社區(qū)居民適宜步行距離閾值研究

王　寧，杜豫川（同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804）

社區(qū)居民適宜步行距離閾值研究

王寧，杜豫川
（同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804）

為研究社區(qū)居民適宜步行距離閾值，在上海市進(jìn)行小區(qū)內(nèi)RP(Revealed Preference)調(diào)查，通過詢問居民前往某處目的地的出行方式，實(shí)際測量居民住處到目的地的距離，得出步行距離；然后在虹橋火車站進(jìn)行可接受步行時(shí)間的調(diào)查。綜合步行距離和步行時(shí)間的數(shù)據(jù)，結(jié)合偏態(tài)分布與距離衰變方程的分析方法，得出適宜步行距離與步行使用率的關(guān)系式，并通過計(jì)算得到了距離閾值。結(jié)果表明，由可接受步行時(shí)間調(diào)查計(jì)算得到的極限步行距離閾值為1 500m，適用于城市規(guī)劃的整體設(shè)計(jì)階段；由步行距離調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算得到的極限步行距離閾值為950m，可用于具體功能區(qū)的選址及交通銜接方式的選?。贿x取步行累計(jì)使用率為10%時(shí)對(duì)應(yīng)的步行距離787m為適宜步行的距離閾值。

城市交通；步行距離閾值；RP調(diào)查；偏態(tài)分布；距離衰變函數(shù)

1　問題分析

步行不僅被認(rèn)為是一種出行方式，還被當(dāng)作城市宜居性的反映[1]。隨著我國機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的迅猛推進(jìn)，人們對(duì)于步行設(shè)施的關(guān)注還存在很大的局限性[2]。由于步行距離設(shè)計(jì)值不合理，步行設(shè)施不能夠很好地吸引客流，因此需要對(duì)居民步行出行的適宜距離進(jìn)行評(píng)估，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中使步行設(shè)施能夠滿足居民的使用要求以吸引客流，引導(dǎo)提升步行這一出行方式的比例，這就是本文的出發(fā)點(diǎn)。

步行與建筑和社會(huì)環(huán)境的特點(diǎn)有密不可分的關(guān)系，受到包括目的地距離、安全性等社會(huì)屬性以及其他步行者行為在內(nèi)等因素的影響[3]。在過去20年美國的研究中，400m（0.25mile或者5min步行時(shí)間）之內(nèi)，大多數(shù)美國人會(huì)選擇步行而不是開車[4]，并且該距離被很多研究引用為可接受步行距離[5]。美國人的平均步行距離和時(shí)間在2011年為0.62mile和16min[6]，而在2009年為0.61mile和12min[7]。適宜的步行距離也有利于換乘系統(tǒng)吸引客流[8]。在Poskey J.2003年關(guān)于快速交通的TRB會(huì)議論文中，400m被認(rèn)為是公共汽車站設(shè)置的合理范圍[9]。從土地利用的角度，新建居住單元與其他功能單元相結(jié)合的最佳步行距離是450min（出行者步行10min距離）[10]。

國內(nèi)對(duì)于慢行交通中步行距離的研究涉及較少，彭群潔[11]提出步行優(yōu)勢出行距離為0.8~1.5km之間，夏天[12]在其碩士論文中指出在通勤、上學(xué)等其他出行中，步行交通承擔(dān)著1~2km以內(nèi)的出行。但是研究沒有給出具體的步行距離的調(diào)查計(jì)算方法。同時(shí)在一些研究中，步行時(shí)間也被用于代替步行距離[13]，但是由于步行速度的差異性，會(huì)出現(xiàn)很大的估計(jì)誤差。因此，步行距離閾值的計(jì)算需要同時(shí)考慮步行出行距離和時(shí)間。

