郭煉镠
湯曉敏*
隨著“城市更新”和“城市雙修”概念的提出,舊區(qū)改造成為熱點(diǎn)話題。對(duì)于舊區(qū)在功能定位上的重新思考和在物質(zhì)環(huán)境提升上的重點(diǎn)關(guān)注,是城市進(jìn)入成熟發(fā)展階段精細(xì)化管理的主要方式,也是解決破舊的基礎(chǔ)設(shè)施與居民日益增長的物質(zhì)文化需求矛盾的關(guān)鍵所在。上海曹楊新村始建于1951年,是中華人民共和國成立后興建的第一個(gè)人民新村,也是上海市中心城區(qū)擁有10萬余人口的大型居住社區(qū),曹楊新村在建設(shè)初期采用的“鄰里單位”和“窄路幅、密路網(wǎng)”的規(guī)劃思想具有一定的示范性。經(jīng)過60余年的使用,新村的居住環(huán)境早已從建成初期的“花園小區(qū)”逐漸出現(xiàn)衰敗跡象,各類基礎(chǔ)設(shè)施亟待完善和更新。
步行憑借其健康低碳的特征成為最受歡迎的出行方式之一。近年來,關(guān)注步行環(huán)境評(píng)估[1-3]和步行友好城市建設(shè)[4-5]的研究層出不窮,研究重點(diǎn)既有街道空間物質(zhì)要素[6-7],也有步行環(huán)境心理感受[8]。從步行環(huán)境心理感受出發(fā),以馬斯洛心理層次需求理論為基礎(chǔ),滿足功能性需求的指標(biāo)主要包括安全、便捷和舒適3個(gè)方面[9]。近年來,步行體驗(yàn)的安全性與便捷性得到了明顯的改善,但在提倡城市精細(xì)化管理的今天,步行體驗(yàn)的舒適度需要引起更高的重視。
目前關(guān)于道路步行舒適度的研究包括:1)針對(duì)商業(yè)步行街從街道空間、街道界面、微氣候和休憩設(shè)施4個(gè)方面構(gòu)建舒適度指標(biāo)體系[10];2)針對(duì)以交通性為主、生活性為輔的道路,從心理狀態(tài)和物質(zhì)環(huán)境視角定性探討步行舒適性影響要素[11]; 3)針對(duì)CBD步行環(huán)境,從效率和舒適2個(gè)維度選擇定量指標(biāo),構(gòu)建質(zhì)量指標(biāo)體系[12]。然而,已有研究也存在不足:1)針對(duì)以居住功能優(yōu)先的社區(qū)道路步行舒適度研究匱乏;2)指標(biāo)體系未將定性和定量指標(biāo)相結(jié)合;3)因?yàn)槿狈ρ芯縼砼袛喔髦笜?biāo)之間的重要性關(guān)系,未能構(gòu)建出完整的步行舒適度質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。
本研究嘗試從微觀和宏觀2個(gè)視角,以定量與定性相結(jié)合的方式,綜合應(yīng)用多源數(shù)據(jù)收集與處理手段,對(duì)社區(qū)道路空間進(jìn)行量化評(píng)估,概括空間組織模式,構(gòu)建社區(qū)道路步行舒適度評(píng)價(jià)體系,并選取上海曹楊新村內(nèi)的道路為研究對(duì)象,以更科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞剑瑢?duì)道路步行舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià),分析存在的問題,并對(duì)曹楊新村道路步行空間微更新提出優(yōu)化建議,為城市更新進(jìn)程中的老舊社區(qū)改造提供有益的借鑒。
上海曹楊新村街道總戶籍人口8.3萬,其中60歲以上的老人占40%,是一個(gè)老齡化偏高的社區(qū)。本研究框定的紅線面積為1.77km2,為使研究結(jié)論整體化、網(wǎng)絡(luò)化,研究覆蓋曹楊新村內(nèi)的20條道路(圖1)。
