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地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS,是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。該系統(tǒng)的操作對(duì)象是地理數(shù)據(jù)或稱之為空間數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)的基本特點(diǎn)是每個(gè)地理事物都會(huì)進(jìn)行記錄并對(duì)其進(jìn)行定性、定量的描述。地理信息系統(tǒng)作為本文的技術(shù)支持的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于它的獨(dú)特的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以對(duì)地理事物和地理空間進(jìn)行分析，同時(shí)可以生成可視化圖像將抽象的地理空間具體表示出來(lái)并對(duì)空間決策起到支持作用。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)人類社會(huì)已然進(jìn)入全面的信息時(shí)代，信息技術(shù)正在深刻的改變這我們的生活。而地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展，作為全球信息化的重要組成部分，也勢(shì)必受到各界的廣泛關(guān)注。

1.2.1國(guó)外研究概況：
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家城市公共交通事業(yè)的研究起步較早，已經(jīng)形成了較為完善的公共交通線 網(wǎng)規(guī)劃、站點(diǎn)設(shè)置布局、經(jīng)營(yíng)管理等方面的理論。
Bielli等（2002）運(yùn)用遺傳算法對(duì)公交線路設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了描述。在算法過(guò)程中，每個(gè)種群的解要經(jīng)歷復(fù)制、交叉互換和變異等操作過(guò)程，直到新一代解的輸出。在模型中， 每次迭代包括對(duì)解集網(wǎng)絡(luò)的需求進(jìn)行分配，并計(jì)算分配結(jié)果的性能指標(biāo)。這些指標(biāo)提供每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的多準(zhǔn)則分析輸入，直到計(jì)算適應(yīng)度函數(shù)的值[1]。
Hobeika和Cho（1979）對(duì)公交線路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃給出了一個(gè)方法。首先對(duì)現(xiàn)有的公 交站點(diǎn)進(jìn)行分區(qū)，目標(biāo)為最小化全部公交車的運(yùn)行距離，應(yīng)用啟發(fā)式算法來(lái)尋求連接點(diǎn)的 線網(wǎng)。在最優(yōu)化的過(guò)程中，公交車個(gè)體要滿足載客能力與運(yùn)行距離約束。要反復(fù)迭代改善 調(diào)整所建立的路徑，在每一次迭代中，采用每個(gè)個(gè)體選擇模型來(lái)檢驗(yàn)乘客的行為[2]。
Ramirez和Seneviratne（1996）基于GIS技術(shù)對(duì)多目標(biāo)公交線網(wǎng)設(shè)計(jì)提出了兩種方法。 兩種方法的各條可能路徑中都包括阻抗系數(shù)，選擇具有最小阻抗的路徑。第一種方法中， 出行的道路長(zhǎng)度和客流決定阻抗系數(shù)，該方法采用客流分配模型。第二種方法中，與路徑 有合理步行距離的就業(yè)人數(shù)來(lái)決定阻抗系數(shù)[3]。
