洪小春 劉亞楠 季 翔
(1.中國礦業(yè)大學力學與土木工程學院 江蘇徐州 221116;2.江蘇師范大學江蘇圣理工學院-中俄學院 江蘇徐州 221116;3.江蘇建筑節(jié)能與建造技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心 江蘇徐州 221116)
盲道在不同的國家和地區(qū)界定稍有區(qū)別,如中國臺灣定義為“用于引導視障者行進之設(shè)施”[1],日本的解釋為“為引導視障者出行而在地面或地板鋪設(shè)的一種模塊凸起誘導地磚”[2],國家標準GB 50763—2012《無障礙設(shè)計規(guī)范》定義為“盲道是專門為方便視障者出行而鋪設(shè)在人行道或其它位置上的一種固定形態(tài)表面凸起地面”[3]。近年來中國各城鎮(zhèn)均大力建設(shè)盲道,并將盲道長度作為衡量城市文明水平的標準之一[4]。但在盲道的實際使用中存在諸多問題,盲道的大量建設(shè)并未對視障者群體出行產(chǎn)生較大有益影響。近年來,不少學者針對盲人(以下為體現(xiàn)人文關(guān)懷,將盲人稱為視障者)的出行方式進行了初步探討,田中直人等[5]通過視障者對導盲設(shè)施的使用后評價感受研究發(fā)現(xiàn),視障者認為日常活動中盲道與電子諧音信號對出行幫助較大,其中全盲者主要依靠盲道、電子諧音信號等信息出行,弱視者會依靠殘余的視力結(jié)合盲道、電子諧音信號、照明等,并參考路上分界線等信息出行;祝長康等[6]闡述了城鎮(zhèn)道路盲道設(shè)計要求,結(jié)合盲道設(shè)置的現(xiàn)狀問題提出盲道應(yīng)按照視障者需求在視障者密集區(qū)貫通設(shè)計、在人流量大及擁擠的地方不設(shè)盲道、開發(fā)出新的盲杖-盲道信息反饋裝置以提高使用效率等盲道設(shè)計新理念;趙立志等[7]通過對美、日、德這3個國家城市無障礙建設(shè)的對比研究和對中國無障礙建設(shè)的發(fā)展歷史的分析,總結(jié)并反思了中國無障礙建設(shè)的問題,提出盲道建設(shè)應(yīng)建立專門的評估機構(gòu)及標準,對盲道建設(shè)進行有效評估。針對盲道現(xiàn)存問題及其原因的探討主要有:洪玉霞[8]從普通市民和市政管理單位角度分析盲道產(chǎn)生問題的原因是盲道知識普及率不夠、規(guī)劃不合理、盲道權(quán)責主題不明、對視障者群體關(guān)注不夠;耿魁等[9]提出應(yīng)加強宣傳、科學規(guī)劃規(guī)范施工、加強監(jiān)管和維護等建議以提升盲道空間質(zhì)量?,F(xiàn)狀文獻僅從“所見”問題提出相關(guān)策略,目前專門針對盲道現(xiàn)狀評價的研究十分匱乏,導致盲道從政策到管理、設(shè)計、建設(shè)、使用一系列環(huán)節(jié)缺少科學的評價工具和方法,因此,缺乏合理盲道空間質(zhì)量改善的決策。
除了為視障者提供出行輔助外,盲道也是城市交通規(guī)劃的重要考量因素。焦朋朋等[10]提出基于交通效率的城市道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,將汽車及其相關(guān)參數(shù)作為道路交通規(guī)劃的主要影響因素,建立機動車交通主導的城市道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,該方法雖然提升了機動交通效率,但也忽視了慢行交通在城市中的地位;張存保等[11]采取信號交叉口使用手機行為和過街安全性的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)手機會增加行人與機動車沖突概率,因此除盲道外的語音導航同樣有可能干擾視障者過街通行;王秋平等[12]利用魯棒優(yōu)化方法建立基于市民需求的慢行交通網(wǎng)絡(luò)模型,研究結(jié)果驗證了連續(xù)且獨立的慢行系統(tǒng)更加穩(wěn)定。