交通出行多模式下城市公园空间公平性研究

万 易，毕 晨，张金光，赵 兵

(1. 南京林业大学风景园林学院；2. 浙江广厦建设职业技术学院)

城市的可持续发展追求城市公共服务资源的公平分配，空间公平性被用于衡量公共服务设施空间布局的合理程度[1]。在发展中国家，城市公共服务资源及设施建设滞后于城市总体发展的情况广泛存在。公园绿地作为重要的城市公共资源，研究其空间公平性有助于对资源分布的合理程度进行评价，从而进一步进行科学规划，提高城市公园的服务价值与服务效率[2]。

城市公园空间公平性的研究始于强调“人均占有”的均等分配思想。均等分配思想未考虑人群分布及公园服务能力，随着更多学者的深入研究，可达性、公园吸引程度、人群规模、人群差异等因素被考虑入内，逐渐突破平均分配的桎梏，注重公园布局与人群需求的匹配[3]。国外学者多将地理信息技术结合问卷调查进行研究，侧重城市公共服务资源对不同社会群体的服务差异[4-6]。如Erkip[7]以公园数量、人口分布等指标对土耳其首都安卡拉市公园的可达性与公平性进行了分析。国内学者吴健生等[8]以可达性为基础对深圳市福田区的公园绿地分布空间公平性做了定量分析；陈雯等[9]提出了包含可达性、服务覆盖率等多指标的评价模型；唐子来等[10]在分析城市公园绿地可达性基础上，结合基尼系数、洛伦兹曲线及区位熵的方法构建了评价地域及社会公平视角下城市公共绿地分布的社会绩效标准。由此可以看出，可达性是量化研究空间公平性的基础，空间公平性是对可达性研究的延伸[11]。可达性研究关注居民到达公园的难易程度。在现有研究中，步行、非机动车、机动车是产生不同成本阻力的主要交通模式。出行模式的选择直接决定城市公园可达性[12]，交通基础设施的便捷性也在一定程度上决定了居民活动范围，影响到城市公园资源的合理分配。

在关于城市公园空间公平性的研究中，较少有学者将交通出行模式的组合与变化考虑其中，多以单一模式作为居民出行的主要方式。而实际上，交通工具的使用存在组合模式，不同出行模式以及居民点位置的设定对城市公园的实际分配也产生影响[13-17]。本文模拟南京市中心城区多种交通出行模式,包括单一交通模式和组合交通模式，即步行、非机动车、车行、步行-地铁及非机动车-地铁，从居民点人口分布的角度研究城市公园可达性，以基尼系数和洛伦兹曲线对南京市中心城区城市公园空间布局的合理程度进行评价，并以区位熵考量不同地区公园资源分配的空间格局，为“公园城市”建设发展提供理论基础与实践经验。

一、研究区域

作为南京都市圈的核心城市，南京市生态基底良好，城市绿地建设水平较高。本研究选择《南京市城市总体规划（2011-2020）》[18]所确定的中心城区为研究区域，研究范围包括鼓楼、玄武、秦淮的全部区域以及建邺、雨花台、栖霞、江宁、六合、浦口的局部区域，规划总面积约 846 km2，研究区常住人口672 万人。

（一）数据获取与处理

研究需要的数据主要为来源于Bigemap地图数据软件的2019年南京市卫星影像、南京市第六次人口普查数据以及通过笔者现场调研获得143个不收取门票的公园、1 695个居民点的相关数据。利用ArcGIS 10.5对城市卫星影像进行坐标配准、矢量提取、目视解译等操作[19]，提取并建立了城市公园、交通路网、水域、居民点人口分布的矢量空间图层。

（二）构建矢量数据库

1. 城市公园数据

本研究重点关注城市中具备一定公众开放性且为公众提供游憩、休闲活动场所的公园区域。综合《城市绿地分类标准（CJJT 85-2017）》及笔者查阅的南京市公园资料，将免费向公众开放的综合公园、社区公园以及具有一定规模且免费开放的专类公园，包括城市建设用地范围之内的风景名胜区、湿地公园、森林公园、体育健身公园作为研究对象。

截至2019年6月，南京市中心城区有综合公园48个、专类公园47个、社区公园73个，共计168个。通过笔者实地的调研、筛选及考察，研究选择143个向公众免费开放的公园，其中综合公园46个、专类公园30个、社区公园67个。综合公园包括玄武湖公园、九华山公园等；专类公园包括紫金山、雨花台风景名胜区等具备特定功能与价值的公园;社区公园依托组团居住区分布，包括尧化门市民广场、炼油厂公园等。