SoehO-Do和Koshi（1999）對(duì)常規(guī)公交線路的規(guī)劃與對(duì)發(fā)車頻率的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了闡 明。首先創(chuàng)建有可行性的路徑，然后選擇優(yōu)化集來(lái)求該問題。該問題在傳統(tǒng)的過(guò)程中增加 了一些獨(dú)特的過(guò)程。且分別建立了子模型，它的另外一個(gè)約束是網(wǎng)絡(luò)流平衡模型。假定需求是彈性的，乘客在各種出行模式之間的轉(zhuǎn)換就起了一個(gè)重要的角色，方法中的需求分配 模型有公交和非公交兩種[4]。
1.2.2國(guó)內(nèi)研究概況:
國(guó)內(nèi)公共交通事業(yè)的研究起步較晚。1949年以前，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，公共交通組成 較為簡(jiǎn)單；建國(guó)以后，經(jīng)濟(jì)開始復(fù)蘇，國(guó)內(nèi)城市公共交通的發(fā)展才迅速起來(lái)。近年來(lái)，國(guó) 內(nèi)各高校、研究機(jī)構(gòu)的教授、學(xué)者及研究生等以國(guó)內(nèi)城市為依托，在城市公共交通評(píng)價(jià)方 面作了許多探索，同時(shí)也取得了一定的成果，但目前還沒有形成比較成熟和系統(tǒng)的理論。
東南大學(xué)的王煒、楊新苗、陳學(xué)武等人專門研究了城市公交站場(chǎng)的一系列規(guī)劃設(shè)置方 法，提出了一種基于所有乘客步行時(shí)間總和最小的站點(diǎn)間距最優(yōu)的模型[5]。
郭中華基于公交車到站停靠的隨機(jī)性，考慮公交在高峰小時(shí)平均發(fā)車次數(shù)與不同公交 站點(diǎn)等價(jià)的載客數(shù)，就不同的道路橫斷斷面形式深入分析了公交車 的實(shí)際通行能力的影響因 素以及交通流的影響與公交站點(diǎn)公交停車頻率的關(guān)系[6]。
任芳在碩士學(xué)位論文中基于仿真模型對(duì)軌道交通沿線居民的總出行時(shí)間費(fèi)用成本最小 為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建了模型。對(duì)軌道交通沿線的公交線路與站點(diǎn)的設(shè)置進(jìn)行了優(yōu)化分析建議， 在一定程度上為交通規(guī)劃及建設(shè)提供了參考依據(jù)，豐富了一體化交通的研究理論[7]。
周韜,邵敏華等基于常規(guī)公交與軌道交通要實(shí)現(xiàn)的功能為目標(biāo)建立模型，詳細(xì)研究在與 軌道交通平行的情況下，影響常規(guī)公交線路調(diào)整的因素和具體調(diào)整的方法，并指出了路況、 出行需求、服務(wù)質(zhì)量、換乘樞紐位置、公交運(yùn)輸能力情況等因素影響平行線路調(diào)整；具體 調(diào)整平行線路的方法有合并、取消、改道、新增等[8]。
王海涌，劉麗艷, 鄭麗英基于城市公交網(wǎng)絡(luò)各因素基礎(chǔ), 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)知識(shí), 將城市公 共交通網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)內(nèi)容分為“持續(xù)發(fā)展、服務(wù)水平、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能、效益水平”為準(zhǔn)則的準(zhǔn)則 層以及與各準(zhǔn)則相關(guān)的指標(biāo)層, 建立了城市公交線網(wǎng)評(píng)價(jià)多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)模型[9] 。
1.3 本文研究的內(nèi)容與方法：