盲道也是城市慢行交通規(guī)劃的重要環(huán)節(jié),實際研究和實踐中將結(jié)合包含盲道在內(nèi)的慢行交通規(guī)劃作為城市道路交通規(guī)劃主要因素的做法尚未得見到,對城市道路步行空間品質(zhì)、道路可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境安全等評價的研究較多,如劉珺等[13]建立步行行為離散選擇模型量化步行空間環(huán)境及其影響因素的影響程度來獲得權(quán)重,進行步行空間評價;陳紅等[14]從道路環(huán)境、運行環(huán)境、設(shè)施環(huán)境和氣候環(huán)境4個角度構(gòu)建隧道運行環(huán)境安全性評價指標體系,結(jié)合主觀賦權(quán)和熵權(quán)法加權(quán)確定權(quán)重對六武高速公路隧道作評價,評價體系客觀方法嚴密,可為本研究提供思路指引。
為了合理地評價城市道路步行空間盲道現(xiàn)狀,為科學發(fā)現(xiàn)盲道現(xiàn)狀問題提供理論基礎(chǔ),本研究對盲道的基本概念進行辨析,基于城市道路步行空間盲道的政策制定方、設(shè)計建設(shè)方、使用方3個角度,選用合適的評價方法,提出城市道路步行空間盲道評價體系,確定各指標評價標度與權(quán)重,形成完善系統(tǒng)的城市道路步行空間盲道質(zhì)量評價方法。不同于傳統(tǒng)的交通安全調(diào)查和評價,由于視障者群體的特殊性(多數(shù)行動不便且大多存在于盲?;蛎と税茨υ海?,對視障者在指標構(gòu)建階段的訪談、評價階段的實地體驗和對談得出評價結(jié)論等流程均需耗費大量時間和金錢成本,因此本研究樣本量較少。
城市道路步行空間盲道質(zhì)量評價是一個綜合復雜的過程,確定評價指標體系時應(yīng)充分考慮指標能科學、全面表達盲道現(xiàn)存問題的各個方面。評價指標體系中存在定性指標和定量指標并存的情況,其中定性指標比重大,因此評價方法應(yīng)能兼顧定性指標和定量指標。層次分析法[15]是一種多目標多準則決策分析工具,是人主觀思維條理化的結(jié)果,符合城市道路步行空間盲道評價指標體系的特點,因此選用層次分析法確定指標層級與權(quán)重。
城市道路步行空間盲道評價體系構(gòu)建應(yīng)建立在滿足國家規(guī)范、地方標準、視障者的基礎(chǔ)上。評價體系形成經(jīng)歷了指標初選、指標篩選、指標權(quán)重確定等流程,具體操作流程見圖1。
圖1 城市道路步行空間盲道評價流程Fig.1 TGSI evaluation process in urban road walking space
1)建立遞階層次模型。對影響城市道路步行空間盲道的影響因素作層次梳理,根據(jù)各影響因素之間的關(guān)系建立層次模型,確保各指標層和準則層互不干擾。從而構(gòu)成一個完整的指標體系,該指標體系為上層完全支配下層指標逐級控制、邏輯層次嚴密的指標體系。
2)建立判斷矩陣。判斷矩陣也就是成對比較矩陣,由于各層次元素對整體目標的影響度不同,在建立好層次結(jié)構(gòu)以后就要來確定各層次的元素對總體目標的權(quán)重[16]。根據(jù)1~9重要性比例標度的九級標度法構(gòu)造準則層和指標層的成對判斷矩陣,在使用層次分析法隊準則層和指標層分析時,本研究使用幾何平均的方法來確定專家和視障者的評分均值。
層次分析法兩兩判斷矩陣見式(1)~(3)。
式(1)~(3)為:判別各指標層組成元素之間的重要性排序,M為總評價指標;V為各指標層元素,式中指標層元素相對于自身的重要性為1。
子元素集Ai={ }Ai1,Ai2,…,Aik中的各個指標層元素相對于子元素集Ai而言,通過兩兩比較其指標層元素之間重要性判斷矩陣見式(4)~(5)。
