兼顾周边设施的上海市游憩空间公共交通可达性研究

徐 菁，王宇环，靳 诚

(1.南京晓庄学院 旅游与社会管理学院，江苏 南京 210023；2.苏州大学 社会学院，江苏 苏州 215127；3.南京师范大学 地理科学学院，江苏 南京 210023；4.江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心，江苏 南京 210023)

游憩活动是居民日常生活一个十分重要的组成部分，游憩功能也是城市的一项基本功能.由此可见，游憩对现代城市的建设和发展具有十分重要的意义.游憩主要是指居民在城市内部及其周边地区所进行的各类户外休闲活动[1]，以及居民在休闲活动过程中的相关行为.游憩空间是指能够满足居民日常游憩行为的各类活动场所.相较旅游景区而言，游憩空间更加突出公益属性，是具有休息、观光、娱乐、购物、锻炼等功能的公共空间[2].

学者对游憩空间的研究由来已久，在游憩者方面，研究多是对城市居民或某一类型群体的需求进行分析，如田逢军等[3]通过问卷形式的现场调查，就居民对游憩空间的认知差异进行分析；李华[4]同样从居民的日常游憩需求出发，建立指标体系量化评价游憩空间的综合服务能力.在研究尺度方面，游憩研究涵盖了多个空间尺度，在区域尺度分析了游憩空间分布特征，如王润等[5]利用空间分析方法探讨了区域内不同类型游憩空间的总体分布特征及其内在联系情况；秦学[6]从类型、要素、结构、形态等视角总结了城市游憩空间的分布规律；徐冬等[7]利用POI 数据分析了城市内部休闲空间的分布特征；王甫园等[8]以珠三角城市群为研究对象探讨了生态游憩空间的空间分异规律及其影响因素.在小尺度上，研究者主要关注于某一类型游憩空间，如对工业遗址、湿地、城市滨水等游憩空间的研究[9-11].在研究内容方面，涉及基础概念、空间分布、居民感知等内容：游憩空间概念辨析主要在于游憩空间内涵分析[12]、分类及其属性研究等[2]；游憩空间分布主要关注于最适宜布置场所[13]，绿带游憩空间分布[14]等；居民感知主要通过问卷或访谈，探讨游憩者对于游憩空间感知，进而提出布局优化意见[15-17].

游憩空间具有较强的公益性，居民到达游憩空间的便捷程度，是一个城市公共服务均等化水平的重要体现.可达性是衡量空间便捷的重要指标，该概念最早由 Hansen[18]于 1959 年提出，用来表征两地间的联系机会.可达性相关研究主要集中在对区域整体交通状况的测度上，如蒋晓威等[19]运用加权平均时间探讨了安徽省可达性空间格局及其变化；汪德根等[20]分析了高速铁路开通前后长三角内部都市圈之间的可达性变化；Rotoli 等[21-22]探讨客运铁路网络改善和运营优化对欧盟内部的可达性影响.也有学者研究区域旅游景点的可达性状况，如靳诚等[23]借助公路网络定量分析了长三角旅游景点的可达性格局；潘竟虎等[24]从可达性视角分析了中国A 级旅游景区的空间分布特征.游憩空间可达性问题是游憩空间布局的重要议题，学者也为此进行了一定的探讨[25-26]；但还有待于进一步深入分析.针对居民的城市游憩空间可达性分析有其特殊性，一是游憩空间主要服务于本地居民，公共交通是十分重要的出行方式，尤其是大城市内部的轨道交通；二是游憩空间的吸引力不仅来自于空间本身，而且受到游憩空间周边相关游憩设施的影响，因而在可达性分析的时候需要兼顾周边的游憩设施.基于此，本文选择上海市作为案例地，主要考虑轨道交通、公共汽车、步行等公共出行方式，探讨兼顾周边设施的城市游憩空间公共交通可达性情况.此外，轨道交通网络主要通过换乘站点才能建立联系，为此引入Space-P 复杂网络模型，借助于Python 编程语言以及ArcGIS 软件，综合考虑轨道换乘时间，构建涵盖轨道交通、公共汽车以及步行出行的可达性计算方法，提升基于公共交通出行的游憩空间可达性计算精度.

