兒童友好型道路空間設計研究

謝久全 ,趙 強

(1.杭州未來科技城建設有限公司,杭州 311121;2.北京市市政工程設計研究總院有限公司,北京 100082)

全國第七次人口普查數(shù)據(jù)顯示,與2010 年相比,2020 年0～14 歲、15～59 歲、60 歲及以上人口的比重分別上升1.35 個百分點、下降6.79 個百分點、上升5.44 個百分點。0～14 歲人口為25 338 萬人,占人口總數(shù)的17.95%,表明我國少兒人口比重回升[1]。

隨著兒童友好城市和社區(qū)的概念逐漸受到重視,為所有年齡段兒童創(chuàng)造安全的空間環(huán)境,讓兒童能夠獨立、安全地在街道上行走,已成為城市和街區(qū)建設中的重要目標[2]。2022 年,中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會、中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部、國務院婦女兒童工作委員會辦公室印發(fā)《城市兒童友好空間建設導則(試行)》(以下簡稱“導則”),進一步明確了兒童友好城市建設、公共服務設施適兒化改造、道路空間適兒化改造、公園綠地適兒化改造、校外活動場所建設、游憩設施建設等要求。

國內學者和相關從業(yè)人員已開展兒童友好城市的研究,已有研究大多從社會治理和公共政策層面給出建議[3-4]。雖然也有部分研究從實際案例出發(fā),提出了兒童友好街道的設計方法,但更側重于概念性的描述和理念的展示,并不能形成可量化的評價準則。Hui 等[5]認為在定性評估的基礎上,定量的評估體系可有效幫助決策者權衡完整街道設計的優(yōu)劣。Kingsbury 等[6]提出“看見后才能知道”是定性評估的重要缺陷,這種方式對有限資源的利用缺乏建設性。

因此,需要進一步梳理兒童友好的道路空間設計要點,并形成定性和定量結合的道路空間設計方案評價方法。

1 兒童出行特征分析

1.1 出行方式特征

兒童出行的主要需求是上下學,不同城市、不同年級的兒童出行方式差異較大。一般而言,幼兒園階段的兒童出行以家長接送的步行方式為主;小學階段的兒童出行以家長接送的步行及機動車方式為主;中學階段的兒童出行以自主的公共交通出行及自行車方式為主。根據(jù)江蘇省蘇州市蘇州工業(yè)園區(qū)的小學生家長接送情況調研,由低年級到高年級,接送比例逐漸降低[7]。因此,道路空間的設計應考慮不同年級兒童的出行方式特征,以配置相應的道路空間設施。

1.2 出行時間特征

兒童的集中出行時間為上下學時段。與上下班的出行時間相比,雖然兩者均呈現(xiàn)早晚雙高峰的時間特征,但放學后,部分兒童直接回家,還有部分兒童會在道路或小區(qū)附近的公共空間玩耍。荷蘭社會文化規(guī)劃辦公室的統(tǒng)計表明,5～12 歲的兒童中有67%每天都在戶外玩耍,27%一周在戶外玩耍幾次;經(jīng)多項選擇統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),游戲的地點中,58%是家里的后院,46%是家門前的街道,46%是小區(qū)廣場或草地,30%是有游樂設施的操場,18%是專門的游樂場地[8]。因此,對于兒童放學后有一定的時間會在戶外玩耍的這一特征,需要在道路空間的布置上予以考量。

1.3 出行行為特征

與上學時間相比,兒童放學回家的時間一般充裕。因此,兒童在放學期間的行為呈現(xiàn)積極、好動、好奇的特征。夏勝國等[2]提出,兒童活動軌跡具有不確定性,根據(jù)既有的相關研究,兒童通學路徑上經(jīng)常會產(chǎn)生追逐打鬧、邊走邊玩、停留交談、逗留觀察、購物以及邊緣空間探索等行為。兒童與成年人出行特征對比如表1 所示。相對于成年人,兒童在道路空間的出行呈現(xiàn)隨機性、分散性的特征。因此,道路空間的設計應考慮相關行為特征,在道路空間內布置一定的趣味性設施。

