天津市和平區生活服務設施可步行性評價★

葛蓓悅，朱鳳杰，王藝霏

(天津城建大學，天津 300384)

隨著城市化進程的加快，城市問題日益加劇，對城市經濟、社會、環境的發展都造成了負面影響，由此各國都在探索一條集約高效、綠色健康、可持續的城市發展道路。我國已轉向高質量發展階段，人民生活更加美好是我國2035年遠景目標。十五分鐘步行生活圈質量如何，即居住地附近是否生活服務設施齊全、出行方便是影響人民生活美好程度的重要因素。步行作為一種綠色無污染的出行方式受到了廣泛的關注，倡導步行出行已經成為打造高品質生活、高質量發展城市的主流。日常服務設施是人們出行的主要目的地，其空間配置對居民步行出行的意愿具有直接影響，因此對日常服務設施可步行性評價具有十分重要的研究意義，對推動我國發展集約型、智慧城市將產生深遠的影響。

美國學者于2007年提出了基于日常設施布局的“步行指數”(walk score)的概念，從設施類型和空間布局兩方面對街道的可步行性做出評判，計算考慮了步行距離衰減、街區長度、交叉口密度等影響因子，使測度結果更加精確。步行指數是目前學術界最具公信力的定量計量步行性的方法，已在一些發達國家廣泛應用。盧銀桃和王德首先在國內引入該方法，對步行指數的計算做出了詳細的闡述[1]，自此國內學者對該方法紛紛展開試驗并做出了一定的改進。吳健生等利用步行指數的測度方法對深圳市福田區生活服務設施配置的合理性做出了評估，對該區域設施優化具有重要參考價值[2]；黃萌根據我國國情對設施權重做出了相應的調整，計算了北京市豐臺區太平橋街道的步行指數，對太平橋街道可步行性進行了評價[3]；龍瀛、周垠等在此基礎上對成都街道可步行性進行了評價，并采用距離衰減系數計算簡化了步行指數的計算[4-5]。目前國內對于步行指數的測度主要用于評價街道的步行友好度，對于通過計算步行指數對十五分鐘步行生活圈生活服務設施的評價與優化方面尚有空間。因此本研究將通過定量測度提出生活服務設施布局的具體建議。

天津市街道整體規劃比較成熟，但比上不足比下有余，尤其是慢行出行仍然有需要改進的地方。和平區作為天津市的政治、經濟和文化中心，人口將近50萬，是全市人口最稠密的地區，能夠較好地反映天津市生活服務設施的建設水平。且和平區內老舊小區分布較多，居住人群以中老年為主，因此日常生活步行出行比例較高，對生活服務設施的配置需求更強烈。本研究選取天津市和平區作為研究范圍，以居民點作為步行的出發點，通過步行指數的測度來評價十五分鐘步行生活圈生活服務設施布局情況和配置水平，并提出相應的優化建議，為和平區十五分鐘步行生活圈的優化提供參考依據。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據獲取

本研究涉及數據均可通過網絡爬取，主要有以下幾部分：

第一部分為研究區域底圖數據，包括運用開源地圖獲取的和平區內外行政邊界及和平區步行路網數據，均可通過OD成本矩陣在Arcgis中呈現矢量圖像，再提取道路中心線以便之后的計算。

第二部分為和平區范圍內的居民點經緯度坐標，通過高德衛星影像地圖結合百度地圖API等獲取數據。

第三部分為POI興趣點，通過百度地圖API等爬取興趣點的經緯度坐標，包含購物、餐飲、醫療、教育、休閑娛樂等類別的設施點位。

1.2 技術路線

本次研究先通過Arcgis處理基礎數據，運用各類分析工具計算和平區居民點的步行指數進而得出15 min生活圈內居住區日常服務設施配置的水平，研究的技術路線如圖1所示。

1.3 研究方法

本次研究主要借助步行指數的計算對天津市和平區街道可步行性進行量化研究，主要分為以下三個步驟：第一步，準備設施分類表，確定設施種類及其權重；第二步，基于設施分類表計算基礎步行指數；第三步考慮步行環境對步行性的影響對基礎步行指數進行修正，并通過公式將計算結果等比例放大，得到0～100范圍內的步行指數。

首先進行第一步設施分類表的準備。本文主要參考了當前廣泛應用、具有相對權威性的WalkScore設施的分類和權重，并根據我國居民日常生活的實際情況，對設施的種類和權重做出了相應的調整[6]，如國內便利店與超市分布較多，因此取代了雜貨店；根據國內人群的飲食習慣，將咖啡店替換為茶館和奶茶店；書店替換為藥店，權重保持不變。調整后的設施分類及權重如表1所示。

表1 設施分類表

接著第二步考慮步行距離計算基礎步行指數。在Arcgis中我們通過將開源數據獲取的路網和行政邊界建立OD成本矩陣矢量化處理，加載和平區居民點和各類設施POI的經緯坐標，并與路網統一坐標系；本研究以每一個居民點所在的經緯度作為居民的日常出行起始點，按照成年人每分鐘步行80 m左右的速度進行計算得15 min 勻速行走距離約為15×80=1 200 m，確定出行范圍為1 200 m。

