凌 銣

(揚(yáng)州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 揚(yáng)州 225000)

步行指數(shù)是國際上常用的一種量化測度步行性的方法，根據(jù)出發(fā)點(diǎn)一定半徑內(nèi)服務(wù)設(shè)施的空間布局和種類，計(jì)算出單點(diǎn)步行性得分，進(jìn)而通過插值得到步行性趨勢面[1]。其研究對(duì)優(yōu)化城市日常生活設(shè)施布局，提高居民出行便利度至關(guān)重要。

國際上,從步行指數(shù)驗(yàn)證及步行指數(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究的較多。鄧肯(Duncan)等以美國波士頓市的街道為例，利用GIS數(shù)據(jù)驗(yàn)證Walk Score網(wǎng)站的步行指數(shù)的準(zhǔn)確性；李因(Li Yin )通過研究紐約布法羅市的街道，衡量街道層面城市設(shè)計(jì)質(zhì)量的二維和三維GIS數(shù)據(jù)和步行指數(shù)的關(guān)系；而國內(nèi)學(xué)者多從Walk Score算法優(yōu)化及設(shè)施便利度角度進(jìn)行評(píng)價(jià)。吳健生等[2]以深圳市福田區(qū)為研究對(duì)象，計(jì)算單點(diǎn)綠地步行指數(shù)評(píng)估深圳市福田區(qū)居民通過步行方式到達(dá)城市公園綠地的便利程度；王昊等[3]在既有步行指數(shù)模型基礎(chǔ)上,將步行路權(quán)形式及步行道寬度等影響步行環(huán)境的關(guān)鍵因素納入步行指數(shù)影響因素對(duì)其進(jìn)行修正。

上述研究大多是對(duì)步行指數(shù)評(píng)價(jià)方法的改善，缺乏具體的提高步行指數(shù)有效措施的研究。本文選取城市新建區(qū)域——揚(yáng)州科創(chuàng)新城作為研究對(duì)象，以百度地圖為日常生活設(shè)施的搜索數(shù)據(jù)庫，利用改善后的步行指數(shù)模型得到研究區(qū)域的各點(diǎn)數(shù)據(jù)，再利用ARCGIS插值分析得到步行性面狀數(shù)據(jù)以了解揚(yáng)州科創(chuàng)新城的日常生活設(shè)施分布現(xiàn)狀，根據(jù)結(jié)果分析科創(chuàng)新城日常生活設(shè)施的布局合理性，提出相應(yīng)的改善措施并進(jìn)行改善后的面域步行指數(shù)對(duì)比，為未來的城市設(shè)施布局規(guī)劃提供參考。

1 研究對(duì)象

揚(yáng)州科創(chuàng)新城是揚(yáng)州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)一塊高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃建設(shè)新城區(qū)，目前正處于全面開發(fā)建設(shè)階段。片區(qū)慢行水平作為新城規(guī)劃的重要組成部分，需提前謀劃、與新城開發(fā)建設(shè)同步實(shí)施。

本研究依據(jù)2020年揚(yáng)州市道路網(wǎng)數(shù)據(jù)、揚(yáng)州市總體規(guī)劃圖、道路綠化數(shù)據(jù)、交通設(shè)施數(shù)據(jù)及從百度地圖數(shù)據(jù)庫獲取的生活設(shè)施數(shù)據(jù)。

2 研究方法

2.1 設(shè)施分類

在目前通用的Walk Score設(shè)施分類與權(quán)重賦值法基礎(chǔ)上，將部分設(shè)施本土化。同時(shí)考慮到公共交通對(duì)居民出行具有極大的影響，將作為步行方式終點(diǎn)的公交站點(diǎn)及自行車租賃點(diǎn)納入選取范圍。在設(shè)施種類上盡可能地滿足居民的日常生活需求。

結(jié)合揚(yáng)州的城市特色，適當(dāng)提高娛樂場所及公園的權(quán)重，將古運(yùn)河風(fēng)光帶等公共景區(qū)劃入公園類，具體設(shè)施及權(quán)重見表1。

表1 日常設(shè)施分類及權(quán)重

在以上分類表的基礎(chǔ)上，考慮距離衰減規(guī)律，設(shè)置衰減系數(shù)，本文的距離衰減分為5個(gè)區(qū)間，若設(shè)施在點(diǎn)的400 m半徑內(nèi)，則賦以系數(shù)1，即沒有任何衰減，若位于400～800 m之間，則賦以0.9的衰減系數(shù)。以此類推，當(dāng)距離超過2 400 m，衰減系數(shù)為0，即失去任何吸引力[4]，見圖1。

