歷史文化街區步行性分析方法研究

崔　瑩　過秀成　鄧一凌　馬巧英

東南大學，交通學院，南京 210096

歷史文化街區步行性分析方法研究

崔瑩過秀成鄧一凌馬巧英

東南大學，交通學院，南京 210096

步行不僅是歷史文化街區的主要出行方式之一，更是其保持活力、可持續發展的重要載體。本文結合現有研究，針對歷史文化街區的環境特征和步行需求，提出了兼顧可達性、安全性、便捷性、舒適性和審美性的步行性評價指標體系及數據調查方法。通過構建模糊關系矩陣和隸屬度函數，實現了感知指標和環境指標間的轉化。利用層次分析-模糊綜合評價法建立了歷史文化街區步行性分析模型，并運用模型對南京夫子廟地區的步行性進行了分析和評價，對其制訂合理改善目標、確定現有步行設施的不足和改善潛力等方面提供了參考依據。

城市交通；步行性；層次分析-模糊綜合評價；歷史文化街區

0 引 言

“歷史文化街區”是指經省、自治區、直轄市人民政府核定公布的保存文物特別豐富、歷史建筑集中成片、能夠較完整和真實地體現傳統格局和歷史風貌，并具有一定規模的區域[1]。步行系統作為歷史文化街區得以生存和發展的主要載體，是維持和保護街區空間形態和街巷肌理的物質根基，同時也是歷史文化街區活力的重要支撐。分析歷史文化街區的步行性，是歷史文化街區制訂合理改善目標、確定現有步行設施的不足和改善潛力、確定規劃建議項目的優先級、評價規劃和項目實施效果等的重要基礎。

目前，影響步行環境的因素構成方面成果較為完善，包含了用地布局、路網形態和城市設計品質等多個類別[2]。分析方法上，國外成果主要集中在人行道等設施的服務水平方面，研究與實踐經驗都較為豐富[3-4]；國內研究則多數借鑒統計數學模型分析問卷數據以得出步行環境的影響因素[5]，但研究多側重于客觀設施使用情況的調研，而較少涉及步行者對步行環境的感知和體驗。

相較于微觀步行環境評價，步行性的研究尚處于起步階段。結合現有成果，本文定義步行性為：步行環境對于步行者的友好程度以及步行者對環境中步行體驗的評價[6-7]。國外既有研究大多基于交通與建成環境調查[8]、步行者感知調查[9]或設施可達性[10]來分析以社區為主的步行性。考慮到我國的歷史文化街區在步行環境、人的感知與訴求等方面與其他用地存在一定差異，因此本文擬針對其特有的步行環境和需求，建立一種能綜合考慮設施供需及行人感受的步行性分析方法。

1 歷史文化街區步行性評價指標體系

1.1評價準則

馬斯洛理論把需求分成生理需求、安全需求、歸屬與愛的需求、尊重需求和自我實現需求五類[11]。借助馬斯洛需求理論，步行需求可類比為五個主要方面，即有路可走、安全行走、便捷行走、舒適行走、愉悅行走。基于此，確定歷史文化街區步行性評價指標體系的準則層為：可達性、安全性、便捷性、舒適性和審美性。

1.2評價指標

根據已有研究并結合國內歷史文化街區步行需求及步行環境特性，建立如表1所示的評價指標體系。

表1　歷史文化街區步行性評價指標體系及數據調查方法Tab.1 Evaluation index system and data collecting method of walkability for historic conservation area

續表1　

歷史文化街區一般位于歷史城區，發展歷史悠久，普遍具有道路資源有限、交通需求量大、飽和度高、沖突嚴重等特點，為使評價結果更突出地反應不同街區或街區不同時段間的步行性差異，二級指標的選取側重于步行者對步行環境感知和體驗的衡量，而未涉及諸如行人流量、機動車流量、人行道寬度等在常規人行道服務水平評價中使用的指標

2 調查設計

2.1行人感受調查

對于涉及行人感受的9個感知指標，宜采用問卷調查的形式獲取數據。問卷調查中的相關陳述需將關鍵點包含以供行人判斷，通常使用五個回應等級：“非常同意”、“同意”、“不同意也不反對”、“反對”和“強烈反對”。

需注意指標較多時，同一形式問題的反復出現易引起調查者的厭煩心理而導致數據偏差，宜采用正反語義兩種形式交錯進行，以最大程度避免問卷設計對結果的干擾，樣表如表2所示，統計時應完成李克特（Likert）量表向語義量表的轉變。