2. 人口数据

本文参照前人研究[20]，使用阴影长度法估算建筑面积，再利用人均居住面积推算居住点人口数据。南京中心城区人口分布呈现以鼓楼、玄武、秦淮、建邺、雨花台为内核集聚，向仙林副城（栖霞区局部区域）、东山副城（江宁区局部区域）、江北副城（六合、浦口局部区域）发散的特征。受各区政治、经济、生态基底条件及居住区分布的影响，鼓楼、秦淮、建邺人口密度较大，玄武区人口密度相对较小，栖霞、六合、浦口、江宁部分区域居住区较少，人口分布总体呈现点状分散、局部集中状态。

3. 交通路网数据

依据南京城市发展与居民日常的多种交通出行模式，构建步行、机动车、非机动车3类地上交通数据网。参照前人研究[19]，设定步行速度为1 m/s；非机动车选取自行车为主要出行模式，设定速度为4 m/s，设定十字路口平均等待时间 60 s[21]。根据路宽给道路分级，通过在“百度地图智慧交通”的中国城市拥堵指数平台上搜集数据，机动车城市高速公路速度设置为 60 km/h，一级道路设置为 45 km/h，二级道路设置为 30 km/h，三级道路设置为 20 km/h[20]。

结合已构建的地上交通数据网，建立南京地下交通数据网。综合邓羽等[22]的研究以及笔者对南京地铁的实际调研，设定南京地铁的平均速度为60 km/h，站台换乘平均等候 5 min。实际生活中,城市居民出行习惯多为步行、非机动车与地下交通的混合模式，考虑地下交通与地上交通网络的隔离与联结，以各地铁站点20 min可达的居民点及公园点划定地铁服务范围，构建地下交通数据网，以增加模拟居民出行模式的精准程度（见图1）。

二、研究方法

两步移动搜索法是评价公共资源可达性研究中的重要方法[23-26]。在交通学领域，基尼系数与洛伦兹曲线已用于评价公共交通的分配水平[27]。在经济学及地理学上，区位熵被用来衡量资源分配的空间格局[28]。通过这些方法，本文以可达性分析-资源分配合理程度评价-资源分配空间格局为思路进行南京市中心城区城市公园空间公平性的研究。

（一）两步移动搜索法

本研究以南京市实际交通网络为基础，选取居住区与公园的真实入口进行点对点的成本计算，模拟现实中居民点至公园点的出行情况，使可达性结果较为准确。笔者通过对南京城市居民公园游憩活动出行的极限时间进行调查，发现基于不同的出行目的，居民愿意在交通出行上花费的时间成本在20～60 min，故本研究以 20 min 为出行时间阈值，生成居民在步行、非机动车、机动车、步行-地铁、非机动车-地铁5种出行模式下的可达范围，所求的可达性值即是在设定居民出行时间阈值内的实际人均城市公园面积。公式为[29-30]：

式中，Ai表示居民点i的可达性；tij表示居民点至公园点的出行成本，以出行时间（min）进行计算；Rj表示对每一个居民点出行时间阈值范围内的公园点j与出行时间阈值范围内居民点的供需比，即公园的服务能力Sj与出行时间阈值范围内居民点规模Pn的比值，Sj以公园面积（m2）进行计算；Pn以居民点人口数量进行计算。 据式（1）可得供需比即代表出行时间阈值之内的人均城市公园面积（m2/人）。

（二）基尼系数与洛伦兹曲线

基尼系数与洛伦兹曲线在公共资源服务水平评价中具有较为广泛的应用价值。基尼系数的取值在0～1之间，基尼系数越小，表明资源在城市居民中的空间分配水平更合理，其空间分布更公平。洛伦兹曲线是对资源在居民人口中的实际分配情况进行图样可视化表达。基尼系数计算公式为[10,29]：

式中，Pn表示居住点人口变量的累积比例，n=1, 2,3，…，k，表示街道的数量，A表示公共绿地资源变量，本研究采用城市公园的可达性，即居民出行时间阈值内的居民实际人均城市公园面积表示。

（三）区位熵

区位熵表示该单元中居住人口享受的公园资源与整个研究区域居民人均城市公园资源的比值，可用以表达研究单位资源人均分配公平程度的空间分布格局[28]。区位熵值越高，表示研究单元内享有的资源分配水平越高，当区位熵值大于或等于1时，研究单位的资源分配水平达到研究区域的平均水平。唐子来等[10]、张建中等[31]将公式总结并应用为：

