性的评价[4]。
此外，国内外对可达性研究的范围尺度也不尽相 同。
国外的相关研究集中在国家或洲际尺度。
如Guti^r e z等的 研究[1_3]。
国内的研究尺度则多为国家、区域，如金凤君等分析了 20世纪中国铁路网可达性的空间格局[5];张莉等采用时间距离法 评价了长江三角洲城市的可达性[6]。
基于GIS的交通可达性分析与优化研究交通可达性是指在一定的时间和空间范围内，人们达到目的地所需的交通成本和时间的度量。
交通可达性分析主要通过地理信息系统（GIS）技术来评估和分析不同地区的交通可达性水平，从而为交通规划和决策提供科学依据。
本文将重点研究基于GIS的交通可达性分析与优化方法。
一、引言交通可达性是城市规划和交通规划中的重要指标之一，关系到人们的出行方便程度、居民生活质量和城市可持续发展。
传统的交通可达性分析方法主要基于经验和主观判断，缺乏科学性和客观性。
随着GIS 技术的不断发展，交通可达性分析也得到了很大的改进和提高。
GIS技术可以利用地理信息数据库和网络分析算法，快速准确地计算不同地区的交通可达性水平，并提供可视化的结果，方便决策者进行交通规划和改进。
二、基于GIS的交通可达性分析方法1. 数据准备：首先需要收集和整理相关的交通网络数据和需求数据。
交通网络数据包括道路网络、公共交通线路等，需求数据包括人口分布、工作地点等。
这些数据可以通过地理信息采集和处理技术进行获取和整理。
2. 网络分析：利用GIS软件中的网络分析模块，根据收集到的交通网络数据，计算不同地区的交通可达性指标，如路程、时间、费用等。
这些指标可以根据具体需求进行权重设置和调整，以反映不同出行方式的重要程度。
3. 结果展示：利用GIS软件提供的可视化功能，将交通可达性指标以图形和表格的形式呈现出来。
可以使用色彩渲染的方式，在地图上标示出不同地区的交通可达性水平，以便决策者直观地了解不同地区的交通状况。
三、基于GIS的交通可达性优化方法1. 基于网络优化的交通路径规划：基于GIS技术的网络分析模块，可以实现基于交通网络的最短路径规划和多模式路径规划。
在实际的城市交通中，不同出行方式的路径选择也会影响交通可达性水平。
通过优化交通路径的选择，可以提高整体交通可达性水平。
2. 基于规划优化的交通设施布局：利用GIS技术，可以对交通设施的布局进行优化。
基于GIS技术的城市交通可达性分析研究随着城市化进程的加速，城市交通问题逐渐浮出水面。
交通状况的好坏不仅关系到人们的出行效率和舒适性，也与城市的发展和竞争力息息相关。
因此，对城市交通状况进行研究和分析，对城市规划和管理具有重大意义。
本文将围绕基于GIS 技术的城市交通可达性分析展开讨论。
一、GIS技术与城市交通可达性地理信息系统（GIS）是以地理数据为基础的信息系统，在地理空间上进行管理、处理和分析，可以为城市交通可达性分析提供强大的支持。
城市交通可达性是指在给定的时间和条件下，人们从出发点到达目的地所需的时间和成本等因素的综合评价。
GIS技术通过将城市交通网络和基本设施信息等数据进行整合，可以更加精确地反映城市交通网络的实时情况，并为研究城市交通可达性提供了强大的数据支持。
在GIS技术的基础上，可以利用路网模型等方法，对城市交通网络的规划、设计和评价进行分析和优化。
同时，GIS技术还可以构建城市交通信息系统，实现实时交通监测和管控，提升城市交通运行效率和安全性。
二、GIS技术在城市交通可达性分析中的应用1. 建立城市交通网络模型在城市交通可达性分析中，建立交通网络模型是必不可少的步骤。
通过GIS技术可以获取城市道路、轨道交通等交通网络信息，并将其转化为交通网络模型。
同时，还可以结合图像处理技术，提取出交通网络中的道路、桥梁等元素信息，以便更加准确地模拟城市交通网络。
2. 分析城市交通瓶颈城市交通瓶颈是指交通网络中影响交通运行效率和可达性的瓶颈点，例如拥堵交通路段、交叉口等。
通过GIS技术可以对城市交通瓶颈进行分析，包括交通流量、交通速度、交叉口通行能力等指标的分析，以便更好地优化城市交通网络。
3. 评价城市交通可达性通过GIS技术，可以将城市交通网络数据与交通需求数据结合起来，并运用最短路径算法等方法，评价城市交通可达性，确定城市各区域的交通可达性水平。
