城市雙修背景下社區(qū)道路步行舒適度評價研究——以上海曹楊新村為例

郭煉镠

湯曉敏*

隨著“城市更新”和“城市雙修”概念的提出，舊區(qū)改造成為熱點話題。對于舊區(qū)在功能定位上的重新思考和在物質(zhì)環(huán)境提升上的重點關注，是城市進入成熟發(fā)展階段精細化管理的主要方式，也是解決破舊的基礎設施與居民日益增長的物質(zhì)文化需求矛盾的關鍵所在。上海曹楊新村始建于1951年，是中華人民共和國成立后興建的第一個人民新村，也是上海市中心城區(qū)擁有10萬余人口的大型居住社區(qū)，曹楊新村在建設初期采用的“鄰里單位”和“窄路幅、密路網(wǎng)”的規(guī)劃思想具有一定的示范性。經(jīng)過60余年的使用，新村的居住環(huán)境早已從建成初期的“花園小區(qū)”逐漸出現(xiàn)衰敗跡象，各類基礎設施亟待完善和更新。

步行憑借其健康低碳的特征成為最受歡迎的出行方式之一。近年來，關注步行環(huán)境評估[1-3]和步行友好城市建設[4-5]的研究層出不窮，研究重點既有街道空間物質(zhì)要素[6-7]，也有步行環(huán)境心理感受[8]。從步行環(huán)境心理感受出發(fā)，以馬斯洛心理層次需求理論為基礎，滿足功能性需求的指標主要包括安全、便捷和舒適3個方面[9]。近年來，步行體驗的安全性與便捷性得到了明顯的改善，但在提倡城市精細化管理的今天，步行體驗的舒適度需要引起更高的重視。

目前關于道路步行舒適度的研究包括：1)針對商業(yè)步行街從街道空間、街道界面、微氣候和休憩設施4個方面構(gòu)建舒適度指標體系[10]；2)針對以交通性為主、生活性為輔的道路，從心理狀態(tài)和物質(zhì)環(huán)境視角定性探討步行舒適性影響要素[11]； 3)針對CBD步行環(huán)境，從效率和舒適2個維度選擇定量指標，構(gòu)建質(zhì)量指標體系[12]。然而，已有研究也存在不足：1)針對以居住功能優(yōu)先的社區(qū)道路步行舒適度研究匱乏；2)指標體系未將定性和定量指標相結(jié)合；3)因為缺乏研究來判斷各指標之間的重要性關系，未能構(gòu)建出完整的步行舒適度質(zhì)量評價體系。

本研究嘗試從微觀和宏觀2個視角，以定量與定性相結(jié)合的方式，綜合應用多源數(shù)據(jù)收集與處理手段，對社區(qū)道路空間進行量化評估，概括空間組織模式，構(gòu)建社區(qū)道路步行舒適度評價體系，并選取上海曹楊新村內(nèi)的道路為研究對象，以更科學和嚴謹?shù)姆绞?，對道路步行舒適度進行評價，分析存在的問題，并對曹楊新村道路步行空間微更新提出優(yōu)化建議，為城市更新進程中的老舊社區(qū)改造提供有益的借鑒。

1 研究對象和評價內(nèi)容

1.1 研究對象

上海曹楊新村街道總戶籍人口8.3萬，其中60歲以上的老人占40%，是一個老齡化偏高的社區(qū)。本研究框定的紅線面積為1.77km2，為使研究結(jié)論整體化、網(wǎng)絡化，研究覆蓋曹楊新村內(nèi)的20條道路(圖1)。

1.2 評價內(nèi)容與層次

舒適度是指環(huán)境空間與設施給人帶來的生理和心理上舒適感的滿足程度，通常直接影響步行的體驗質(zhì)量。舒適度包括知覺舒適度和行為舒適度2個方面：知覺舒適度指人對環(huán)境刺激所引起的知覺舒適程度；行為舒適度指人環(huán)境行為的舒適程度[11]。

本研究試圖將空間物質(zhì)要素和舒適度之間建立聯(lián)系，以期從空間物質(zhì)要素的角度提出切實有效的微更新措施，故本文舒適度評價體系的構(gòu)建是從客觀的物理空間出發(fā)，涵蓋空間舒適度、界面舒適度和設施舒適度3個層次，涉及知覺舒適度和行為舒適度2個方面。