式中，LQj表示j单元的区位熵，Tj表示j单元中的城市公园面积，Pj表示j单元中人口的数量，T表示研究范围中城市公园资源的总面积，P为研究范围中常住人口的数量。本研究将该公式调整为：

式中，Aj表示j单元居住人口在出行时间阈值范围内享受的人均城市公园，即利用两步移动搜索法求得的城市公园的实际可达性，S表示研究范围内城市公园总面积，P表示研究范围内的总人口，S与P的比值为研究区域内居民城市人均城市公园资源的比值。

三、结果与分析

（一）交通出行多模式下城市公园可达性评价

利用两步移动搜索法对研究区域内1 695个居民点进行步行、非机动车、机动车、步行-地铁、非机动车-地铁5种出行模式下的可达性分析，生成出行时间阈值20 min下的可达性结果，并利用ArcGIS 10.5软件的自然断点分级法将公园的可达性分为很好、好、较好、一般、较差、差、很差7个等级。具体结果如下（见图2）。

1）步行出行模式下，靠近紫金山、玄武湖的玄武湖街道、孝陵卫街道、月牙湖街道可达性很好，湖南路街道、锁金村街道、新街口街道可达性好。瑞金路街道、梅园新村街道、中央门街道等虽与规模较大的公园距离较近，但受公园出入口位置及人口分布的影响，可达性水平一般或更低。其他街道的可达性受其区域内公园的位置与人口分布影响，呈现数值各有差异。可达性很好、可达性好及可达性较差的街道均占比5%，可达性较好的街道占比1%，可达性一般的街道占比8%，可达性差及很差的街道占比分别为22%和54%。

2）非机动车出行模式下，可达性很好及可达性好的街道占比均为4%，可达性较好的街道占比7%。这些街道呈环状沿紫金山、玄武湖分布，由内向外，可达性值逐渐降低。其他街道距此类大型公园距离较远，基本不在公园的服务范围之内。可达性一般的街道占比12%，可达性较差的街道占比18%，可达性差的街道占比21%，可达性很差的街道占比34%。

3）机动车出行模式下，仅将综合公园、专类公园作为出行目的地进行分析。可达性好的街道占比18%，可达性较好的街道占比6%，可达性一般的街道占比12%。较为特殊的是，可达性很好的街道占比1%，为距紫金山、玄武湖较远的西岗街道，该情况是由于西岗街道机动车交通便利，在出行阈值20 min内可到达的公园数量较多且分布广泛。同时，中心城区可达性较差的街道占比14%，可达性差和很差的街道占比分别为18%和31%，主要分布在六合及浦口局部区域组成的江北副城。

4）步行-地铁出行模式下,中心城区街道的公园可达性呈现出明显的两极分化，且可达性值很好、好、较好的街道以玄武湖、紫金山片区为核心分布，不同街道间可达性值由好向差的转变十分迅速。受地铁站位置的影响，距离公园直线距离较远的街道，存在可达性高于较近街道的现象。可达性很差的街道超过60%，在中心城区广泛分布。

5）非机动车-地铁出行模式下，总体来说，中心城区街道的公园可达性分布以玄武湖、紫金山为核心，由可达性很好的玄武湖街道、孝陵卫街道、锁金村街道、月牙湖街道、梅园新村街道向周边过渡，可达性等级逐渐递减。鼓楼区、玄武区、秦淮区、建邺区等街道的城市公园可达性等级局部略有波动，江北副城、仙林副城、东山副城可达性等级多为较差、差、很差。

5种交通模式下城市各区域的公园可达性呈现出共性特征。可达性较好及以上的区域均围绕紫金山、玄武湖分布，中心城区中大部分街道可达性为较差及以下；老城区鼓楼、玄武、秦淮交通系统较完备，区内公园建设较早，且距离大型城市公园较近，这3区的街道公园可达性总体优于其他5区，多种交通出行模式的介入使距离公园较远街道的可达性有所提升；浦口、六合、江宁、栖霞，交通体系有待完善，且区内缺少大型公园，导致各区总体可达性不高，各街道可达性差异较大；建邺区虽有鱼嘴湿地公园、南京国际绿博园等大型公园绿地分布，但这些公园分布集中，且位置多偏于建邺区西部沿夹江分布，导致建邺区总体可达性水平低于主城其他区域，且各街道略有差异。在一定范围内，出行交通的升级，使得街道公园可达性增加，公园的服务范围扩大，地铁的介入，由于设置的居民出行目的地不同，对街道公园可达性的提高作用并不明显，同时受地铁站位置的影响，街道城市公园的可达性两极分化明显。

