基于模糊综合评价的住区可步行性测度方法及发展策略研究*——以重庆典型住区为例

董世永 龙晨吟 DONG Shiyong, LONG Chenyin

基于模糊综合评价的住区可步行性测度方法及发展策略研究*
——以重庆典型住区为例

董世永 龙晨吟 DONG Shiyong, LONG Chenyin

当前的住区规划以机动交通为导向，普遍存在着步行网络支离破碎、步行环境逐渐恶化、步行安全日益凸显等问题。而住区作为居民生活的主要场所，其可步行性水平的提高对减少环境污染、提升住区活力、改善居民健康状况等方面具有积极意义。本文以文献综述为基础，总结了影响可步行性的关键因素，剖析了既有可步行性测度方法存在的问题；通过德尔菲法及现场调研确定可步行性测度指标体系，并运用层次分析法明确指标体系权重向量，进而通过模糊综合评价建立住区可步行性测度方法；最后，以重庆典型住区对该方法进行应用，并根据测度结果提出了提高住区可步行性的策略。

可步行性；建成环境；层次分析法；模糊综合测度模型

0 引 言

随着我国城镇化步伐的不断加快，城市建设进入了一个崭新时期，城市面貌得到很大改观。与此同时，我国城市也面临许多新的困扰。在住区发展方面，车行交通逐渐替代了步行交通，汽车的尺度取代了人的尺度，成为组织居民生活的主要方式，给住区的发展带来了诸如环境污染、社区活力丧失等负面影响。然而随着可持续发展观念日益深入人心，步行作为一种绿色无污染的交通方式在当今机动化社会中的地位逐渐回归。如何适应住区步行化的新需求，制定一套有效的住区可步行性测度方法来改善当前住区的步行环境成为亟待解决的新课题。

第二次世界大战后，很多西方国家提出了安宁交通、共享街道、新城市主义等一系列社区步行理论。当前，西方学者还大量运用统计学方法，进行了可步行性与建设密度、用地混合度、设施可达性、道路连通性、街道设计等因素的关联性研究，并提出了测度可步行性的方法。而国内对于住区可步行性的研究起步较晚，并多从住区步行系统本身出发，研究微观层面步行系统的优化设计。本文在对国外可步行性研究充分认识的基础上，规避其可步行性测度方法在指标选取与评价打分方面的不足，尝试提出科学的住区可步行性测度方法，从而为全面客观地量化我国住区步行品质提供基础，也为步行友好的住区规划设计提供参考依据。

1 国外可步行性的相关研究概述

“可步行性”这一词在字典里并没有明确的定义，城市规划、交通运输、医疗健康等几大领域的很多学者都试图从不同的角度来对其进行诠释。简单来讲，可步行性是一种空间属性，描述了空间对于人们步行出行的引导能力。从城市研究的需求来讲，可步行性是指建成环境对步行的支持程度及步行者对环境中步行体验的评价[1-3]。

本文中可步行性指的是建成环境支持和鼓励行走的程度，包括为行人提供多元复合的服务设施、便捷合理的步行网络、舒适安全的步行环境等，从而有利于该地区的居民采用步行方式进行通勤、休闲、运动以及获得各种商业与公共服务。

1.1 可步行性的影响因素研究

罗伯特·瑟夫洛（Robert Cervero）[4]、劳伦斯·弗兰克（Lawrence D. Frank）[5]、凯文·克里泽（Kevin J. Krizek）[6]、安·福西斯（Ann Forsyth）[7]等学者认为只有通过开发密度的提升和用地多样性的增强实现紧凑的土地开发模式时，才能使工作地、学校、生活服务设施、休闲娱乐设施等居民步行目的地达到居住地的步行辐射要求，从而使居民具备步行前往这些目的地的前提条件。迈克尔·奥克斯（J Michael Oakes）[8]等学者提倡以小尺度高密度方格网的街区形态获得高连通性的路网特征。高连通性的路网意味着居民在前往目的地时有多种路径和方向可以选择；同时，尽端路、环路的比例大大降低，减少了居民的出行距离（图1），使出行距离在居民可承受的步行距离范围内。迈克尔·索斯沃斯（Michael Southworth）[9]、斯科特·道伊尔（Scottl Doyle）[10]等学者认为客观的步行环境会影响步行者的主观感知，如街道的设计（包括街道的尺度、家具的设置、界面的设计等）以及步行空间的开放性、可监视性、安全性等。步行空间环境的提升增加了人们步行出行次数，对可步行性起到了良好的促进作用。

