基于行人感知的城市主干道步行系統服務水平評價

史林研 方詩穎 錢林波

摘?要：為了從行人感知的角度提高城市主干道步行服務系統的服務水平，建立以暢行性、安全性和舒適性為一級評價指標，以街道環境因素和交通特性因素作為二級評價指標的步行服務水平評價模型。以南京市新街口地區周邊10條主干道為研究對象，對模型參數的相關性進行擬合指數分析。結果表明：行人步行速度、機動車速度和機動車道總寬度與一級評價指標的相關系數小于等于0.3，處于無相關性或弱相關性范圍，刪除得到修正后二級評價指標。對服務水平、一級評價指標和二級評價指標進行線性回歸分析，得出各自變量的系數。研究結果表明，建立的步行服務水平評價模型合理，可用于城市主干道步行服務系統服務水平研究，為城市慢行交通相關部門采取針對性的改進措施提供理論依據。

關鍵詞：行人感知;步行交通;服務水平;評價模型

中圖分類號：U491文獻標識碼：A文章編號：1006-8023（2019）06-0091-06

Perception-based Evaluation of Service Level of Urban Main

Road Walking System

SHI Linyan，FANG Shiyin，QIAN Linbo*

（School of Automobile and Transportation Engineering， Nanjing Forestry University， Nanjing 210037）

Abstract：In order to improve the service level of pedestrian service system on urban arterial roads from the perspective of pedestrian perception， a pedestrian service level evaluation model is established， which takes the accessibility， safety and comfort as the first evaluation index， and street environmental factors and traffic characteristics as the second evaluation index. Taking 10 arterial roads around Xinjiekou area in Nanjing as the research object， the correlation of model parameters is analyzed by fitting index. The results show that the correlation coefficient of pedestrian walking speed， motor vehicle speed and total width of motor lane is less than 0.3， which is in the range of no correlation or weak correlation. After deletion， the revised secondary evaluation index is obtained. Linear regression analysis is carried out on service level， first-level evaluation index and second-level evaluation index， the coefficients of each variable are obtained. The results show that the evaluation model of pedestrian service level is reasonable， which can be used to study the service level of pedestrian service system on urban arterial roads， and provide theoretical basis for relevant departments of urban non-motorized traffic to take targeted improvement measures.

Keywords：Perspective of pedestrian perception; pedestrian traffic; service level; evaluation model

0?引言

步行交通是城市居民出行的方式之一，其零花費、高自由度的特點吸引了眾多出行者選擇。得力于近些年“綠色出行”“運動養生”理念的不斷推廣，居民在短距離出行選擇上，尤其是在市中心區域，越來越傾向于選擇步行。這樣的改變帶來環保利益的同時，也增加了人行道的負荷，不斷考驗著城市路網的承載能力和有關部門的管理能力。

作為城市道路評價體系中的一部分，人行道步行服務水平評價對組織和管理城市步行交通具有較高的指導意義。市中心主干道既承載著市中心居民交通集散的重任，同時還要滿足大量生活性交通需求。可見市中心主干道步行服務水平的研究具有現實意義。

現階段，國內外對于人行道步行服務水平的研究方法多數是基于機動車道出行服務水平評價方法，考慮諸多影響因素，采取觀測和調查的數據獲取手段，通過打分法[1]或者回歸分析法[2]確定人行道步行服務水平評價指標。現有評價方法多直接從道路設施和交通流對人行道步行服務水平進行推算，忽視了行人感受對人行道步行服務水平的直觀反應。評價的影響因素除了占有率和通行能力之外，還包括出行者心理和生理對諸多外在因素在安全、舒適和便捷等角度的感受[3]。

1?步行服務水平影響因素分析

人行道步行服務水平評價指標主要是指影響出行者步行的暢行性、安全性和舒適性的相關因素。以往研究表明，相關因素可大致分為以下兩方面。

1.1?道路斷面特性[4-6]

道路斷面特性由道路斷面形式和人行道路面設施兩部分組成，研究的是道路物理設施對行人步行的影響。道路斷面形式是指路面空間的分配方法，也就是側向隔離設施，包括機動車、非機動車隔離設施和行人、非機動車隔離設施。兩種隔離設施的組合使用，產生了4種道路斷面形式：

（1）無人行道、無非機動車道、機動車和非機動車和行人共用同一車道。

（2）無人行道、有非機動車道、機動車和非機動車交通分離，非機動車和行人在非機動車道上混行。

（3）有人行道、無非機動車道，利用高差將行人和非機動車分離。

（4）有人行道、有非機動車道，利用白實線、護欄或綠化帶將機動車和非機動車分隔，利用高差或護欄將行人和非機動車分離。

1.2?非機動車和機動車交通特性

非機動車、機動車交通特性與道路斷面形式息息相關，是否設置隔離設施會直接影響出行方式的速度和流量，進而對行人步行安全感產生影響，最終導致人行道服務水平的升降變化。

本次研究以第4種道路斷面形式（人行道、非機動車道、機動車道各自分離）為研究對象，選取南京市市中心新街口地區周圍10條主要干道為研究地點，調查內容分為以下3部分。

（1）道路寬度調查：每條道路以10 m為一個調查點，測量機動車道、非機動車道以及人行道的寬度。

（2）流量-速度調查：每條道路以5 min為調查周期，連續調查20組數據，共計100 min機動車、非機動車和行人流量-速度信息。

（3）問卷調查：在流量調查期間對所調查路段按男女1∶1比例隨機抽樣調查。調查內容包括：

①行人的個人特性——受訪者的年齡和性別。

②行人的分項評價——受訪者對其步行暢行性、安全性和舒適性的感受，分為5個等級，供受訪者選擇。

③行人的總體評價——受訪者在調查路段人行道步行時的總體感受，分為6個等級，供受訪者選擇，見表1。

2?步行系統服務水平評價模型

2.1?模型變量篩選與確定[7-11]