1 数据来源

1.1 游憩空间数据来源上海市是长江三角洲地区的中心城市，有着丰富的游憩资源.本文注重研究本地居民在节假日、周末能够出行的游憩空间，更加注重常规休闲、具有较好公益性的场所空间，同时要求所选取空间能够吸引居民乘坐轨道交通前往游憩，因而在游憩空间遴选上更加注重可玩性、公益性，为尽可能选取更多具有代表性的游憩空间，对轨道站点进行缓冲区分析，发现3 km 范围内能涉及到更多的游憩空间.因此，本文以3 km 内存在轨道站点、面积超过10 hm2（150 亩）、公益性免费场所3 个客观指标作为选择依据，确定了上海市23 处游憩空间：外滩、中山公园、徐家汇公园、中华艺术宫、佘山国家森林公园、上海博物馆、田子坊、朱家角古镇、静安雕塑公园、黄兴公园、嘉定紫藤园、七宝古镇、迪士尼小镇、世博公园、召稼楼、滴水湖、长风公园、陆家嘴、鲁迅公园、复兴公园、浦江郊野公园、美兰湖景区、前滩休闲公园，空间分布状况见图1.

图1 上海市游憩空间与轨道站点分布图Fig.1 Distribution map of recreation space and metro stations in Shanghai

1.2 交通可达性相关数据来源上海市水域、道路数据来源于Open Street Map（http://www.openstree tmap.org/），将其进行投影后转化为边长为100 m的栅格，用作可达性计算.到2019 年底，上海市范围内共有17 条轨道交通线，包括地铁、轻轨、磁悬浮等类型，已形成覆盖上海市全域的轨道网络.通过公交网（http://www.gongjiao.com/）获取轨道交通站点名称，并调用高德地图API 服务端口，获取线路和站点坐标位置，再通过Python 中的shapefile与writer 函数库将坐标数据批量转换为点和线矢量数据进行存储.

1.3 相关游憩设施数据来源在线电子地图中有丰富的兴趣点（Point of Interest,POI）数据，其中蕴含了丰富的设施信息和分类信息.高德和百度在线地图均设置了各自的分类体系，但是都提供了API接口给用户使用相关POI 数据.本文以高德地图为数据源，按照食、住、行、游、娱、购6 个类别获取游憩相关POI，借助相应的网络接口，获取各个POI 数据的名称、坐标等相关信息，并通过ArcGIS软件将其转换为矢量点数据供分析使用.

2 研究方法

2.1 游客空间公共交通可达性

2.1.1 速度的确定 对于轨道交通线路，根据地铁的不同型号以及实际乘坐经验，将运行速度划分为3 个等级：60、40 km/h 和35 km/h.对没有道路经过的陆域，本文将其设定为步行方式，成人的正常步行速度约5 km/h，但考虑穿行建筑等障碍要素，最终本文将人的步行速度设置在3 km/h.有道路的区域采用公交车通行，速度设置为20 km/h.另外，将没有桥梁、隧道通过的水域设为阻隔单元，即不可通行，速度为0 km/h[27].

2.1.2 可达性相关指标 区域内任一点x通过公共交通到达目标游憩空间o的可达性可以表示如下：

式中：Tox为区内任一点x经过不同路径到目标游憩空间o所需要耗费的时间成本，Aox为其中的最短时间.为更好地分析游憩空间o在区域内的整体可达性情况，可用区内所有点到达游憩空间o所耗费的平均时间来表征：

区内任意一点x达到所有游憩空间的整体便利程度可以表示为：

式中：Aox含义同上，n为区内所有的游憩空间数量，本文n=23.

2.1.3 轨道交通的换乘可达性 Space-P 模型又被称为换乘模型，可以用于轨道交通分析.在实际分析时候需要用逻辑关系对站点之间的线路进行定义，规定只有同一条线路上的站点才是互通的，同轨道线上的2 个站点之间的逻辑关系定义为1，如果不在同一轨道线路上，则标记为0，无法直接通达，需要换乘.在本文中设定最多可以进行3 次换乘，则从任意站点i到达站点j有4 种可能路径：站点i直接到达站点j；站点i通过在站点x换乘一次到达站点j；站点i通过站点x和站点y进行2 次换乘到达j；站点i通过站点x、站点y、站点z3 次换乘到达站点j.计算选取换乘方案中用时最短的作为换乘可达时间，站点i的可达性计算公式可以表示为：

式中：tx、ty、tz分别表示站点x、站点y、站点z耗费的换乘时间，n为站点数.利用ArcGIS 软件网络分析中的O-D 矩阵以及各个站点之间逻辑关系的Space-P 矩阵，通过Python 语言编程计算换乘可达时间.