综上，建成环境对步行的友好程度及支持程度主要体现在建成环境特征与步行出行特征的作用与反馈机制（图2）。影响步行选择的建成环境因素主要包括土地开发模式、道路网络特征及步行空间环境，而测量路网连通性的衡量指标主要包括：街区长度和面积、交叉口密度、路段节点比等[11]（表1）。

1.2 可步行性的测度方法研究

随着对影响可步行性因素研究的不断深入，国外学者采用不同的影响因素作为测度内容提出了众多关于可步行性测度的方法。具体而言，可以分为主观感知法和客观评定法。前者指研究者通过制定有关建成环境的调查问卷了解居民进行步行活动时对周边一定范围内建成环境的主观感知，进而获得区域的可步行情况，如邻里环境可步行性量表（NEWS、NEWSA）[12-13]，这个方法的主要缺陷是判断标准受居民的年龄、性别或其他个体因素的不同而产生差异，从而导致某一部分的调查结果与实际情况不一致；后者则是研究者通过对研究区域的实地调研，按照已有的评价标准对该区域进行评价而得到的区域可步行性状况，如步行与自行车系统性环境量表（SPACES）[14]、苏格兰可步行性评估工具（SWAT）[15]等（表2），该方法由于不依赖居民的回忆，所以结果相对准确可靠，通过现场观察等方式也容易将研究做到全面细致，但其局限性是调研工作繁重。

上述测度方法中，无论是主观感知法中调查问卷的设计或是客观评定法中评价标准的制定都以文献综述、专家访谈的方式进行，缺少对居民意见的考虑，缺乏人文色彩。同时，NEWS、NEWSA等主观感知法在调查过程中过于依赖调查对象的主观认知，客观性不足，相对于SPACES、SWAT等客观评定法来说缺乏优势。因而结合住区可步行性具有人文社会和科学推理等双重性质，有必要建立一套具有定性和定量双重特征的可步行性测度方法。

图2 可步行性的作用机制Fig.2 the mechanism of walkability

表1 路网连通性指标表Tab.1 indicators of road connectivity

表2 国外可步行性测度方法Tab.2 foreign walkability measurement methodology

2 住区可步行性的模糊综合测度模型构建

本文引入模糊综合评价的计算方法，通过文献综述与专家访谈，并结合居民舒适度、认同感等需求，定性建立可步行性指标体系，基于层次分析法定量分析各指标权重，通过模糊综合评判得到住区可步行性的测度结果。

2.1 建立可步行性测度指标体系

综合上述文献综述，在征询城市规划、交通运输、社会学等相关专家意见的开放式预调查后，对影响住区可步行性的有关物质因素指标进行筛选，并对潜在相关的路网连通性指标进行相关分析，合并相关指标。由此确定测度住区可步行性的物质因素包括土地利用开发、道路物质属性、基础设施建设三个大类，共15个测度指标（表3）。

此后，笔者以调查问卷及访谈的方式对居民在步行环境品质方面的要求进行调研。研究范围位于山地这一特殊的物质空间环境，居民总体出行方式呈现明显的二元化趋势，步行出行在山地住区交通出行中占有重要地位（图3）。通过对问卷及访谈记录的分析，总结出有关步行舒适性、安全性、美观性中居民需求度较高的8个指标（表3）。在步行舒适性方面，居民除了对步行环境整洁、有遮阳挡雨树木的选择率高，还对步行道坡度较缓的选择率较高（图4）。在步行安全性方面，居民对交通安全与夜间照明较为关注（图5）。在步行美观性方面，居民多希望在步行过程中有“历史建筑、自然景观、活动空间、景观吸引物”等特色吸引。最终形成由“准则层—一级指标层—二级指标层”3级层次构成的测度指标体系（表3）。