在獲取適宜步行距離的方法上，由于感知距離和客觀實(shí)際距離的差異，很難對(duì)步行距離的分布進(jìn)行有效的估計(jì)?？紤]以上情況，對(duì)SP調(diào)查和RP調(diào)查兩種方法進(jìn)行比選，SP方法在交通行為的調(diào)查中被廣泛應(yīng)用，并且能夠用于在假設(shè)情景下的行為反應(yīng)的調(diào)查，但SP調(diào)查存在被調(diào)查者在設(shè)定情景下，回答結(jié)果并不是其在實(shí)際情況下的選擇的問題，較容易受主觀因素的干擾[14]。在步行距離的調(diào)查過程中，主要詢問的是居民現(xiàn)實(shí)生活中的步行距離，應(yīng)當(dāng)盡可能地減少主觀因素的影響，以更好地得到居民實(shí)際的出行行為特征，因此，本文采用RP調(diào)查方法進(jìn)行研究。

在描述受距離變化影響的要素時(shí)，常采用距離衰變方程[15]。本文在對(duì)調(diào)查結(jié)果的處理過程中，就采用距離衰減函數(shù)進(jìn)行分析，提出適宜步行距離與極限步行距離兩個(gè)概念，得出具體的步行距離范圍及其適用范圍。

2　調(diào)查簡述

現(xiàn)實(shí)中很難對(duì)居民實(shí)際的步行出行距離進(jìn)行很好的評(píng)測，因此本文進(jìn)行了上海市小區(qū)內(nèi)RP實(shí)際調(diào)查，尋求更為準(zhǔn)確的居民步行出行適宜距離。首先進(jìn)行小區(qū)內(nèi)及周邊環(huán)境調(diào)查，繪制社區(qū)詳細(xì)平面圖，并選擇小區(qū)周邊生活以及出行設(shè)施作為出行目的地；之后將被調(diào)查者已有出行行為作為研究內(nèi)容，問卷相應(yīng)問題的具體設(shè)計(jì)形式為：“您去小區(qū)門口的華聯(lián)超市購物，通常采用什么交通方式？”，其中“華聯(lián)超市”代表不同的出行目的地；同時(shí)問卷中詢問被調(diào)查者在小區(qū)中的具體居住地址，由調(diào)查者在地圖上測量被調(diào)查者居住地址與不同出行目的地之間的路徑距離，得出相應(yīng)的出行距離；最后結(jié)合被調(diào)查者所選擇的出行方式進(jìn)行結(jié)果分析。

在問卷的設(shè)計(jì)過程中，只考慮在理想狀況下的居民步行選擇情況，不考慮例如天氣、負(fù)重、步行道路情況等客觀因素，同時(shí)不單獨(dú)對(duì)個(gè)人收入、年齡等個(gè)人經(jīng)濟(jì)社會(huì)屬性進(jìn)行分析，得出適用于較為廣泛社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性居民的步行距離閾值。

同時(shí)，設(shè)計(jì)額外問卷加入“可接受最長步行時(shí)間”作為極限步行距離的參考調(diào)查數(shù)據(jù)。

2.1調(diào)查地區(qū)選取

考慮因素：在調(diào)查中固定出行端點(diǎn)的一端，即目的地，那么就需要另一端（該調(diào)查中為出行者在小區(qū)內(nèi)的居住地址）能夠有更多的距離選擇，這就要求小區(qū)具有一個(gè)較大的面積來獲取更多的距離值，同時(shí)小區(qū)內(nèi)的入住居民基數(shù)大，且具體住址能夠較為均勻地分布在小區(qū)中。

經(jīng)過以上的綜合考慮和實(shí)地的考察觀測，研究對(duì)象選取為：（1）寶山區(qū)的錦秋花園，目的地選擇小區(qū)門口附近的聯(lián)華新新超市、錦秋站公交車站、地鐵7號(hào)線上海大學(xué)站三個(gè)地點(diǎn)；（2）徐匯區(qū)云都新苑住宅群，目的地選擇龍漕路四東路公交站、餐飲飯店、便利水果店3個(gè)地點(diǎn)。供選擇的交通方式有步行、自行車、電動(dòng)車和私家車4種，其中私家車只是考慮搭車的情況。各目的地距離小區(qū)出口均有200m左右的距離。