通常情況下居民的出行意愿會隨著目的地距離的增加而衰減，因此需要劃分不同的出行距離確定衰減系數來分析公共服務設施的可達性[7]。現實驗較多且比較有說服力的做法是在計算距離衰減規律時采用分段函數，衰減系數如圖2所示。

在步行距離400 m區間內，衰減系數為1，即公共服務設施無衰減；步行400 m～800 m區間內，衰減系數為0.9；步行800 m～1 200 m區間內，衰減系數為0.55；步行1 200 m～1 600 m區間內，衰減系數為0.25；步行1 600 m～2 400 m區間內，衰減系數為0.08；步行距離超過2 400 m則超出服務范圍，不考慮公共設施的服務水平[8-9]。根據該衰減規律，本文只需要參考400 m以內，400 m～800 m，800 m～1 200 m步行范圍的衰減系數就能夠計算得到基礎步行指數，即從某一居民點出發到達設定步行區間內的各類設施點位的步行指數。

在以上設施分類表和基礎步行指數計算的基礎上，進行第三步考慮步行環境的衰減效應對計算結果進行修正。眾多研究與實驗表明交叉口密度和街道長度衰減會影響居民步行出行的感受，具體影響為：交叉口密度越高，居民步行出行意愿越強，步行指數衰減率越小；街區長度越長，居民出行意愿越小，步行指數衰減率越大。因此我們需要根據相應的衰減率進一步計算受步行環境影響后的步行指數，使測度結果更加準確。交叉口密度和街區長度L的衰減率各分為5級，如表2所示。

表2 交叉口密度和街道長度衰減率

經過計算設定的步行區域范圍內的交叉口密度衰減和所在街區長度衰減后，能夠得到修正后的單點步行指數，接著利用最大最小歸一化公式將步行結果歸一化到0～100，最后對結果進行可視化處理[10]，具體計算公式如下：

其中，W為單點步行指數計算結果；Wi為設施i的權重值，i表示不同的設施；Dl為距離為l時對應的衰減系數；L為街道長度的衰減率；μ為交叉口密度衰減率；Wscore為最終單點步行指數；Wmin為修正后的單點步行指數最小值；Wmax為修正后的單點步行指數最大值。

2 生活服務設施的分布

本文研究的區域為天津市和平區，其行政區域呈不規則四邊形，東起海河，與河東區相望，西沿南門外大街、衛津路與南開區接壤，南抵徐州道、馬場道、津河與河西區接壤，北部與河北區以海河、南馬路為界，總面積9.98 km2。和平區下轄6個街道：勸業場街道、小白樓街道、五大道街道、新興街道、南營門街道、南市街道，區政府駐小白樓街道(見圖3)。

行政區范圍內共包含1 895個居民點，包括商品房、里弄社區、城中村等等。從圖4中我們可以得出天津市和平區的居民點主要呈現由區域西南地塊向東北地塊遞減的形式。東北面即天津市市中心地塊的居民點分布較為稀疏，以商業建筑為主。

本文所爬取的數據來源于百度地圖開放平臺API接口，為實時更新的POI興趣點數據。我們獲取了9類公共服務設施的空間分布情況如圖5所示。從整體層面上看，和平區大部分設施配置齊全，教育、醫療、銀行郵局、商業(餐館及奶茶店)分布相對均勻。商業、教育、銀行郵局設施分布較為密集；公園和商場較為稀疏，于東北面分布為主。從街道層面看，大部分的設施沿街道兩側分布，除勸業場、南營門、五道口三個街道交匯處外，其余地區的服務設施數量均有不足。

3 生活服務設施的可步行性評價

3.1 步行指數的計算結果

本次研究參考國外研究成果將從居民點出發的步行指數的計算結果共分為五級，如表3所示。根據此分類標準，和平區步行指數評價結果如圖6所示，勸業場、南營門、五道口三個街道交匯處為得分最高的區域，該區域為南京路與營口道的交匯區，是天津市人口流動最大的地區之一，該區域路網密集、設施齊全、業態豐富，居民均可在步行1 200 m范圍內滿足日常生活的需求。小白樓街道為得分最低的區域。我們通過克里金插值法對結果進行進一步的可視化分析，便于更直觀地反映設施分布的規律。從圖7中我們可以看到，和平區整體的步行指數呈現“中間高邊緣低，圈層分布，逐層遞減”的態勢，西邊地區的步行性整體大于東邊地區。