（二）交通出行多模式下城市公园空间公平性总体评价

基尼系数的数值大小反映不同交通模式下城市公园资源分配的公平程度，将南京市中心城区各街道的人口数量由多到少进行排序，累计计算各交通出行模式下每10%的人口所享有的城市公园资源的比例（见表1，本研究用公园可达性指标表示），绘制出不同交通模式下城市公园资源分配于人口的洛伦兹曲线图（见图3），并计算基尼系数。参照经济学领域对基尼系数衡量与评价的标准，系数G越小，平均程度越高，G低于0.2时,资源分配高度平均；G介于0.2与0.3之间，资源分配比较平均；G介于0.3与0.4之间时，资源的分配较为合理；G介于0.4与0.59之间，表示资源差距较大；当G大于0.6,表示资源差距悬殊。同时，利用皮尔森相关系数法[32]，计算城市公园资源与各街道人口分布的相关系数。

表1 街道人口占比累计与城市公园资源占比累计 %

具体分析如下：①步行出行模式下，基尼系数为0.634 14，资源分配差距悬殊；皮尔森相关系数为-0.031 5，城市公园资源的分配与街道人口分布呈极弱相关性。②非机动车出行模式下，基尼系数为0.622 72，资源分配差距悬殊，皮尔森相关系数为-0.030 8，城市公园资源的分配与街道人口分布呈极弱相关性。③机动车出行模式下，基尼系数为0.477 42，资源分配差距较大，皮尔森相关系数为0.040 4，城市公园资源的分配与街道人口分布呈极弱相关性。④步行-地铁出行模式基尼系数为0.652 82，资源分配差距悬殊，皮尔森相关系数为-0.029 8，城市公园资源的分配与街道人口分布呈极弱相关性。⑤非机动车-地铁出行模式基尼系数为0.581 92，资源分配差距悬殊，皮尔森相关系数为-0.033 9，城市公园资源的分配与街道人口分布呈极弱相关性。

随着交通出行模式便捷程度的改善，公园可服务范围扩大和可达性提高，公园资源分配面向范围更广的居民，基尼系数变小，资源分配向更公平的趋势变化。尽管复合交通模式下居民出行的目的地种类及数量减少，但资源分配数量总体差异较小，资源分配的平均程度相差不多。5种交通模式中，城市公园资源的分配与人口分布均呈现出极弱相关或不相关的关系，说明城市公园的设置及规划与所服务人群的数量及需求不吻合，资源分布不合理。

（三）交通出行多模式下城市公园公平性空间格局

以“区位熵”对不同交通模式下各街道实际城市公园资源分配与街道人口进行匹配，从而了解城市公园资源实际分配公平程度的空间格局。将各街道的区位熵值分为很低、低、较低、一般、较高、高、很高7个等级，街道区位熵值等级一般代表实际人均城市公园资源分配为平均水平。

1）步行交通模式下，区位熵大于1的街道为孝陵卫街道、玄武湖街道、锁金村街道等，占比约10%，多分布在面积广阔的玄武湖、紫金山周边，人口分布不集中，人均城市公园资源较大，高于平均值；41%的街道适中；49%的街道人均城市公园资源低于平均水平，这些街道主要分布于六合区、浦口区、雨花台区、建邺区、栖霞区，公园资源有限甚至无城市公园，但人口分布较为集中且数量较大。

2）非机动车交通模式下，人均城市公园资源水平达到平均值的街道占比74%，其中区位熵大于1的街道以玄武湖、紫金山为核心分布。区位熵小于1的街道主要位于工厂分布较多的六合区、浦口区以及中心城区边界的雨花台区、栖霞区、江宁区。除缺少面积较大的公园以外，部分区域居民点分布集中，公园资源匮乏。

3）机动车交通模式下，出行时间阈值内，81%的街道区位熵大于或等于1，人均城市公园资源水平达到或超过均值。未达到均值的主要分布于六合区雄州、马鞍、长芦等街道，浦口区顶山、沿江等街道，雨花台区西善桥等街道，江宁区秣陵、淳化等街道。这些街道普遍缺乏规模较大的城市公园。