表2　歷史文化街區步行性評價行人感受調查樣表Fig.2 Sample questionnaireon on people’s perception of walk ability within historic conservation area

2.2步行環境調查

除行人步行感受外，歷史文化街區評價指標體系中還包括4個環境指標：其中，步行網絡密度、步行專用道比例、對外連通性可利用城市綜合交通規劃現狀數據計算得到；綠蔭/廊道覆蓋率等指標可采取工作人員現場調查評分的形式，具體表格依照實際情況設計。

3 建模方法

歷史文化街區步行性評價指標體系中指標數量多，類型龐雜，且具有模糊性。選取的評價方法應能較地的消除感知數據和環境數據之間取值的差異，綜合考慮與被評價事物相關的各個因素。模糊綜合評價法能應用模糊關系合成的原理，從宏觀角度綜合評判多個影響因素；層次分析法能利用較少的定量信息使決策的思維過程數學化。將模糊綜合評價法和層次分析法結合起來，可使評價結果更加符合實際。

3.1權重確定—— 層次分析法

首先，根據評價指標體系建立相應的層次結構。由于準則層要素較少，兩兩判斷矩陣的構造主觀性較強，計算過程粗糙，建議通過問卷得到的若干序列，定義級差后整體加權得出權重。而各準則下可依據專家意見建立9個標度的判斷矩陣其中k和m的取值由指標體系決定。計算判斷矩陣的最大特征根maxλ和特征向量 W，并進行一致性檢驗，取CR<0.1。綜上得出各指標及準則層權重。

3.2量化評分—— 模糊關系原理

（1）環境指標評分

環境指標依據所確定的評價取值區間，假設各關鍵節點之間隸屬度成線性變化，建立相應的隸屬度函數則指標評分為：

由此，將環境取值轉化為評分數值。

（2）感知指標評分

為消除感知指標與環境指標間評分程度不同而導致的結果偏差，應通過評價集在評分論域 V上的模糊隸屬關系，構造出合理的模糊關系矩陣，實現從抽象模糊概念到具體數量評分的轉化。方法是在問卷中同時設置定量評分和定性評價，根據其關系設立論域U及對應得分區間。統計評價i在得分區間j的頻數rij構成模糊關系矩陣R。設在論域V上的模糊評估結果歸一化為模糊集合Xi，則在論域U上相應的評分向量為：

式中，·—— 矩陣點乘運算

最后采用加權平均法，即論域V與矩陣的積為感知指標的指標評分使離散滿意度論域上的模糊子集清晰化。

3.3綜合評價模型

4 實例分析

夫子廟歷史文化街區位于南京老城城南地區、秦淮河畔，是典型的明清傳統建筑風貌。本次研究范圍依照《南京歷史文化名城保護規劃》中相關條例確定。

4.1問卷調查結果

本研究在夫子廟歷史文化街區的7個人流集散點發放了總問卷653份，回收有效問卷620份。行人步行感受從很差到很好依次量化為1～5分，各指標在語義轉換后的評分數據及量化后的均分和標準差情況如圖1所示。

圖1　行人感受數據描述性分析Fig.1 Descriptive analysis on people perception data

排序法能有效提高低維度體系權重取值的準確度。本次調查中，有效排序問卷共560份，數據描述及權重計算如表3所示。中位數集中在第三位，說明準則層間無顯著差別，因此排序級差取1，即第一位得5分，第5位得1分，計算各權重指標如下：

表3　準則層權重確定Tab.3 Weight determination of first class indicator

為確定模糊關系矩陣，統計620份有效問卷中描述與評分的對應關系如表4，歸一化后構造模糊關系矩陣R，用于行人感受量化。

表4　模糊關系問卷數據Tab.4 Data of fuzzy relation

4.2實地調查結果

夫子廟歷史文化街區步行網絡如圖2所示。其內部為商業步行區，外圍道路中只有南部琵琶巷路外停車場與進行地鐵施工的平江府路段無步行專用道或已損壞。對外公共交通設施包括了軌道及地面公交站點、出租車停靠站等，因篇幅有限圖中僅顯示前者。綠蔭和廊道覆蓋的人行道情況也如圖所示。

