社區居民適宜步行距離閾值研究

王　寧，杜豫川（同濟大學 道路與交通工程教育部重點實驗室，上海 201804）

社區居民適宜步行距離閾值研究

王寧，杜豫川
（同濟大學 道路與交通工程教育部重點實驗室，上海 201804）

為研究社區居民適宜步行距離閾值，在上海市進行小區內RP(Revealed Preference)調查，通過詢問居民前往某處目的地的出行方式，實際測量居民住處到目的地的距離，得出步行距離；然后在虹橋火車站進行可接受步行時間的調查。綜合步行距離和步行時間的數據，結合偏態分布與距離衰變方程的分析方法，得出適宜步行距離與步行使用率的關系式，并通過計算得到了距離閾值。結果表明，由可接受步行時間調查計算得到的極限步行距離閾值為1 500m，適用于城市規劃的整體設計階段；由步行距離調查數據計算得到的極限步行距離閾值為950m，可用于具體功能區的選址及交通銜接方式的選??；選取步行累計使用率為10%時對應的步行距離787m為適宜步行的距離閾值。

城市交通；步行距離閾值；RP調查；偏態分布；距離衰變函數

1　問題分析

步行不僅被認為是一種出行方式，還被當作城市宜居性的反映[1]。隨著我國機動化進程的迅猛推進，人們對于步行設施的關注還存在很大的局限性[2]。由于步行距離設計值不合理，步行設施不能夠很好地吸引客流，因此需要對居民步行出行的適宜距離進行評估，在規劃設計中使步行設施能夠滿足居民的使用要求以吸引客流，引導提升步行這一出行方式的比例，這就是本文的出發點。

步行與建筑和社會環境的特點有密不可分的關系，受到包括目的地距離、安全性等社會屬性以及其他步行者行為在內等因素的影響[3]。在過去20年美國的研究中，400m（0.25mile或者5min步行時間）之內，大多數美國人會選擇步行而不是開車[4]，并且該距離被很多研究引用為可接受步行距離[5]。美國人的平均步行距離和時間在2011年為0.62mile和16min[6]，而在2009年為0.61mile和12min[7]。適宜的步行距離也有利于換乘系統吸引客流[8]。在Poskey J.2003年關于快速交通的TRB會議論文中，400m被認為是公共汽車站設置的合理范圍[9]。從土地利用的角度，新建居住單元與其他功能單元相結合的最佳步行距離是450min（出行者步行10min距離）[10]。

國內對于慢行交通中步行距離的研究涉及較少，彭群潔[11]提出步行優勢出行距離為0.8~1.5km之間，夏天[12]在其碩士論文中指出在通勤、上學等其他出行中，步行交通承擔著1~2km以內的出行。但是研究沒有給出具體的步行距離的調查計算方法。同時在一些研究中，步行時間也被用于代替步行距離[13]，但是由于步行速度的差異性，會出現很大的估計誤差。因此，步行距離閾值的計算需要同時考慮步行出行距離和時間。

在獲取適宜步行距離的方法上，由于感知距離和客觀實際距離的差異，很難對步行距離的分布進行有效的估計?？紤]以上情況，對SP調查和RP調查兩種方法進行比選，SP方法在交通行為的調查中被廣泛應用，并且能夠用于在假設情景下的行為反應的調查，但SP調查存在被調查者在設定情景下，回答結果并不是其在實際情況下的選擇的問題，較容易受主觀因素的干擾[14]。在步行距離的調查過程中，主要詢問的是居民現實生活中的步行距離，應當盡可能地減少主觀因素的影響，以更好地得到居民實際的出行行為特征，因此，本文采用RP調查方法進行研究。

在描述受距離變化影響的要素時，常采用距離衰變方程[15]。本文在對調查結果的處理過程中，就采用距離衰減函數進行分析，提出適宜步行距離與極限步行距離兩個概念，得出具體的步行距離范圍及其適用范圍。

2　調查簡述

現實中很難對居民實際的步行出行距離進行很好的評測，因此本文進行了上海市小區內RP實際調查，尋求更為準確的居民步行出行適宜距離。首先進行小區內及周邊環境調查，繪制社區詳細平面圖，并選擇小區周邊生活以及出行設施作為出行目的地；之后將被調查者已有出行行為作為研究內容，問卷相應問題的具體設計形式為：“您去小區門口的華聯超市購物，通常采用什么交通方式？”，其中“華聯超市”代表不同的出行目的地；同時問卷中詢問被調查者在小區中的具體居住地址，由調查者在地圖上測量被調查者居住地址與不同出行目的地之間的路徑距離，得出相應的出行距離；最后結合被調查者所選擇的出行方式進行結果分析。