為了便于測量距離，將小區(qū)劃分為不同距離區(qū)塊，能夠方便地劃分調(diào)查任務(wù)以及距離的大致范圍。距小區(qū)大門起劃分距離段（以100m為一個(gè)距離段），對(duì)于錦秋小區(qū)，每段發(fā)放25份調(diào)查問卷；對(duì)于云都新苑，每段發(fā)放15份問卷。

關(guān)于“可接受最長步行時(shí)間”的調(diào)查，由于上海市的各種交通方式比較全面，因此本調(diào)查選取居住在上海的居民作為調(diào)查對(duì)象?？紤]到調(diào)查地點(diǎn)能夠詢問到的居民最好需要能夠覆蓋上海市各個(gè)區(qū)，因此需要選擇人流集散地。經(jīng)過綜合考慮選擇將上海虹橋火車站作為主要的調(diào)查地點(diǎn)，在后期數(shù)據(jù)篩選過程中再剔除非上海居住人口就能得到較為全面的調(diào)查結(jié)果。

2.2調(diào)查結(jié)果篩選、整理

在整個(gè)調(diào)查過程中，錦秋花園發(fā)放問卷230份，回收226份，有效問卷195份；云都新苑發(fā)放問卷150份，回收150份，有效問卷130份，具體的調(diào)查結(jié)果人數(shù)統(tǒng)計(jì)見表1。

表1　調(diào)查結(jié)果人數(shù)統(tǒng)計(jì)（單位：人）

其中，獲取步行出行距離數(shù)據(jù)588份。

“可接受最長步行時(shí)間”調(diào)查回收的208份問卷，經(jīng)過篩選，最終的有效問卷數(shù)為155份，有效率為74.5%。

3　步行距離閾值評(píng)測

提出兩種步行距離的標(biāo)準(zhǔn)：極限步行距離與適宜步行距離。極限步行距離是指居民在該距離范圍內(nèi)可以步行出行，而適宜步行距離是指居民在該范圍內(nèi)更愿意選擇步行出行。

3.1極限步行距離

3.1.1基于步行時(shí)間數(shù)據(jù)

在對(duì)比分析之前，需要對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)再進(jìn)行處理，包括對(duì)極限步行時(shí)間這一近似正態(tài)分布的單樣本進(jìn)行t檢驗(yàn)，來確定其置信區(qū)間的范圍。

具體的計(jì)算過程如下：

155個(gè)調(diào)查樣本（n=155）的平均步行時(shí)間μ=27.24min，標(biāo)準(zhǔn)差s=20.88min，均值標(biāo)準(zhǔn)誤差=1.677，自由度n-1=154，同時(shí)查表得雙側(cè)t0.05(155)=1.975。

根據(jù)t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算公式：

式中：t為樣本平均值與總體平均值的離差統(tǒng)計(jì)量；x為總體平均值。

計(jì)算得出：

由于是雙側(cè)t檢驗(yàn)，所以95%的置信區(qū)間為（27.24-3.31，27.24+3.31），由此計(jì)算出總體均值的95%置信區(qū)間為（23.93，30.55）（單位：min），即總體樣本的極限步行時(shí)間有95%的可能性落在（23.93，30.55）（單位：min）的區(qū)間內(nèi)。

按照普通人的步行速度以4~5km/h計(jì)算，取步行時(shí)間95%置信區(qū)間的下限23.93min，則通過步行時(shí)間得出的居民極限步行距離約為1 500m。

3.1.2基于步行距離數(shù)據(jù)