（1）根據問卷調查中分項評價和總體評價的結果，運用數理統計的方法計算人行道步行服務水平與評價分項之間的相關性，保留顯著性低于10%的評價分項作為人行道步行服務水平模型的自變量[12]。

（2）結合各影響因素的調查數據，運用數理統計的方法計算人行道步行服務水平評價分項與所有影響因素之間的相關性，保留顯著性低于5%的影響因素作為評價分項模型的自變量。

表2表示3個評價分項與人行道步行服務水平的線性相關程度，由此確定暢行性、安全性和舒適性作為人行道步行服務水平模型的自變量。

表3為3個評價分項與所有影響因素之間的相關程度，由此確定障礙物密度、行人交通量、人行道寬度和無障礙設施密度作為暢行性分項模型的自變量;機動車交通量、非機動車交通量、非機動車速度和非機動車道寬度作為安全性分項模型的自變量;樹蔭遮蓋程度和休憩設施密度舒適性作為舒適性模型的自變量[13]。

2.2?人行道步行服務水平模型

（1）建立人行道步行服務水平評價分項模型

基于198個交通流量實時觀測數據，通過對多個自變量和因變量暢行性、安全性和舒適性進行線性回歸分析，得出各自變量的系數，見表4。

根據表4可知，具體模型如公式（1）～公式（3）所示。

X1=0.407-2.340K1-0.019Q1+0.471 1D1+6.017K2。（1）

X2=0.963-0.004Q2-0.027Q3-0.052 1V+1.409D2。（2）

X3=-0.193+0.197K3+0.238K4。（3）

（2）建立人行道步行服務水平模型

基于198份問卷調查數據，通過對3個自變量暢行性、安全性以及舒適性和人行道步行服務水平進行線性回歸分析，得出各自變量的系數，見表5。

根據表5可知，具體模型如公式（4）所示。

PedLOS=-0.296+0.349X1+0.216X2+0.437X3。（4）

3?結果分析

3.1?模型分析

基于相關性分析和線性回歸模型的結果，分析7個街道環境因素和5個交通特性因素對人行道步行評分的影響，保留10個顯著因素，見表6。

將調查的198組交通量代入公式（1）～公式（3），得出198組人行道步行服務水平評價分項的值，得到人行道步行服務水平評價分項等級和與之對應的數值，見表7[14]。

將調查的198組交通量代入公式（1）～公式（4），得出198個人行道步行服務水平的值，綜合考量將中等人行道步行服務水平定為2.6，依據對稱性原則，得到服務水平等級和對應的數值[15]。

3.2?實例分析

選取本文實地調查區域內其他任意一條主要干道作為實例分析對象，按照前文所述調查方法進行數據搜集，利用公式（1）～公式（4）得出暢行性、安全性、舒適性分項和步行總體水平的得分，在表7和表8中找出與之對應的服務水平等級，用以評價某條道路或某片區域的人行道步行服務水平以及了解研究對象在暢行、安全和舒適3方面的優劣表現，之后可以根據表7對需要改進的街道環境和交通特性進行優化，結果見表9。

表9表示太平北路人行道在暢行性、安全性、舒適性和總體水平4個方面的得分及其對應的服務等級。道路步行環境較差，其中對于安全性和舒適性的評價較低，亟待改善[16]。

①安全性——存在4種改善方向，分別是：減少機動車交通量、減少非機動車交通量、降低非機動車速度和拓寬非機動車道。前3種可通過部分路段交通管制和交叉口信號配時優化等手段實現，最后一種，可以通過道路斷面形式優化達到。例如，將機動車、非機動車分隔帶的寬度縮減0.5 m，拓寬非機動車道寬度，安全性得分從2.14變為2.84，對應等級不變，但是總體評價得分從2.038變為2.189。

②舒適性——改善方案包括：增加沿路綠化程度和增設沿街長椅和花圃圓凳。例如：百米單人座指標增加5，舒適性得分從2.15變為3.15，對應等級從D提高到C，總體評價得分從2.189變為2.626。

通過以上兩個方面的優化措施，太平北路人行道服務水平從D級（不太滿意）提高至C級（可以接受），實際優化結果可能和理論結果存在出入，但是模型可以快速地揭示問題道路步行服務水平受限的主要方面和主要原因，并且能夠直觀地展示方案前后道路步行服務水平的變化情況。

4?結束語

本次研究利用數理統計方法對交通數據進行建模分析，結合道路斷面和交通流兩方面特性，進行人行道步行服務水平與3組評價分項之間、評價分項與所有影響因素之間的相關性檢驗，確定了人行道步行服務水平的評價分項及其包括的影響因素，在此基礎上建立評價人行道暢行性、安全性、舒適性和步行服務水平的數學模型，確定街道環境因素和交通特性因素對街道步行評分的影響，并得出暢行性、安全性、舒適性和步行總體評價的數值范圍及其對應的服務水平等級。論文提出的步行服務水平模型和人行道步行服務水平等級表對于國內研究城市步行交通和改善街道步行環境具有一定的現實意義。

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