2.2 兼顾周边游憩设施的可达性修正

2.2.1 游憩设施权重体系构建 游憩设施是指能够满足人们进行休闲娱乐行为的相关设施，如各式餐厅、商业街区、景点等.“食、住、行、游、娱、购”六要素概念自提出以来沿用至今[28]，因而本文根据旅游六要素划分游憩设施.在游憩空间一定范围内的游憩设施对可达性产生影响，并且不同类型设施的影响程度亦存在差异.考虑高德地图自身的POI 分类标准，根据食、游、购、娱、行、住六要素的特点选择相应的POI 设施.在权重方面，选择地理学、旅游学背景的10 位专家对各类设施进行权重赋分，游憩设施的权重等于所在分类的权重乘以该类型中的设施权重，结果见表1.

表1 游憩设施分类及权重Tab.1 Classification and weight of recreational facilities

2.2.2 游憩设施步行指数 在设定步行时间范围内能够达到游憩设施数量的多少是衡量一个地区游憩设施好坏的重要指标.步行可达性越好，表示该游憩空间周边的相关设施越完备，从游憩空间出发，最大步行范围内的设施均视为周边设施.以往研究结果表明，人的最优步行时间是5 min，在该时间范围内人的步行意愿最为强烈；当时间到达20 min，人的意愿明显最低，超过20 min 的距离大多不会选择步行[29].5 min 步行大致400 m，20 min约步行1 600 m，参考现有研究[29-30]，将设施权重按距离进行等比例衰减，即0～400 m 衰减系数设为1，400～800 m 设为0.75，800～1 200 m 设为0.50，1 200～1 600 m 设为0.25，1 600 m 以上设为0.游憩设施的步行指数（Iw）计算如下：

式中：Ii表 示设施i的权重分值，di表示设施i的距离衰减系数，n为游憩设施数量.

2.2.3 兼顾周边设施的游憩空间可达性评价对游憩设施的Iw和基于公共交通的空间可达性（A）分别进行最大值为100 的标准化处理，得到相应的标准化后指数PW和PA，将PW作为修正系数，计算得到兼顾周边设施的游憩空间可达性指数，计算公式如下：

综合可达性指数Ac值在0～100 之间，数值越大，表示兼顾周边设施的游憩空间可达性越好.

3 研究结果

3.1 基于公共交通的游憩空间可达性

3.1.1 空间分布 上海市23 个游憩空间大多位于市中心地区，个别分布于外围地区，呈现出较为明显的中心集聚、外围扩散的不均衡分布特征.各个游憩空间的面积存在明显差异，其中滴水湖公园面积最大，该公园位于浦东新区，处于轨道16 号线的终点站；田子坊的面积最小，是上海市知名的创意街区，处于城市中心的轨道交通汇集地区，交通便利.上海市的17 条轨道线基本实现了网络化覆盖，中心城区网络密度较大，其中3 号线、6 号线围合成一个环形轨道，在环形内部区域网络特征较为明显，地铁站点密度大，换乘站点分布较为广泛；环形结构以外区域地铁站点分布相对稀疏，轨道交通线路密度也较小，主要为中心地区向外延伸的单条线路，站点之间的间距也在扩大，呈现放射状特征（图1）.

3.1.2 各个游憩空间可达性特征 以轨道交通为主要出行方式，以公交、步行为辅助方式，测算了23 个游憩空间可达性，并将计算结果划分为8个等级.进而统计相关指标（表2）.结合各指标情况及其空间形态，将各个游憩空间交通可达性划分为4 种形态.

表2 不同游憩空间交通可达性Tab.2 Traffic accessibility of different recreational space

（1）圈层-树枝状结构.外滩交通可达性水平良好，平均可达性为114.77 min，等级划分结果在空间上沿轨道线扩散，表现出圈层扩散特征.在中心区域，可达性圈层特征较为明显；在外围区域，呈现出沿轨道线延伸的态势，存在许多树枝状地区；在外围轨道站点附近，因为良好的轨道通达条件，和外滩联系较为方便，出现了更高等级的“飞地”小圈层[图2（a）].相似的游憩空间还有徐家汇公园、上海博物馆、陆家嘴、复兴公园、田子坊、世博公园、中山公园、中华艺术宫、长风公园、鲁迅公园、静安雕塑公园、前滩休闲公园.这些游憩空间均处于轨道交通较为密集的区域，区域内轨道站点多，换乘站点也较多，交通联系十分便捷，可达性平均值位于110～122 min 范围内，可达性呈现出较好的水平.在空间形态上，该类游憩空间的可达性分布均表现为圈层-树枝状结构，越靠近游憩空间，其圈层特征越明显，越远离游憩空间，树枝状结构特征越明显.