圖2　實地調查數據Fig.2 Data of field survey

4.3評價結果分析

由排序法和層次分析法分別確定一、二級指標的相應權重，利用模糊關系矩陣R對感知指標進行轉化，通過隸屬度函數對環境指標進行評分，最終得到如表5所示的步行性評價概況。

貢獻度排序反映了指標對評價結果的影響程度，而得分則反映了各項指標的實地情況。本次調查中貢獻度最高的5項指標依次為：指路系統、機動車行為、路面平整度、易識別性和步行網絡密度，而路面平整度和機動車行為的指標得分較低，說明這兩項內容直接影響了夫子廟歷史文化街區步行性水平的提高，需引起有關部門重視。

表5　夫子廟歷史文化街區步行性評價Tab.5 Walk ability evaluation result of Fuzimiao historic conservation area

5 結 論

本文針對我國歷史文化街區的步行需求建立了步行性評價指標體系，并運用AHP-模糊綜合評價法建立了分析模型，對指標的貢獻度、得分及總體進行了綜合評價，對其制訂合理改善目標、確定現有步行設施的不足和改善潛力等方面提供了參考和建議。評價指標體系是步行性分析模型的核心，未來可結合不同地區特點改進指標體系的構成；層次分析法與主觀決策人的專業水平有關，權重的確定方法有待深入探討。良好的步行性有助于改善城市環境，傳承歷史文化，使歷史文化街區可持續地發展，本文的研究為歷史文化街區規劃設計方案的制定和實施效果的評估提供了參考依據。

[1] 國務院. 歷史文化名城名鎮名村保護條例[EB/OL], (2008-04-22)[2008-04-29]. http://www.gov.cn/flfg/ 2008-04/29/ content_957342.htm.

[2] Frank L. D., Sallis J. F., Conway T. L., et al. Many pathways from land use to health: associations between neighborhood walkability and active transportation, body mass index, and air quality[J]. Journal of the American Planning Association, 2006,72(1): 75-87.

[3] Dowling R., Flannery A., Landis B., et al. Multimodal level of service for urban streets[J]. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2008, 2071(1): 1-7.

[4] Transportation Research Board. Highway capacity manual. (5th Edition)[R]. Washington, DC: National Research Council, 2010.

[5] 陳泳,何寧. 軌道交通站地區宜步行環境及影響因素分析——上海市 12個生活住區的實證研究[J].城市規劃學刊，2012，(6): 96-104.

[6] Manaugh K., El-Geneidy A. Validating walkability indices: How do different households respond to the walkability of their neighborhood? [J]. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2011, 16(4): 309-315.

[7] Cerin E., Saelens B. E., Sallis J. F., et al. Neighborhood environment walkability scale: validity and development of a short form[J]. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2006, 38(9): 1682.

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[10] Krambeck H. V. The global walkability index[D]. Massachusetts Institute of Technology, 2006.

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（中文編輯：劉娉婷）

A Method to Evaluate the Walkability of Historic Conservation Area

CUI Ying GUO Xiu-cheng DENG Yi-ling MA Qiao-ying
School of Transportation， Southeast University，Nanjing 210096， China

Walking not only is one of the main trip modes in the historic conservation area，but also is a important way to keep the area’s vigour and a significant influence on its sustainable development. According to the demand and characteristics of walking in historic conservation area， this paper proposed an evaluation index system with data collecting methods on walkability， given consideration to accessibility， safety and security，convenience， comfortation and aesthetics. Then， an analysis model on walkability of historic conservation area based on AHP and fuzzy comprehensive evaluation was established with both perceptive and environmental data， which was transformed through a fuzzy relation matrix from the field survey data， and membership functions correspondingly. At last， the analysismodel was applied to analyze the walikability of the Confucius Temple of Nanjing， which made great contributions to setting target of improvement， defining the existing deficiencies and improved potential and so on.

Urban traffic， walkability， the analytic hierarchy process-fuzzy （AHP）comprehensive evaluation， historic conservation area

U491.2+26

A

1672-4747（2015）01-0051-07

10.3969/j.issn.1672-4747.2015.01.009

2014-06-01.

西部交通戰略與區域發展研究中心項目（XJQ010）；綜合運輸四川省重點實驗室項目（B01A1202）；中央高校基本科研業務費專項資金科技創新項目（A0920502051413-108）。

崔 瑩（1991-），女，漢族，江蘇鎮江人，東南大學碩士研究生，研究方向為城市步行與自行車交通規劃。