同时，还可以结合人口分布、商业热点等数据，分析城市交通需求的变化规律，进一步为城市交通规划提供数据支持。
基于GIS的城市交通可达性建模及计算随着城市化的不断发展，城市的交通状况日益受到人们的关注。
如何优化城市的交通网络，提高公共交通的可达性，是城市发展的一个重要课题。
在这方面，地理信息系统（GIS）技术的应用成为了一个热点话题。
本文就基于GIS的城市交通可达性建模及计算这一主题进行分析。
一、GIS与城市交通可达性GIS是一种集成了地图、数据库和解析器等功能的软件系统，它可以将地理空间信息与属性数据相关联从而实现对地理信息的存储、管理、分析和展示。
城市交通作为城市规划的重要方面，其可达性是指到达特定地点所需的时间和距离。
通过GIS技术的应用，可以对城市交通网络进行可视化展示和分析，从而为城市交通规划提供决策支持。
二、城市交通可达性建模城市交通可达性建模需要考虑多种因素，如道路网络、公共交通站点、交通拥堵情况等。
在建模中需要先对城市交通网络进行数据采集和处理，包括道路和公共交通线路数据的获取和加工。
之后可利用网络分析模型对交通网络进行分析，从而确定每个地点的可达性，包括步行、骑行、交通等多种交通方式，并以此建立交通可达性模型。
三、城市交通可达性计算城市交通可达性计算可以通过计算机程序实现。
以步行为例，可通过计算机程序模拟用户从某个出发点沿着道路网络前往目的地的过程，以确定所需时间和路径。
在计算中，需要考虑交通拥堵情况，以及人流量等因素对交通可达性的影响。
交通可达性计算结果可以为城市规划者提供决策依据。
四、案例分析以某城市为例，利用GIS技术建立了城市交通可达性模型，并进行了相关计算。
结果显示，该城市具有较好的步行和公交可达性，但机动车通行可达性存在瓶颈，呈现出拥堵状态。
基于这些结果，该城市将通过加强公共交通网络和优化道路规划等手段来优化城市交通可达性，提高居民的交通出行效率。
五、总结本文简要介绍了基于GIS的城市交通可达性建模及计算。
借助GIS技术，可以有效地对城市交通网络进行分析和展示，为城市规划者提供决策支持。
基于GIS的城市道路网可达性评价作者：郑晓蕾来源：《合作经济与科技》2017年第05期[提要] 本文采用GIS技术强大的分析和数据管理能力对城市道路网可达性进行评价，通过收集数据、建模，数据导出，剖析重庆市涪陵区江南组团可达性特点，并提出建议。
关键词：GIS；城市道路网；可达性基金项目：重庆市教委2015年度科学技术项目：“城市交通改善评价指标体系与方法研究”（KJ1504208）中图分类号：F29 文献标识码：A原标题：基于GIS的城市道路网可达性评价——以重庆市涪陵区江南组团为例收录日期：2017年1月12日一、引言可达性这一概念很早就用于城市交通规划研究中，用以作为描述两分区间交通联系程度的指标。
在城市道路网评价中，可达性被作为一项重要指标，能够对城市道路网结构进行正确的评价，分析出城市道路网的缺点，为建改和综合治理提供决策依据。
本文利用GIS的网络分析模块能够实现对影响城市道路方案布局的各项影响因素的分析评价，得到精确合理的分析结果。
GIS技术的发展为复杂自然环境与独特社会经济条件的山地城市道路优化设计技术优化提供了有效的技术平台。
二、城市道路可达性计算方法车辆的行程时间由路段行驶时间和交叉口通过时间组成。
考察交叉口通过时间的主要内容是分析车辆在交叉口的延误时间。
车辆在交叉口的平均延误主要取决于交叉口的交通组成、流量流向和控制情况，而后者通常是在基于前者的分析确定的。
由于关联因素多，交叉口延误计算一直是比较复杂的问题，实际中可通过交通调查获取有关数据。
本文采用了较为简便的计算方法，该方法对交叉口的流量、流向等因素不作考虑，仅根据交叉口的控制情况进行平均延误估算。
车辆在交叉口的平均延误时间？子包括平均直接延误时间？子0（减速和停车等待时间）和通过损失时间t（车辆起动和加速通过交叉口时的损失时间），即？子=？子0+t。
假定一辆车在交叉口的平均直接延误时间？子0是所研究路线在一个信号周期内的非通行时间的一半，即：？子0=0.5Y1/？姿YC式中：C为信号周期长；λ为计算方向上的绿信比。
