曹哲靜，辜培欽，韓治遠(yuǎn)，姜 洋1,

(1.宇恒可持續(xù)交通研究中心，北京100020；2.清華大學(xué)建筑學(xué)院，北京100084；3.北京數(shù)城未來科技有限公司，北京100004)

1 研究背景

城市在經(jīng)歷了以小汽車為導(dǎo)向的快速發(fā)展后，交通擁堵與大氣污染問題日益嚴(yán)峻，居民的關(guān)注點(diǎn)重新轉(zhuǎn)向非機(jī)動交通方式。近年來，共享單車大規(guī)模涌現(xiàn)，使得自行車重新成為居民的主要出行方式之一。與此同時(shí)，街道環(huán)境質(zhì)量問題凸顯，例如非機(jī)動車道缺失、違法占道停車、沿街遮陰不足等。中央和地方政府先后出臺了提升街道空間環(huán)境的政策措施和技術(shù)導(dǎo)則。2013年，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《城市步行和自行車交通系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》[1]，各城市隨即開始探索街道設(shè)計(jì)和環(huán)境改善的方法。2016—2017年，上海和昆明率先發(fā)布了城市街道設(shè)計(jì)導(dǎo)則，致力于打造優(yōu)質(zhì)的城市環(huán)境以及行人和自行車友好的街道空間[2-3]。

居民日常的步行和自行車出行行為受到環(huán)境質(zhì)量的影響，現(xiàn)有評價(jià)街道環(huán)境的研究方法啟示性與局限性并存：對設(shè)計(jì)的全面編碼因涉及大量的人工成本而局限在微觀尺度[4-5]；運(yùn)用“眾包”方法收集居民觀點(diǎn)則往往缺乏客觀性[6]。如何量化街道的規(guī)劃和設(shè)計(jì)指標(biāo)，并衡量步行和騎行的環(huán)境質(zhì)量成為重要議題。不少非機(jī)動交通量化評價(jià)工具在城市規(guī)劃、交通、公共健康研究領(lǐng)域涌現(xiàn)。文獻(xiàn)[7]將用地混合度、居住密度、街道連通度納入可步行性指標(biāo)體系，使客觀衡量的城市形態(tài)與人們的體力活動聯(lián)系起來。文獻(xiàn)[8]基于凈居住密度、零售用地容積率、街道連通度、用地混合度提出可步行性指標(biāo)的概念，并進(jìn)一步將居民肥胖、空氣質(zhì)量、社區(qū)生活質(zhì)量與建成環(huán)境關(guān)聯(lián)。文獻(xiàn)[9]通過地理和觀測數(shù)據(jù)定義社區(qū)可步行性。文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)了較已有研究更為綜合的可步行性指數(shù)“蘇格蘭可步行性評估工具”，記錄建成環(huán)境的功能性、安全性、美學(xué)性和設(shè)施可達(dá)性。文獻(xiàn)[11]提出了一種基于距離衰減和社區(qū)空間效應(yīng)并利用興趣點(diǎn)(Points of Interest,POI)數(shù)據(jù)在大尺度上計(jì)算設(shè)施可達(dá)性的方法。然而這些研究主要關(guān)注設(shè)施可達(dá)性，忽視了空間品質(zhì)和人的尺度。

近年來，中國學(xué)者也開展了可步行性評估。文獻(xiàn)[12]基于步行需求三方面要素(使用頻率、使用多樣性、使用的距離衰減規(guī)律)，建立了社區(qū)步行評價(jià)框架。文獻(xiàn)[13]使用國外方法計(jì)算了深圳市福田區(qū)基于生活服務(wù)設(shè)施可達(dá)性的步行指數(shù)，發(fā)現(xiàn)與微博簽到空間分布一致。文獻(xiàn)[14]通過構(gòu)建涵蓋15個(gè)因子的三維指標(biāo)評估了天津市歷史街區(qū)步行環(huán)境舒適性。但是在中國城市背景下，如何將設(shè)施可達(dá)性特征和街道環(huán)境特征綜合體現(xiàn)在街道非機(jī)動交通評價(jià)方法中仍待進(jìn)一步探索。一些大城市近郊區(qū)存在機(jī)動車占用人行道、過街人行橫道缺失等問題，需要進(jìn)一步體現(xiàn)在評估體系中。此外，考慮到不斷增加的騎行需求，街道騎行環(huán)境評估的重要性日益凸顯；但目前相關(guān)研究多關(guān)注于非機(jī)動車道和機(jī)動車道的協(xié)調(diào)問題[15-16]，未來需進(jìn)一步增加對于騎行環(huán)境本身的測度。