圖1 距離衰減系數(shù)圖

2.2 建立模型

按上文設(shè)施分類方法，步行指數(shù)最大值為18，將其等比例放大到100。最終得到每個(gè)點(diǎn)的步行指數(shù)是一個(gè)0～100的數(shù)值。

(1)

式中：Wi為某類設(shè)施的影響權(quán)重；f(s)為距離衰減系數(shù)。

但由于現(xiàn)實(shí)的出行并非兩點(diǎn)的直線距離，道路交叉口越密集，街區(qū)長度越短，步行的路線選擇就會(huì)越多。因此，評(píng)價(jià)步行指數(shù)時(shí)需要考慮居民出行的實(shí)際步行環(huán)境，通過對(duì)地區(qū)交叉口密度及步行沿線街區(qū)的長度調(diào)查，對(duì)步行指數(shù)進(jìn)行修正[5]。本文取兩者的衰減率均為五級(jí)，具體衰減率見表2，取衰減系數(shù)Li、Ji為1減去相應(yīng)等級(jí)衰減率。

表2 交叉口密度及街區(qū)長度衰減率

隨著城市居民生活水平的提高，人們對(duì)步行出行的要求不再是單一的通達(dá)性，還需考慮到出行的安全性及舒適性。因此，本次研究引入道路綠化水平參數(shù)Green來體現(xiàn)出行舒適性。

(2)

式中：Green_V為某條街道的仰視水平，Greenmax為研究范圍內(nèi)仰視綠化的最大值[6]。

語言是文化的一種載體，體現(xiàn)了這種文化的社會(huì)習(xí)俗、宗教信仰、思維方式等內(nèi)容。作為一門外語的學(xué)習(xí)，僅僅學(xué)習(xí)一些書本的內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有理解掌握了這些文化背景，才能更好的學(xué)好這門語言。教師在平時(shí)的教學(xué)過程中，要經(jīng)常滲透一些英語的文化背景，讓學(xué)生體會(huì)到中西方文化的差異。

以區(qū)域范圍內(nèi)道路交通設(shè)施是否完善來體現(xiàn)安全性。取衰減系數(shù)Si為1減去總衰減率，具體衰減率見表3。

表3 街道交通設(shè)施缺乏衰減率

綜合考慮各類影響因素，得到修正后的步行指數(shù)公式見式(3)。

(3)

式中：Wi為某類設(shè)施的影響權(quán)重；f(s)為距離衰減系數(shù)；Li為交叉口密度修正系數(shù)；Ji為街區(qū)長度修正系數(shù)；Si為道路設(shè)施修正系數(shù)；Green表示綠化水平修正系數(shù)。

3 結(jié)果分析

3.1 數(shù)據(jù)處理

在ArcMap中對(duì)科創(chuàng)新城設(shè)置100 m格網(wǎng)，獲取每個(gè)格網(wǎng)中心點(diǎn)。根據(jù)每個(gè)樣本點(diǎn)的坐標(biāo)，利用python工具，在百度地圖上搜索各中心點(diǎn)附近400，800，1 200，1 600，2 400 m范圍內(nèi)日常生活設(shè)施分布數(shù)據(jù)，再根據(jù)上文確定的步行指數(shù)公式，得到每個(gè)樣本點(diǎn)的步行指數(shù)。

將得到的各點(diǎn)步行指數(shù)導(dǎo)入ArcMap，選用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯克里格插值法進(jìn)行空間插值來得到經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的面域步行指數(shù)。相比普通克里格插值法和反距離權(quán)重法，經(jīng)驗(yàn)貝葉斯克里格插值法預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)誤差比其他克里金方法更小且對(duì)于小型數(shù)據(jù)集的預(yù)測，準(zhǔn)確度更高。研究范圍見圖2。

圖2 科創(chuàng)新城范圍內(nèi)研究點(diǎn)

3.2 現(xiàn)狀總體特征

科創(chuàng)新城單點(diǎn)步行性指數(shù)平均分為55.7，最高為88.5，最低為10.3。片區(qū)步行性南側(cè)優(yōu)于北側(cè)，東側(cè)優(yōu)于西側(cè)，整體處于“可以步行，部分活動(dòng)可通過步行完成”的水平，各分段對(duì)應(yīng)步行水平見表4。

