基于行人感知的城市主干道步行系统服务水平评价

史林研 方诗颖 钱林波

摘 要：为了从行人感知的角度提高城市主干道步行服务系统的服务水平，建立以畅行性、安全性和舒适性为一级评价指标，以街道环境因素和交通特性因素作为二级评价指标的步行服务水平评价模型。以南京市新街口地区周边10条主干道为研究对象，对模型参数的相关性进行拟合指数分析。结果表明：行人步行速度、机动车速度和机动车道总宽度与一级评价指标的相关系数小于等于0.3，处于无相关性或弱相关性范围，删除得到修正后二级评价指标。对服务水平、一级评价指标和二级评价指标进行线性回归分析，得出各自变量的系数。研究结果表明，建立的步行服务水平评价模型合理，可用于城市主干道步行服务系统服务水平研究，为城市慢行交通相关部门采取针对性的改进措施提供理论依据。

关键词：行人感知;步行交通;服务水平;评价模型

中图分类号：U491文献标识码：A文章编号：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、高自由度的特点吸引了众多出行者选择。得力于近些年“绿色出行”“运动养生”理念的不断推广，居民在短距离出行选择上，尤其是在市中心区域，越来越倾向于选择步行。这样的改变带来环保利益的同时，也增加了人行道的负荷，不断考验着城市路网的承载能力和有关部门的管理能力。

作为城市道路评价体系中的一部分，人行道步行服务水平评价对组织和管理城市步行交通具有较高的指导意义。市中心主干道既承载着市中心居民交通集散的重任，同时还要满足大量生活性交通需求。可见市中心主干道步行服务水平的研究具有现实意义。

现阶段，国内外对于人行道步行服务水平的研究方法多数是基于机动车道出行服务水平评价方法，考虑诸多影响因素，采取观测和调查的数据获取手段，通过打分法[1]或者回归分析法[2]确定人行道步行服务水平评价指标。现有评价方法多直接从道路设施和交通流对人行道步行服务水平进行推算，忽视了行人感受对人行道步行服务水平的直观反应。评价的影响因素除了占有率和通行能力之外，还包括出行者心理和生理对诸多外在因素在安全、舒适和便捷等角度的感受[3]。

1 步行服务水平影响因素分析

人行道步行服务水平评价指标主要是指影响出行者步行的畅行性、安全性和舒适性的相关因素。以往研究表明，相关因素可大致分为以下两方面。

1.1 道路断面特性[4-6]

道路断面特性由道路断面形式和人行道路面设施两部分组成，研究的是道路物理设施对行人步行的影响。道路断面形式是指路面空间的分配方法，也就是侧向隔离设施，包括机动车、非机动车隔离设施和行人、非机动车隔离设施。两种隔离设施的组合使用，产生了4种道路断面形式：

（1）无人行道、无非机动车道、机动车和非机动车和行人共用同一车道。

（2）无人行道、有非机动车道、机动车和非机动车交通分离，非机动车和行人在非机动车道上混行。

（3）有人行道、无非机动车道，利用高差将行人和非机动车分离。

（4）有人行道、有非机动车道，利用白实线、护栏或绿化带将机动车和非机动车分隔，利用高差或护栏将行人和非机动车分离。

1.2 非机动车和机动车交通特性

非机动车、机动车交通特性与道路断面形式息息相关，是否设置隔离设施会直接影响出行方式的速度和流量，进而对行人步行安全感产生影响，最终导致人行道服务水平的升降变化。

本次研究以第4种道路断面形式（人行道、非机动车道、机动车道各自分离）为研究对象，选取南京市市中心新街口地区周围10条主要干道为研究地点，调查内容分为以下3部分。

（1）道路宽度调查：每条道路以10 m为一个调查点，测量机动车道、非机动车道以及人行道的宽度。

（2）流量-速度调查：每条道路以5 min为调查周期，连续调查20组数据，共计100 min机动车、非机动车和行人流量-速度信息。

（3）问卷调查：在流量调查期间对所调查路段按男女1∶1比例随机抽样调查。调查内容包括：

①行人的个人特性——受访者的年龄和性别。

②行人的分项评价——受访者对其步行畅行性、安全性和舒适性的感受，分为5个等级，供受访者选择。

③行人的总体评价——受访者在调查路段人行道步行时的总体感受，分为6个等级，供受访者选择，见表1。

2 步行系统服务水平评价模型

2.1 模型变量筛选与确定[7-11]

