城市轨道交通站点轮椅可达出口的可用性研究：基于可解释机器学习的湾区实证与影响分析

本研究针对城市轨道交通(URT)中轮椅使用者面临的出口无障碍设施不足问题，采用随机森林模型与SHAP可解释机器学习方法，系统分析了粤港澳大湾区五城市749个站点的3360个出口数据。研究发现人均GDP和轮椅使用者数量正向促进无障碍出口配置，而高人口密度区域呈现负相关；轮椅使用者平均需绕行74%才能到达兴趣点，金融机构可达性差距最大。研究成果为构建包容性交通系统提供了量化依据，对实现可持续发展目标(SDG)11.2具有重要实践意义。

　　

在城市轨道交通网络快速扩张的当下，轮椅使用者却依然面临着"望站兴叹"的困境。尽管上世纪以来无障碍设施不断完善，但站台楼梯、陡坡等物理障碍仍构成难以逾越的屏障，导致残障人士(PwD)的年出行量比健全人少31%（英国数据）至66%（南非数据）。这种交通不平等现象在粤港澳大湾区(GBA)尤为突出——这里聚集着超过8600万人口，是中国最具经济活力的区域之一，但轨道交通站点的无障碍出口配置却存在显著差异。

为破解这一难题，香港教育大学社会科学与政策研究系的黄志然研究员在《Applied Geography》发表了开创性研究。团队采用可解释机器学习技术，首次系统剖析了城市轨道交通站点轮椅可达出口的配置规律及其对移动性的影响。研究覆盖大湾区五个通地铁城市（东莞、佛山、广州、香港和深圳）的749个站点、3360个出口，结合多源地理空间数据与机器学习算法，揭示了无障碍设施配置的空间逻辑。

研究主要采用三种关键技术方法：一是通过百度地图API和谷歌地图获取站点坐标数据，结合AMap的POI（兴趣点）数据和WorldPop高分辨率人口数据构建多维度特征矩阵；二是运用随机森林(Random Forest)机器学习模型处理城市层级（人均GDP、轮椅用户数量）和站点层级（人口密度、土地用途多样性等）的9个解释变量；三是采用SHAP（SHapley Additive exPlanations）值解析变量贡献度，并通过ArcGIS Pro进行三维行人网络分析计算绕行比率。特别值得注意的是，研究纳入了香港地区完整的3D行人网络数据，包含18种链路特征和轮椅通行属性。

4.1. 轮椅可达出口的可用性

数据分析显示，大湾区五城市中有111个URT站点（占比14.8%）完全缺乏无障碍出口设施。虽然85.2%的站点至少配备了一个无障碍出口，但若以单个出口计算，仅有33.4%（1122个）出口实现轮椅可达。香港站点表现最佳，54%的出口具备无障碍功能，而东莞仅有25%的出口满足需求，凸显出站点级评估可能掩盖出口级的可达性差异。

4.2. 影响因素解析

随机森林模型（R²=0.329）揭示出关键规律：运营年限与人均GDP是最大贡献因子。新运营站点明显更注重无障碍设计，特别是近十年建设的站点SHAP值显著提升。令人意外的是，站点周边人口密度与无障碍配置呈指数负相关，高密度区域反而更可能缺失无障碍设施。轮椅使用者数量也呈现正向促进效应，表明需求导向的配置逻辑。

4.3. 可达性影响评估

通过对香港地区294,456个POI的分析发现，轮椅使用者需平均绕行74%的距离才能到达目的地。金融机构的绕行比率最高，医疗服务机构接近100%，这意味着轮椅用户前往就医需要付出双倍行程代价。研究同时证实，无障碍出口比例与绕行比率呈负相关，每增加一个无障碍出口都能有效降低移动成本。

该研究首次从多空间尺度（出口-站点-城市）解构了无障碍设施配置机制，为包容性交通规划提供了量化工具。研究发现颠覆了传统认知——高人口密度区域本应是公共交通服务的重点区域，却成为无障碍设施的"洼地"。这种配置失衡可能导致轮椅使用者回避拥挤区域，进一步加剧社会排斥。

从政策层面看，研究建议推动从"站点级合规"向"出口级可达"的范式转变，设定无障碍出口的最低比例标准，而非简单要求配备无障碍设施。特别重要的是，应优先在医疗、金融等 essential services（基础服务）周边站点配置无障碍出口，建立完整的无障碍出行链(Accessible Journey Chain)。

这项研究不仅为落实《无障碍环境建设法》提供了科学依据，也为应对人口老龄化挑战提供了前瞻性解决方案。随着银发族群体扩大（多数轮椅使用者为老年人），无障碍交通系统的价值将愈发凸显。研究证实，改善无障碍设施不仅惠及轮椅群体，也使携带大件行李的乘客、老年人等更广泛群体受益，真正实现通用设计(Universal Design)的 equitable use（公平使用）原则。

黄志然研究团队的这项工作，将机器学习技术与交通地理学深度融合，为量化评估SDG 11.2（为所有人提供可持续交通系统）提供了创新方法论。研究揭示的"出口级可达性差距"警示我们：真正的包容性城市建设，需要关注空间设计的微观细节，因为正是这些细节决定了弱势群体的移动自由与生活尊严。