針對現(xiàn)有街道評估工作對于街道環(huán)境、騎行性、本土化環(huán)境考量的不足，本文提出一種面向街道的步行和騎行環(huán)境評估方法：在傳統(tǒng)方法量化街道非機(jī)動交通設(shè)施可達(dá)性的基礎(chǔ)上，增加對街道步行和騎行環(huán)境安全性和舒適性的測度；進(jìn)一步引入本土化的指標(biāo)以適應(yīng)中國城市的特征。本文以天津市為例，通過這一方法呈現(xiàn)直觀清晰的分析結(jié)果，為規(guī)劃提供有效的測度工具，從而指導(dǎo)街道設(shè)計(jì)，打造更宜居的城市非機(jī)動交通環(huán)境。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)獲取

本文通過開源渠道獲取數(shù)據(jù)：通過開放街道地圖(Open Street Map,OSM)獲得天津市政道路及軌道交通線網(wǎng)，從高德地圖服務(wù)接口獲得中心城區(qū)興趣點(diǎn)，利用騰訊街景照片識別人行道、非機(jī)動車道、隔離設(shè)施、綠蔭率(遮陰路段占路段長度比例)、占道停車等指標(biāo)，記錄包括人行橫道、人行天橋和人行地道等類型的市政過街設(shè)施，并通過商業(yè)渠道獲得天津市外環(huán)內(nèi)建筑基底圖層，從而搭建天津市中心城區(qū)地理空間數(shù)據(jù)庫(見圖1)。

圖1 天津市中心城區(qū)地理空間數(shù)據(jù)庫Fig.1 Geospatial database of Tianjin central district

在家庭與出行數(shù)據(jù)層面，結(jié)合區(qū)位、街區(qū)形態(tài)等特征，選取天津市銅鑼灣花園、龍亭家園、北寧灣寧靜家園、金水畔家園、嘉春園、百合春天、天津開發(fā)里等7個(gè)住宅小區(qū)作為樣本對象(見圖2)。如表1所示，7個(gè)小區(qū)從建筑類型、城市區(qū)位、建造年份等方面涵蓋了多種類型。在2016年冬天，對7個(gè)小區(qū)總計(jì)998戶家庭的所有成員一日出行軌跡進(jìn)行入戶調(diào)查。調(diào)查問題包括出行目的、目的地、出行方式及出行時(shí)耗，同時(shí)調(diào)查登記了家庭人口、家庭收入及交通工具擁有狀況。

圖2 住宅小區(qū)區(qū)位及衛(wèi)星圖Fig.2 Location and satellite map of residential communities

2.2 步行與騎行環(huán)境指標(biāo)體系及計(jì)算方法

針對中心城區(qū)1 569 km道路，本文根據(jù)文獻(xiàn)[17]提出一種步行和騎行環(huán)境評估方法，從便捷性、安全性、舒適性三個(gè)角度綜合考慮街道的步行與騎行環(huán)境(見表2)。便捷性指標(biāo)考慮了社區(qū)周邊的路網(wǎng)密度、過街設(shè)施密度及生活設(shè)施可達(dá)性的影響。安全性方面，必要的設(shè)施是步行、騎行安全的保障，即道路應(yīng)設(shè)置人行道、非機(jī)動車道，交叉口應(yīng)設(shè)置行人過街設(shè)施；同時(shí)，天津市停車侵占人行道及非機(jī)動車道的現(xiàn)象明顯，嚴(yán)重增加了步行、騎行的安全隱患。因此，本文主要通過計(jì)算有無人行道、道路交叉口有無過街設(shè)施以及停車侵占人行道比例，測度道路的步行安全性；通過計(jì)算有無非機(jī)動車道、道路交叉口有無過街設(shè)施以及停車侵占非機(jī)動車道比例，測度道路的騎行安全性。舒適性方面，小尺度、建筑界面連續(xù)且有足量遮陰設(shè)施的街道可以提高步行舒適性。通過街道界面寬度、建筑貼線率和綠蔭率衡量街道步行舒適性；通過非機(jī)動車道隔離形式以及綠蔭率測度騎行舒適性。

表1 被調(diào)查住宅小區(qū)基本情況Tab.1 Basic characteristic of the selected residential communities