2.2 确定指标体系权重向量

本文运用层次分析法确定指标体系权重。邀请专家对指标体系中单一准则下同层次各指标之间相对重要性比较打分，获取数据信息后构建两两比较矩阵。此过程以多数原则予以选择确定专家打分结果。以设施可达性C3为例建立判断矩阵（表4），通过MATLAB软件计算出判断矩阵C3的特征向量，将其做归一化处理，得到权重向量AC3=（0.215，0.116，0.080，0.589），而向量AC3为设施可达性C3中相应指标的重要性分配，即指标的权重分配。为了验证权重的可靠性，运用和积法求出矩阵C3的最大特征根λmax=4.22，通过最大特征根对构造的判断矩阵进行一致性检验，只有当一致性CR=CI/RI＜0.1时，才能说明矩阵有较满意的一致性。其中，CI=（λmax-n）/（n-1），n为矩阵的阶数，RI可在随机一致性指标表中查到。据此，可获得设施可达性中各指标在该层所占权重。以此类推，可以得到所有指标在指标体系中的权重（表5）。

图3 全国与重庆居民出行方式比较Fig.3 a comparison of travel mode between Chongqing citizens and nationwide citizens

图4 步行空间的舒适性需求Fig.4 the comfort demand of walking space

图5 步行空间的安全性需求Fig.5 the safety demand of walking space

表3 测度指标体系及等级标准Tab.3 measurement indicator system and rating standard

表4 设施可达性C3判断矩阵Tab.4 facilities accessibility C3 judgment matrix

2.3 构建模糊综合测度模型

基于模糊综合评价，首先建立测度因子集和测度因子子集，文中准则层所对应的因子集为：UB={UB1，UB2，UB3，UBi}（其中i=4），一级指标对应的因子子集为：UC={UC1，UC2，UC3，……，UC9}。并根据测度模型，将测度住区可步行性的评语集分为五个等级，即V={很好，好，一般，较差，差}，对应的模糊评分等级为V={10，8，6，4，2}；其次，通过文献综述及专家咨询，提出各个指标的评判标准值（表3），参考评价标准对住区进行模糊等级评分；再次，将准则层Bi中各一级指标Cj中相同评分等级指标的权重相加，得到准则层Bi的评价矩阵Ri，利用上文所计算的一级指标权重Ai，运用单项指标模糊综合评判法计算，得出各准则层的评判结果Bi=Ai*Ri，并按照加权隶属度原则，计算出各准则层的评分；最后，将各准则层的评判结果组成评价矩阵R，利用上文所计算的准则层权重A，按同样的方法得到住区的最终评判结果B=A*R及总体评分。

表5 系统层-指标层的权重Tab.5 the weight of system layer-index layer

3 重庆典型住区可步行性测度

3.1 调研区域与模型应用

笔者选取重庆市主城区范围内3个居民入住率高，且包含多个居住小区的居住区级生活型街区进行可步行性测度，分别是：水晶郦城片区、鲁能星城片区以及都市花园片区。

以水晶郦城片区为例对住区可步行性评分进行计算。首先，根据划定的评判标准值邀请10位城市规划的专业人员通过实地调研与卫星遥感观测对所要评判的住区进行模糊等级评分，将专业人员平均等级评分的整数部分作为该指标的最终等级评分（表3等级一列）。其次，将准则层土地利用开发中各一级指标Cj中相同评分等级指标的权重相加，得到准则层土地利用开发的评价矩阵R土地利用开发。