表3 步行指數評價表

我們結合居民點以及生活服務設施的POI分布情況進一步做出分析可得，勸業場街道評分最高，設施較為完善。該街道除勸業場商業片區外大部分評分在70分以上，居民基本上可以通過步行到達目的地。五大道街道步行性呈現由西北向東南片區遞減的態勢，東邊片區包含一部分五大道文化旅游區，醫療、銀行郵局、商店分布較少，可步行性較差。南營門街道沒有達到90分以上步行指數的區域，步行性整體上由東向西逐步衰減，設施的配置總體上有所欠缺，尤其是公園的分布無法滿足居民日?；顒拥男枨蟆Ｐ屡d街道和南市街道的步行性均一般，大部分地區的步行指數在平均數以下。兩個街道分布較多的老舊小區，一部分居民點被高等級道路所包圍，割裂了與周邊日常設施的聯系，同時考慮到部分街道地鐵修建的情況，加大了居民步行出行的困難度。小白樓街道為天津市的商業中心區，以行政辦公、商務商業、文化旅游功能為主，居民點較少，因此生活服務類的設施分布稀疏，該區域的日常設施大多為上班族、游客等人群步行出行提供服務，而對于和平區的居民而言，該區域的大部分設施出行需要依賴交通工具。

3.2 可步行性評價及優化

為了能夠直觀地反映居民對于各類設施的步行意愿，我們將每一類設施的可步行性進行測度(見圖8)，以便分類討論設施的改善與提升。

從分析結果來看，商業、教育方面的設施呈現“一中心連綿多核心，圈層逐漸衰退”的特征，娛樂設施的可步行性最高，勸業場街道與五大道街道作為天津市商業、旅游的佳地，娛樂設施基本上能夠滿足周邊居民步行出行的需求。商店與公園步行性最低，呈散點狀分布。商店POI獲取類型以商業綜合體為主，由此可得對于西邊大部分片區的居民而言需要借助交通工具方能到達；公園數量較少，尤其是對于南市街道的居民而言無法在步行十五分鐘范圍內到達公園。

3.3 生活服務設施的優化建議

從計算結果及對設施的評價可以得出和平區內各類設施的可步行性均有待提升，需要通過增加設施的數量、改變設施的空間布局等方式優化十五分鐘步行生活圈的出行環境。

由于和平區生活服務設施整體的步行性呈現“中間高邊緣低，圈層分布，逐層遞減”的態勢，我們可以根據步行指數計算的得分分圈層優化服務設施的配置。90分～100分地區無需進行調整；70分～89分地區可根據設施現狀配比情況適當增補，保持配置的均衡性；50分～69分地 區需要提取該區域的服務設施具體配置情況，對現狀進行完善來提高居民步行空間的質量。25分～49分及0～25分以下地區應當大量增設服務設施，優化布局，滿足居民出行基本需求。

具體建議如下：除營口道周邊外的區域均需要增加服務設施的配置數量。便利店超市所占權重最高，而測算結果顯示，中心片區除外的區域均需要大量增設；學校、娛樂設施數量較多，基本能夠滿足居民出行需求，只需在部分地區進行布局的優化；公園、商店兩類設施缺乏范圍較大，大部分區域需要對其進行補充；五大道、勸業場街道部分片區銀行和郵局的步行指數較低，因此需要調整該類設施的空間布局和數量。就區域而言，我們在此僅討論步行指數較低的南市街道和新興街道。南市街道分布較多的老舊小區，對于超市、便利店的需求較高；另外，考慮到包括南開區的眾多學校分布于該區域附近，對于奶茶店、餐館的需求更高，因此在該區域的居住區周邊應當大量增設餐飲類的數量與種類。新興街道居住點分布較多，東北片區設施配置整體情況良好，考慮西南片區生活圈包含了南開區部分設施，因此需要適量增加藥店、銀行、郵局、奶茶店與茶館等設施。

4 結語

十五分鐘步行生活圈提倡“以人為本”的空間塑造，本研究致力于提高生活服務設施的配置水平，營造高品質高質量的生活空間。本研究基于步行指數的測度對天津市和平區居民日常生活服務設施配置水平的高低進行了評價并給出了優化建議。主要結論如下：天津市和平區街道步行指數呈現“中間高邊緣低，圈層分布，逐層遞減”的態勢。勸業場、南營門、五道口三個街道交匯處可步行性較高，其余除了受到和平區功能區劃影響外的地區，生活服務設施的分布呈現不均衡的狀態。南市街道和新興街道的設施配置水平無法滿足居民日常生活服務的需求。研究表明，天津市和平區生活設施的優化尚有空間，尤其是西邊片區，需要根據居民需求增加設施的數量，優化設施的布局，提高居民步行出行的空間品質。

本研究靈活運用了前人研究的技術方法，通過獲取具體的居民點經緯度坐標構建步行出行點提高了計算的準確性，符合居民日常出行的實際情況；并對具體的設施進行了可步行性的可視化分析，直觀反映出某一具體設施出行的可適宜性。為和平區打造高品質十五分鐘生活圈、優化生活服務設施的配置、倡導居民步行出行具有一定的參考價值。

本研究具有一定的現實意義，但仍然存在許多不足。由于部分區域在修建地鐵，包圍了部分道路從而對居民日常的步行出行路徑產生了一定影響，在出行距離上存在誤差；且和平區小白樓街道由于街道功能定位導致大部分設施并非為居民日常生活服務，在未來的研究中將考慮從不同角度對和平區內所包含的所有設施做出評價。另外，不同的人群結構以及人口數量對于設施的配置提出了不同的要求，人口與設施配置的相關性未被納入本次研究的考慮范圍內，這是需要進一步完善之處。