2 評價方法與指標體系構(gòu)建

2.1 評價方法確立

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是一種通過目標、準則、方案等層次，將與決策相關的要素分解并賦予權(quán)重，進行定性與定量分析的決策方法。由于該方法在解決多準則、多要素的復雜決策問題時具備優(yōu)勢，同時本研究評價層次具有多屬性、多目標的特征，故采用層次分析法構(gòu)建評價體系。

2.2 指標的篩選

從環(huán)境心理學、人體工程學和設計學出發(fā)，綜合文獻、專家訪談和問卷調(diào)查的研究成果，以宏觀、微觀視角對空間舒適度、界面舒適度和設施舒適度3個準則層進行細分，得到11個指標層和19個因子層(表1)。

2.3 數(shù)據(jù)的獲取方式

2.3.1 實地調(diào)研

1)樣點選擇：鑒于曹楊新村的街區(qū)尺度大多為150～250m(即在該距離范圍內(nèi)道路的物質(zhì)要素特征不會發(fā)生突變)，人眼能清晰識別的距離約為100m，故將每條道路以200m為一個調(diào)查單元(每條道路的實際分割長度各不相同，通過Grasshopper實現(xiàn)分割長度計算與分割操作)，以每個單元的中心點作為取樣點，共計84個。調(diào)查者立于取樣點，沿道路方向記錄樣點前后各100m范圍內(nèi)步行環(huán)境的空間要素與特征(圖2)。

表1 步行舒適度指標體系及賦值標準

2)調(diào)研時間：全面的實地調(diào)研分為2個階段，第一階段在冬季：2017年12月—2018年1月；第二階段在夏季：2018年7—8月。

2.3.2 互聯(lián)網(wǎng)開源數(shù)據(jù)

1)路網(wǎng)數(shù)據(jù)：在Rhino平臺上，對全能地圖下載器下載的高清谷歌地圖進行描摹并得到原始路網(wǎng)。實地調(diào)研后，排除了居住小區(qū)內(nèi)部道路，修正了拓撲錯誤，精簡了路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以便用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析工作。

2)地圖興趣點(POI)：由于本研究涉及的POI數(shù)量較少，采用直接描圖的方式亦可接受。當所需POI數(shù)據(jù)量龐大且需要分類時，考慮百度地圖數(shù)據(jù)爬取方式。本研究用到的POI數(shù)據(jù)包括地鐵站和公共衛(wèi)生間。

3)氣候數(shù)據(jù)：通過G r a s s h o p p e r 的Ladybug運算器，在http://www.ladybug.tools/epwmap/上下載上海全年的氣候數(shù)據(jù)，為微氣候分析提供數(shù)據(jù)背景。

4)Cityscapes訓練集：Cityscapes訓練集使得在TensorFlow環(huán)境下進行圖片語義切分成為可能。

2.3.3 軟件測算

1)R h i n o c e r o s/G r a s s h o p p e r：Grasshopper為Rhinoceros軟件的參數(shù)化分析插件，本文采用該插件實現(xiàn)部分因子的定量評價、不同層級信息之間的加權(quán)疊加，以及所有因子的信息可視化。相比傳統(tǒng)的地理信息分析軟件ArcGIS，Grasshopper可使城市設計的前期、中期、后期均在同一平臺實現(xiàn)，協(xié)同性更優(yōu)。

2)街景語義切分：通過谷歌TensorFlow深度學習的方式，調(diào)用Cityscapes訓練集，使用DeepLab對實地調(diào)研采集到的168張街景照片進行語義切分，自動生成綠視率。

2.4 評價標準

2.4.1 單因子賦值標準

定性評價因子根據(jù)李克特量表[17]五分法進行賦值，由高到低賦值5～1分；定量評價因子的賦值是根據(jù)一定標準將其對應的數(shù)據(jù)重映射至1～5分(表1)。

圖1 研究紅線范圍

圖2 曹楊新村實地調(diào)研取樣點分布

2.4.2 舒適度等級劃分標準

通過對各指標因子權(quán)重及評分標準的制定，可以使用評價模型對曹楊新村社區(qū)步行舒適度進行評價，結(jié)合實際情況，本研究將步行舒適度得分劃分為4個等級，以此反映社區(qū)內(nèi)步行舒適需求得到滿足的程度(表2)。