舒適度是指環(huán)境空間與設(shè)施給人帶來的生理和心理上舒適感的滿足程度,通常直接影響步行的體驗(yàn)質(zhì)量。舒適度包括知覺舒適度和行為舒適度2個(gè)方面:知覺舒適度指人對(duì)環(huán)境刺激所引起的知覺舒適程度;行為舒適度指人環(huán)境行為的舒適程度[11]。
本研究試圖將空間物質(zhì)要素和舒適度之間建立聯(lián)系,以期從空間物質(zhì)要素的角度提出切實(shí)有效的微更新措施,故本文舒適度評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建是從客觀的物理空間出發(fā),涵蓋空間舒適度、界面舒適度和設(shè)施舒適度3個(gè)層次,涉及知覺舒適度和行為舒適度2個(gè)方面。
層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是一種通過目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,將與決策相關(guān)的要素分解并賦予權(quán)重,進(jìn)行定性與定量分析的決策方法。由于該方法在解決多準(zhǔn)則、多要素的復(fù)雜決策問題時(shí)具備優(yōu)勢,同時(shí)本研究評(píng)價(jià)層次具有多屬性、多目標(biāo)的特征,故采用層次分析法構(gòu)建評(píng)價(jià)體系。
從環(huán)境心理學(xué)、人體工程學(xué)和設(shè)計(jì)學(xué)出發(fā),綜合文獻(xiàn)、專家訪談和問卷調(diào)查的研究成果,以宏觀、微觀視角對(duì)空間舒適度、界面舒適度和設(shè)施舒適度3個(gè)準(zhǔn)則層進(jìn)行細(xì)分,得到11個(gè)指標(biāo)層和19個(gè)因子層(表1)。
2.3.1 實(shí)地調(diào)研
1)樣點(diǎn)選擇:鑒于曹楊新村的街區(qū)尺度大多為150~250m(即在該距離范圍內(nèi)道路的物質(zhì)要素特征不會(huì)發(fā)生突變),人眼能清晰識(shí)別的距離約為100m,故將每條道路以200m為一個(gè)調(diào)查單元(每條道路的實(shí)際分割長度各不相同,通過Grasshopper實(shí)現(xiàn)分割長度計(jì)算與分割操作),以每個(gè)單元的中心點(diǎn)作為取樣點(diǎn),共計(jì)84個(gè)。調(diào)查者立于取樣點(diǎn),沿道路方向記錄樣點(diǎn)前后各100m范圍內(nèi)步行環(huán)境的空間要素與特征(圖2)。
表1 步行舒適度指標(biāo)體系及賦值標(biāo)準(zhǔn)
2)調(diào)研時(shí)間:全面的實(shí)地調(diào)研分為2個(gè)階段,第一階段在冬季:2017年12月—2018年1月;第二階段在夏季:2018年7—8月。
2.3.2 互聯(lián)網(wǎng)開源數(shù)據(jù)
1)路網(wǎng)數(shù)據(jù):在Rhino平臺(tái)上,對(duì)全能地圖下載器下載的高清谷歌地圖進(jìn)行描摹并得到原始路網(wǎng)。實(shí)地調(diào)研后,排除了居住小區(qū)內(nèi)部道路,修正了拓?fù)溴e(cuò)誤,精簡了路網(wǎng)結(jié)構(gòu),以便用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析工作。
2)地圖興趣點(diǎn)(POI):由于本研究涉及的POI數(shù)量較少,采用直接描圖的方式亦可接受。當(dāng)所需POI數(shù)據(jù)量龐大且需要分類時(shí),考慮百度地圖數(shù)據(jù)爬取方式。本研究用到的POI數(shù)據(jù)包括地鐵站和公共衛(wèi)生間。