表2 步行指數(shù)、騎行指數(shù)評價(jià)指標(biāo)Tab.2 Indicator of walkability and bikeability

在ArcGIS中將道路進(jìn)行中心線簡化及拓?fù)涮幚恚搏@得路段5 652條，并建構(gòu)由m條道路和n項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成的數(shù)據(jù)矩陣

式中： {Xij}為第i條道路第j項(xiàng)指標(biāo)的指標(biāo)值。

對于便捷性指數(shù)，將道路切割為50 m等距的若干點(diǎn)。假如第i條道路被劃分為K個(gè)等距點(diǎn)，基于路網(wǎng)等距間隔點(diǎn)，計(jì)算每個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的路網(wǎng)密度、過街設(shè)施密度和生活設(shè)施可達(dá)性。其中，路網(wǎng)密度Xi1為以該等距點(diǎn)為圓心1 km2緩沖區(qū)內(nèi)的路網(wǎng)長度/(km·km-2)；過街設(shè)施密度Xi2為緩沖區(qū)內(nèi)過街設(shè)施數(shù)量與緩沖區(qū)內(nèi)路網(wǎng)長度的比值/(個(gè)·km-1)；對于生活設(shè)施可達(dá)性Xi3，通過調(diào)研訪談選取本地居民平日使用頻率較高的菜市場、便利店、飯店餐館、大型商場超市、休閑娛樂場所、銀行、醫(yī)院、公共汽車站、軌道交通車站等9類設(shè)施的興趣點(diǎn)，在ArcGIS平臺中計(jì)算該等距點(diǎn)到每類生活設(shè)施的最近路網(wǎng)距離Disp,p∈{1 ,2,3,4,5,6,7,8,9}，并利用距離衰減計(jì)算公式(2)最終獲得該等距點(diǎn)到每類生活設(shè)施的可達(dá)性系數(shù)

第i條道路上某點(diǎn)的生活設(shè)施可達(dá)性

則第i條道路的路網(wǎng)密度、過街設(shè)施密度、生活設(shè)施可達(dá)性為第i條道路上K個(gè)等距點(diǎn)的路網(wǎng)密度、過街設(shè)施密度、生活設(shè)施可達(dá)性的均值

對于第i條道路上有無過街設(shè)施Xi4、有無人行道Xi5、有無非機(jī)動車道Xi10指標(biāo)，本文主要依托街景識別過街設(shè)施、人行道及非機(jī)動車道情況并相應(yīng)進(jìn)行1，0賦值。對于停車侵占人行道比例Xi6、停車侵占非機(jī)動車道比例Xi11，以及綠蔭率Xi7(遮陰路段占路段長度比例)，本文也主要依托街景識別相應(yīng)的道路長度比例并進(jìn)行賦值。無人行道及非機(jī)動車道的道路，為綜合考慮人車混行、機(jī)非混行道路機(jī)動車停車帶來的安全性問題，本文對無人行道路段的停車侵占人行道比例Xi6賦值為100%，對無非機(jī)動車道路段的停車侵占非機(jī)動車道比例Xi11賦值為100%。針對建筑貼線率，使用文獻(xiàn)[18]提出的方法，在ArcGIS平臺中確定街道界面線，并計(jì)算建筑貼線率Xi9，即建筑界面貼線長度占道路長度的比例，街道界面寬度Xi8為雙側(cè)建筑退線距離及道路寬度之和。對于非機(jī)動車道隔離形式Xi12賦值如下：無非機(jī)動車道0，劃線隔離1，欄桿隔離2，隔離帶3。

2.3 利用熵值法計(jì)算步行指數(shù)及騎行指數(shù)

熵值法根據(jù)指標(biāo)間的變異程度(即信息量)求權(quán)重，能夠克服人為確定權(quán)重的主觀性，避免多指標(biāo)變量間信息的重疊，自適應(yīng)能力強(qiáng)，因而被廣泛應(yīng)用于社會經(jīng)濟(jì)等研究領(lǐng)域。具體計(jì)算步驟為：

1）建構(gòu)由m條道路和n項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成的數(shù) 據(jù) 矩 陣X={Xij}m×n(0≤i≤m,0≤j≤n)。

2）由于不同指標(biāo)具有不同的量綱和單位，為消除不可公度性，對基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，得到同度量化指標(biāo)值