2.5 綜合質(zhì)量評價模型的構(gòu)建

本研究評價指標權(quán)重的確定采用專家咨詢法，首先邀請相關專業(yè)教師、社區(qū)管理人員、景觀工程師與設計師等30位專業(yè)人士參與填寫判斷矩陣，根據(jù)打分情況，使用軟件YAAHP進行權(quán)重計算(表3、4)。

依據(jù)已確定的各層級和各指標權(quán)重，建立曹楊新村社區(qū)步行舒適度評價模型：

式中，B為曹楊新村社區(qū)步行舒適度的綜合評價值；ai為評價因子的權(quán)重；ri為評價因子的分值。

3 曹楊新村道路步行舒適度分析

3.1 步行舒適度分層分析

將多途徑得到的數(shù)據(jù)調(diào)入Grasshopper平臺，分別按照單因子賦值標準進行賦值。得到的分值數(shù)據(jù)建立mesh面，把該面的分值信息投影到研究路網(wǎng)上，完成分值的可視化呈現(xiàn)(圖3)。

3.1.1 空間舒適度分析

曹楊新村社區(qū)道路空間舒適度的均值為3.34，屬于Ⅲ級(中)；方差為0.24，說明社區(qū)范圍內(nèi)不同路段的空間舒適度差異不大(圖4-1-A)。Ⅱ級(良)路段和Ⅲ級(中)路段占比分別為41.45%和54.19%，顯著多于占比為0.17%的Ⅰ級(優(yōu))路段和占比為4.19%的Ⅳ級(差)路段。說明曹楊新村社區(qū)道路空間能夠滿足居民對于行為舒適度和知覺舒適度的基本需求，但仍有許多路段的步行舒適性有待提升(圖4-1-B)。

表2 社區(qū)道路步行舒適度等級劃分標準

表3 準則層權(quán)重

圖3 因子層賦值結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)，空間舒適度等級較低路段主要分布在社區(qū)外圍的主干路和快速路，車流量較大且缺少必要的停留空間，噪聲干擾嚴重，空氣質(zhì)量較差，顯著降低了步行空間健康度?？臻g舒適度等級較高路段主要集中在蘭溪路、梅嶺北路、花溪路、棗陽路、梅川路、桐柏路和桂巷路。

3.1.2 界面舒適度分析

曹楊新村社區(qū)道路界面舒適度的均值為3.60，屬于Ⅱ級(良)；方差為0.37，說明社區(qū)道路不同路段的界面舒適度變化較為明顯(圖4-1-C)。和空間舒適度的評價結(jié)果類似，Ⅱ級(良)路段和Ⅲ級(中)路段也占據(jù)主導地位，占比分別為50.26%和38.97%。值得注意的是，Ⅰ級(優(yōu))路段占比7.44%，說明在界面舒適度方面，曹楊新村社區(qū)內(nèi)部已有部分示范路段(圖4-1-D)。

研究發(fā)現(xiàn)，界面舒適度為Ⅱ級(良)和Ⅲ級(中)的路段在整個步行網(wǎng)絡中交替出現(xiàn)，界面舒適度的均衡性有待加強。界面舒適度等級最差的路段主要為曹楊路北段，該路段沒有種植行道樹，綠視率與林蔭率明顯不足；垂直界面為住宅外立面，缺乏通透性；底界面鋪裝破損嚴重，平整度低，嚴重影響步行舒適度體驗。界面舒適度等級為Ⅰ級(優(yōu))的路段主要分布在花溪路上，該路段是曹楊環(huán)濱的優(yōu)質(zhì)景觀線性空間，鋪設有供居民慢跑的塑膠道；界面尺度宜人，綠量充足，注重沿路圍墻的通透性處理，提升了界面舒適度。

3.1.3 設施舒適度分析

曹楊新村社區(qū)道路設施舒適度的均值為2.80，屬于Ⅲ級(中)；方差為0.25，說明研究范圍內(nèi)的設施舒適度普遍較低(圖4-1-E)。Ⅰ級(優(yōu))路段缺失，Ⅱ級(良)路段僅占9.57%。Ⅲ級(中)路段占比高達68.55%，Ⅳ級(差)路段占比同樣較高，為21.88%(圖4-1-F)。

