基于行为偏好的休闲步行环境改善研究-刘珺.pdf

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1、58i l彗甘f潜艟I造兰l Q瞎l j非l il呈云l罢卫l【文章编号】1 002-1 329(201 7)09-0058-06【中图分类号】TU984 1 91【文献标识码】Adoi10 1181 9cp201 70908a【修改日期】201 7-0823+ 国家自然科学基金项目(批准号：51 3 78 565)：“基于行为分析的商业综合体空间优化方法研究”部分成果。基于行为偏好的休闲步行环境改善研RESEARCH ON lMPROVEMENT OF RECREATIONAL WALKINGBASED ON BEHAVIOR PREFERENCE刘瑁 王德 朱玮 王昊阳 王灿LIU Jan

2、；WANG De；ZHU Wei；WANG Haoyang；WANG Can【摘要】运用叙述性偏好法调查休闲步行环境选择行为，在此基础上构建离散选择模型，量化研究休闲步行者对于步行环境的偏好机制，辨识各关注要素的影响程度。研究发现，休闲步行者最关注的步行环境要素为机动车流量大小、遮荫情况和人行道有效宽度。选择上海市杨浦区鞍山新村地区作为实际案例，应用休闲步行环境偏好研究结论，评价现状步行环境，量化具体改造措施的实施效果，为步行环境改善方法的研究提供一种行为视角的新思路。【关键词】叙述性偏好法；离散选择模型；休闲步行环境改善ABSTRAC TThis paper uses the Stated

3、Preferencemethod to investigate the choice behavior ofrecreational walking environmentbased on whicha Discrete Choice Model to quantify the preferencemechanism for walking environment by recreationalwalkers and to define the innuence degrees ofvarious related elementsResearch results revealthat traf

4、fic volume，shade and pavement width arethe main factors influencing pedestrianS routechoice behaviorBased on the modeL Anshan NewArea of Yangpu District，Shanghai，has been taken【作者简介】刘 瑁(1 988-)女中国城市规划设计研究院上海分院城市规划师。王 德(1963一)男同济大学建筑与城市规划学院教授博导中国城市规划学会国外城市规划学术委员委员本文通信作者。朱 玮(1 978-)男同济大学建筑与城市规划学院副教授中国

5、城市规划学会会员。王吴阳(1 988-)男上海西岸开发集团)有限公司项目主管。王 灿(1 987一)男同济大学建筑与城市规划学院博士研究生。究木ENVlRONMENTas an example to evaluate the existing conditions ofwalking environment，and quantify the effectivenessof specific improvement measure with the utilitymaximum principleKEYWORDS：Stated Preference Method；DiscreteChoice M

6、odels：improvement of recreationalwalking environment1 引言随着生活水平的提高追求健康和品质生活越来越成为潮流和时尚。休闲步行被公共健康部门作为解决肥胖、 “三高”等城市亚健康问题的最为有效的锻炼活动而加以提倡”1。然而为满足休闲步行需求编制的绿道规划往往是区域尺度，即便在城市内部，也主要是串联城市重点建设的滨水廊道、历史街区，市民公园和商业综合体等公共空间，而如何改善与日常生活息息相关的社区休闲步行环境的研究和规划并没有得到足够重视。既有文献和相关资料从理念层面和操作层面两个视角构建步行环境改善策略。在理念层面提出了完全街道、共享街道等概念

7、1在操作层面也构建了系统的步行环境改善措施体系“，但是缺乏对如何选择改造场地和措施以有效契合实际和日常休闲步行需求的讨论。部分研究巾1提出采用公众参与和成本效益分析法解决以上问题而其中最为关键的步骤评估步行环境改善效益需要进一步深化研究。行为偏好的相关研究主要是分析特定要素对步行环境选择行为的影响国外有一定的研究积累。三分之二的受访者会选择最短步行路径”。此外，影响步行环境选择的重要因素还包括社会环境人行道宽度、建筑立面”1、环境愉悦感和安全感【91等，同时出行目的也在步行环境选择中有一定作用。叙述性偏好法(state万方数据preference method，以下简称SP)和揭示性偏好法(r

8、eveal preference method，以下简称RP)是两种在政策研究和评估领域常用的方法。RP虽然难以量化环境因素对步行行为的影响但直观真实数据容易获得，被广泛采用。sP调查的是虚拟环境而非真实环境中的步行偏好特征若实验设计合理可准确测算环境要素对步行行为偏好的影响程度。凯利等(Kellyet a1)首次使用sP法分析步行环境偏好发现机动车流量大小有效通行宽度和卫生状况对步行环境选择影响最大”。国内相关研究中王冬根等使用sP法研究广州市民住房区位选择偏好1，潘晖婧使用sP法研究上海市自行车使用者骑行路径选择行为”“。本研究采用叙述性偏好法研究休闲步行者对于步行环境的偏好机制，辨识各关