（1）根据问卷调查中分项评价和总体评价的结果，运用数理统计的方法计算人行道步行服务水平与评价分项之间的相关性，保留显著性低于10%的评价分项作为人行道步行服务水平模型的自变量[12]。

（2）结合各影响因素的调查数据，运用数理统计的方法计算人行道步行服务水平评价分项与所有影响因素之间的相关性，保留显著性低于5%的影响因素作为评价分项模型的自变量。

表2表示3个评价分项与人行道步行服务水平的线性相关程度，由此确定畅行性、安全性和舒适性作为人行道步行服务水平模型的自变量。

表3为3个评价分项与所有影响因素之间的相关程度，由此确定障碍物密度、行人交通量、人行道宽度和无障碍设施密度作为畅行性分项模型的自变量;机动车交通量、非机动车交通量、非机动车速度和非机动车道宽度作为安全性分项模型的自变量;树荫遮盖程度和休憩设施密度舒適性作为舒适性模型的自变量[13]。

2.2 人行道步行服务水平模型

（1）建立人行道步行服务水平评价分项模型

基于198个交通流量实时观测数据，通过对多个自变量和因变量畅行性、安全性和舒适性进行线性回归分析，得出各自变量的系数，见表4。

根据表4可知，具体模型如公式（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）建立人行道步行服务水平模型

基于198份问卷调查数据，通过对3个自变量畅行性、安全性以及舒适性和人行道步行服务水平进行线性回归分析，得出各自变量的系数，见表5。

根据表5可知，具体模型如公式（4）所示。

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

3 结果分析

3.1 模型分析

基于相关性分析和线性回归模型的结果，分析7个街道环境因素和5个交通特性因素对人行道步行评分的影响，保留10个显著因素，见表6。

将调查的198组交通量代入公式（1）～公式（3），得出198组人行道步行服务水平评价分项的值，得到人行道步行服务水平评价分项等级和与之对应的数值，见表7[14]。

将调查的198组交通量代入公式（1）～公式（4），得出198个人行道步行服务水平的值，综合考量将中等人行道步行服务水平定为2.6，依据对称性原则，得到服务水平等级和对应的数值[15]。

3.2 实例分析

选取本文实地调查区域内其他任意一条主要干道作为实例分析对象，按照前文所述调查方法进行数据搜集，利用公式（1）～公式（4）得出畅行性、安全性、舒适性分项和步行总体水平的得分，在表7和表8中找出与之对应的服务水平等级，用以评价某条道路或某片区域的人行道步行服务水平以及了解研究对象在畅行、安全和舒适3方面的优劣表现，之后可以根据表7对需要改进的街道环境和交通特性进行优化，结果见表9。

表9表示太平北路人行道在畅行性、安全性、舒适性和总体水平4个方面的得分及其对应的服务等级。道路步行环境较差，其中对于安全性和舒适性的评价较低，亟待改善[16]。

①安全性——存在4种改善方向，分别是：减少机动车交通量、减少非机动车交通量、降低非机动车速度和拓宽非机动车道。前3种可通过部分路段交通管制和交叉口信号配时优化等手段实现，最后一种，可以通过道路断面形式优化达到。例如，将机动车、非机动车分隔带的宽度缩减0.5 m，拓宽非机动车道宽度，安全性得分从2.14变为2.84，对应等级不变，但是总体评价得分从2.038变为2.189。

②舒适性——改善方案包括：增加沿路绿化程度和增设沿街长椅和花圃圆凳。例如：百米单人座指标增加5，舒适性得分从2.15变为3.15，对应等级从D提高到C，总体评价得分从2.189变为2.626。

通过以上两个方面的优化措施，太平北路人行道服务水平从D级（不太满意）提高至C级（可以接受），实际优化结果可能和理论结果存在出入，但是模型可以快速地揭示问题道路步行服务水平受限的主要方面和主要原因，并且能够直观地展示方案前后道路步行服务水平的变化情况。

4 结束语

本次研究利用数理统计方法对交通数据进行建模分析，结合道路断面和交通流两方面特性，进行人行道步行服务水平与3组评价分項之间、评价分项与所有影响因素之间的相关性检验，确定了人行道步行服务水平的评价分项及其包括的影响因素，在此基础上建立评价人行道畅行性、安全性、舒适性和步行服务水平的数学模型，确定街道环境因素和交通特性因素对街道步行评分的影响，并得出畅行性、安全性、舒适性和步行总体评价的数值范围及其对应的服务水平等级。论文提出的步行服务水平模型和人行道步行服务水平等级表对于国内研究城市步行交通和改善街道步行环境具有一定的现实意义。

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