3)氣候數(shù)據(jù):通過G r a s s h o p p e r 的Ladybug運(yùn)算器,在http://www.ladybug.tools/epwmap/上下載上海全年的氣候數(shù)據(jù),為微氣候分析提供數(shù)據(jù)背景。
4)Cityscapes訓(xùn)練集:Cityscapes訓(xùn)練集使得在TensorFlow環(huán)境下進(jìn)行圖片語義切分成為可能。
2.3.3 軟件測算
1)R h i n o c e r o s/G r a s s h o p p e r:Grasshopper為Rhinoceros軟件的參數(shù)化分析插件,本文采用該插件實(shí)現(xiàn)部分因子的定量評(píng)價(jià)、不同層級(jí)信息之間的加權(quán)疊加,以及所有因子的信息可視化。相比傳統(tǒng)的地理信息分析軟件ArcGIS,Grasshopper可使城市設(shè)計(jì)的前期、中期、后期均在同一平臺(tái)實(shí)現(xiàn),協(xié)同性更優(yōu)。
2)街景語義切分:通過谷歌TensorFlow深度學(xué)習(xí)的方式,調(diào)用Cityscapes訓(xùn)練集,使用DeepLab對(duì)實(shí)地調(diào)研采集到的168張街景照片進(jìn)行語義切分,自動(dòng)生成綠視率。
2.4.1 單因子賦值標(biāo)準(zhǔn)
定性評(píng)價(jià)因子根據(jù)李克特量表[17]五分法進(jìn)行賦值,由高到低賦值5~1分;定量評(píng)價(jià)因子的賦值是根據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)將其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)重映射至1~5分(表1)。
圖1 研究紅線范圍
圖2 曹楊新村實(shí)地調(diào)研取樣點(diǎn)分布
2.4.2 舒適度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
通過對(duì)各指標(biāo)因子權(quán)重及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的制定,可以使用評(píng)價(jià)模型對(duì)曹楊新村社區(qū)步行舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)合實(shí)際情況,本研究將步行舒適度得分劃分為4個(gè)等級(jí),以此反映社區(qū)內(nèi)步行舒適需求得到滿足的程度(表2)。
本研究評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定采用專家咨詢法,首先邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)教師、社區(qū)管理人員、景觀工程師與設(shè)計(jì)師等30位專業(yè)人士參與填寫判斷矩陣,根據(jù)打分情況,使用軟件YAAHP進(jìn)行權(quán)重計(jì)算(表3、4)。
依據(jù)已確定的各層級(jí)和各指標(biāo)權(quán)重,建立曹楊新村社區(qū)步行舒適度評(píng)價(jià)模型:
式中,B為曹楊新村社區(qū)步行舒適度的綜合評(píng)價(jià)值;ai為評(píng)價(jià)因子的權(quán)重;ri為評(píng)價(jià)因子的分值。
將多途徑得到的數(shù)據(jù)調(diào)入Grasshopper平臺(tái),分別按照單因子賦值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行賦值。得到的分值數(shù)據(jù)建立mesh面,把該面的分值信息投影到研究路網(wǎng)上,完成分值的可視化呈現(xiàn)(圖3)。