在没有公共汽车转弯和禁止左转（或左转车辆很少）的干线道路交叉口，采用两相位控制时可按？子=0.3C作简单估算。
这一结论来自于前苏联对不同周期下延误的估算，一般在周期时间为40～120s时均可使用。
在T形交叉口，以及有公共汽车转弯或在某条路线上有较多左转车辆的一般交叉口上，通常会使用三相位控制方法。
在这种情况下，每辆车的平均直接延误时间将会提高10%～20%，这时可取？子=0.33C。
通过损失时间t与道路允许车速和交叉口几何特性等因素有关，当交叉口允许车速为15～20km/h，交叉口通过长度为20～70m时，可取t=5s。
这样，从节点A到B，经线路l时，所需行程时间为：式中，TABl为从节点A到B，经线路l的道路长度，VABl为线路l上的平均行驶车速；N为线路l上经过的交叉口数；？子n为第n个交叉口在线路方向上的平均延误时间。
如果能得到线路l上各路段的平均行驶车速数据，则可按下式计算：式中：m为线路l包含的路段数；Lm为路段m的长度（计入交叉口长度）；Vm为路段m上的平均车速。
上述行程时间的计算考虑了路段和交叉口的状况。
将路段行程时间和交叉口通过时间分别作为路段和节点的费用进行交通分配，由所得的流量分配和行程时间计算结果，则可进行可达性指标的计算。
三、GIS道路网可达性过程分析空间分析是GIS的核心，也是GIS价值的体现。
在进行道路可达性评价前，首先要在GIS 下实现对城市道路的运行状态进行模拟，为了较好地达到模拟效果，需要收集道路相关的一些基础资料，包括：道路线路的测绘数据、道路长度、道路平均车速、十字路口是否允许左转弯、十字路口转弯半径、红绿灯时长、绿信比、道路是否为单行道等。
具备了这些基本资料之后，利用GIS建立网络模型，并在此基础上进行分析，并对分析结果进行属性操作，以便更形象地表达空间分析的结果。
（一）建立城市道路网络模型。
根据收集到的基础数据，建立GIS空间数据库，对各种数据进行分类、分层表达，如道路数据图层具有道路长度、道路各段统计的平均车速、单行道数据等，转弯要素图层则包含了车辆转弯信息等，并根据交叉口转弯半径、红绿灯时长、绿信比等设置交叉口阻断时长，在此基础之上就可以建立城市道路网络模型，实现对城市道路的模拟。
（二）对城市道路进行网络分析。
在城市道路网络模型建立的基础上，通过GIS网络分析中的新建服务区分析，以车辆通过每条路段的时间长度为通行成本，以时间为中断值，以每个路口为设施点，能够分析出在一定时间范围内，从各个路口机动车沿道路在统计的平均速度能到达的范围图。
（三）对属性数据进行空间操作。
利用GIS对网络分析结果进行统计，对统计结果进行分级，并对不同的分级结果赋予不同的色彩予以区分，使分析结果更易于辨别。
（四）结果输出。
GIS的结果输出具有多样性和灵活性的特点，根据需要以相应的图、表的形式对结果进行输出。
例如，可输出城市道路诸影响因素属性表、城市道路分级图、城市道路平面线形图、城市道路各中断时间出行范围图等。
四、江南组团城市道路网可达性评价（一）江南组团片区概况。
涪陵区位于重庆市五大功能区的城市发展新区。
涪陵区江南组团被长江、乌江所包绕，占地面积约17平方公里，规划人口约40万。
江南组团与江东片区、江北片区间分别被乌江、长江分隔，距李渡新城区约12公里。
片区呈典型的“单边坡”地形，沿江地带与最高处之间的高差达到400米。
江南组团路网密度约6.12公里/平方公里，作为典型的三峡库区城市以及典型的山地城市，受地形及现状的限制，交通问题突出，交通供给已无法满足交通需求的快速增长，具有很高的研究价值。
（二）江南组团道路可达性评价方法1、源数据的收集。
本例中主要考虑的因素有：道路线路的测绘数据、道路名称、道路平均车速（为了更好地表达城市道路的可达性，本文收集8：00～9：00、12：00～15：00、17：00～18：00等上下班高峰期的机动车平均车速）、单行道、路口禁止左转等数据，并在实地调查时，实时填写调查表。
（表1）2、城市路网数据库的建立。