3)確定準則層和指標層各指標的相對權(quán)重。首先根據(jù)判斷矩陣的結(jié)果得到各指標重要性排序,運用乘積方根法求解判斷矩陣,然后分別得出單一準則M和Ai下被比較元素的相對權(quán)重。
式中,aij的含義為原指標層重要性判斷矩陣第i層中第 j個元素;n為該準則層下各指標層指標的個數(shù);為原指標層重要性判斷矩陣第i層的幾何平均值。
(2)對各行的幾何平均值進行歸一化處理得到特征向量
式中,Wi為原指標層重要性判斷矩陣第i個指標層指標的權(quán)重結(jié)果;n為原指標層指標個數(shù)為原指標層重要性判斷矩陣第i層的幾何平均值。
(3)計算判斷矩陣的最大特征值λmax
式中,aij為原指標層重要性判斷矩陣第i層中第 j個元素;n表示該準則層下各指標層指標的個數(shù),λmax表示該研究對象判斷矩陣的最大特征值。
(4)計算一致性指標CI和一致性比率CR
式中,當n=2時,該矩陣正反結(jié)果一致,因此不需要驗證其判斷矩陣的一致性;當n>2時,CR計算矩陣的作用就是判斷結(jié)果是否一致。CR(一致性比率)=CI(一致性指標)/RI(隨機一致性)。 RI(隨機一致性)取值,見表1。
4)計算各層所有指標的組合權(quán)重。得到指標層中所有指標相對于總目標的權(quán)重,目標層的權(quán)重按照準則層線性加權(quán)得到準則層指標權(quán)重,將各指標層權(quán)重組合,匯總得到最終的權(quán)重集合為
表1 平均隨機一致性指標Tab.2 Average random consistency index
相較于一般評價體系,由于盲道使用者的特殊和小眾,其評價指標的影響因素較復雜,城市道路步行空間盲道影響因素根據(jù)不同參與方所承擔的功能不能可分為政策規(guī)范因素、規(guī)劃設(shè)計因素和視障者需求因素,見圖2。
圖2 評價體系影響因素的關(guān)系Fig.2 The relationship of influencing factors of evaluation system
政策因素包含國家、省市區(qū)及政府或無障礙管理單位提出的城市無障礙建設(shè)政策,規(guī)范因素包含以GB 50763—2012《無障礙設(shè)計規(guī)范》為代表的無障礙相關(guān)規(guī)范標準。
規(guī)劃因素包含城市道路步行空間相關(guān)的市政設(shè)施規(guī)劃、盲道線路規(guī)劃;設(shè)計因素包含盲道線路相關(guān)的行進盲道與提示盲道位置關(guān)系、城市道路步行空間內(nèi)相關(guān)公共設(shè)施節(jié)點處的盲道設(shè)置等。規(guī)劃設(shè)計因素指與盲道從計劃設(shè)置到投入使用時間段內(nèi)對盲道體系形成落地產(chǎn)生作用的各項動作,包含盲道體系的規(guī)劃、設(shè)計與施工等動作。
視障者使用作為盲道建設(shè)的最終目的,其對城市道路步行空間盲道的需求是決定城市道路步行空間盲道評價的主要因素。視障者需求因素包括視障者行走在城市道路步行空間盲道上產(chǎn)生的是否安全、是否舒適、是否便捷等直觀心理感受。
基于對視障者訪談、對盲道現(xiàn)場調(diào)查和深入分析,結(jié)合《中國城市步行友好性評價》報告、新建筑方針、城市步行環(huán)境評價方法、盲道現(xiàn)狀評價的特點、盲道實態(tài)調(diào)查及對視障者訪談,本研究所討論影響盲道空間品質(zhì)指數(shù)的因素可歸納為盲道設(shè)置規(guī)范性、盲道空間步行安全性、使用盲道系統(tǒng)可達性、盲道系統(tǒng)連續(xù)性、盲道空間環(huán)境舒適性、盲道空間環(huán)境美觀性、盲道管理滿意度等7個方面的29個指標。分別通過向?qū)<液拖蛞曊险吒靼l(fā)放回收有效篩選問卷20份以確定各級有效指標,將選擇“重要”“非常重要”次數(shù)達到60%以上的指標確定為有效指標。篩選后的城市道路步行空間盲道評價體系見圖3。