9、注要素的影响程度。通过问卷调查获得基础数据，调查区域为杨浦区内环以内的旧城区四平路街道周边地区，以及中环和外环之间的近郊居住区新江湾城附近覆盖步行环境类型和步行人群群体较为全面。在把握休闲步行行为环境偏好的基础上选择以居住功能为主、并且在适宜步行尺度范围内的四平路街道鞍山新村周边地区作为实际应用案例评价其现状步行环境定量判断步行环境改造措施的有效性。2实验设计采用SP法设计步行环境偏好问卷在离散选择模型分析的基础上，研判影响步行环境选择的重要因素。实验设计包括选择方案生成和问卷表达。为生成选择方案，需要在文献梳理”9J和预调查的基础上，确定影响休闲步行环境偏好的1 4项环境要素分别是：大交叉口

10、数量小交叉口数量、机动车流量大小、人流量大小有效通行宽度、遮荫情况、步行环境界面情况、绿化隔离情况、是否途经公园，是否途经街头广场、是否沿河、是否折返、是否有座椅以及步行路径长度等。进而定义这些环境要素的水平值(表1)。考虑到行人对交叉1：3的容忍度较低且不喜欢使用人行天桥，大交叉口数量分成“没有”，“一个”和”一个有天桥”三个水平小交叉口数量分成“少量”和“多量”两个水平。步行环境界面可粗略分成建筑界面和围墙界面而橱窗建筑界面和咖啡座建筑界面对于人流停滞时间和人行道有效宽度的影响有所不同因此步行环境界面分成“橱窗建筑界面“、 “带咖啡座的建筑界面”和“绿化围墙”三个水平。绿化隔离措施对步行者

11、的安全感有较大影响，分成“有”和“无”两个水平。有效通行宽度指步行道横断面除去建筑前区、绿化带和设施带的部分，分为”较窄”和“较宽”两个水平。机动车流量大小与行车密度和车速有关车流高峰时段当车间距小于4辆小汽车且车速低于25kmh(或车辆流量超过1800辆h)时。认为车流量“较多“其他情况认为车流量“较少”。人流量大小的水平设定跟车流量类似高峰时段(问卷获得)通行面积大于3 7m2人。时认为人流量“较少”其他情况认为人流量”较多”。遮荫情况水平的划分参考林荫道的设定标准固即四车道及以上的机动车道绿荫覆盖率达30以上，四车道以下的机动车道路绿荫覆盖率达50以上，人行道及非机动车道的绿荫覆盖率达9

12、0以上，定义为遮荫情况“较多”其他为“较少”。步行路径的长度用步行时间来量度，按照5kmh。的步行速度进行计算既要拉开差距又要合乎现实情况故分成”20m、 “45min，和“60m一三个水平。其他变量的水平均定义为”是”和“否”。调查实验设计是影响结论准确性的主要因素”。针对影响要素水平的差异组合进行正交设计，可以很大程度上减少选择方案的生成数量，提升问卷调查效率，这是本研究的创新点之一。正交设计方法能够保证选项的均好性代表性和可操作性“1。问卷表达采用图示法直观明了，降低做决策的难度，这是本研究的另一创新点。在图1显示的问卷举例中，要求受访者依据两种步行环境情景的特征来进行选择，或者可以都不

13、选。机动车流量大小、人流量大小、绿化隔离情况有效通行宽度、步行环境界面和遮荫情况等要素尽量用贴近真实的图像来整合表达其他是否经过交叉口、公园和河流等要素则用图标表1 影响步行偏好的主要要素及其水平设定Tab1 Walking environment choice influence factors and levels影响要素 水平1 水平2 水平3大交叉口数量 没有 I- 一个有天桥少量(2小交叉口数量 多量(2个)个)机动车流量大小 较少 较多 机动车流量大小人流量大小 较少 较多 人流量大小有效通行宽度 较宽(3m) 较窄(3m)遮荫情况 较多 较少步行环境界面情况 绿化围墙 带咖啡座的