繪制588份步行出行距離分布頻數(shù)條形圖，以得出步行距離的遞減規(guī)律，頻數(shù)條形圖如圖1所示。

可以看出整體分布情況呈偏態(tài)分布，對(duì)于偏態(tài)分布，本文主要采用百分位數(shù)法進(jìn)行分析，計(jì)算公式為：

式中：Px為百分位數(shù)的一種位置指標(biāo)；L為第x百分位數(shù)所在組的下限；f為第x百分位數(shù)所在組頻數(shù)；i為第x百分位數(shù)所在組組距；c1為小于L組段的累計(jì)頻數(shù)；n為總頻數(shù)。

本文距離只以最大為臨界值，所以只需計(jì)算單側(cè)距離范圍，即計(jì)算P95，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式（2），得：

圖1　步行距離分布頻率直方圖

即，有95%的步行出行距離集中在950m之內(nèi)，也就是極限步行距離為950m。

3.1.3對(duì)比分析

從步行時(shí)間調(diào)查中得到的結(jié)論是極限步行距離為1 500m，而步行距離調(diào)查中得出的步行距離為950m，之間的差距很大，其具體原因?yàn)椋? 500m是根據(jù)出行時(shí)間計(jì)算分析得到的意愿值，而對(duì)出行時(shí)間的感知受到主觀因素的影響很大，比如在身體較為疲憊的情況下會(huì)感覺時(shí)間比較長，在擠公交車或者換乘交通的時(shí)候同樣會(huì)有時(shí)間上的錯(cuò)覺。因此在調(diào)查中出行者感知的意愿極限步行時(shí)間為27min，但是實(shí)際上當(dāng)其步行不到27min時(shí)就會(huì)產(chǎn)生已經(jīng)度過了27min的感覺，也就是說調(diào)查得到的結(jié)果是偏大的，但是具體的誤差值，就要涉及到心理學(xué)的分析方法。

綜上所述，根據(jù)步行時(shí)間調(diào)查得出的1 500m極限步行距離主要可以用于城市規(guī)劃的整體設(shè)計(jì)階段，綜合考慮各功能區(qū)的內(nèi)部布局；而根據(jù)步行距離調(diào)查得出的950m極限步行距離，可以用于具體功能區(qū)的選址以及交通銜接方式的選取，最大限度地發(fā)揮步行的低碳節(jié)能優(yōu)勢。

3.2適宜步行距離

前文中主要調(diào)查分析得到了居民出行的極限步行距離，但是在實(shí)際中，居民在還沒有達(dá)到極限的步行距離時(shí)已經(jīng)會(huì)考慮用其他方式替代步行，即適宜步行距離要小于極限步行距離，這一節(jié)將從步行的累計(jì)使用頻率與距離之間的關(guān)系來說明適宜步行距離。

綜合考慮588份步行距離數(shù)據(jù)，根據(jù)不同距離段內(nèi)的頻數(shù)，計(jì)算累計(jì)頻率，也就是步行累計(jì)使用率，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2　步行累計(jì)使用率分布表

繪制累計(jì)使用率U與距離的衰變函數(shù)曲線，如圖2所示。

圖2　累計(jì)使用率與距離衰變函數(shù)曲線圖

得出距離衰變函數(shù)為：

根據(jù)距離衰變函數(shù)可得：

式（4）和式（5）中：U為步行的累計(jì)使用率（%）；L為步行距離（m）。

步行距離與其相對(duì)應(yīng)的步行累計(jì)使用率呈以常數(shù)e為底的對(duì)數(shù)關(guān)系，函數(shù)曲線不存在拐點(diǎn)，在實(shí)際的應(yīng)用中，可以選取不同的步行使用率得出相應(yīng)的適宜步行距離以滿足不同的需求。本文選取步行累計(jì)使用率為10%時(shí)對(duì)應(yīng)的步行距離為適宜步行距離，此時(shí)選擇步行的人數(shù)只有10%，步行距離為787m。