3.1.1 空間舒適度分析
曹楊新村社區(qū)道路空間舒適度的均值為3.34,屬于Ⅲ級(jí)(中);方差為0.24,說明社區(qū)范圍內(nèi)不同路段的空間舒適度差異不大(圖4-1-A)。Ⅱ級(jí)(良)路段和Ⅲ級(jí)(中)路段占比分別為41.45%和54.19%,顯著多于占比為0.17%的Ⅰ級(jí)(優(yōu))路段和占比為4.19%的Ⅳ級(jí)(差)路段。說明曹楊新村社區(qū)道路空間能夠滿足居民對(duì)于行為舒適度和知覺舒適度的基本需求,但仍有許多路段的步行舒適性有待提升(圖4-1-B)。
表2 社區(qū)道路步行舒適度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
表3 準(zhǔn)則層權(quán)重
圖3 因子層賦值結(jié)果
研究發(fā)現(xiàn),空間舒適度等級(jí)較低路段主要分布在社區(qū)外圍的主干路和快速路,車流量較大且缺少必要的停留空間,噪聲干擾嚴(yán)重,空氣質(zhì)量較差,顯著降低了步行空間健康度??臻g舒適度等級(jí)較高路段主要集中在蘭溪路、梅嶺北路、花溪路、棗陽路、梅川路、桐柏路和桂巷路。
3.1.2 界面舒適度分析
曹楊新村社區(qū)道路界面舒適度的均值為3.60,屬于Ⅱ級(jí)(良);方差為0.37,說明社區(qū)道路不同路段的界面舒適度變化較為明顯(圖4-1-C)。和空間舒適度的評(píng)價(jià)結(jié)果類似,Ⅱ級(jí)(良)路段和Ⅲ級(jí)(中)路段也占據(jù)主導(dǎo)地位,占比分別為50.26%和38.97%。值得注意的是,Ⅰ級(jí)(優(yōu))路段占比7.44%,說明在界面舒適度方面,曹楊新村社區(qū)內(nèi)部已有部分示范路段(圖4-1-D)。
研究發(fā)現(xiàn),界面舒適度為Ⅱ級(jí)(良)和Ⅲ級(jí)(中)的路段在整個(gè)步行網(wǎng)絡(luò)中交替出現(xiàn),界面舒適度的均衡性有待加強(qiáng)。界面舒適度等級(jí)最差的路段主要為曹楊路北段,該路段沒有種植行道樹,綠視率與林蔭率明顯不足;垂直界面為住宅外立面,缺乏通透性;底界面鋪裝破損嚴(yán)重,平整度低,嚴(yán)重影響步行舒適度體驗(yàn)。界面舒適度等級(jí)為Ⅰ級(jí)(優(yōu))的路段主要分布在花溪路上,該路段是曹楊環(huán)濱的優(yōu)質(zhì)景觀線性空間,鋪設(shè)有供居民慢跑的塑膠道;界面尺度宜人,綠量充足,注重沿路圍墻的通透性處理,提升了界面舒適度。
3.1.3 設(shè)施舒適度分析
曹楊新村社區(qū)道路設(shè)施舒適度的均值為2.80,屬于Ⅲ級(jí)(中);方差為0.25,說明研究范圍內(nèi)的設(shè)施舒適度普遍較低(圖4-1-E)。Ⅰ級(jí)(優(yōu))路段缺失,Ⅱ級(jí)(良)路段僅占9.57%。Ⅲ級(jí)(中)路段占比高達(dá)68.55%,Ⅳ級(jí)(差)路段占比同樣較高,為21.88%(圖4-1-F)。
研究發(fā)現(xiàn),設(shè)施舒適度等級(jí)較低路段主要集中在曹楊路北段、南石一路—南石四路、武寧路、金沙江路和鐵路農(nóng)貿(mào)市場。南石一路—南石四路在休憩設(shè)施舒適度、標(biāo)識(shí)設(shè)施舒適度、過街設(shè)施便利度和地鐵站點(diǎn)便利度的得分均較低;武寧路、金沙江路和曹楊路北段的主要問題在于缺乏必要的休憩設(shè)施,標(biāo)識(shí)設(shè)施在部分區(qū)域雜亂集中,部分區(qū)域配比不足。