图2 游憩空间交通可达性不同形态图Fig.2 Traffic accessibility map of recreation space

（2）不对称圈层-树枝状结构.浦江郊野公园位于上海市外围，是以森林游憩和滨水休闲为特色的郊区公园，公园交通可达性平均时间为128.92 min.虽然距离环形轨道线较远，但离最近地铁站点不到400 m，其可达性格局呈现出不对称的圈层-树枝状结构特征，可达性较好的地区呈现出向市区中心延伸，而且树枝状的结构特征多出现在靠近市中心的一侧，而在相反方向上可达性变化较为较为均衡，呈现出明显的圈层式结构[图2（b）].具有相似空间形态的游憩空间还有黄兴公园、七宝古镇、召稼楼、佘山森林公园、嘉定紫藤园、迪士尼小镇，该类游憩空间处在中心环形轨道线外，而且距离城市中心较远，所在区域的轨道密度较低，但距离周边地铁站点较近.在远离市中心的方向上表现出较为均衡的圈层结构，在靠近市中心的地方表现为树枝状结构，且等级变化沿着朝向城市中心延伸，在相同间隔距离下，靠近市中心地区可达性等级要明显优于远离市中心的可达性.

（3）椭圆-轴向结构.朱家角古镇坐落于上海西部，平均交通可达性时间为164.33 min.30 min 覆盖区域占比为5.79%，240 min 覆盖区域占比为46.39%，距离最近的地铁站点约400 m，附近只有地铁17 号线，圈层特征较弱，呈现出椭圆形态并向外延伸，最终表现为以朱家角古镇为中心的椭圆圈层结构，沿着游憩空间与城市中心连线的轴线向中心地区延伸[图2(c)].此外，美兰湖景区可达性形态也呈现出相似的空间特征.这2 个游憩空间均处于城市边缘地区，距离市中心较远，附近地区仅有1 条地铁线经过，游憩空间距地铁站点较近，整体上呈现出椭圆-轴向结构.

（4）多中心圈层结构.滴水湖位于上海的东南角，距离市中心相对较远，平均可达时间达到168.26 min，在23 个游憩空间中可达时间最长.30 min 覆盖区域占比为6.03%，240 min 覆盖区域占比为48.25%.滴水湖远离城市中心的环形轨道线，周边区域也仅有1 条地铁线，而且距离其他地铁线路相对较远，整体出行便捷程度一般，可达性较差，其空间形态表现为以16 号地铁沿线站点为中心的多个相对分散独立的圈层，呈现出多中心圈层结构[图2(d)].

3.1.3 游憩空间整体可达性 为在整体层面分析上海市游憩空间可达性特征，利用公式（3）测算游憩空间的整体可达性，并将其划分为6 个等级（图3）.上海市居民到达所有游憩空间的平均时间为127.05 min，其空间结构表现为圈层结构.45 min以内的区域占比为9.97%，其空间边界位于中心环形轨道线的外围；区域面积占比最大时间段为120～240 min，整体可达时间在240 min 以内的区域占比53.19%，说明超过一半以上地区到达所有游憩空间的平均时间能够控制在4 h 以内.虽然整体可达性圈层结构特征较为明显，但在研究区域的外围会沿着轨道线向外延伸，特别是在地铁16 号线末尾的滴水湖站和临港大道站，在这2 个站点均形成了独立的圈层结构，其原因主要是地铁16 号线为大站快线，而且站点之间相距较远，与内部地区连接性不强，导致其周围呈现出相对独立的圈层结构.

图3 整体可达性分布Fig.3 Recreation space overall traffic accessibility

3.2 兼顾周边游憩设施的可达性评价

3.2.1 游憩设施步行指数 统计得到所有游憩空间1 600 m 缓冲区范围内的游憩相关POI 数量，共计得到271 765 个设施点，进一步分析各类设施的数量情况，“食”相关游憩设施数量最多，达到了150 029 个；“游”相关游憩设施最少，数量为5 218个.另外，“购”相关游憩设施有7 827 个；“行”相关游憩设施有64 503 个；“娱”相关游憩设施有27 301 个；“住”相关游憩设施有14 340 个.按照表1 中6 类设施的指标权重，利用公式（5）计算得到各类游憩设施的Iw，并对其进行最大值为100 的归一化处理，得到游憩空间在各个类别设施作用下的Iw（图4）.

图4 步行指数（Iw）折线图Fig.4 Broken line diagram of walking index(Iw)

就游憩设施Iw整体而言，陆家嘴在所有游憩空间中得分最高，且6 种类型游憩设施作用下的得分基本相同.静安雕塑公园、复兴公园周边地区游憩设施密度较大，且这两个空间处于城市中心，地理位置良好，轨道交通最密集，交通便利，周边6 类游憩设施Iw也较均衡.滴水湖、浦江郊野公园、迪士尼小镇、美兰湖景区、前滩休闲公园等各类设施Iw较低，多分布在上海市的最外围地区，交通水平较差，周边尚未集聚成一定规模的游憩设施，缺乏联动效应.比较6 类不同设施的Iw，“游”这一类设施的Iw折线走向与其他类别有所不同，“行”这一类设施的Iw表现较为均衡，与总体分值的折线走向相一致，其他设施的Iw在各个游憩空间上表现出一定的波动性.