圖3 評價指標體系Fig.3 Evaluation index system
為了科學、全面的分析城市道路步行空間盲道評價指標的權(quán)重系數(shù),采用專家與視障者分別判定的方法,分別求得相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)并對其綜合,從而得到各評價指標的最終權(quán)重。為確保研究過程的科學性,本研究制定的評價體系使用來自南京市某道路步行空間盲道作為驗證評價體系合理性的對象,因此獲取指標權(quán)重原始數(shù)據(jù)的專家和視障者均來自南京市。
本研究共發(fā)放專家打分問卷23份,回收20份,專家均為來自南京各高校、建筑與規(guī)劃設(shè)計院等單位見表2。利用Excel通過幾何平均的方法對打分綜合,利用Matlab可以計算規(guī)范性、安全性、可達性、連續(xù)性、舒適性、美觀性等二級指標的集結(jié)矩陣,得到結(jié)果匯總排序見表3。
表2 專家構(gòu)成及問卷結(jié)果Tab.2 Expert composition and questionnaire results
表3 各級指標對總指標的權(quán)重匯總與排序(專家)Tab.3 Weight summary and ranking of indicators at all levels(expert)
由于視障者群體的特殊性,視障者的問卷均來自于課題組訪談問答結(jié)果,訪談人員來源于南京手康盲人按摩院、南京盲校等機構(gòu)。本研究訪談了44位視障者,形成有效訪談40次,得到他們對各指標的重要性評價打分。同樣利用Excel通過幾何平均的方法對其綜合,得到集結(jié)矩陣。利用Matlab可以計算所有集結(jié)矩陣,將各指標結(jié)果進行權(quán)重組合計算,得到各指標最終的權(quán)重系數(shù)及排序見表4。
對于影響城市道路步行空間盲道空間質(zhì)量的要素判定,視障者與專家的所處位置不同思考層面也不同,視障者更多從自身使用的角度出發(fā)對各指標進行考慮,專家則是用更專業(yè)的角度考慮得更周全。將專家問卷所得權(quán)重結(jié)果與視障者權(quán)重所得結(jié)果對比分析可以更客觀分析其細微差距,為城市道路步行空間盲道評價提供參考依據(jù)。
表4 各級指標對總指標的權(quán)重匯總與排序(視障者)Tab.4 Summary and sorting of weights of indicators at all levels(blind)
3.3.1 一級指標權(quán)重對比分析
無論是作為使用者的視障者還是專家學者均認為“安全性”是影響盲道步行空間質(zhì)量的首要因素。其次,“規(guī)范性”也是專家和視障者所重點關(guān)注的因素。專家學者和視障者對可達性和舒適性也有一定側(cè)重,對連續(xù)性和美觀性的關(guān)注相對較小,專家和視障者對應(yīng)的一致指標權(quán)重分布見圖4。
圖4 專家與視障者一級指標權(quán)重對比Fig.4 Expert and blind primary index weight contrast
3.3.2 二級指標權(quán)重對比分析
圖5 專家與視障者二級指標權(quán)重對比Fig.5 Expert and blind secondary index weight contrast
在二級指標中,專家與視障者認為相對重要的為:“視障者出行危險程度”(0.1914/0.1726)、“人行道過街提示設(shè)施完善程度”(0.1790/0.1576)、“盲道管理”(0.0901/0.1089)、“盲道凸出條(點)規(guī)范程度”(0.1043/0.1032),二級指標評價結(jié)果對比分析見圖5。其中,“視障者出行危險程度”和“人行盲道空間安全性”都屬于“安全性”這一指標下,說明專家和視障者均認為盲道的安全性是最重要的影響因素。