14、建筑界面 橱窗建筑界面绿化隔离情况 有 无是否途经公园 z 否是否途经街头广场 否是否沿河 疋 否是否折返 疋 否是否有座椅 疋 否步行路径长度 20mIn 45mln 60mIn，一丝涮H离*H=昊丑H套：一样叫彳亍擎壶草白勺弃哥峙书剖】竟潞啡窜龄万方数据表达。3调查实施实地问卷调查时间为201 3年8,9份，在发放的400份问卷中有效样本数为387份有效率为97。受访人群涵盖青年、中年和老年群体。样本中男女性别比例为1：078。以中老年人大变大变小交较多公西街头河瀛原路绕啊路径路径路径叉口又口叉口小变 广场 折返回京20rain45rain60min有天桥 叉口图1调研问卷举例Fig1 Q

15、uestionnaire example表2模型拟合结果Tab2 FiRing result of the model变量 变量系数值 P，显著度带咖啡座的建筑界面(是=1) 0 28874 0 0039人行道界面橱窗建筑界面(是=1) 0 26107 0 0063有效通行宽度 较宽(是=1) 0 31 729 O 000机动车流量大小 较少(是=1) 1 23299 0 000人流量大小 较少(是=1) O 31850 O OOO遮荫情况 较多(是=1) 0 41 762 O OOO是否途经公园 是(是=1) O 16321 O 01 96步行路径长度 步行时间 一O 00407 0 094

16、8对数似然数 一91 5 5823模型拟合优度 O 18790是否途经公园互薹习0 16人流量大小委噩蚕蚕ll圈O 32机动车流量大小嚣夏至嚣嚣夏耍蠹噩要漫翼嚣嚣耍蒌鹜娶娶窭嚣要图1 23带咖啡座的建筑界面夏至量!圈0 29图2环境要素变量系数值Fig2 Value ofwalking environment variables和离退休人群为主，青年和中老年分别占l；L400Jo$D60。从家庭类型来看两代同居较多占比41。从居住时间来看，3年以下、310年、10年以上的人数分别占比36、40和24。样本整体结构较为均衡，基本满足模型分析的要求。初步分析发现休闲步行是常见的市民休闲活动之一。与

17、休闲步行直接相关的是散步，快走、跑步、遛狗、逛公园，占比63：而使用健身器材逗留闲坐、陪小孩、棋牌活动球类活动、广场舞健美操和钓鱼都与步行环境的空间节点有关，与休闲步行活动间接相关，因为这些活动均是步行到一定场地之后的停留活动也可以看作是休闲步行活动的一部分占比37。此外，休闲步行活动强度较高。这是通过步行活动频率较高、步行时间上存在高峰时段，以及步行时耗较长所体现的。步行活动的平均次数为1 2054次天(中位数一众数一，标准差=O 64104)，82的人每天步行一到两次。休闲步行起始时间分布主要集中在早上06：00蛰J07：00和晚上1 9：OO左右两个时间段。休闲步行活动时耗的分布表明其活

18、动强度高峰持续的时间86的人步行时间持续12h左右。4行为偏好结果分析针对1 268次虚拟步行环境选择记录进行模型拟合建立离散选择模型构建效用函数研判各影响要素权重关系。根据随机效用理论行人选择对其效用最大的步行环境情景。步行环境效用定义为：其中：V为步行者从步行环境所能获得的总效用G【表示各步行环境变量X的效用系数。定性变量做虚拟变量处理。研究发现部分步行环境变量统计显著性不足，按显著度从大到小的顺序依次去掉不显著的变量重新建模直至所有变量都显著为止(显著度小于0 1)从而精简模型。模型的总体拟合优度(Mc FaddenS LRI)为0 1 8，平均预测准确率为48(表2)。步行环境要素的影

19、响程度是通过变量系数的绝对值反映的。机动车流量大小是影响最大的因素其次是遮荫情况、人流量大小、有效通行宽度、人行道界面情况和是否途经公园(图2)。研究不同人群的休闲步行环境偏好有助于深入理解步行环境选择行为的多样性。从比较不同步行者的性别、年龄和地区三方面的模型结果来剑型翌习司习器四百一噱一，一赫斟潜造。一可；z兰zoRE吊E一017芏F糟1雌鹊罄o广41zoomP_017X口。M=V万方数据表3不同年龄休闲步行者行为模型拟合结果Tab3 FiUing result ofthe environment choice model ofdifferent age青年 中年 老年变量变量系数值 P，

20、显著度 变量系数值 P显著度 变量系数值 P，显著度咖啡座建筑界面(是=1) 0 99220 0 OO -0 39223 0 011 9人行道界面橱窗建筑界面是=1) 0 63506 O 0000有效通行宽度 宽(是=1) 0 46266 O 0000 0 22785 0 0518车流量大小 少(是=1) 0 72648 0 0000 1 67238 0 0000 1 721 14 O 0000人流量大小 少(是=1) 0 41 287 0 0092 0 67188 0 0000遮荫情况 多(是=1) 0 79288 O 0000是否经过公园 是(是=1) 0 32354 0 O。26是否经过