表4 街道步行分?jǐn)?shù)表

選取每條街道上的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)平均，得到街道步行指數(shù)。科創(chuàng)新城主要街道步行指數(shù)最低分為26.7，最高分為85.7，集中分布在60～70、80～90這2個(gè)區(qū)間，見圖3，各街道步行指數(shù)見表5，并不能滿足揚(yáng)州力爭每條街道步行指數(shù)在70分以上的要求，因此需要采取改善措施來實(shí)現(xiàn)步行指數(shù)的提升。

表5 科創(chuàng)新城現(xiàn)狀主要道路步行指數(shù)表

4 改善措施

4.1 完善土地利用

用地功能混合設(shè)計(jì)。合理的用地和建筑功能混合設(shè)計(jì)，可以使居民通過步行來滿足更多的日常生活需求。本次研究在規(guī)劃用地的基礎(chǔ)上，不改變各類用地面積，對(duì)用地進(jìn)行重新分配，探討商居混合模式對(duì)科創(chuàng)新城步行性的改善效果[7]。

按照原先商居獨(dú)立的規(guī)劃，單點(diǎn)步行性指數(shù)平均值為70.6，相比現(xiàn)狀提升26.8%，處于“適宜步行，多數(shù)活動(dòng)可步行完成”的水平。街道整體的步行指數(shù)都有一定幅度的提升，但施港路和定浦路仍未達(dá)標(biāo)(低于70分)。

而采用商居混合布局規(guī)劃后，單點(diǎn)步行性指數(shù)平均值為83.4，相比規(guī)劃用地提升18.1%，提升幅度較大。街道步行指數(shù)最小值為70.8，最大值為95.7，集中分布在80～90，90～100這2個(gè)區(qū)間。

將服務(wù)設(shè)施合理布置在片區(qū)內(nèi)，形成多個(gè)小型商圈，每個(gè)商圈都可大幅度提升周圍區(qū)域的步行性，對(duì)片區(qū)整體的優(yōu)化效果突出，同時(shí)對(duì)于步行性較差的街道提升效果也十分優(yōu)秀。各街道改善后的步行指數(shù)見圖4。

圖4 步行指數(shù)圖

4.2 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布局

城市小街區(qū)化。通過將城市細(xì)化成小街區(qū)，提升路網(wǎng)密度，同時(shí)改善步行環(huán)境，可以提升街道的可步行性及居民步行出行比例[8]。小街區(qū)下交通模式示意見圖5。對(duì)交通設(shè)施進(jìn)行改善，也能提高慢行的便利性及安全性：斑馬線應(yīng)盡量保持直線過街、標(biāo)識(shí)清晰統(tǒng)一；行人過街信號(hào)燈應(yīng)控制在2～2.5 m，宜同步設(shè)置倒計(jì)時(shí)器；人行道鋪裝應(yīng)滿足美觀、防滑、耐久的要求，不同類型街道可結(jié)合特色選用鋪裝材料；小街區(qū)應(yīng)見縫插綠，增加郵票綠地、袖珍廣場、道路綠化等。

圖5 小街區(qū)下交通模式示意圖

改善后，單點(diǎn)步行性指數(shù)平均值為77.8，相比規(guī)劃用地提升10.2%。街道步行指數(shù)最小值為28.0，最大值為91.9，集中分布在80～90，>90～100這2個(gè)區(qū)間，各街道步行指數(shù)見表6、圖6。

表6 小街區(qū)化下的主要道路步行指數(shù)

圖6 小街區(qū)化后步行指數(shù)圖

4.3 合理設(shè)施布局

提升公交站點(diǎn)/自行車租賃點(diǎn)覆蓋、公交引導(dǎo)開發(fā)(TOD)。加密規(guī)劃公交路網(wǎng)，300 m覆蓋率達(dá)到100%；加密自行車租賃點(diǎn)，并盡量布置在公交/軌道站點(diǎn)周邊與人流聚集處。改善后，單點(diǎn)步行性指數(shù)平均值為74.7，相比規(guī)劃用地提升5.9%，提升幅度較低。街道步行指數(shù)最小值為27.2，最大值為87.7，集中分布在70～80，>80～90這2個(gè)區(qū)間；提升站點(diǎn)覆蓋率，實(shí)現(xiàn)整個(gè)片區(qū)公交站/自行車租賃點(diǎn)服務(wù)范圍無死角覆蓋，從而提升居民步行的可達(dá)性，從整體上增加片區(qū)步行指數(shù)，但是提升效果并不明顯。