由于盲道空間環(huán)境屬于道路步行空間的一部分,且視障者群體對盲道空間環(huán)境的感受在評價中具有重要地位,本研究分別對專家和視障者群體進行權(quán)重采樣分析,以4:6的比例綜合后作為評價權(quán)重依據(jù)。最終組合權(quán)重結(jié)果見表5。
表5 最終組合權(quán)重分布Tab.5 Distribution of final combined weights
從一級指標組內(nèi)權(quán)重看出,盲道及相關(guān)無障礙設(shè)施(P13,P14)、視障者出行危險程度和輔助設(shè)施完善程度(P21,P22)、盲道的可辨識度和功能合理性(P31,P32)、盲道障礙程度和盲道基礎(chǔ)設(shè)施完善程度(P42,P44)、盲道是否平整防滑(P53)、盲道位置適宜程度(P61)在6項一級指標中所占比重較大,說明對盲道而言該因素是影響其質(zhì)量的重要部分。在城市道路步行空間盲道評價體系中盲道設(shè)置規(guī)范性、盲道空間步行安全性2項一級指標對盲道空間質(zhì)量影響最大,其中盲道及相關(guān)無障礙設(shè)施(P13,P14)、視障者出行危險程度和輔助設(shè)施完善程度(P21,P22)的影響更是重中之重,組合權(quán)重分布見圖6。
圖6 最終一級指標內(nèi)組合權(quán)重Fig.6 The final combination weight in the primary index
為驗證評價指標體系的全面性和合理性,采用本指標體系對南京某道路步行空間盲道進行評價。操作流程為:通過問卷訪談的方式對盲人做咨詢,讓他們對影響盲道空間的相關(guān)指標進行評價。本文針對所有盲道分別回收30份問卷。
該道路位于南京市老城區(qū)長約556 m,路寬17 m,道路剖面示意圖見圖7。此路段的道路斷面分配為:車行道為3車道寬9 m(東側(cè)車道用作臨時停車位),分車綠帶寬1.5 m,僅西側(cè)設(shè)置非機動車道寬2 m,東側(cè)人行道與行道樹綠帶混用約寬2.5 m,西側(cè)人行道兼具非機動車道功能。地勢具緩坡,道路步行空間相對獨立但較為擁擠,盲道空間較破碎,見圖8。
圖7 樣本道路剖面示意Fig.7 road profile
圖8 樹木擠占人行空間Fig.8 The trees make up the pedestrian space
本文將盲道空間質(zhì)量評價等級劃分為5個等級,即盲道空間質(zhì)量好,盲道空間質(zhì)量較好,盲道空間質(zhì)量一般,盲道空間質(zhì)量較差,盲道空間質(zhì)量差。為了得到評價分值,將其分別量化為5,4,3,2,1。得到評價集為
為了便于結(jié)果查看,其定義語義標度見表6。
通過層次分析法分別從專家與盲人角度求得相應(yīng)指標權(quán)重,由于二者之間部分指標存在差異,所以采取求加權(quán)值的方式(專家:盲人=4:6)求得各指標綜合權(quán)重向量,以保證結(jié)果的客觀性,以下集合中向量已是加權(quán)后結(jié)果。
表6 評價集語義標度表Tab.6 semantic scale table of evaluation set
式中,rij為第i個指標選擇Vi等級的人數(shù)與評價總?cè)藬?shù)之比,j=1,2,3,…,n。盲人對影響盲道空間質(zhì)量的二級指標選擇情況見表7。
由表 7,可以得到各個模糊評價矩陣 R1,R2,R3,R4,R5,R6。
表7 盲人對影響盲道空間質(zhì)量指標評定情況Tab.7 evaluation of spatial quality index of blind track by blind people
根據(jù)最大隸屬原則將最終綜合評價向量映射到評判集V中即可得到相應(yīng)各級指標及最終目標的評價結(jié)果。
4.5.1 二級指標對一級指標模糊矩陣復合運算
根據(jù)最大隸屬度原則,可以發(fā)現(xiàn)該項整體質(zhì)量評判隸屬第4項,說明“規(guī)范性”評價較差。同理可以得到其他幾項一級指標的評判結(jié)果如下。