研究發(fā)現(xiàn)，設施舒適度等級較低路段主要集中在曹楊路北段、南石一路—南石四路、武寧路、金沙江路和鐵路農(nóng)貿(mào)市場。南石一路—南石四路在休憩設施舒適度、標識設施舒適度、過街設施便利度和地鐵站點便利度的得分均較低；武寧路、金沙江路和曹楊路北段的主要問題在于缺乏必要的休憩設施，標識設施在部分區(qū)域雜亂集中，部分區(qū)域配比不足。

3.2 步行舒適度綜合等級分析

依據(jù)綜合質(zhì)量評價模型，通過m a s s addition將不同因子所構(gòu)建的mesh面分值信息加權(quán)疊加，分別實現(xiàn)對步行空間舒適度、步行界面舒適度、步行設施舒適度(圖4-1)，以及步行綜合舒適度的賦值(圖4-2、4-3)。同時按照前文制定的舒適度等級劃分標準，對道路步行舒適度綜合等級進行劃分。

將小區(qū)出入口、周邊地鐵站點信息加以疊加，從使用者角度對步行舒適度進行分析：

1)以區(qū)域為單位計算、以同一小區(qū)不同出入口為起點到達地鐵站的最短路徑步行舒適度得分的均值，表征該區(qū)域居民日常通勤的步行舒適度(圖4-4-A)；

2)通過計算小區(qū)出入口到達地鐵站的最短路徑的步行舒適度，篩選得到所有最短路徑中得分最高的路徑，表征步行最舒適的小區(qū)與地鐵站間的聯(lián)系路徑(圖4-4-B)；

3)通過計算從任意地鐵站出發(fā)到達周邊其他地鐵站的最短路徑的步行舒適度，篩選得到所有最短路徑中得分最高的路徑，表征步行最舒適的不同地鐵站間的聯(lián)系路徑(圖4-4-C)。

3.2.1 社區(qū)步行舒適度綜合等級分析

曹楊新村社區(qū)步行舒適度綜合等級的均值為3.33，方差0.17，屬于Ⅲ級(中)(圖4-2-A)。其中，Ⅱ級(良)路段占比33.50%，Ⅲ級(中)路段占比63.16%，Ⅳ級(差)路段占比3.33%，缺失Ⅰ級(優(yōu))路段(圖4-2-B)。結(jié)果表明，社區(qū)內(nèi)路段的步行舒適度普遍偏低，改善該區(qū)域的步行環(huán)境是必要的。同時，研究發(fā)現(xiàn)步行舒適度相對較高的路段集中在以曹楊商城和曹楊公園為主的社區(qū)中心附近，越外圍的路段步行舒適度相對越低，這也契合了曹楊新村在規(guī)劃初期所秉承的“鄰里單位”的思想。

3.2.2 不同道路步行舒適度對比分析

將同一道路不同路段的步行舒適度分值取算數(shù)平均數(shù)得到該條道路整體的步行舒適度評價結(jié)果。研究表明，花溪路和棠浦路的得分最高(3.91分)，而曹楊路的得分最低(2.79分)(圖4-3-A)；無Ⅰ級(優(yōu))道路和Ⅳ級(差)道路，Ⅱ級(良)道路有6條(蘭溪路、花溪路、桂巷路、棠浦路、楓橋路、桐柏路)，Ⅲ級(中)道路有14條(圖4-3-B)。

3.2.3 不同區(qū)域道路步行舒適度對比分析

以區(qū)域為單位的步行舒適度得分為2.40～3.79，等級偏低。步行舒適度相對值較高的區(qū)域集中分布在社區(qū)中心，位列前三的分別為安天大廈與曹楊商城區(qū)域、曹楊三村部分區(qū)域、曹楊一村北曹楊園；相對值較低的區(qū)域集中分布于社區(qū)北部，等級最差的分別為曹楊二村北楊園、曹楊八村第二小區(qū)、曹楊八村第一小區(qū)。結(jié)果表明，北部居民在日常通勤中的步行舒適度較社區(qū)其他區(qū)域居民明顯偏低，周邊的道路步行環(huán)境需要得到改善(圖4-4-A)。

