摘 要
借鉴并优化了步行指数的计算方法,测度了中国287座主要城市70余万条街道的步行指数,同时从街道和城市尺
衰减系数
1.00
0.90
0.55
关键词 可步行性 步行指数 街道 城市宜居度 空间分异
ABSTRACT Thisresearchoptimizesthe“WalkScore”algorithmfromWalkscore.com,whichrangesfrom
0to100,andusesittocalculatethewalkscoreformorethan700,000streetsin287maincities(atorabove
prefecture-level)inChina.Inaddition,theresearchanalyzesthewalkscoreatthestreetlevelandthecitylevel.
Theresultsshowthatalthoughthewalkabilityisgenerallygoodatthecountrylevel,itispolarizedwhenitcomes
tothecitylevelandwithinthecities.What’smore,streetwalkscore,functiondensity,functionmixandother
relatedfactorsallhaveskeweddistribution,andthelargestpositivecorrelationhappensbetweenfunctionmix
andjunctiondensity.Lastly,westerncitiesandeasterncoastalcitieshaverelativelyhigheraveragewalkscore,
comparingtothoseinthenorthernandnorthwesternregions;provincialcapitalsandsub-provincialcitieshave
relativelyhigherwalkscoreincomparisonwithmunicipalitiesandprefecture-levelcities.Furthermore,aWalk
Scorevisualizationplatformwascreatedtoprovidestreet-levelwalkscorelookups.Governmentofficialsand
scientistscanuseittolearnaboutwalkabilityanditsrelatedmeasurements,andhenceimprovethepolicyrelated
tothewalkingsystem.
0.25
0.08
中心城
省边界
距离(m)
0
400
800
1200
1600
2400
0
250
500
1000km
1
2
1研究范围
2距离衰减函数
行指数可以为我国的日常设施配置合理性研究提供
(图1)。城市中心区为人口、街道及公共服务设
施较为集中的区域,而城郊地区人口和道路密度较
低,道路不完善,因此本文选取
287
个城市的中心
城范围而非行政地域如市域或市区进行研究。
生活日常需求。本文构建设施包涵9类,参考Walk
Score
及设施重要性设置权重(表
1
)。
新思路 ;周垠基于美国WalkScore的评价思路,
[2]
将其计算方法进行简化,对成都市的可步行性展开
2距离衰减函数
综合评价
[8]
;吴健生从设施便利度的角度出发,借
距离衰减是一种地理现象,表示物体间的相互
作用随着距离的增加而减小。本文考虑距离衰减规
律,采用分段函数,按照标准步行速度80 m/min
计算,5min可以到达的范围为400m,20min可到
达范围为1600m,30min可到达2400m。参考已
鉴WalkScore方法,评估深圳市福田区居民通过
2基础数据
KEYWORDS walkability,walkscore,streets,urbanlivability,spatialdisparity
步行方式到达城市公园绿地的便利程度
[9]
;黄建中
本文数据主要包括中心城道路网、城市设施分
布、城市中心城区和中心点及乡镇街道办事处人口
密度。
DOI 10.12069/j.na.201803001
从步行环境感知、步行空间可达性和社会文化因素
等三个方面对国内外可步行性测度方法进行总结和
比较
[10]
;龙瀛以成都街道为例量化街道活力等属性
(
1
)中心城道路网 源于
2014
年的测绘数
据,并经过制图综合与拓扑处理,简化为拓扑无误
的道路中心,共计769407条街道。
(2)城市设施分布 运用网络爬虫的方法,
获取某大型地图网站的2014年P OI(Pointof
Interest,兴趣点)数据,包括24大类、869小
有研究 ,设置
400m
距离内设施服务无衰减,距离
[9]
并探究影响因素
[11]
。然而,现有的研究多数关注一
400~800m范围内衰减系数为0.9,800~1200m
衰减系数 为0.55,1200~1600m衰减系数为
0.25,1600~2400m衰减系数为0.08,而距离
超过2400m的则不考虑服务水平(图2)。
个或重点几个城市,不具代表性,缺乏横向城市间对
比。本文尝试用287个地级及以上的中国城市的街道
为研究对象,采用大模型范式 ,借用并优化步行指
[12]
数计算方法,阐述中国城市系统中街道可步行性的分