表2中正方向指標(biāo)(X1，X2，X3，X4，X5，X7，X8，X9，X10，X12)采用式(5)進(jìn)行計(jì)算，負(fù)方向指標(biāo)(X6，X11)采用式(6)進(jìn)行計(jì)算。

3）計(jì)算指標(biāo)比重

4）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值

式中：若=0，則認(rèn)為ln為0。

5）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異性系數(shù)

6）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重

7）計(jì)算第i條道路第j項(xiàng)指標(biāo)的分值

8）第i條道路的步行指數(shù)。

第i條道路的步行評價(jià)指數(shù)、步行便捷性評價(jià)指數(shù)、步行安全性評價(jià)指數(shù)、步行舒適性評價(jià)指數(shù)分別為：

基于0～100區(qū)間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，第i條道路的步行指數(shù)、步行便捷性指數(shù)、步行安全性指數(shù)、步行舒適性指數(shù)分別為：

9）街道的騎行指數(shù)及其三項(xiàng)分指數(shù)指標(biāo)采用類似步行指數(shù)的方法計(jì)算獲得。

3 案例研究

3.1 整體指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析

從表3來看，天津市中心城區(qū)步行環(huán)境質(zhì)量(59分)整體優(yōu)于騎行環(huán)境(45分)；3個(gè)維度指標(biāo)中，步行和騎行的安全性均最高，分別為80和49，高于便捷性和舒適性。從表4來看，總體路網(wǎng)密度情況較為一般，平均值僅為6.70 km·km-2；生活設(shè)施可達(dá)性情況較好，平均值為0.85。人行道建設(shè)狀況較好，具有雙側(cè)人行道的道路達(dá)81.98%；而無非機(jī)動車道的道路比例高達(dá)65.54%。人行道和非機(jī)動車道均存在占道停車問題，被占道路長度分別占全路網(wǎng)的5.39%和14.54%。此外，雖然較多的道路缺少非機(jī)動車道，但由于具有過街設(shè)施的道路占比較高，且停車侵占非機(jī)動車道的問題不顯著，故騎行安全性仍然較高；從騎行舒適性看，建筑貼線率及綠蔭率均在50%以下，非機(jī)動車道隔離情況也較差，具有物理隔離的路段僅占6.51%，無法有效保障騎行環(huán)境的連貫、舒適。

3.2 按城市發(fā)展階段劃分區(qū)域的步行指數(shù)分析

天津城市發(fā)展歷程的豐富性造就了特征鮮明的城市風(fēng)貌與街道環(huán)境。針對城市發(fā)展不同時(shí)期分析街道的步行指數(shù)，探討不同城市發(fā)展階段的規(guī)劃建設(shè)對城市環(huán)境的影響。本文根據(jù)天津城市發(fā)展階段將其在空間上劃分為4個(gè)區(qū)域(見圖3)。對比不同圈層的步行指數(shù)(見圖4)，總分隨建成年代更新而逐漸遞減，且不同圈層內(nèi)部道路的個(gè)體差異逐漸變大；便捷性的遞減最為明顯；安全性的遞減比較平緩；舒適性除第四圈層指數(shù)分值較低外，其他3個(gè)圈層指數(shù)水平相當(dāng)。

表4 基礎(chǔ)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)Tab.4 Statistics of basic indicators

1）第一圈層，形成于租界擴(kuò)張與道路建設(shè)時(shí)期(1860—1902年)[19]。由于租界各自為政，不同國家采用不同理念的道路規(guī)劃，城市道路各成系統(tǒng)，缺少統(tǒng)一的銜接。如日租界多以小規(guī)模方格網(wǎng)狀道路為主，而英租界則多為放射狀道路格局。

圖3 按城市發(fā)展階段劃分區(qū)域的步行指數(shù)分布Fig.3 Spatial distribution of walkability index in different development periods

圖4 4個(gè)圈層的步行指數(shù)對比Fig.4 Walkability index of four zones

第一圈層范圍和中心城區(qū)高分值的步行指數(shù)邊界幾乎重合，說明原租界區(qū)早期遺留下來并經(jīng)過后期整治提升的步行環(huán)境處于全市較高水平，延續(xù)了西方街道設(shè)計(jì)風(fēng)格中的高路網(wǎng)密度、高過街設(shè)施密度、高建筑貼線率和較好步行環(huán)境等特點(diǎn)。