依據(jù)綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,通過m a s s addition將不同因子所構(gòu)建的mesh面分值信息加權(quán)疊加,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)步行空間舒適度、步行界面舒適度、步行設(shè)施舒適度(圖4-1),以及步行綜合舒適度的賦值(圖4-2、4-3)。同時(shí)按照前文制定的舒適度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)道路步行舒適度綜合等級(jí)進(jìn)行劃分。
將小區(qū)出入口、周邊地鐵站點(diǎn)信息加以疊加,從使用者角度對(duì)步行舒適度進(jìn)行分析:
1)以區(qū)域?yàn)閱挝挥?jì)算、以同一小區(qū)不同出入口為起點(diǎn)到達(dá)地鐵站的最短路徑步行舒適度得分的均值,表征該區(qū)域居民日常通勤的步行舒適度(圖4-4-A);
2)通過計(jì)算小區(qū)出入口到達(dá)地鐵站的最短路徑的步行舒適度,篩選得到所有最短路徑中得分最高的路徑,表征步行最舒適的小區(qū)與地鐵站間的聯(lián)系路徑(圖4-4-B);
3)通過計(jì)算從任意地鐵站出發(fā)到達(dá)周邊其他地鐵站的最短路徑的步行舒適度,篩選得到所有最短路徑中得分最高的路徑,表征步行最舒適的不同地鐵站間的聯(lián)系路徑(圖4-4-C)。
3.2.1 社區(qū)步行舒適度綜合等級(jí)分析
曹楊新村社區(qū)步行舒適度綜合等級(jí)的均值為3.33,方差0.17,屬于Ⅲ級(jí)(中)(圖4-2-A)。其中,Ⅱ級(jí)(良)路段占比33.50%,Ⅲ級(jí)(中)路段占比63.16%,Ⅳ級(jí)(差)路段占比3.33%,缺失Ⅰ級(jí)(優(yōu))路段(圖4-2-B)。結(jié)果表明,社區(qū)內(nèi)路段的步行舒適度普遍偏低,改善該區(qū)域的步行環(huán)境是必要的。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn)步行舒適度相對(duì)較高的路段集中在以曹楊商城和曹楊公園為主的社區(qū)中心附近,越外圍的路段步行舒適度相對(duì)越低,這也契合了曹楊新村在規(guī)劃初期所秉承的“鄰里單位”的思想。
3.2.2 不同道路步行舒適度對(duì)比分析
將同一道路不同路段的步行舒適度分值取算數(shù)平均數(shù)得到該條道路整體的步行舒適度評(píng)價(jià)結(jié)果。研究表明,花溪路和棠浦路的得分最高(3.91分),而曹楊路的得分最低(2.79分)(圖4-3-A);無Ⅰ級(jí)(優(yōu))道路和Ⅳ級(jí)(差)道路,Ⅱ級(jí)(良)道路有6條(蘭溪路、花溪路、桂巷路、棠浦路、楓橋路、桐柏路),Ⅲ級(jí)(中)道路有14條(圖4-3-B)。
3.2.3 不同區(qū)域道路步行舒適度對(duì)比分析
以區(qū)域?yàn)閱挝坏牟叫惺孢m度得分為2.40~3.79,等級(jí)偏低。步行舒適度相對(duì)值較高的區(qū)域集中分布在社區(qū)中心,位列前三的分別為安天大廈與曹楊商城區(qū)域、曹楊三村部分區(qū)域、曹楊一村北曹楊園;相對(duì)值較低的區(qū)域集中分布于社區(qū)北部,等級(jí)最差的分別為曹楊二村北楊園、曹楊八村第二小區(qū)、曹楊八村第一小區(qū)。結(jié)果表明,北部居民在日常通勤中的步行舒適度較社區(qū)其他區(qū)域居民明顯偏低,周邊的道路步行環(huán)境需要得到改善(圖4-4-A)。
在小區(qū)與地鐵站之間的所有最短路徑中,步行舒適度得分最高的路徑為安天大廈與曹楊商城區(qū)域出入口—蘭溪路—棠浦路—花溪路—楓橋路—曹楊路—楓橋路地鐵站(圖4-4-B)。在不同地鐵站之間的所有最短路徑中,步行舒適度得分最高的路徑為金沙江路與棗陽路交叉口—棗陽路—蘭溪路—棠浦路—花溪路—楓橋路—曹楊路—楓橋路地鐵站(圖4-4-C)。以上2條路徑皆是居民日常步行交通的最優(yōu)路線。
4.1.1 分級(jí)更新策略