在范圍內(nèi)結(jié)合規(guī)劃用地圖與已有項(xiàng)目布點(diǎn)圖，依據(jù)“沿公交走廊控制設(shè)施密度，越近越密”的原則在不改變各類設(shè)施總量的前提下，將原先分散于整個(gè)開發(fā)區(qū)的設(shè)施盡量集中至公交站點(diǎn)周圍[9]。

改善后，單點(diǎn)步行性指數(shù)平均值為85.9，相比規(guī)劃用地提升21.7%，提升幅度較大。街道步行指數(shù)最小值為72.7，最大值為94.3，集中分布在80～90，>90～100這2個(gè)區(qū)間，各街道步行指數(shù)見表7。

表7 公交引導(dǎo)開發(fā)下的主要道路步行指數(shù)

公交引導(dǎo)開發(fā)(TOD)將服務(wù)設(shè)施集中布置在公交站點(diǎn)周邊，科創(chuàng)新城TOD模式規(guī)劃見圖7，圖中圓形范圍為公交站點(diǎn)周邊300 m半徑范圍，為行人步行可達(dá)距離。形成多個(gè)小型商圈，居民用最少的步行到達(dá)多個(gè)設(shè)施點(diǎn)，大幅度提升步行效率，對(duì)公交走廊輻射范圍地段的步行性提升效果突出，由于研究片區(qū)較小，因此整個(gè)片區(qū)都得到十分明顯的改善。

圖7 科創(chuàng)新城TOD模式規(guī)劃圖

4.4 改善步行環(huán)境

新增公園綠地。增加公園綠地，滿足市民就近到達(dá)公園的需求，實(shí)現(xiàn)每個(gè)居民都有一個(gè)“綠色客廳”，有效提升周圍片區(qū)的步行指數(shù)；提高街區(qū)綠化水平參數(shù)，塑造道路景觀，進(jìn)而提升街道的可步行性[10]。

改善后，單點(diǎn)步行性指數(shù)平均值為79.9，相比規(guī)劃用地提升13%，提升幅度中等。街道步行指數(shù)最小值為35.5，最大值為89.2，集中分布在80～90區(qū)間。增加公園綠地對(duì)片區(qū)整體的提升效果較明顯，但施港路步行指數(shù)依然處于較低水平，可見對(duì)于原有步行性較差的街道優(yōu)化效果一般，各街道具體步行指數(shù)見表8。增加公園綠地后的步行指數(shù)圖見圖8。

表8 新增公園綠地下的主要道路步行指數(shù)

圖8 增加公園綠地后的步行指數(shù)圖

綜上，商居混合的用地布局與公交引導(dǎo)開發(fā)對(duì)于城市步行性的提升效果最為突出，所有街道步行指數(shù)均達(dá)到70分以上。提升站點(diǎn)覆蓋率效果相對(duì)較差。具體提升水平見表9。

表9 各改善措施下的街道步行指數(shù)提升效果對(duì)比

5 結(jié)語

商居混合的用地布局與公交引導(dǎo)開發(fā)兩者在本質(zhì)上均是通過合理配置社區(qū)日常服務(wù)設(shè)施，使得居民步行出行更為方便，出行需求得以滿足。

增加公園綠地與城市小街區(qū)化則是通過改善街道條件，使居民擁有一個(gè)更加安全、舒適、綠色的步行環(huán)境，從而提升步行出行意愿。

本文結(jié)合具體的城市特征，改善了步行指數(shù)模型。并選擇揚(yáng)州科創(chuàng)新城，進(jìn)行多種改善措施的研究，為城市新建區(qū)域的慢行交通建設(shè)提供一定的參考。但是本文研究區(qū)域較小、且未考慮商業(yè)區(qū)域規(guī)模大小對(duì)居民出行的吸引力差異。若將步行指數(shù)結(jié)果同空間人口分布數(shù)據(jù)相結(jié)合，計(jì)算出日常設(shè)施的需求量空間分布，可使研究具有更加現(xiàn)實(shí)的規(guī)劃指導(dǎo)意義。