由結(jié)果可知,該項質(zhì)量評判隸屬第4項,說明“安全性”評價較差。
由結(jié)果可知,該項質(zhì)量評判隸屬第3項,說明“可達性(便捷性)”評價一般。
由結(jié)果可知,該項質(zhì)量評判隸屬第2項,說明“連續(xù)性”評價較好。
由結(jié)果可知,該項質(zhì)量評判隸屬第4項,說明“舒適性”評價較差。
由結(jié)果可知,該項質(zhì)量評判隸屬第4項,說明“美觀性”評價較差。
4.5.2 一級指標對總目標模糊矩陣復合運算
構(gòu)造一級指標評判矩陣R
盲道空間質(zhì)量綜合評價結(jié)果為
由結(jié)果可見看出該盲道的空間質(zhì)量評價結(jié)果為“較差”,通過量化評分,可得
該盲道的空間質(zhì)量綜合評分為2.486,對照語義標度表可見,評價結(jié)果為“較差”,二級指標結(jié)果分別為:“規(guī)范性”較差、“安全性”較差、“可達性”一般、“連續(xù)性”較好、“舒適性”較差、“美觀性”較差。由于本案例處于老城區(qū),盲道建設(shè)較早且并未及時維護,因此以現(xiàn)階段的感受看其美觀性和舒適性評價結(jié)果為較差符合實際情況;可達性和連續(xù)性結(jié)果優(yōu)于其他二級指標,說明該道路步行空間盲道鋪設(shè)量和線路都較合理;盡管如此,作為權(quán)重最大的規(guī)范性和安全性2個評價指標評價結(jié)果較差則是影響盲道質(zhì)量最終評價結(jié)果的主要因素,后期盲道空間品質(zhì)提升工程中這2項指標也是重要考慮因素。評價結(jié)果與視障者實際被試體驗一致,說明本評價體系具備可操作性。
根據(jù)城市道路步行空間盲道參與方的不同分別從道路步行空間設(shè)計、視障者需求、盲道設(shè)置3個角度確立城市道路步行空間盲道評價的主要內(nèi)容,使用層次分析原理,將評價要素分層及篩選,以構(gòu)建能夠全面反映城市道路步行空間盲道現(xiàn)狀的三級指標體系。利用層次分析法,對盲道設(shè)置規(guī)范性、盲道空間步行安全性、使用盲道系統(tǒng)可達性、盲道系統(tǒng)連續(xù)性、盲道空間環(huán)境舒適性和美觀性等6個準則層24個指標層,并對指標排序以確定各指標權(quán)重,評價結(jié)果能真實反映二級指標現(xiàn)狀和盲道空間質(zhì)量水平。本研究能實現(xiàn)對城市道路步行空間的合理評價,有利于實現(xiàn)不同區(qū)域不同等級道路步行空間盲道質(zhì)量的對比,通過對比了解盲道質(zhì)量的不足;科學的城市道路步行空間盲道評價有利于政府決策部門制定盲道空間改善對策,有利于市政建設(shè)與設(shè)計部門對城市道路步行空間盲道的建設(shè)和規(guī)劃設(shè)計,有利于視障者群體對使用盲道體驗的提升。
本研究指標選取到指標權(quán)重數(shù)據(jù)均來源于南京市與盲道系統(tǒng)相關(guān)的專家及視障者群體,對于其他地區(qū)本研究所述評價體系是一個完整的概念框架,若應(yīng)用于實踐還需對當?shù)孛さ老到y(tǒng)相關(guān)參與者進行相關(guān)訪談、問卷和實地調(diào)查,后續(xù)研究中如若條件允許,課題組將借助AI技術(shù),記錄所評價道路周邊環(huán)境,通過語音錄入實時同步路況信息,讓視障者群體在不實地體驗現(xiàn)場環(huán)境的時候能夠做出真實評價,可有效減少評價操作難度,同時也將有助于提升樣本量。同時未來可吸收AHP-熵復合物元城市交通可持續(xù)發(fā)展評價模型[17]建立諸如AHP-DEA模型[18]、AHP-熵權(quán)法[18]等基于AHP法改進的組合評價模型構(gòu)建更加科學合理的評價體系,以滿足評價指標中主觀評價和客觀實測數(shù)據(jù)等不同來源數(shù)據(jù)的準確性需要。