将江南组团城市道路网布局图转换为ArcGIS可识别的数据格式后输入GIS平台之中，对城市道路网数据分层化，并根据统计的道路名称、车速、是否为单行道等数据建立属性数据表，其中Name属性指道路名称、Speed指道路平均车速（单位：公里/小时）、Minutes指每段道路的长度（单位：公里）、Oneway指单行道（空：表示不为单行道）、Meters指每段路的长度（单位为米），为数据库建立提供数据支撑。
利用ArcGIS，能够建立强大的城市道路数据库，有效地提取道路评价所需的城市道路数据，为下一步道路评价提供充分的数据基础。
（表2、图1）3、道路交通网络模型的构建。
在建立江南组团道路网络数据库的基础上就可以进行城市道路交通网络的构建，为了能够更真实地模拟城市道路系统，在构建网络分析模型时还考虑到交叉口红绿灯对机动车辆的延迟的影响。
利用GIS平台的网络分析工具，构建出江南组团道路交通网络模型，并对整个江南组团城市道路网进行模拟，为江南组团道路网优化评价提供优化数据支撑。
（图2）4、基于出行范围的可达性分析。
本节主要分析的内容是对城市内部各个位置的机动车出行能力进行模拟分析。
利用基于机动车出行范围的可达性评价方法，将研究城市各个路口3分钟、5分钟机动车出行范围，计算其出行面积，并据此生成可达性分布图。
实验主要包含以下三个主要步骤：首先，计算各路口机动车出行范围；其次，统计机动车出行范围的面积；最后，生成江南组团的可达性分布图。
（图3、图4）机动车出行范围分析图中色块范围和颜色深浅表示城市内部各个点在3分钟、5分钟之内沿道路出行范围的大小，色块越大、颜色越深，表示机动车在规定时间内的通行距离越长，证明道路网可达性较好；色块范围越小、颜色越浅表示机动车通行距离越短，道路网可达性较差。
5、江南组团可达性评价。
通过对江南组团出行范围的道路可达性分析对比后可以发现道路网布局存在以下几点特征：第一，江南组团西老城区道路可达性较高，机动车通行能力较强，这是由于西老城区道路网布局合理，主次干道比例与道路网密度设计合理，道路交叉口较少；第二，老城区东南部可达能力差，这是由于高笋塘—易家坝—南门山是老城区的商业中心，人口密集，道路交叉口多，车流量大；第三，老城区北部滨江路沿线，虽然道路较宽、道路等级较高，但此条道路承担了到江东、江北、李渡等城区的过境交通，车流密集道路通达性较差。
6、江南组团道路改善方案。
由于江南老城区建设土地利用率高、人口密度大、拆迁成本高，加上江南组团是典型的山地城市，使得城市道路进行改建、扩建非常困难。
为增强江南组团城市道路网的可达性，针对上述存在的突出问题，提出以下改善方案：第一，对于滨江路沿线道路可达性差的现状可以增加涪陵城区城市内环线，加强各组团之间的联系，分担滨江路车行压力；对滨江路进行扩宽处理，在滨江路东部增加跨乌江大桥，在滨江路西部新增跨长江大桥，联系李渡新区，并设为快速通道，增强滨江路的通行能力；第二，对于老城区商业中心道路可达性差的现状，可以合理利用山地城市所特有的梯坎道等步行道路，增加步行道路的便捷性和舒适性，增强市民步行出行的意愿；完善中心商业区的公共交通线路和增加公共交通数量，最大限度方便市民便乘，减小对私家车的依赖；设置中央防护栏和地下通道，解决车辆的随意调头和行人随意穿越道路，增加道路的运行效率和行车安全。
五、结束语本文首先从城市道路可达性的概念入手，分析如何计算城市道路网的可达性，以及影响道路可达性的主要因素，最后应用地理信息系统的网络模型模型进行数据管理，并且利用网络分析手段进行数据的分析和综合，进而完成对城市道路可达性进行评价，并提出相应的整改意见。
在这过程中也发现了不少问题，比如在道路可达性的影响因素方面发现有很多影响因素并不能量化的进行评价，如行人穿越道路对道路可达性的影响，也没有对城市红绿灯对可达性的影响进行精细量化等，对于这些因素的考虑还需要更为深入的研究。
主要参考文献：[1]许为一，杨昌新，肖单涛.GIS空间.分析功能在城市规划设计中的应用初探[J].科技广场，2007.[2]段义猛，杜世宏.GIS技术在山地规划设计中的应用[J].规划师，2002.11.[3]秦华，高骆秋.基于GIS网络分析的山地城市公园空间可达性研究[J].中国园林，2012.。