在問卷的設計過程中，只考慮在理想狀況下的居民步行選擇情況，不考慮例如天氣、負重、步行道路情況等客觀因素，同時不單獨對個人收入、年齡等個人經濟社會屬性進行分析，得出適用于較為廣泛社會經濟屬性居民的步行距離閾值。

同時，設計額外問卷加入“可接受最長步行時間”作為極限步行距離的參考調查數據。

2.1調查地區選取

考慮因素：在調查中固定出行端點的一端，即目的地，那么就需要另一端（該調查中為出行者在小區內的居住地址）能夠有更多的距離選擇，這就要求小區具有一個較大的面積來獲取更多的距離值，同時小區內的入住居民基數大，且具體住址能夠較為均勻地分布在小區中。

經過以上的綜合考慮和實地的考察觀測，研究對象選取為：（1）寶山區的錦秋花園，目的地選擇小區門口附近的聯華新新超市、錦秋站公交車站、地鐵7號線上海大學站三個地點；（2）徐匯區云都新苑住宅群，目的地選擇龍漕路四東路公交站、餐飲飯店、便利水果店3個地點。供選擇的交通方式有步行、自行車、電動車和私家車4種，其中私家車只是考慮搭車的情況。各目的地距離小區出口均有200m左右的距離。

為了便于測量距離，將小區劃分為不同距離區塊，能夠方便地劃分調查任務以及距離的大致范圍。距小區大門起劃分距離段（以100m為一個距離段），對于錦秋小區，每段發放25份調查問卷；對于云都新苑，每段發放15份問卷。

關于“可接受最長步行時間”的調查，由于上海市的各種交通方式比較全面，因此本調查選取居住在上海的居民作為調查對象。考慮到調查地點能夠詢問到的居民最好需要能夠覆蓋上海市各個區，因此需要選擇人流集散地。經過綜合考慮選擇將上海虹橋火車站作為主要的調查地點，在后期數據篩選過程中再剔除非上海居住人口就能得到較為全面的調查結果。

2.2調查結果篩選、整理

在整個調查過程中，錦秋花園發放問卷230份，回收226份，有效問卷195份；云都新苑發放問卷150份，回收150份，有效問卷130份，具體的調查結果人數統計見表1。

表1　調查結果人數統計（單位：人）

其中，獲取步行出行距離數據588份。

“可接受最長步行時間”調查回收的208份問卷，經過篩選，最終的有效問卷數為155份，有效率為74.5%。

3　步行距離閾值評測

提出兩種步行距離的標準：極限步行距離與適宜步行距離。極限步行距離是指居民在該距離范圍內可以步行出行，而適宜步行距離是指居民在該范圍內更愿意選擇步行出行。

3.1極限步行距離

3.1.1基于步行時間數據

在對比分析之前，需要對調查數據再進行處理，包括對極限步行時間這一近似正態分布的單樣本進行t檢驗，來確定其置信區間的范圍。

具體的計算過程如下：

155個調查樣本（n=155）的平均步行時間μ=27.24min，標準差s=20.88min，均值標準誤差=1.677，自由度n-1=154，同時查表得雙側t0.05(155)=1.975。

根據t檢驗統計量計算公式：

式中：t為樣本平均值與總體平均值的離差統計量；x為總體平均值。

計算得出：

由于是雙側t檢驗，所以95%的置信區間為（27.24-3.31，27.24+3.31），由此計算出總體均值的95%置信區間為（23.93，30.55）（單位：min），即總體樣本的極限步行時間有95%的可能性落在（23.93，30.55）（單位：min）的區間內。

按照普通人的步行速度以4~5km/h計算，取步行時間95%置信區間的下限23.93min，則通過步行時間得出的居民極限步行距離約為1 500m。

3.1.2基于步行距離數據

繪制588份步行出行距離分布頻數條形圖，以得出步行距離的遞減規律，頻數條形圖如圖1所示。

可以看出整體分布情況呈偏態分布，對于偏態分布，本文主要采用百分位數法進行分析，計算公式為：

式中：Px為百分位數的一種位置指標；L為第x百分位數所在組的下限；f為第x百分位數所在組頻數；i為第x百分位數所在組組距；c1為小于L組段的累計頻數；n為總頻數。

