站名选取理论————从数学建模角度对广州地铁12号线东段站名命名提出建议
近期,广州地铁拟对12号线东段工程车站进行初定命名,其中包含四个新命名车站:二沙岛、广州艺博院、赤沙北和北山。车站的命名亦需要符合《广州市地铁车站命名规则》(以下称《规则》)和相关地名管理法规。初定名路线图及命名规则要点如图所示。依照当前的规定,车站的命名空间是弹性的,因此站名可以在多种合规的选择中择优选取。为了让站名的选取更加科学合理,听从来自市民的声音,地铁先给工程车站公示初定名称,再让市民在初定名称的基础上进行反馈和建议。此次12号线东段的站名初定名称公示后,市民可以2024年9月5日前以书面形式向广州民政局区划地名处提出意见或建议。
站名的选取必然是重要且需谨慎的,否则会引发各种基于地名表达的误会,甚至可能闹笑话。设想这种场景:假如同福西站在开通前准备使用地标“双清楼”(这个地标还是我刚才看了放大地图才知的)做站名,而你在这附近开店。有一次,你同时和一个本地朋友(熟悉广州地图,没去过你开的店)、一个外地朋友(关注地铁规划,去过你开的店)聚会,聚会时间发生在“双清楼”站名公示后和该站对外开通前。本地朋友问你“你的店开在哪儿哒”,你的外地朋友马上帮你回答说“在双清楼”。此时你一头雾水,“我在这里生活这么久怎么都不知双清楼是什么玩意?”。回到正题,仅仅从车站命名规则字面上,同福西站叫双清楼毫无问题,甚至双清楼能以地标的层次身份压同福西一筹。
作为广州街坊的一份子、GIS学生、城市建设关注者,这次站名的公示及意见采集提起了我的兴趣。这里我先开门见山,我认为四个新命名车站应为二沙岛、艺洲路、七星岗和北山。在符合规则的前提下,我提出了站名选取理论,并用在此次12号线东段站名的命名选取中,这篇博客会简要表述我的站名选取理论,以及我是如何根据该理论给12号线地铁选取站名的。文章最后也会给出在书写理论、应用理论过程中的一些心得体会。
第一部分:站名选取理论
梗概
站名选取理论是基于数学建模的站名选取方法。
站名选取理论尊重既有规则,基于规则,围绕直接目标“目的地表达容差”进行模型建立。
站名选取的步骤流程如下:
a. 给各派生层次赋予层次系数
b. 依照派生层次初步列出可能的样本
c. 针对各层次的因素打因素得分,其加权均值出为站名的层次得分
d. 将层次系数和层次的得分相乘,得出各站名的最终得分,假定最终得分直接决定目的地表达容差。
e. 最终得分最高(目的地表达容差最小)的站名即为理论最佳选定站名。
派生层次的选取
对《规则》关于站名随地名派生命名顺序规定的理解,派生层次依次为:区片层、地标层、路名层。
区片层:区片可以是社区群、自然村、行政镇街、规划建设区块或商圈区域。
地标层:地标可以是具有地区代表性、作为城市文旅空间布局元素的古迹名胜、景区、公园等。
路名层:这条路的市民主要被这个地铁站服务。
层次系数的赋值
由于《规则》所表达的地名派生顺序并非强制性的,而是用“一般按照”来表述。这说明地标层的样本会在一定条件下最终得分会高于区片层的样本,如“陈家祠”的得分可能会高于“西关”,路名层的样本亦可能如此。相邻层次系数的比值可以用来衡量派生层次之间的相对重要性。根据目的地表达容差的相对大小,设定派生层次的层次系数如下:
区片层:1.0(叫得上区片基本上不会错)
地标层:0.8(地标会有八成情况能被快速定位)
路名层:0.6(有六成情况是用准确路名表达位置的)
样本的列举
直接列举,需注意将样本归类至各派生层次以及赋值。
因素得分
不同层次系数的样本都有不同的影响因素。这里列出各层已知因素并赋予权重。打分范围为0至1。
区片层
区片站名应有靠近中心、有知名度、争议少、稳定性强、独占性高的特点。
因素 | 中心分 | 知名分 | 争议分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
权重 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 0.1 |
中心分:与区片中心越近,得分越高。
知名分:这个区片名的知名度越高,得分越高。
争议分:这个区片做站名于民间争议程度越小,得分越高。
稳定分:这个区片名越不会消失或取消规划,得分越高。
独享分:这个区片只有这个站,拿满分,另一个站如果在区片边界,拿一半分,其余情况不得分。
地标层
地标站名应有具有知名度、作为城市文旅空间布局元素、靠近实际位置、稳定性强、独占性高的特点。
因素 | 知名分 | 布局分 | 距离分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
权重 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 0.1 |
知名分:这个地标名的知名度越高,得分越高。
布局分:这个地标若属于城市文旅空间布局元素(如城市中轴线、区府广场公园),则满分,否则不拿分。
距离分:与站点距离越近,得分越高。
稳定分:这个地标越不会被夷平或取消规划,得分越高。
独享分:这个地标附近只有这个站,拿满分,若不独享,离地标正门越近越高分。
路名层
路名站名应有被独享、客流集中、知名度高的特点。
因素 | 独享分 | 服务分 | 知名分 |
---|---|---|---|
权重 | 0.5 | 0.3 | 0.2 |
独享分:这条路独享这一站,拿满分,多一个共享站就减0.2分。
服务分:这条路的客流越属于这条路的沿线而不是其它路沿线(不太远也算是沿线),得分越高。
知名分:这条路的知名度越高,得分越高。
层次得分的计算
计算公式:
$$ 层次得分 = \sum_{i=1}^{因素数量} (因素得分_i \times 权重_i) $$
最终得分的计算
计算公式:
$$ 最终得分 = \sum_{i=1}^{3} (层次得分_i \times 层次系数_i) $$
最佳选定站名
根据最终得分最高的站名,目的地表达容差最小,成为理论最佳选定站名。
第二部分:广州地铁12号线东段站名命名建议
该部分按照站名选取理论给出12号线东段站名的建议。
二沙岛站(建议:二沙岛站)
由于站名“二沙岛”派生层次属于区片层,它的中心分、知名分、争议分、稳定分、独享分都是满分,毫无悬念地以满分选定为理论最佳选定站名。
广州艺博院站(建议:艺洲路站)