根據(jù)道路現(xiàn)狀的步行舒適度等級(jí)以及潛在提升價(jià)值,將蘭溪路、花溪路、桂巷路、棠浦路、楓橋路和桐柏路共6條Ⅱ級(jí)(良)道路和人流量較大且被不同地鐵站之間步行舒適度最優(yōu)路線涵蓋的Ⅲ級(jí)(中)道路棗陽路納入A類道路,將其他13條Ⅲ級(jí)(中)道路納入B類道路。A類道路是重點(diǎn)提升道路,以居民獲得高品質(zhì)步行舒適度為目標(biāo),旨在打造風(fēng)格獨(dú)特且適宜步行的社區(qū)名片道路,針對(duì)性解決影響步行舒適度的關(guān)鍵問題;B類道路提升的優(yōu)先級(jí)低于A類,可以根據(jù)居民訴求、更新可實(shí)施性等方面分情況改造(圖5-1)。
4.1.2 分段優(yōu)化策略
同一道路不同路段的步行舒適度等級(jí)不同,在提升時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮等級(jí)較低的路段。以蘭溪路為例,盡管整體評(píng)價(jià)中蘭溪路為Ⅱ級(jí)(良),但是蘭溪路的東部及與花溪路的交叉口附近均分布有步行舒適度為Ⅲ級(jí)(中)的路段。在提升蘭溪路的整體步行舒適性時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮這2個(gè)路段(圖5-2)。
曹楊新村老年人比例較高,需考慮老年人的環(huán)境需求和行為特征,從道路適老性體系層面進(jìn)行重點(diǎn)提升。
1)由于老年人對(duì)于遠(yuǎn)距離步行活動(dòng)的耐受力有限,建議將部分小區(qū)內(nèi)部道路納入公共步道體系,實(shí)現(xiàn)5分鐘步行圈貫通,提升區(qū)域整體的步行便利程度(圖5-3-A);2)建議將部分人行道狹窄、車流量較小的路段通過不嚴(yán)格區(qū)分車行道和人行道的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮蚕斫值馈保瑪U(kuò)大老年人在該路段的使用范圍[18](圖5-3-B);3)由于老年人的活動(dòng)空間相對(duì)固定,建議重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域內(nèi)居住區(qū)出入口空間、街角空間、建筑邊緣空間和設(shè)施帶空間的適老性改造[18],設(shè)置更多符合老年人使用習(xí)慣的交流性場所(圖5-3-C)。
本研究在城市社區(qū)的中觀尺度下,探討了如何運(yùn)用多樣的數(shù)據(jù)收集和處理手段及層次分析法將不同層級(jí)的信息疊加,構(gòu)建了社區(qū)步行舒適度評(píng)價(jià)模型。研究結(jié)果表明,舒適度貢獻(xiàn)值排序?yàn)椋嚎臻g舒適度>界面舒適度>設(shè)施舒適度;當(dāng)前曹楊新村步行舒適度得分排序?yàn)椋航缑媸孢m度>空間舒適度>設(shè)施舒適度;社區(qū)的整體步行舒適度處于中等水平,缺乏步行舒適的路段;不同路段的舒適度差異較大,且呈現(xiàn)出社區(qū)中心路段的步行舒適度普遍大于社區(qū)邊界路段步行舒適度的規(guī)律。研究結(jié)果契合了曹楊新村在規(guī)劃初期所秉承的“鄰里單位”思想,也符合研究者在調(diào)研取樣過程中的知覺感受,表明曹楊新村道路步行舒適度有較大的提升空間。本研究結(jié)果是基于道路物理空間的客觀特征評(píng)價(jià)所得,而步行舒適度的影響因素是多元的,部分依托于人的主觀感受,后續(xù)可以從多學(xué)科的角度進(jìn)行研究,進(jìn)一步完善步行舒適度評(píng)價(jià)的理論體系,為社區(qū)更新和步行系統(tǒng)規(guī)劃等相關(guān)領(lǐng)域提供有益借鑒。
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