又有土地利用开发中一级指标的权重为：A土地利用开发=（0.110 0.581 0.309），则运用单项指标模糊综合评判法得出评判结果，并按照加权隶属度原则求得水晶郦城片区在土地利用开发方面的评分为6.63。利用同样的方法求得水晶郦城片区在准则层道路物质属性、基础设施建设、步行环境品质等方面的评判结果及评分；最后将各准则层的评判结果组成评价矩阵R，

又有各准则层的权重A=（0.51 5 0.262 0.131 0.092），故按照同样的方法求得水晶郦城片区的评判结果为：

总体评分为7.14。由上述方法可得三个片区的可步行性测度结果（表6）。

3.2 住区可步行性测度结果分析

从综合评分结果看，都市花园片区可步行性评分较高，水晶郦城片区、鲁能星城片区可步行性评分中等。这一结果与三个居住片区工作日早晚高峰时段步行人流量的观察结果完全吻合，从侧面验证了前文建立的测度指标体系及测度方法具有一定的准确性和可操作性，能够为步行住区的规划设计和测评工作提供一定的参考。从单项评分情况看，3个居住片区在不同指标上的表现各有优劣，这也是受到具体区位条件、开发模式、交通环境等因素影响的结果。

水晶郦城片区为依赖轨道交通线发展形成的典型高层低密度商品房住区，道路物质属性评分较高，主要是由于该片区所处地势较为平坦，以适宜步行的高密度方格网小街坊的路网形式开发。但由于地处城市新区，服务设施多样性开发与步行设施建设略显滞后，故该片区土地利用开发与基础设施建设两方面评分较低，是影响片区可步行性的主要限制因素。

鲁能星城片区为重庆早期建设的大型规模住区。由于地块尺度划分过大，小区出入口过少，且各个街区分期开发，使得路网缺乏整体协调性，增加了居民的步行绕行距离，导致道路物质属性评分较低。此外，该片区也存在土地混合度较低、沿街商业类型单一的问题，导致土地利用开发评分明显偏低。因此该片区距离步行友好型住区的标准还有较大差距。

表6 居住片区可步行性测度结果Tab.6 measurement results of community walkability

都市花园片区位于重庆老城区，属于渐进式发展形成的居住片区，四个单项指标的评分均较高。这主要是因为其丰富多样且分布合理的社区服务设施以及高度连通的路网形态，为居民提供了便捷、可达的路径选择，促进步行活动的发生。同时，相比于其他两个住区来说，该片区在基础设施建设方面的优越性显著，主要体现在其步行道宽度虽然较窄，但私家车的临时占用很少，众多活动场地及设施充足的街头绿地满足了居民的多项活动需求。

4 可步行住区发展的对策与建议

根据前文对三个住区可步行性各指标优势与问题的分析，借鉴国内外步行社区建设的相关经验，本文提出混合的土地使用方式、小尺度方格式路网、高品质的街道环境和公共空间等策略提升住区可步行性。

4.1 提倡混合的土地使用方式

丰富多样的沿街商业设施以及布局合理的公共服务设施是诱发居民步行活动的重要因素。对于土地利用评分较低的住区，可增加居民使用频率较高的服务设施，如菜市场、便利店等，以丰富沿街商业的类型，并将这些设施结合小区出入口布置，或是设置在可达性较好的道路上。同时，根据各类设施的步行距离容忍度，建立“片区级——街区级”两级公共服务设施布局体系，增加公共服务设施布局的合理性。片区级设施服务半径较大，集中布置辐射范围较大的综合型设施，如：城市公园、购物中心。街区级设施服务半径较小，集中布局街头绿地、便利店等辐射范围较小的生活型设施。