2）第二圈層，形成于新中國成立前國民政府、日據(jù)時(shí)期的建設(shè)和戰(zhàn)后恢復(fù)發(fā)展時(shí)期(1903—1948年)。主城區(qū)利用疏浚海河泥沙，墊平了舊城的西南部分，擴(kuò)建了河北區(qū)和河?xùn)|區(qū)；同時(shí)，城市中心經(jīng)歷了日本軍事基地?cái)U(kuò)張和大量難民涌入導(dǎo)致居住用地?cái)U(kuò)張的過程。

高分值區(qū)域主要為老城廂片區(qū)、中山路片區(qū)、南運(yùn)河沿線。其中老城廂片區(qū)發(fā)源于1404年的天津衛(wèi)城，但如今的道路肌理主要以拆除城墻后城市擴(kuò)張為基礎(chǔ)形成。2003年，舊城更新保留了具有歷史價(jià)值的建筑古跡，同時(shí)拆除了窄小的胡同和危舊房屋，打造以鼓樓為核心貫通原老城廂南北的新歷史街區(qū)，并拓寬了道路，引入機(jī)動車道。老城廂片區(qū)總分較高主要由于較高的生活設(shè)施密度和較便捷的生活設(shè)施可達(dá)性。中山路片區(qū)以金剛橋?yàn)槠瘘c(diǎn)的中山路，是連接海河北區(qū)與天津北站的交通干路；沿路主要為傳統(tǒng)居住區(qū)，夾雜2000年后新建公寓住宅，將中山路東側(cè)的中山公園環(huán)繞其中，鄰里社區(qū)氛圍濃郁。中山路片區(qū)分值較高主要由于較高的便捷性和舒適性，體現(xiàn)為生活設(shè)施可達(dá)性、過街設(shè)施密度、綠蔭率、建筑貼線率等指標(biāo)較高。南運(yùn)河沿線主要為板式住宅，但由于較好的濱水景觀道設(shè)計(jì)使得道路具有較高的安全性和生活設(shè)施可達(dá)性。

3）第三圈層，形成于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期(1949—1978年)。以外圍10個(gè)工業(yè)區(qū)和配套居民區(qū)的建設(shè)為主導(dǎo)，形成分散組團(tuán)布局；同時(shí)主城區(qū)進(jìn)一步向北擴(kuò)展，形成了核心為居住區(qū)和商業(yè)區(qū)、中間帶為居住和部分工業(yè)混合地帶、西南片為科研教育和居住區(qū)、外圍為工業(yè)和少部分居住混合區(qū)的格局。

高分值區(qū)域包括公共設(shè)施為主的文化中心片區(qū)、天塔片區(qū)，以及居住區(qū)為主的丁字沽片區(qū)、西長江道片區(qū)、王頂?shù)唐瑓^(qū)、中山門片區(qū)、王串場街片區(qū)、張興莊片區(qū)。其中文化中心和天塔片區(qū)均屬于市級文化活動與休閑中心，具有較高的生活設(shè)施可達(dá)性、綠蔭率、建筑貼線率，便捷性和舒適性均較好。而步行指數(shù)較高的居住片區(qū)均具有較高的路網(wǎng)密度、生活設(shè)施可達(dá)性、過街設(shè)施密度、綠蔭率、建筑貼線率，三類指標(biāo)均具有較高分值。

4）第四圈層，形成于市場經(jīng)濟(jì)時(shí)期(1979年至今)。主要特點(diǎn)為建設(shè)新開發(fā)區(qū)(如華苑、北辰、梅江)、城市大型生態(tài)公園(如水上公園)、居住小區(qū)和房地產(chǎn)項(xiàng)目。資本驅(qū)動下開發(fā)區(qū)和房地產(chǎn)開發(fā)進(jìn)一步促使主城區(qū)蔓延到外環(huán)線以外的范圍。

高分值區(qū)域主要為新開發(fā)區(qū)的區(qū)政府所在地片區(qū)(如北辰區(qū)政府片區(qū)、東麗區(qū)政府片區(qū))、綜合產(chǎn)業(yè)園片區(qū)(如天士力集團(tuán)片區(qū)、華苑科技園片區(qū)、瑞景地產(chǎn)片區(qū))和新型居住區(qū)(如浯水道片區(qū)、金鐘河大街片區(qū))。三類片區(qū)由于生活設(shè)施配備較齊全，故具有較高的便捷性和舒適性。不足之處在于街道兩側(cè)各類生活設(shè)施密度較低。

