城市公共服务设施可达性评估及布局优化研究

周 敏

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060)

城市公共服务设施可达性评估及布局优化研究

周 敏

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060)

以南方某市老城区小学为例，采用基于栅格数据模型的可达性分析方法，研究小学的可达性、服务饱和程度及布局合理性，以期为类似公共服务设施的布局优化提供参考依据。

栅格模型，公共服务设施，可达性，空间布局

0 引言

城市公共服务设施是专门为城市居民提供教育、医疗、游憩等公共服务的公用设施，其可达性是衡量城市服务水平和宜居性的重要指标[1]。一般来说，居民住所越容易到达公共服务设施，其享有的城市服务水平就越高[2]。公共服务设施具有典型的公益性特征，对现有及规划公共服务设施空间布局及服务能力进行评估，优化设施布局及配置，就成为当今城市规划的主要研究课题。目前，国内外已有较多学者对城市公园、学校、医院、文体中心的可达性进行了研究[3-6]，从定量角度探讨了城市公共服务设施的空间布局效应，为之后的研究人员提供了有益的借鉴。

1 研究思路与方法

1.1 研究思路

由于各类公共服务设施的服务质量评估具有一定的相似性，因此，本文选择某市老城区小学为案例，基于栅格数据模型的可达性分析方法，对小学的可达性及服务人口数量进行研究，判断小学的服务饱和程度及布局合理性，并提出老城区小学布局优化的方法，进而对其他公共服务设施的布局优化提供方法论上的参考。

1.2 研究方法

本文采用栅格数据模型对小学可达性进行分析，主要通过以下步骤实现：

1)确定出行方式及出行速度。

假定小学生的出行方式为步行(一般认为，步行是小学生最为理想的上学方式)，可在城市道路、开放式居住区、公园等多类用地上通过，其通过速度因用地性质不同有些许差别。假定小学生正常步行速度为4 km/h(一般成年人的步行速度约5 km/h)，综合考虑各类用地的实际情况，确定其在不同类型用地上的通过速度如下：

a.4 km/h：正常速度，主要在不受干扰的情况下达到。其用地类型包括城市道路用地(S1)、公共交通场站用地(S41)、广场用地(G3);b.3 km/h：通行道路较为曲折，需要步行更多的距离来通过。其用地类型主要为公园绿地(G1)；c.2.5 km/h：用地上有较多建筑物，需要步行更多的距离来绕过。其用地类型主要为开放式居住区(老城区常见居住类型)和封闭式居住区围墙内部；d.0 km/h：通过该类用地的时间为无穷大。其用地类型主要为办公、工业、封闭式居住区围墙等。

此外，为更准确地分析小学的可达性，笔者将设置了中央分隔带的主干道、次干道单独挑选出来，设定其步行速度为0 km/h，并在其两侧划定3 m的人行道；同时，对人行横道和过街天桥的位置进行详细标注，并设定其步行速度为4 km/h。

2)划分用地类型及确定时间成本。

时间成本指通过一定距离时需要花费的时间，本文设定时间成本的参考数值为通行10 km所需要的分钟数，则通行速度4 km/h，3 km/h，2.5 km/h，0 km/h的时间成本分别为150，200，240，100 000(近似认为无穷大)。

3)制作成本栅格模型。

老城区内部街巷系统发达，为更好地表达宽度较小、走向复杂的支路，同时综合考虑运算时间，本文将栅格精度确定为1 m，制作研究区步行成本栅格模型。

4)设定目标点。

研究区现状共有小学19所，平均用地面积6 510 m2，平均用地周长338 m。有学者假定到达设施上任一点即认为已到达目的地[7]，然而实际情况是设施必须通过少数几个入口才能进入。因此，为更好地反映真实情况，必须准确设定每个小学的校门，以便更准确地计算各小学的可达性。

5)计算最短路径。

利用ArcGIS软件中的Cost Weighted计算研究区各点到达小学校门的步行时间，并按照“各点到某小学步行时间最短”的原则来划分各小学服务范围。

6)计算各小学服务人口。

假定小学生均是去往步行时间最短的小学上学，根据上文得出的各小学服务范围，结合研究区范围1∶500地形图，可计算各小学服务范围内的住宅建筑总量；再根据该市“标准户”(普通住宅取户均3.2人，人均住宅建筑面积31 m2，每户100 m2的住宅建筑面积作为1个标准户，以下同)概念，计算各小学服务范围内的人口数量，并与规定的标准值进行对比，从而评估现状小学服务饱和程度。

表1 各小学现状及各小学服务区服务情况一览表

2 研究结果与分析

1)小学可达性总体较好。

研究区现有居住用地408 hm2、住宅建筑1 142万m2、居住人口36.56万人(按标准户测算)。通过分析，步行时间在15 min以内的范围覆盖了96.4%的居住用地、96.3%的住宅建筑以及96.3%的居住人口，说明现状小学的可达性总体较好，空间布局较为合理。

2)小学服务人口大多已超员。

分析结果显示，仅有4所小学的现状服务人口在规划服务人口范围内，其余15所小学(占比78.9%)的现状服务人口均超标，且超标50%以上的小学数量高达8所。可见，尽管小学的可达性较好，但其服务大多处于过饱和状态，小学学位明显不足，服务能力亟待加强(见表1)。

3)布局优化建议。

根据上述分析结果，未来小学布局优化的重点在于增加小学学位，可通过扩建现状小学和新建小学来实现；而可达性方面的些许不足可通过在新建小学时统筹考虑其空间布局。

3 结语

本文利用栅格模型对研究区现状小学的可达性和服务质量进行了定量评估，并在此基础上对小学的布局优化提出了建议。与以往的相关研究相比，本文通过对现状用地类型进行细分、设定封闭式居住区的通行出入口以及根据实际情况对部分城市道路的过街方式进行约束等处理方法，使评估结果更趋于实际、更具有参考价值。此外，通过本研究可知，老城区的开放式居住区增加了步行通道的密度，构建了较为便捷的步行系统，减小了步行阻力，较大地改善了小学的可达性。

[1] 张文忠.城市内部居住环境评价的指标体系和方法[J].地理科学,2007,27(1):17-23.

[2] Alonso W.Location and Land Use.Cambridge:Harvard University Press,1964.

[3] 胡思琪,徐建刚,张 翔,等.基于时间可达性的教育设施布局均等化评价[J].规划师,2012,28(1):70-75.

[4] 谌 丽,张文忠,杨翌朝.北京城市居民服务设施可达性偏好与现实错位[J].地理学报,2013,68(8):1071-1081.

[5] 林 康,陆玉麒,刘 俊,等.基于可达性角度的公共产品空间公平性的定量评价方法——以江苏省仪征市为例[J].地理研究,2009,28(1):215-224.

[6] 韩艳红,陆玉麒.教育公共服务设施可达性评价与规划——以江苏省仪征市高级中学为例[J].地理科学,2012,32(7):822-827.

[7] 马林兵,曹小曙.基于GIS的城市公共绿地景观可达性评价方法[J].中山大学学报(自然科学版),2006,45(6):111-115.

Research on the accessibility and location of urban public service facilities

Zhou Min

(GuangzhouUrbanPlanning&DesignSurveyResearchInstitute,Guangzhou510060，China)

Taking the primary school in a southern old city as an example, using the accessibility analysis method based on grid data model, this paper researched the accessibility, service saturation degree and layout rationality of primary school, in order to offer reference basis for the layout optimization of similar public service facilities.

grid model, public service facility, accessibility, spatial layout

1009-6825(2015)02-0015-02

2014-11-06

周 敏(1983- )，男，工程师

F299.24

A