4.2 注重小尺度方格网的路网设计

鉴于道路网络形态对可步行性的重要影响，在住区设计时应提升现有的路网密度和减小街坊尺度，形成高连通性的小街坊社区，这样一方面可以增加步行网络密度，进而增强步行网络与各类公共服务设施的联系，提高街区整体的步行可达性及便捷性；另一方面，小尺度的街坊划分可以形成更多的道路交叉口，对于减少车速进而增加步行出行安全有着重要作用。本文建议理想的街坊尺度划分以200m为单位进行。对于已经建成的大街坊商品房住区来说，由于现有的路网划分难以改变，建议增设住区面向城市的步行出入口，增强城市与住区步行网络的衔接，提高步行网络的渗透性，方便居民的日常出行。

4.3 打造高品质的街道环境和公共空间

住区规划还应加强街道、广场等公共空间的设计，满足居民多元化的步行活动要求。对于街道而言，步行道宽度直接影响居民步行的愉悦感与舒适感。通过对三个住区的调研发现，过宽的步行道容易成为机动车的临时停车场，而过窄的步行道无法保证高效的步行流量。本文建议住区步行道宽度为6m，这样不但可以产生观望、驻足、停留等步行活动，也不干扰高效通过的步行流量。此外还应注意步行道地面铺装、绿化配景的设计，增强步行道的美观性。对于公共空间而言，除了增加广场与公共绿地的可达性，还应提供适量的休闲设施，如座椅、健身器材等，增加公共空间的吸引力。

5 结 语

本文结合绿色交通和休闲时代的步行化需求，剖析了既有住区可步行性测度方法存在的问题，通过德尔菲法及现场调研确定可步行性测度指标体系。运用层次分析法明确指标体系权重向量，进而通过模糊综合评价确定了住区可步行性测度方法，并用该方法对重庆市典型住区进行应用，其结果也与住区工作日高峰时段步行人流量大致吻合，进一步证明了该方法的有效性与可行性。文中的测度方法主要以重庆山地住区为例进行相关研究，关于该方法在其他地区的使用及因子选择可进一步展开研究。

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图表来源：

图1：Duany A, Plater-Zyberk E, Krieger A, et al. Towns and town-making principles[M]. Cambridge: Harvard University Press, 1991.

图2、4-5：作者绘制

图3：作者根据2009年的《中国城市居民出行方式性选择调查报告》和2009年的《重庆市主城区交通发展年度报告》整理绘制

表1-6：作者绘制

（责任编辑：苏小亨）

Community Walkability Measurement Methodology and Development Strategy Analysis Based on Fuzzy Comprehensive Assessment—A Case Study of Typical Communities in Chongqing

The current community planning is mainly motor traffic oriented, in which there are general problems, such as pedestrian network being fragmented, pedestrian environment gradually deteriorating, and pedestrian safety becoming more endangered. The enhancement of the walkability of residential community, which are the main living space of the residents, has a great positive effect on promoting the vigor of community, reducing environment pollution, and improving the health status of residents. Firstly, this paper summarizes the key elements influencing the community walkability based on the literature review, and analyses the existing problems of the methodologies of walkability measurement. Secondly, the measuring index system of community walkability is identified through the Delphi Method and field research, and the weight of the index system for community walkability is determined by using the Analytic Hierarchy Process (AHP) Method, then this study establishes the measurement methodology of community walkability using fuzzy comprehensive assessment. Finally, several typical residential communities in Chongqing are selected as examples to apply this method on, and then several strategies are recommended to enhance the community walkability according to the measuring results.

Walkability; Built Environment; AHP Method; Fuzzy Comprehensive Measurement Model

10.13791/j.cnki.hsfwest.20150118

董世永, 龙晨吟. 基于模糊综合评价的住区可步行性测度方法及发展策略研究——以重庆典型住区为例[J]. 西部人居环境学刊, 2015, 30(01): 106-112.

TU984.12

B

2095-6304(2015)01-0106-07

* 国家自然科学基金资助项目（51378517）

董世永： 重庆大学建筑城规学院，山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，副教授，444637233@qq.com

龙晨吟： 重庆大学建筑城规学院，硕士研究生

2014-08-19