该站站名有赤岗塔、广州艺博院、艺洲路三个样本(候选站名)。
1. 赤岗塔
取自附近地标赤岗塔,曾用于3号线站名,随3号线站名改为广州塔而被弃用,其派生层次属于地标层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 知名分 | 布局分 | 距离分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 0.6 | 0.2 | 0.8 | 1.0 | 0.9 |
经过计算,赤岗塔站的最终得分为0.52。
2. 广州艺博院
取自附近地标广州艺博院,其派生层次也属于地标层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 知名分 | 布局分 | 距离分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 0.3 | 0.1 | 0.9 | 1.0 | 1.0 |
经过计算,广州艺博院站的最终得分为0.424。
3. 艺洲路
取自附近道路艺洲路,其派生层次属于路名层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 独享分 | 服务分 | 知名分 |
---|---|---|---|
得分 | 1.0 | 0.8 | 0.8 |
经过计算,艺洲路站的最终得分为0.54。
综合以上三个站名的得分,艺洲路站名的最终得分最高,因此建议选择艺洲路站名。
赤沙北站(建议:七星岗站)
该站站名有赤沙北、七星岗、琶洲南三个样本(候选站名)。
1. 赤沙北
取自所在社区群赤沙,并位于其北部偏西,其派生层次属于区片层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 中心分 | 知名分 | 争议分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 0.3 | 1.0 | 0.6 | 1.0 | 0.5 |
经过计算,赤沙北站的最终得分为0.66。
2. 七星岗
取自所在社区七星岗,其派生层次属于区片层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 中心分 | 知名分 | 争议分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 0.8 | 0.7 | 0.8 | 1.0 | 1.0 |
经过计算,七星岗站的最终得分为0.81。
3. 琶洲南
取自所在规划建设商圈琶洲南,但实际上不在琶洲区域,容易被改掉区域名,其派生层次属于区片层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 中心分 | 知名分 | 争议分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 0.1 | 0.8 | 0.1 | 0.2 | 0.0 |
经过计算,琶洲南站的最终得分为0.31。
综合以上三个站名的得分,七星岗站名的最终得分最高,因此建议选择七星岗站名。
北山站(建议:北山站)
该站站名有北山、仑头、官洲西三个样本(候选站名)。
1. 北山
取自所在自然村北山,其派生层次属于区片层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 中心分 | 知名分 | 争议分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 1.0 | 0.2 | 0.3 | 1.0 | 1.0 |
经过计算,北山站的最终得分为0.62。
2. 仑头
取自附近自然村仑头,其派生层次属于区片层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 中心分 | 知名分 | 争议分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 0.3 | 0.6 | 0.4 | 1.0 | 1.0 |
经过计算,仑头站的最终得分为0.55。
3. 官洲西
取自所在社区群官洲,且位于其西部,其派生层次属于区片层,因素得分的打分情况如下:
因素 | 中心分 | 知名分 | 争议分 | 稳定分 | 独享分 |
---|---|---|---|---|---|
得分 | 0.1 | 0.8 | 0.2 | 1.0 | 0.0 |
经过计算,官洲西站的最终得分为0.41。
综合以上三个站名的得分,北山站名的最终得分最高,因此建议选择北山站名。
第三部分:反思与心得
其实这次的写作,我没有采用很严谨的叙述结构,这也是为了方便读者理解,也方便我自己以更快的速度写作和复盘阅读。但我觉得这次的写作还是有很大的收获的。当前我也在深入学习数学建模,也希望能将其应用在自己感兴趣的领域。这次广州地铁12号线征集站名给了我一个很好的实践机会。
我对于地铁站名的起名十分有主见。我认为地铁站名对人、对城市各有核心作用:对人,能够尽量最准确地反映他/她通过地铁在出站所去的目的地;对城市,能够以空间布局元素的角色,通过一条条线路搭建起城市人流运转的脉络,而这些元素(也就是站名)因为有的普通(如普通的区片),才能显得有的出色(如重要的地标)。逾百年的现代开发乃至上千年的广州历史,让广州在民间也确定了比较稳定的通俗分区(主要依据水系、古城墙、城市中轴线设计、自然村镇分区),地铁站名正是可以将这些通俗分区书面化,让它们以书面的方式走进市民的视野。
通过数学建模进行地铁站名选取不一定是最好的方法,但一定是有参考价值的方法。生产力的进步意味着决策效率的提升,决策者能在同一时间内使用更先进的方式对问题进行更详细的分析和更严谨的决策。此时,数学建模就是这种先进的方式之一。利用当前的AI技术,我们可以让AI在学习这样的建模原理之后,为更多需要命名的站名提供有严谨数学模型支撑的建议。也要注意的是,一个站名不能让所有老百姓满意是常有的事,关于站名一些信息和因素的获取还是需要从向老百姓征询、调研等途径入手。
地铁站名作为城市智慧与艺术的结晶,一路谱写着一座城市的载载光辉。让站名的选取过程结合数学模型,是为城市的光辉添上别具一格的色彩。