布及规律。考虑到步行指数在步行设施考虑方面的缺
失,本文的街道可步行性的大规模测度研究,主要考
虑的是街道诱发步行活动的概率,而非具体每个街道
的步行设施。笔者推测,结合每条街道所在区域的人
口密度和所计算的步行指数,有望推测每条街道的步
行流量。
3步行指数
中国主要
城市街道步行指数的大规模测度
类,参照
WalkScore
设施分类标准并本将部分
设施土化,挑选POI数据并重新分成9大类,如学
校、书店、公园等。
根据所研究街道空间位置寻找其
2400m
范围
内的不同种类设施,并赋予相应权重,然后根据距
离衰减规律对其进行权重衰减,最后将各类设施的
权重相加,得到步行指数,公式如下:
The Large-Scale Calculation of “Walk Score” of Main Cities in China
(3)城市中心城区 城市的中心城区不同于
行政边界范围,中心城区定义为行政范围内的最大
集中城镇建设用地范围,本文利用中国土地利用分
布图,并结合
2010
年遥感影像图,通过半自动的方
法标识全国
287
个城市的中心城边界范围。
(
4
)城市中心点 中心点定义为每个城市的
行政中心(而非几何中心),例如北京的中心就是
天安门,该数据通过人工识别的方法,找到每个城
市的中心点位置。
100
=∑( ×f(S)) × 15
=1
其中
Walk Score
代表本研究评价的可步行性结
我国政府、咨询界和学术界对步行环境日益关注。2017
年,中华人民共和国住房和城乡建设部印发《关于加强生态修
复城市修补工作的指导意见》,以部署全国生态修复、城市修
空间布局,引入了步行距离衰减函数、道路交叉口密度、街
一 研究范围与数据来源
果,W i代表某类设施的影响权重, i表示不同类型
的设施,n代表所有类型的设施, S表示某类设施离
该街道的步行距离(m), f(S) 表示S在衰减函数中
所对应的衰减系数。
道长度等因素
[3]
。
1研究范围
近年来,国内外学者进行了大量关于步行指数的研究。
国际上,从步行指数验证及步行指数的应用进行研究的较
多。例如,邓肯(
Duncan
)等以美国波士顿市的街道为
例,利用
GIS
数据验证
WalkScore
网站的步行指数的准确性
本文研究范围为中国
287
个主要城市的中心
城(实为利用每个地级市的最大城镇建设用地板
块推测得到的边界,而非总体规划中的“中心
城”概念),涵盖4类等级的城市:4个直辖市
(ZXS)、15个副省级城市(FSJ)、17个省会城
市(SH)、251个地级市(DJS)。这些城市覆盖
了全国所有省市和自治区(不含港、澳、台),其
中很多城市来自华北的几个省市,而来自于西藏、新
疆、青海、甘肃等西部省和自治区的城市很少。研究
补工作(
“
城市双修
”
) 。其中,在
“
改善出行条件
”
的指导
[1]
表1设施分类及权重
设施分类
意见中,强调了
“
鼓励城市居民步行和使用自行车出行
”
,为
城市慢行交通系统的发展提供了政策支持。
4街道属性指标
权重
(5)乡镇街道办事处 乡镇街道办事处人口
密度来自
2010
年第六次人口普查。
(1)功能混合度 衡量一个区域内功能设施
的多样性,可借鉴信息熵计算。
杂货店
餐馆、酒吧
商店
3
3
2
2
1
1
1
1
1
可步行性是指出发地和目的地之间的空间邻近性及两点
[4]
;李因(LiYin)通过研究纽约布法罗市的街道,衡量街道
间步行的便捷性和舒适性 。可步行性的评价基本上可分为诱
[2]
层面城市设计质量的二维和三维GIS数据和步行指数的关系
功能混合度=−∑( ×ln
)
发步行的概率与衡量步行环境及安全的步行设施两种方式,
其中诱发步行的概率多采用交叉路口的密度及日常服务设施
的多样性来衡量,步行设施方面多采用绿化隔离带的数量及
完善的步行设施的密度来衡量。在2007年由美国公司提出的
步行指数(WalkScore)主要考虑了日常服务设施的种类和
[5]
;科斯钦斯(
Koschinsky
)等通过分析美国华盛顿特区的
咖啡店、茶馆
银行
二 研究方法
=1
115
个社区,检测不同收入层次的街道可步行性
[6]
;吉尔德布
1功能设施权重设置
其中(
表示每个街道沿途
类型的设施占总
公园
拉姆(Gilderbloom)等研究了美国170个中型城市步行指数
本文参照WalkScore的设施分类与权重赋值
的方法,将部分设施本土化,比如将咖啡店和茶馆
划为一类,在日常设施的选择上尽量全面满足居民
体设施的比例,
表示该街段
POI
的类别数,各类
学校
和社区可持续性的相关性
[7]
。而国内学者多从WalkScore算
书店
范围总面积涵盖26152km
2
,其中面积最大的为北
POI均作归一化处理。
娱乐场所
法优化及设施便利度角度进行评价。例如,卢银桃指出,步
京市,2342km,面积最小的是海东市,1.31km
2
2
(2)功能密度 衡量功能设施的密集程度,
4
C 5
度作了步行指数的多维度分析。结果表明,全国街道可步行性较好,但存在极化现象。街道步行指数、功能密度、功能混
合度、街道长度及道路交叉口密度等街道属性多呈偏态分布,其中街道功能混合度、交叉路口密度与步行指数具有最大的
正相关性。西部城市和东部沿海城市的平均步行指数较华北和西北地区偏高,省会和副省级城市步行指数比地级市和直辖
市高。建立步行指数可视化平台,提供步行指数计算结果的街道水平的查询,可供政府及科研人员了解城市街道可步行性
及相关指标,并有助于步行系统改善政策和行动的制定。