4）步行-地铁交通模式下，受地铁站点位置的影响，人均城市公园资源水平达到均值的街道占比仅19%，这些区域多为鼓楼、玄武、秦淮等主要地铁线路经过区域；7%的街道区位熵大于1，这些街道均为紫金山、玄武湖所在区域。受地铁站及居民点位置的影响，尽管西岗街道距离大型城市公园距离较远，但其人均城市公园资源达到平均水平。区位熵小于1的街道在中心城区广泛分布，浦口、六合、江宁3区的街道人均公园资源均未达到平均水平，除缺乏城市公园外，部分街道人口居住区较多。

5）非机动车-地铁交通模式下，51%的街道区位熵大于1，区位熵值较高的街道以紫金山、玄武湖等集中分布的城市公园为核心环绕分布。49%的街道区位熵小于平均水平，包括中心城区范围内的六合、浦口及栖霞、江宁、建邺、鼓楼、雨花台的部分街道，这些区域缺乏集中分布的城市公园资源，且居住点距离地铁站及城市公园较远（见图4）。

四、结论与建议

（一）结 论

1）从5种交通出行模式下南京中心城区城市公园分配的洛伦兹曲线与基尼系数来看，出行时间阈值范围内，基尼系数均大于0.4，城市公园资源未达到分配合理及空间公平的程度。交通出行模式的升级有利于提高城市公园资源分配的合理程度。机动车出行模式下，公园资源分配差距较大，略优于资源分配差距更加悬殊的其他4种交通出行模式。但机动车出行受到出行群体与出行目的地规模的限制，对城市生态环境与健康生活有负面影响，在城市居民进行公园游憩活动时并非优良选择。

2）结合南京市中心城区城市公园可达性及各街道区位熵分级来看，在一定时间内，5种交通模式下，可达性一般及以上且人均城市公园资源分配水平超过一般水平的街道多围绕紫金山、玄武湖两个大规模城市公园分布。随着地上交通模式的升级以及地铁交通的介入，距离紫金山、玄武湖较远的鼓楼、秦淮、栖霞部分街道的可达性及人均城市公园资源分配水平也有所提高。该地区是南京市人口集聚、资源融合发展的重要地段，因此紫金山、玄武湖对该地段城市居民休闲游憩、享受城市生态资源与美好健康生活以及提升南京市中心城区人均城市公园资源分配公平与合理程度有重要作用。

3）建邺、江宁、六合的部分街道距离玄武湖、紫金山较远，人口分布较为密集，但依靠现有自然基底及居住区分布建设各种规模的公园，其可达性较好。在多模式交通的介入下，人均城市公园资源分配可达到或超过一般水平。

4）受到城市自然生态基底位置的影响，距离较大规模的城市公园如紫金山、玄武湖较远的区域，交通出行模式的升级对其城市公园可达性与人均城市公园资源分配影响极小，城市公园的空间不公平未显著改变。由于生态基底及交通体系水平的限制，这种空间不公平现象在短时间内也难以扭转。

（二）建 议

1）重视对玄武湖、紫金山生态基底的利用与保护，融合南京作为六朝古都的历史文化特色，注重公园或景区内部的景观管理，使场地保持吸引力与旺盛生命力，彰显南京的城市特色，提升居民的归属感与幸福感。

2）重视城市绿色交通设施建设，重视公众日常生活中非机动车对步行及轨道交通在实际使用中的补充作用。非机动车在一定程度上可减少交通拥堵，增加居民出行效率。南京城市生态基底较好，应多构建适宜于步行、非机动车出行的日常交通绿色慢行廊道，与公园道路体系衔接，提高城市公园资源分配的空间公平程度，推崇环保、安全的出行模式，构建绿色、简约的交通体系，形成通达、一体化的城市公园游憩路线。

3）对于用地紧张、城市公园可达性有待提高的鼓楼、秦淮、建邺等区域，应当“见缝插绿”，建设口袋公园及结合地域水文特征布局滨水公园等线性空间，提高城市空间的利用效率。

4）根据城市人口分布及居住区组团，合理规划满足居民需求的城市公园，契合地域景观文化特征，提高公园建设质量。

（三）讨 论

由于基础数据条件限制，城市各居民点人口数据的准确性有待提升；城市中的道路数据、交通工具的行进速度存在一定误差，同时文中的交通组合仅能代表部分居民生活中的出行模式。除此以外，城市公园的实际服务水平还可能受到居民年龄、性别、个人偏好、职业、经济收入等因素的影响，在后续的研究中可进一步考量与细化，从而对建设满足公众需求可持续发展的公园城市提供理论支撑。