表1 兒童與成年人出行特征對比

2 兒童友好道路空間設計要點

在荷蘭代爾夫特舉辦的國際研討會兒童街區(qū)會議中曾提出街區(qū)與道路的“兒童友好度”概念,該概念用來盡可能客觀地評價道路適合步行與騎行的程度?！皟和押枚菿iSS(Kinder Straat Scan,兒童友好的包容性街道概覽)”評估有6 項原則[9]:①提供包括社會環(huán)境和道路環(huán)境在內的足夠保障,包括充足的照明、明晰的道路標識、明確的道路限速等;②適宜步行,具有安全的步行系統(tǒng),這里包括兩個方面,一方面是便于兒童穿越道路,需要考慮道路的限速、穿行的寬度標識和交叉點的清晰度等,另一方面是道路可用的行走空間,需要確定行人在其中所占的最小寬度;③適宜兒童騎行,具有安全、盡可能獨立的騎行系統(tǒng);④為兒童提供在街道上行動的自由,即兒童能夠使用全部寬度的道路;⑤完善、豐富的街道設施,包括可以駐足休息、游戲的各種設施;⑥對兒童富有吸引力的街道環(huán)境,除了清潔度以外,還需要為兒童的游戲與社交活動提供機會。

對于我國而言,上述原則具有一定的借鑒意義,但無法與我國的實際情況完全吻合。因此需要進一步從我國兒童出行的方式特征、時間特征、行為特征角度出發(fā),提出符合我國國情的兒童友好道路空間設計要點及評價體系,根據(jù)導則的內容,做進一步梳理和細化,以安全性、便捷性、趣味性為設計要點。從設計內容看,需要從機動車空間、非機動車空間、行人空間、公交空間、設施空間和綠化空間方面進行全面考量。街道空間設計評價要素示意(路段)如圖1 所示,街道空間設計評價要素示意(交叉口)如圖2 所示。

圖2 街道空間設計評價要素示意(交叉口)

2.1 安全性設計要點

安全性是兒童在道路空間出行中最基本的要求。由于兒童行為、身高等存在特殊性,兒童在機動車及非機動車環(huán)境下屬于弱勢群體。從安全性角度出發(fā),道路空間應提供較為穩(wěn)靜化的道路環(huán)境、適宜的慢行空間、適宜的過街設施、完善的交通附屬設施等。道路空間各要素安全性設計內容如表2 所示。

表2 道路空間各要素安全性設計內容

2.2 便捷性設計要點

便捷性是兒童在道路空間出行中最特殊的要求。小學及幼兒園階段的兒童出行,仍以家長接送和自主步行為主,從便捷性角度出發(fā),道路空間應提供較為便捷的落客區(qū)和適宜的人行過街設施,且應設置完善的安全監(jiān)控設施。部分設施可結合兒童出行特征確定可量化的設計指標,如將特殊人群過街速度推薦值作為信號配時的理論依據(jù)[10]。道路空間各要素便捷性設計內容如表3所示。

表3 道路空間各要素便捷性設計內容

2.3 趣味性設計要點

趣味性是兒童在道路空間出行中最突出的要求。但也要注意道路空間仍是以通行安全性為最基本需求,趣味性的設施不應影響安全性和便捷性。此外,在策劃趣味性的設置方案時,可以通過兒童參與設計來滿足實際需要,而不是僅憑設計師的主觀判斷。道路空間各要素趣味性設計內容如表4 所示。

表4 道路空間各要素趣味性設計內容

3 兒童友好道路空間評價方法

兒童友好的道路空間評價是一項多要素的綜合評價工作。有關決策評價的方法較多,如多元統(tǒng)計分析法、層次分析法、模糊綜合評價法、動態(tài)評價法、灰色系統(tǒng)理論評價法等[11],這些評價方法各有特點和適用范圍。本研究結合兒童友好道路空間設計所體現(xiàn)出的評價要素較多的特點,采用雷達圖分析法對街道空間設計進行評價,評價結果可為設計方案的決策提供參考。雷達圖分析法已經(jīng)在較多領域被使用,它可實現(xiàn)多個指標的同步分析和圖形呈現(xiàn),且易于表達和展示。雷達圖示意如圖3所示。