21、街头广场 是(是=1) 0 22686 0 0357是否有座椅 有(是=1) 0 33573 0 0349对数似然数 -364 8689 190 3251 -293 9293模型拟合优度 0 10762 0 2591 9 0 33784注： “一”说明变量系数因统计不显著而被剔除。看按年龄划分人群的模型解释能力提高很多说明年龄对休闲步行环境偏好影响最大。按照年龄进行分类，分别建立青年、中年和老年三个模型(表3)，模型的拟合度分别为0 110 26和0 34中年和老年的模型拟合度优于之前的总体样本结果相比全样本模型解释能力更好更准确地反映各类人群的偏好特征。从模型的系数可以看出，不同年龄的休闲步

22、行者关注的环境要素不同其偏好程度也有所不同。青年人最偏好带咖啡座的建筑界面在年轻人的价值观念里面，路边的咖啡座是一种文艺情调以及品质生活的象征而老年人则认为自己并不会去喝下午茶，咖啡座反而占用了人行道的空间。老年人最在意车流量大,J,ID遮荫情况而中青年对遮荫情况的偏好并不显著。相对中老年人，青年人更加关注休闲步行活动是否途经公园和街头广场，可见适当布置步行活动设施对青年的吸引力会增强。另一方面来说，不同年龄段的人群都较为关注机动车流量的大小情况，这与全样本模型的结果一致。5在城市步行空间改善中的应用选择鞍山新村周边地区作为研究案例应用模型结果进行分析评价。不考虑居住小区内部的步行道只涉及居住

23、小区外部的城市道路人行道步行环境的评价和优化。以相同水平的步行环境的最长可能路段为基本单元进行分段并编号。5 1 休闲步行环境现状评价评价休闲步行环境，要在量化步行环境要素的基础上结合离散选择模型，估算步行环境效用。根据生活经验，休闲步行过程中会选择步行环境相对好的一侧故选择步行环境要素水平较高的一侧进行评价。鉴于评价是针对各个路段客观物质环境的步行路径长度和人流量大小两个变量不属于考虑范畴。以理论的最优路段效用和最差路段效用作为极大值和极小值平均划分四个取值区间将步行环境分成”优秀”、 “良好“、 “中等”较差“四个等级，对于步行环境进行整体评价(图3)。鞍山新村周边地区步行环境整体状况较好

24、。大约一半的道路步行环境等级为“优秀”或者”良好”。最为典型的是苏家屯路，车流量不大人行道有效通行宽度充足，遮荫状况很好，图3步行环境现状评价Fig3 Evaluation of current walking environment一鲨捌H嚣*算H：昊丑卅苣一忡叫彳亍泮壶立子墨弈西峙彳亍引赫潜啡窜甜万方数据规划研究图4改善措施实施后步行环境评价Fig4 E、+aluation of walking environment after improvement运与实际观察结果致。步行环境等级为“中等”水平的路段较多包括大连路、控江路全部路段四平路、铁岭路、阜新路、鞍山路彰武路本溪路、锦西路、抚顺

25、路、江浦路和打虎山路的部分路段。其中四平路和大连路为城市主干道车流量较大，不适宜步行。江浦路和控江路是城市次干道，虽然是橱窗建筑界面遮荫情况不错但是路边摩托车和自行车停车对步行空间影响较大；彰武路问题类似而且部分建筑的车行出入口穿越人行道带来人车关系混乱i而本溪路、阜新路鞍山路铁岭路抚顺路和锦西路车流量较大人行道有效通行宽度不足情况较为类似。步行环境等级为”较差”的路段为江浦路，中山北二路等外围交通性干道以及锦西路、抚顺路和彰武路等部分路段。交通性干道车流量较大且速度较快交通噪声和空气污染造成步行舒适性不足且部分路段没有遮荫行道树加之连续围墙的表4典型路段步行环境改善措施及效果举例Tab4 M

26、easures and effects ofwalking environment improvement街道界面也非常无聊乏味与生活经验相吻合。52改善措施效果评价基于模型中的步行环境要素参数，以。行人效用提升最大化”为目标可以估计步行环境改善措施的实施效果。以彰武路部分路段为例现状步行环境效用为0 68评价等级为”中等”存在的主要问题是车流量过大和有效通行宽度不足。针对以上问题具体措施有两个：一是减少过境交通量引导车流量分流；二是增加有效通行面积，自行车竖向集中停车。考虑行人步行环境偏好，改造措施优先采取前者，这时步行环境效用为1 91评价等级为”良好”因此需要进一步采取集约有效停车措施提