改革開放以來(lái)，我國(guó)城市公共交通建設(shè)發(fā)展迅速，但隨著人口增加和車輛增加，公共交通出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象且愈演愈烈，為人們的出行和工作生活帶來(lái)了諸多不便。為此優(yōu)先優(yōu)化城市公共交通，可以促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高道路利用率，提高了生活質(zhì)量，改善城市人民居住的環(huán)境，也是促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
本文研究公交之站點(diǎn)的分布的主要方法：
（1）查閱大量國(guó)內(nèi)外城市公共交通方面的相關(guān)資料，主要有公共交通客流特 性、客流小時(shí)分布特性、客流空間分布特性與公共交通換乘特性等理論，也參閱了許多基于人口分布的站點(diǎn)優(yōu)化的文獻(xiàn)，為研究臨汾市公交站點(diǎn)的分布的合理化奠定了理論基礎(chǔ)；
（2）實(shí)地考察踩點(diǎn)標(biāo)記各站點(diǎn)的具體位置以及客流量狀況和當(dāng)?shù)鼐用竦臐M意度，發(fā)現(xiàn)堯都區(qū)公交占地的分布存在問題。在公共站點(diǎn)分布特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)查，主要有居民點(diǎn)的分布、站點(diǎn)的分布、公交線路的資料收集等；
（3）在理論和調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，利用地理信息系統(tǒng)軟件，對(duì)公交站點(diǎn)及居民點(diǎn)的分布進(jìn)行空間聯(lián)系和分析，并給出適當(dāng)建議。
2堯都區(qū)公交站點(diǎn)分布現(xiàn)狀和建議
2.1堯都區(qū)現(xiàn)狀：
臨汾市 堯都區(qū)位于山西省南部、臨汾市中部，地處臨汾盆地中央。為臨汾市政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心。全區(qū)現(xiàn)有國(guó)土面積1316平方公里，轄6鄉(xiāng)10鎮(zhèn)、9個(gè)辦事處，381個(gè)行政村、44個(gè)居委會(huì)，人口為944050人（2010年第六次人口普查數(shù)據(jù)）。
2.2堯都區(qū)公交現(xiàn)狀：
堯都區(qū)的公交從1970年10月起開始運(yùn)營(yíng)到現(xiàn)在已經(jīng)有了較為健全的發(fā)展。特別是近年來(lái),隨著堯都區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展,公交更是成為堯都區(qū)人們出行的較為便捷的交通工具。同時(shí)公交運(yùn)營(yíng)的范圍也在逐步擴(kuò)張,這樣可以為市民的出行提供便利，同時(shí)對(duì)于道路的利用率的提高以及環(huán)境的保護(hù)都很有利。但是不可否認(rèn)堯都區(qū)的公交仍然存在一定的問題。在此本文將對(duì)其公交站點(diǎn)的分布做適當(dāng)?shù)暮侠砘u(píng)價(jià)。
目前，堯都區(qū)共有20條公交運(yùn)營(yíng)線路,163個(gè)公交站點(diǎn)，總長(zhǎng)201.44km（如圖1所示）。
圖1堯都區(qū)公交總體布局
2.3研究指標(biāo)：
堯都區(qū)現(xiàn)有二十條公交線路，使用地理信息技術(shù)軟件對(duì)堯都區(qū)163個(gè)公交站點(diǎn)進(jìn)行基礎(chǔ)屬性的提取和數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、站點(diǎn)分布（圖2）以及居民點(diǎn)的散落狀況（圖3）進(jìn)行處理，根據(jù)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》，以中小城市單個(gè)公交站點(diǎn)的服務(wù)半徑為300米建成緩沖區(qū)（圖4），進(jìn)而分析站點(diǎn)緩沖區(qū)與居民點(diǎn)分布的空間聯(lián)系分析。