圖3 雷達圖示意

雷達分析的表達及呈現(xiàn)方式為:存在多個需要評價的內容,設置相對應的射線進行表達。需要評價的所有內容的指標數(shù)據(jù)形成一個封閉的多邊形,多邊形的面積和周長為主要評價提供參照。多邊形的面積可以體現(xiàn)整體評價的量化結果,面積越大越優(yōu);多邊形的周長可以體現(xiàn)各評價內容的均衡性,在多個方案面積一致的情況下,周長長度越小越均衡。雷達分析圖的制作主要有以下3 個步驟。

1) 提取特征向量

第i項評價內容呈現(xiàn)的多邊形面積Si的計算公式如式(1)所示,第i項評價內容呈現(xiàn)的多邊形周長Li的計算公式如式(2)[12-13]所示。

式中,k為評價內容的要素數(shù)量;nij為第i項評價內容的第j項要素指標數(shù)據(jù);ni(j+1)為第i項評價內容的第j+1 項要素指標數(shù)據(jù);θ為雷達分析圖中兩個相鄰要素射線的夾角。

2) 構造評價向量

考慮到雷達分析圖一般用于多個方案的對比分析,在提取特征向量后,相關參數(shù)計算公式如式(3)[14]所示。

式中,νi1為第i項評價內容的面積比,該項值越大反映其在該評價內容中的作用越突出;νi2為第i項評價內容的面積與具有相同周長的面積比值,該項值越大反映該評價內容的指標均衡性越好。

3) 確定評價函數(shù)

為反映評價方案的整體情況,整體評價值fi的計算公式如式(4)[12]所示。fi的值越大反映整體方案越優(yōu)。

在道路方案設計階段,對多個方案以相應步驟進行綜合評價比選,可從量化的數(shù)據(jù)層面體現(xiàn)道路空間設計在兒童友好程度方面的差異,為方案評價與決策提供依據(jù)。

4 某道路設計方案實例

4.1 案例簡介

以北京市某擬建道路設計項目為例,該道路東側規(guī)劃有一處幼兒園,道路周邊用地包括綠化用地、居住用地等。道路名稱為祥瑞南街,等級為城市支路,紅線寬度為20 m,采用單向交通組織方式。項目位置如圖4 所示,平面布置如圖5 所示。

圖4 項目位置

圖5 平面布置

4.2 兒童友好道路空間設計概述

考慮到本項目的學校所在位置及上下學交通出行需求,道路斷面在符合整體區(qū)域交通規(guī)劃的基礎上,采取如下設置。

機動車空間:采用穩(wěn)靜化的處理方式,設計車速為30 km/h。本區(qū)段采用平面曲折化的處理方式,交叉口轉彎半徑設置為5 m,路面鋪裝采用降噪瀝青路面。幼兒園西側,結合行人過街需求,設置有一處臨時落客區(qū)。祥瑞南街橫斷面(一般路段)如圖6 所示,祥瑞南街橫斷面(臨時落客區(qū)段)如圖7 所示。

圖6 祥瑞南街橫斷面(一般路段)(單位:m)

非機動車空間:非機動車道寬度在滿足規(guī)范的基礎上進行了適當增加,非機動車道寬度為2.75 m。機動車與非機動車之間采用輕隔離設施,結合行道樹設施帶設置了非機動車停車設施。機動車道與非機動車道的輕隔離方式如圖8 所示。

圖8 機動車道與非機動車道的輕隔離方式

行人空間:非機動車道寬度在滿足規(guī)范的基礎上進行了適當增加,人行道及本段寬度為2.5 m,部分路段結合多功能帶寬度增加至5.5 m。在滿足道路照明需求的基礎上,在該區(qū)段設置人行道獨立照明燈具。人行道鋪裝采用防滑性好、透水性高的步道磚。在機動車臨時落客區(qū)和幼兒園大門附近位置,設置有人行過街通道。