本文距離只以最大為臨界值，所以只需計算單側距離范圍，即計算P95，將有關數據代入式（2），得：

圖1　步行距離分布頻率直方圖

即，有95%的步行出行距離集中在950m之內，也就是極限步行距離為950m。

3.1.3對比分析

從步行時間調查中得到的結論是極限步行距離為1 500m，而步行距離調查中得出的步行距離為950m，之間的差距很大，其具體原因為：1 500m是根據出行時間計算分析得到的意愿值，而對出行時間的感知受到主觀因素的影響很大，比如在身體較為疲憊的情況下會感覺時間比較長，在擠公交車或者換乘交通的時候同樣會有時間上的錯覺。因此在調查中出行者感知的意愿極限步行時間為27min，但是實際上當其步行不到27min時就會產生已經度過了27min的感覺，也就是說調查得到的結果是偏大的，但是具體的誤差值，就要涉及到心理學的分析方法。

綜上所述，根據步行時間調查得出的1 500m極限步行距離主要可以用于城市規劃的整體設計階段，綜合考慮各功能區的內部布局；而根據步行距離調查得出的950m極限步行距離，可以用于具體功能區的選址以及交通銜接方式的選取，最大限度地發揮步行的低碳節能優勢。

3.2適宜步行距離

前文中主要調查分析得到了居民出行的極限步行距離，但是在實際中，居民在還沒有達到極限的步行距離時已經會考慮用其他方式替代步行，即適宜步行距離要小于極限步行距離，這一節將從步行的累計使用頻率與距離之間的關系來說明適宜步行距離。

綜合考慮588份步行距離數據，根據不同距離段內的頻數，計算累計頻率，也就是步行累計使用率，計算結果見表2。

表2　步行累計使用率分布表

繪制累計使用率U與距離的衰變函數曲線，如圖2所示。

圖2　累計使用率與距離衰變函數曲線圖

得出距離衰變函數為：

根據距離衰變函數可得：

式（4）和式（5）中：U為步行的累計使用率（%）；L為步行距離（m）。

步行距離與其相對應的步行累計使用率呈以常數e為底的對數關系，函數曲線不存在拐點，在實際的應用中，可以選取不同的步行使用率得出相應的適宜步行距離以滿足不同的需求。本文選取步行累計使用率為10%時對應的步行距離為適宜步行距離，此時選擇步行的人數只有10%，步行距離為787m。

結果說明：在787m的步行距離以內，居民選擇步行出行的可能性超過10%，而在787m之后，選擇步行的比例很低。787m的適宜步行距離對于大力推廣低碳慢行交通有很好的參考價值，能夠解釋在何種距離范圍下慢行交通系統會吸引足夠的適用人群來提高系統的使用率。

4　結論

在進行步行距離調查時，不是直接詢問居民出行的步行距離或者步行時間，而是通過詢問居民前往某處目的地的實際出行方式選擇，實際測量居民住處到目的地的距離，盡可能地避免主觀因素對調查結果的影響。

本文提出了兩種步行距離的標準：極限步行距離與適宜步行距離。極限步行距離是指居民在該距離范圍內可以步行出行，而適宜步行距離是指居民在該范圍內更愿意選擇步行出行。

步行時間調查得出的1 500m極限步行距離主要可以用于城市規劃的整體設計階段，綜合考慮各功能區的內部布局；而步行距離調查得出的950m極限步行距離，可以用于具體功能區的選址以及交通銜接方式的選取，最大限度地發揮步行的低碳節能優勢。

由步行距離調查得出10%使用率下的787m的適宜步行距離，對于大力推廣慢行交通有很好的參考價值，能夠解釋在何種距離范圍下慢行交通系統會吸引足夠的適用人群來提高系統的使用率。

同時本文還存在以下不足：

（1）調查的前提條件是不考慮例如天氣、負重、步行道路情況等客觀因素以及個人收入、年齡等個人經濟社會屬性，因此得到的結果是在理想狀況下的步行選擇行為，如果考慮以上因素，兩種步行距離閾值會產生一定的差異。

（2）在進行步行距離的調查時，沒有考慮往返距離對結果的影響，這會使步行距離的閾值估計值偏大。這兩項內容也是之后進一步研究的重點。

[1]Zacharias J.Pedestrian Behavior and Perception in Urban Walking Environments[J].Journal of Planning Literature, 2001,16(3):3-18.