27、升步行环境质量改造后步行环境效用为223，评价等级为“优秀”。选取步行环境现状“较差“和。中等”的路段进行改造研究区域外围交通性道路步行环境改造目标为。中等“内部生活性道路的步行环境改造目标为”优秀“。判断步行环境的核心改善措施并估算改善效果。四平路大连路、控江路、江浦路彰武路、鞍山路、锦西路本溪路和中山北二路的部分路段，使用单一改造措施不能达到预期效果故进一步采取其他措施改善步行环境。步行环境改善之后鞍山新村周边地区内部大部分路段步行环境达到。优秀”外围交通性道路步行环境均达到“中等”(图4)。可见有针对性地选择最大化效用提升的改造措施能够有效提高步行环境水平。表4选择典型路段举例详细说明改

28、善措施和实施效果。实际操作中不同措施的实施难度也有所不同。因此步行环境的改善措施优先次序宜综合考虑实施效果与改造难度来综合判断。6结论本文以调查问卷为基础应用叙述性偏好法路段 现状环 步行环境 改善后环 改善后环 效用编号 所属道路名 优先改善环境要素 改造措施举例境效用 现状评价 境效用 境评价 变化行道树树池铺设便1 四平路 0 42 较差 有效通行宽度 1 02 中等 0 60于通行的盖板2 大连路 0 68 中等 有效通行宽度 集约有效停车 1 28 中等 0 603 江浦路 0 26 较差 遮荫情况 增设遮荫措施 0 97 中等 O 714 中山北二路 0 较差 遮荫情况 增设遮荫措

29、施 O 71 中等 0 71机动车流量大小+ 引导车流量分流+集5 彰武路 O 68 中等 2 23 优秀 1 55有效通行宽度 约有效停车6 鞍山路 0 42 较差 机动车流量大小 引导车流量分流 1 97 良好 1 55一薄斟浴壁。一TY卫LAz兰zoRE而vvEN017椅艟|4|1瞎艟。菇o广|4|1zom017万方数据(SP)设计虚拟步行环境选择行为调查探索步行环境偏好特征。本研究中SP法的两点应用创新包括：对环境要素的水平差异组合进行实验设计大大减少选择方案的生成数量；采用图文并茂的问卷表达形式利用图片细致入微地表达步行情景所包含的要素及其水平，直观易懂，并辅以文字准确传达图片信息。

30、在此基础上，构建离散选择模型进一步定量探讨行人对于休闲步行环境的偏好机制结果表明步行者最为关注的步行环境要素是机动车流量大小其次是遮荫情况、人流量大小、有效通行宽度、人行道界面情况和步行环境是否途经公园。该研究将步行环境改善效果的定量评价方法应用于案例地区为针对性地改善步行环境提供了一种行为视角的新思路。注释(NotesAbu Dhabi Urban Street Design Manual中指出人行空间至少要】8m宽。我国城市步行和自行车交通系统规划设计导则规定在居住区支路人行道单侧宽度为2545m之间。本研究认为5m是人行道宽窄感知的分界点。机动车流量大小与步行环境的舒适程度呈负相关，带来

31、安全、噪声和空气污染问题。机动车车流量计量方式有平均日交通量、小时交通量、高峰小时交通量等。上海市四次全市性综合交通调查报告指出，2009年上海市早晚高峰出行时间段出行量占总量比重为517。采用高峰小时机动车流量作为评价标准。机动车车流量通过观察难以衡量，需要借助其他数据作为评价标准。交通拥堵与道路服务水平中“拥堵”的其中一个界定指标是行车密度小于4辆小汽车的车身长度。此外，Abu DirIabi Urban Street Design Manual提出社区的机动车速应降低至25kmh以下。Better Streets，Better Cities：A Guide to Street Desig

32、nin Urban India中，人行道服务水平的相关研究将行人空间、流量和速度作为衡量标准，认为行人面积大于57m2人时，有足够的面积可供行人自由选择步行速度、绕行其他行人和避免与其他行人冲突。参考上海市林荫道评定办法(试行)中规定的林荫道的标准，即人行道及非机动车道的绿荫覆盖率迟90以上，四车道以下的机动车道路绿荫覆盖率应达50以上，四车道及以上的机动车道绿荫覆盖率应达30以上。Pedestrian characteristics study in Singapore等文献指出，正常人的平均步行速度为5kmb。参考文献(References)1 MANLEY A FPhysical Act

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