結(jié)果說明：在787m的步行距離以內(nèi)，居民選擇步行出行的可能性超過10%，而在787m之后，選擇步行的比例很低。787m的適宜步行距離對(duì)于大力推廣低碳慢行交通有很好的參考價(jià)值，能夠解釋在何種距離范圍下慢行交通系統(tǒng)會(huì)吸引足夠的適用人群來提高系統(tǒng)的使用率。

4　結(jié)論

在進(jìn)行步行距離調(diào)查時(shí)，不是直接詢問居民出行的步行距離或者步行時(shí)間，而是通過詢問居民前往某處目的地的實(shí)際出行方式選擇，實(shí)際測量居民住處到目的地的距離，盡可能地避免主觀因素對(duì)調(diào)查結(jié)果的影響。

本文提出了兩種步行距離的標(biāo)準(zhǔn)：極限步行距離與適宜步行距離。極限步行距離是指居民在該距離范圍內(nèi)可以步行出行，而適宜步行距離是指居民在該范圍內(nèi)更愿意選擇步行出行。

步行時(shí)間調(diào)查得出的1 500m極限步行距離主要可以用于城市規(guī)劃的整體設(shè)計(jì)階段，綜合考慮各功能區(qū)的內(nèi)部布局；而步行距離調(diào)查得出的950m極限步行距離，可以用于具體功能區(qū)的選址以及交通銜接方式的選取，最大限度地發(fā)揮步行的低碳節(jié)能優(yōu)勢。

由步行距離調(diào)查得出10%使用率下的787m的適宜步行距離，對(duì)于大力推廣慢行交通有很好的參考價(jià)值，能夠解釋在何種距離范圍下慢行交通系統(tǒng)會(huì)吸引足夠的適用人群來提高系統(tǒng)的使用率。

同時(shí)本文還存在以下不足：

（1）調(diào)查的前提條件是不考慮例如天氣、負(fù)重、步行道路情況等客觀因素以及個(gè)人收入、年齡等個(gè)人經(jīng)濟(jì)社會(huì)屬性，因此得到的結(jié)果是在理想狀況下的步行選擇行為，如果考慮以上因素，兩種步行距離閾值會(huì)產(chǎn)生一定的差異。

（2）在進(jìn)行步行距離的調(diào)查時(shí)，沒有考慮往返距離對(duì)結(jié)果的影響，這會(huì)使步行距離的閾值估計(jì)值偏大。這兩項(xiàng)內(nèi)容也是之后進(jìn)一步研究的重點(diǎn)。

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Resident Walking Distance Threshold of Community

WANG Ning,DU Yu-chuan
(Key Laboratory of Road and Traffic Engineering,Ministry of Education,Tongji University, Shanghai 201804,China)

The RP survey was conducted in districts of Shanghai to get the data of walking distance threshold,by asking residents′trip mode to particular destination and measuring of the actual walking distance between the destination and residents′shelter.Another questionnaire was carried out at Hongq?iao Transportation Hub to get the acceptable walking time.According to the data of walking distance and acceptable walking time,combining skewed distribution methods and distance decay equation,relation?ship between reasonable walking distance and usage of walking was calculated and two walking distance thresholds were obtained.The results show that calculated according to the survey of acceptable walking time,the limited walking distance is 1 500 meters,which could be used in overall design phase of urban planning;calculated according to the survey of walking distance,the limited walking distance is 950 me?ters,which could be used in selecting the location of specific functional area and traffic connection mode;the 787m walking distance which corresponds to 10%walking cumulative utilization rate is cho?sen as reasonable walking distance threshold.

urban traffic;walking distance threshold;RP survey;skewed distribution;distance de?cay equation

U491.1

A

2095-9931（2015）02-0020-05

10.16503/j.cnki.2095-9931.2015.02.004

2015-01-21

國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）（2012AA112402）

王寧（1990—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸規(guī)劃與管理。E-mail:wnpp12@163.com