[2]Yiling Deng,Xiucheng Guo,Mao Ye,et al.Building the Walkable City in China:Challenges and Plannings[C]//91st Annual Meeting of the Transportation Research Board. Washington D.C.:Transportation Research Board,2012.

[3]Yang Y,Diez-Roux A V.Walking Distance by Trip Purpose and Population Subgroups[J].American Journal of Preven?tive Medicine,2012,43(1):11-19.

[4]Atash F.Redesigning Suburbia for Walking and Transit: Emerging Concepts[J].Urban Planning and Development, 1994,120(1):48-57.

[5]Aultman-Hall L,Roorda M,Baetz B.Using GIS for Evalua?tion of Neighborhoods Pedestrian Accessibility[J].Urban Planning and Development,1997,123(1):7-10.

[6]Agrawal A W,Schimek P.Extent and Correlates of Walking in the USA[J].Transportation Research Part D,2007,12(8): 548-563.

[7]Pucher J,Buehler R,Merom D,et al.Walking and Cycling in the United States,2001-2009:Evidence from the National Household Travel Surveys[J].American Journal of Public Health,2011,101(1):310-317.

[8]Alan Hoback,Scott Anderson,Utpal Dutta.True Walking Distance to Transit[J].Transportation Planning and Technolo?gy,2008,31(6):681-692.

[9]Poskey J.TIFs,BIDs,and PRT:Applicability of Tax Incre?ment Financing or Business Improvement Districts to Build?ing Personal Rapid Transit[D].Stanford:Stanford Universi?ty,2002.

[10]J Hasse,R G Lathrop.A Housing-Unit-Level Approach to Characterizing Residential Sprawl[J].Photogrammetric En?gineering and Remote Sensing,2003,69(9):1021-1030.

[11]彭群潔.城市新區道路慢行交通系統規劃研究[D].武漢：武漢理工大學，2013.

[12]夏天.城市區域慢行交通系統化研究[D].北京：北京交通大學，2011.

[13]Colabianchi N,Dowda M,Pfeiffer K A,et al.Towards an Un?derstanding of Salient Neighborhood Boundaries:Adolescent Reports of an Easy Walking Distance and Convenient Driv?ing Distance[J].The International Journal of Behavioral Nu?triton and Physical Activity,2007(4):66.

[14]Mark Wardman.A Comparison of Revealed Preference and Stated Preference Models of Travel Behavior[J].Journal of Transport Economics and Policy,1988,22(1):71-91.

[15]Fortheringham A S.Spatial Structure and Distance-Decay Parameters[J].Annals of the Association of American Geog?raphers,1981,71(3):425-436.

Resident Walking Distance Threshold of Community

WANG Ning,DU Yu-chuan
(Key Laboratory of Road and Traffic Engineering,Ministry of Education,Tongji University, Shanghai 201804,China)

The RP survey was conducted in districts of Shanghai to get the data of walking distance threshold,by asking residents′trip mode to particular destination and measuring of the actual walking distance between the destination and residents′shelter.Another questionnaire was carried out at Hongq?iao Transportation Hub to get the acceptable walking time.According to the data of walking distance and acceptable walking time,combining skewed distribution methods and distance decay equation,relation?ship between reasonable walking distance and usage of walking was calculated and two walking distance thresholds were obtained.The results show that calculated according to the survey of acceptable walking time,the limited walking distance is 1 500 meters,which could be used in overall design phase of urban planning;calculated according to the survey of walking distance,the limited walking distance is 950 me?ters,which could be used in selecting the location of specific functional area and traffic connection mode;the 787m walking distance which corresponds to 10%walking cumulative utilization rate is cho?sen as reasonable walking distance threshold.

urban traffic;walking distance threshold;RP survey;skewed distribution;distance de?cay equation

U491.1

A

2095-9931（2015）02-0020-05

10.16503/j.cnki.2095-9931.2015.02.004

2015-01-21

國家高技術研究發展計劃（863計劃）（2012AA112402）

王寧（1990—），男，碩士研究生，研究方向為交通運輸規劃與管理。E-mail:wnpp12@163.com