圖2臨汾市區(qū)公交站點(diǎn)圖

圖3臨汾市區(qū)居民點(diǎn)分布圖

圖4公交站點(diǎn)緩沖區(qū)圖

表1 堯都區(qū)公交線路指標(biāo)表
編號(hào) 線路長(zhǎng)度/km 重疊路段長(zhǎng)/km 重疊度
3路 6.99 6.99 1
4路 5.16 3.64 0.71
7路 9.39 7.09 0.76
8路 8.61 3.95 0.46
9路 9.29 8.1 0.87
10路 11.87 6.89 0.58
11路 10.68 10.68 1
17路 9.5 9.03 0.95
20路 10.13 8.84 0.87
21路 10.49 10.49 1
22路 10.49 10.49 1
23路 10.15 10.15 1
101路 10.36 2.96 0.29
105路 7.41 3.47 0.47
106路 10.62 2.84 0.27
107路 14.58 3.38 0.23
108路 16.51 4.14 0.25

3堯都區(qū)站點(diǎn)合理化分析
1、西城近年來(lái)公交有了很大的發(fā)展：
由于臨汾市近年來(lái)對(duì)于汾河生態(tài)園的重視，帶動(dòng)了西城的強(qiáng)勁發(fā)展，再加上自2014年開始，大西高鐵開通，高鐵公交線1路、2路分別經(jīng)過(guò)鼓樓北大街，鼓樓西大街到達(dá)市中經(jīng)濟(jì)繁華區(qū)百匯，平陽(yáng)廣場(chǎng)，火車站附近 ，加強(qiáng)了西城和城中的聯(lián)系，而且，根據(jù)居民分布點(diǎn)圖的分析，西城本就是居民點(diǎn)較為稀疏的地區(qū)，1路和2路的開通基本滿足了當(dāng)?shù)氐某鲂行枨螅€是有一些不足之處
2、城中公交站點(diǎn)分布不均勻：
通過(guò)圖2 ，我們可以看到城中尤其是鼓樓及火車站附近，站點(diǎn)分布過(guò)于集中，單個(gè)站點(diǎn)的服務(wù)范圍多有重疊，公交線路重疊度高，（表1），依據(jù)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》，某條公交線路與其他公交線路重疊的部分和這條公交線的總長(zhǎng)度的比值為線路重疊度。如果重疊度為0，則表示不重疊；重疊度為1，則表示完全重疊。重疊度反映的是公交線路合理化布局的程度,通常情況應(yīng)在0.5以下，而由上表可得出，堯都區(qū)公交線路平均重疊度高達(dá)0.64,個(gè)別線路甚至為1，重疊度太高，多條公交中間站點(diǎn)完全相同，在一天之內(nèi)的某些時(shí)段甚至出現(xiàn)多輛公交車內(nèi)人數(shù)極少的情況，增加了運(yùn)輸成本，造成了公交公共資源的浪費(fèi)。
而城中有些區(qū)域如五道廟附近，沿路公交站點(diǎn)少，經(jīng)過(guò)公交線路少且公交線路過(guò)長(zhǎng)。居民往往需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的等待才能坐上公交車，不僅浪費(fèi)時(shí)間，更無(wú)法為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┍憷牡姆?wù)，而如果居民選擇諸如出租車、小三輪車、電動(dòng)車這些交通工具出行，會(huì)無(wú)形中增加城市的交通壓力。還會(huì)對(duì)壞境造成一定的負(fù)擔(dān)，不符合當(dāng)今環(huán)保、節(jié)能、綠色出行的社會(huì)主題。
3、東城公交站點(diǎn)稀疏：
根據(jù)臨汾市政府近年來(lái)的發(fā)展規(guī)劃，東城區(qū)是一個(gè)重要的發(fā)展區(qū)域，當(dāng)?shù)匾延泻芏嘈滦托^(qū)建成并有市民入住，而且可以從圖3 中分析得出，堯都區(qū)的人口分布是偏向于東城區(qū)的，但從圖 2可知，東城區(qū)公交站點(diǎn)分布極少，不能涵蓋當(dāng)?shù)鼐用顸c(diǎn)，配套的公共基礎(chǔ)設(shè)施并沒有發(fā)展完善，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜?lái)極大的不便，有些區(qū)域甚至沒有公交站點(diǎn)，下面重點(diǎn)分析兩個(gè)區(qū)域;
師大二校區(qū)以北區(qū)域，（汾河?xùn)|路，育紅路沿路），從圖 3可以看出，該區(qū)域?yàn)槿丝诿芗植紖^(qū)，并且有山西師大二校區(qū)，學(xué)生流動(dòng)量大，尤其是節(jié)假日時(shí)，學(xué)生出行有聚集的特點(diǎn)，而當(dāng)?shù)毓徽军c(diǎn)分布很少，以北區(qū)域甚至于無(wú)，帶來(lái)很大的交通壓力，衍生出一定的社會(huì)隱患，并且該區(qū)域內(nèi)還有臨汾經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)公司，第一工程公司，市物資局等，需要腦力及體力勞動(dòng)者。交通不便可能會(huì)阻礙這些公司的交流合作與發(fā)展，還會(huì)造成一定的人才流失。
信合東路沿路附近，沿路附近都是堯都區(qū)城郊的村莊，有很多年輕人就業(yè)于城中的各種崗位上，或者有很多外來(lái)務(wù)工人員由于當(dāng)?shù)氐姆績(jī)r(jià)偏低，是他們的租房聚集地，對(duì)于村民和外來(lái)務(wù)工人員而言，公交以其低廉的價(jià)格及便利性成為重要的出行工具，而從圖 2看出，沿路附近并沒有公交站點(diǎn)的布設(shè)，而他們選擇電瓶車，摩托車等出行工具，不僅增加了當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而且容易造成交通安全及環(huán)境污染問題。
所以說(shuō)，東城區(qū)的公交合理化發(fā)展亟待解決。

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