3.2.2 兼顾周边设施的可达性评价 为了能够兼顾周边设施对各个游憩空间交通可达性的影响，首先，对各个游憩空间的交通可达性进行最大值为100 的标准化处理；其次，考虑步行指数，用步行指数分值和基于公共交通可达性分值综合评价游憩空间综合可达性.并根据公式（6）计算得到兼顾周边设施的综合可达性分值（表3）.

表3 不同游憩空间综合可达性指数Tab.3 Comprehensive accessibility index of different recreational space

在整体层面，游憩空间综合可达性差异明显，其中陆家嘴的综合可达性指数得分最高，达到了93.97 分，遥遥领先于其他游憩空间.分数在40～50 分之间的游憩空间共有4 个，分别是上海博物馆、外滩、复兴公园和静安雕塑公园，这4 个游憩空间均位于城市中心地区，公共交通可达性比较好，且周边各类设施的Iw也较高，在拥有便捷的交通条件下，又能为游憩者周边步行空间内提供充足的服务设施.徐家汇公园、田子坊、中山公园分值位于30～40 分之间，Iw分值相对较低，在未来建设中需要着重加强游憩设施的集聚，扩大区域吸引力.综合可达性分值在10 分以下的游憩空间共有11 个，比例较大，这些游憩空间除黄兴公园外，其他都是周边游憩设施较少，Iw较低，这些空间需要进一步利用交通优势，布局相关服务设施，提升综合可达性.

4 结论与讨论

4.1 结论以上海市为案例地，从本地居民视角出发，突出轨道交通导向作用，结合公交、步行出行方式，在兼顾周边设施的情况下探讨了23 个游憩空间的公共交通可达性情况，得到以下结论：

（1）在公共交通可达性层面，各个游憩空间在各时段的面积占比相似，30 min 以内能够通达的区域占比均在5.79%～7.12%之间，240 min 以内能够通达的区域占比均在46.37%～56.95%之间.空间上呈现“圈层-树枝状”“不对称式圈层-树枝状”“椭圆-轴向”“多中心圈层”4 种形态.

（2）在游憩空间Iw层面，陆家嘴分数最高，而外围地区的游憩空间周边未形成集聚的游憩设施，Iw得分较低.“游”这一类设施的Iw折线走向与其他类别有所不同，“行”这一类设施的Iw表现较为均衡，与总体分值的折线走向相一致，其他设施的Iw在各个游憩空间上表现出一定的波动性.

（3）在兼顾周边设施的综合可达性层面，陆家嘴的综合可达性得分最高，达到了93.97 分，遥遥领先于其他游憩空间；徐家汇公园等虽交通可达性良好，但Iw分值较低.还有11 个游憩空间Iw、交通可达性均低，导致整体综合可达性评分在10 分以下，需对该类游憩空间Iw、交通可达性两方面进行优化，以提升综合可达性.

4.2 讨论本文以游憩空间为分析对象，利用Space-P 复杂网络结合ArcGIS 的网络分析功能，实现基于公共交通的可达性研究，并兼顾周边游憩设施对公共交通可达性的影响.在主题上，本文注重居民视角，以城市内部游憩空间为研究对象，有别于以往对旅游景区的分析，更加注重了人的体验.在方法上，本文在算法层面扩展了ArcGIS 软件原有的网络分析功能，考虑了有换乘时间的轨道交通可达性测算，提升了可达性精度.在内容上，丰富了游憩活动研究内涵，本文引入步行指数概念，为游憩空间的后续研究提供了新的思路.

然而，本文还存在一定的不足.首先，在研究对象上，将所有游憩空间视为均等化，并且基于轨道交通导向进行游憩空间选择，缺乏对游憩空间自身性质的考虑；其次，在可达性的评价上，注重于交通和设施的客观数据分析，缺少对游憩者主观性评价，在未来研究中将进一步结合游憩者的主观感知，构建兼顾感知的综合可达性评价指标，这样不仅能够反映客观实际，也能兼顾主观层面的感知，从而使可达性评价更全面完善；第三，基于POI 的游憩设施的Iw计算以及对公共交通可达性的修正还有待进一步的完善.