在小區(qū)與地鐵站之間的所有最短路徑中，步行舒適度得分最高的路徑為安天大廈與曹楊商城區(qū)域出入口—蘭溪路—棠浦路—花溪路—楓橋路—曹楊路—楓橋路地鐵站(圖4-4-B)。在不同地鐵站之間的所有最短路徑中，步行舒適度得分最高的路徑為金沙江路與棗陽路交叉口—棗陽路—蘭溪路—棠浦路—花溪路—楓橋路—曹楊路—楓橋路地鐵站(圖4-4-C)。以上2條路徑皆是居民日常步行交通的最優(yōu)路線。

4 曹楊新村社區(qū)道路步行舒適度提升策略

4.1 整體提升策略

4.1.1 分級更新策略

根據(jù)道路現(xiàn)狀的步行舒適度等級以及潛在提升價值，將蘭溪路、花溪路、桂巷路、棠浦路、楓橋路和桐柏路共6條Ⅱ級(良)道路和人流量較大且被不同地鐵站之間步行舒適度最優(yōu)路線涵蓋的Ⅲ級(中)道路棗陽路納入A類道路，將其他13條Ⅲ級(中)道路納入B類道路。A類道路是重點提升道路，以居民獲得高品質(zhì)步行舒適度為目標，旨在打造風格獨特且適宜步行的社區(qū)名片道路，針對性解決影響步行舒適度的關鍵問題；B類道路提升的優(yōu)先級低于A類，可以根據(jù)居民訴求、更新可實施性等方面分情況改造(圖5-1)。

4.1.2 分段優(yōu)化策略

同一道路不同路段的步行舒適度等級不同，在提升時應優(yōu)先考慮等級較低的路段。以蘭溪路為例，盡管整體評價中蘭溪路為Ⅱ級(良)，但是蘭溪路的東部及與花溪路的交叉口附近均分布有步行舒適度為Ⅲ級(中)的路段。在提升蘭溪路的整體步行舒適性時，應優(yōu)先考慮這2個路段(圖5-2)。

4.2 適老性體系提升策略

曹楊新村老年人比例較高，需考慮老年人的環(huán)境需求和行為特征，從道路適老性體系層面進行重點提升。

1)由于老年人對于遠距離步行活動的耐受力有限，建議將部分小區(qū)內(nèi)部道路納入公共步道體系，實現(xiàn)5分鐘步行圈貫通，提升區(qū)域整體的步行便利程度(圖5-3-A)；2)建議將部分人行道狹窄、車流量較小的路段通過不嚴格區(qū)分車行道和人行道的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮蚕斫值馈?，擴大老年人在該路段的使用范圍[18](圖5-3-B)；3)由于老年人的活動空間相對固定，建議重點關注區(qū)域內(nèi)居住區(qū)出入口空間、街角空間、建筑邊緣空間和設施帶空間的適老性改造[18]，設置更多符合老年人使用習慣的交流性場所(圖5-3-C)。

5 結(jié)論和討論

本研究在城市社區(qū)的中觀尺度下，探討了如何運用多樣的數(shù)據(jù)收集和處理手段及層次分析法將不同層級的信息疊加，構(gòu)建了社區(qū)步行舒適度評價模型。研究結(jié)果表明，舒適度貢獻值排序為：空間舒適度＞界面舒適度＞設施舒適度；當前曹楊新村步行舒適度得分排序為：界面舒適度＞空間舒適度＞設施舒適度；社區(qū)的整體步行舒適度處于中等水平，缺乏步行舒適的路段；不同路段的舒適度差異較大，且呈現(xiàn)出社區(qū)中心路段的步行舒適度普遍大于社區(qū)邊界路段步行舒適度的規(guī)律。研究結(jié)果契合了曹楊新村在規(guī)劃初期所秉承的“鄰里單位”思想，也符合研究者在調(diào)研取樣過程中的知覺感受，表明曹楊新村道路步行舒適度有較大的提升空間。本研究結(jié)果是基于道路物理空間的客觀特征評價所得，而步行舒適度的影響因素是多元的，部分依托于人的主觀感受，后續(xù)可以從多學科的角度進行研究，進一步完善步行舒適度評價的理論體系，為社區(qū)更新和步行系統(tǒng)規(guī)劃等相關領域提供有益借鑒。

注：文中圖片除注明外，均由作者拍攝或繪制。