公交空間:該道路未規(guī)劃常規(guī)公交線路,在設計方案階段預留了一處公交?？空镜奈恢?以滿足后期增設線路和站臺的需求。公交站臺的預留環(huán)境如圖9 所示。

圖9 公交站臺的預留環(huán)境(單位:m)

設施空間:利用人行道寬度較寬的路段(寬度＞2.5 m),在人行道靠近道路紅線一側結合道路紅線外的用地性質,形成一體化設計。在滿足行人通行的條件下,預留座椅、垃圾桶、信息服務站等設施。與交通管理部門溝通,在道路范圍內設置完善的交通監(jiān)控及交通安全設施。

綠化空間:以兒童的身高為測算依據(jù),對交叉口范圍的行車視距進行核算,并據(jù)此調整行道樹的位置及分枝點高度。行道樹綠化方面采用較高的分枝點,并提出對樹冠的要求,以滿足非機動車道與人行道樹蔭全覆蓋的需求。人行道靠近道路紅線一側結合設施空間增設一定的綠化種植,滿足兒童相應需求。幼兒園區(qū)段道路空間效果如圖10所示。

圖10 幼兒園區(qū)段道路空間效果

4.3 案例評價

基于評價內容及要素的梳理,應用雷達圖分析法對某一道路空間的兒童友好程度進行評價。其評價內容i=1～3(3 項內容包括安全性、便捷性與趣味性)。每一項評價內容包括評價要素j=1～6(6 項要素包括機動車空間、非機動車空間、行人空間、公交空間、設施空間、綠化空間)。

結合相關規(guī)范要求及兒童友好道路的設計理念形成評分標準:單項得分范圍為0～5 分(0.5 分為一個評分級差),參考相關設計內容,不滿足規(guī)范及導則要求中“應”的,得分為0～3 分;滿足規(guī)范及導則要求中“應”的,但不滿足規(guī)范及導則要求中“宜”的,得分為3～4 分;滿足規(guī)范及導則要求中“宜”的,得分為4～5 分。

本項目邀請專家對方案進行打分,安全性評價雷達圖如圖11 所示,便捷性評價雷達圖如圖12 所示,趣味性評價雷達圖如圖13 所示。

圖11 安全性評價雷達圖

圖12 便捷性評價雷達圖

圖13 趣味性評價雷達圖

由圖11～圖13 可知,該道路在安全性與便捷性方面得分較高,且在6 個設計要素方面的表現(xiàn)較為均衡,但在趣味性方面,總體得分較低,其主要原因是趣味性的設施相對較少,以預留為主,需要在后續(xù)工程中實施。方案評價的雷達圖特征值如表5 所示。

表5 方案評價的雷達圖特征值

特征值可直觀反映該道路方案在3 個評價內容方面的得分差異性。該項目的總體評價較好,得分較高,在6 個設計要素方面的表現(xiàn)較為均衡,但也需要注意對趣味性設計的補充與完善。vi2評價指標中,安全性及便捷性的各項指標均衡性較好,趣味性的部分指標略不均衡,且在機動車空間、公交空間的指標上存在短板。

5 結語

兒童友好城市的建設,是我國面對未來城市和人口發(fā)展的一項重要規(guī)劃,其中兒童友好的道路空間建設是基礎性項目。本項目通過對理念、設計、評價的全流程研究,形成以下主要研究成果。

(1) 系統(tǒng)梳理兒童出行的方式特征、時間特征、行為特征,以此分析并明確了兒童友好型道路空間設計方向。

(2) 提出兒童友好道路的3 項設計理念要求,包括安全性、便捷性、趣味性;并結合道路空間設計的6 項具體要素(機動車空間、非機動車空間、行人空間、公交空間、設施空間、綠化空間),分別詳細闡述其具體內涵和要點。

(3) 提出基于雷達分析圖的兒童友好道路空間評價方法,并結合某擬建道路的具體案例進行設計要點闡述和設計成果評價。