綜合分析分值較高的片區(qū)可以發(fā)現(xiàn)，促使分值較高的因素依次是生活設(shè)施可達(dá)性、綠蔭率、建筑貼線率、過街設(shè)施密度、路網(wǎng)密度；這些指標(biāo)應(yīng)成為衡量天津街道建成環(huán)境的重要考量因素。

3.3 步行指數(shù)分維度評價(jià)

除了考慮城市發(fā)展階段對步行指數(shù)的影響，本文進(jìn)一步考慮依據(jù)交通環(huán)線劃分的不同區(qū)域的步行指數(shù)變化情況，并結(jié)合道路等級(見圖5)對步行指數(shù)分指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析。

圖5 天津市道路等級分布Fig.5 Roadway classification in Tianjin

1）便捷性指數(shù)：高分值區(qū)域呈現(xiàn)一核(原租界區(qū))多點(diǎn)狀。

由圖6a可見，原租界區(qū)、五大道、中山公園等傳統(tǒng)片區(qū)路網(wǎng)細(xì)密、設(shè)施豐富、步行便捷性高?？焖俾翻h(huán)線外產(chǎn)業(yè)區(qū)(如北部重機(jī)工業(yè)園、天穆鎮(zhèn)都市產(chǎn)業(yè)園片區(qū))產(chǎn)城一體化程度低，嚴(yán)重缺乏配套設(shè)施。快速路環(huán)線外居住區(qū)(如留園、梅江片區(qū))路網(wǎng)稀疏且缺少相應(yīng)生活設(shè)施，便捷性較低。在過街設(shè)施密度方面，快速路環(huán)線—外環(huán)密度極低，且存在道路過寬、未根據(jù)需求設(shè)置過街設(shè)施、人行橫道線被隔斷和綠化帶攔截等問題。

圖6 步行指數(shù)空間特征Fig.6 Spatial distribution of walkability index

圖7 不同區(qū)域道路等級與步行指數(shù)交叉分析Fig.7 Correlation of roadway classification and walkability index in different districts

圖8 天津市道路非機(jī)動車道設(shè)置情況Fig.8 Distribution of non-motorized vehicle lane in Tianjin

由圖7a可見，不同區(qū)域中快速路輔路的步行便捷性均為最低。內(nèi)環(huán)內(nèi)支路的便捷性最高，但是在快速路環(huán)線—外環(huán)的支路便捷性排名急劇下降，這意味著在外圍區(qū)域生活性道路周邊反而各類生活設(shè)施不足，導(dǎo)致居民出行更加依賴機(jī)動交通工具。

2）安全性指數(shù)：外圍低于內(nèi)部且存在真空地帶。

由圖6b可見，高分值區(qū)域主要集中在和平區(qū)和河西區(qū)，分?jǐn)?shù)較低的片區(qū)主要在外圍新建片區(qū)，未充分考慮步行環(huán)境的精細(xì)化建設(shè)。

由圖7b可見，快速路環(huán)線—外環(huán)由于過街設(shè)施缺乏、混行道路比例增加，且居住區(qū)周邊停車侵占人行道現(xiàn)象比較突出，步行安全性大幅下降。內(nèi)環(huán)內(nèi)停車侵占人行道現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重，造成了安全隱患，并直接影響步行環(huán)境品質(zhì)。此外，主干路和次干路的安全性指數(shù)在不同環(huán)線區(qū)域均高于支路；主要由于支路道路寬度受限，難以劃分專門的人行道，且由于道路等級較低，人們更傾向于沿街停車；因此城市支路步行環(huán)境的改善和沿街停車的監(jiān)管應(yīng)更加予以重視。

3）舒適性指數(shù)：高分值區(qū)域分散且碎片化。

由圖6c可見，舒適性較差的區(qū)域主要集中在外圍片區(qū)(如西北的紅橋區(qū)、東部的東麗區(qū)和南部梅江片區(qū))。主要原因是人行道寬度不足、通行空間被機(jī)動車和基礎(chǔ)設(shè)施占用、無障礙設(shè)施不連續(xù)或缺乏、街道界面綠化帶割裂、新建區(qū)域退線過大且被停車占用、各類生活設(shè)施密度較低、大面積圍墻造成封閉界面等。

由圖7c可見，步行舒適性與道路等級相關(guān)性較大，且道路等級越高，舒適性越低。快速路輔路及主干路常伴隨著圍墻、退線過大等現(xiàn)象，街道界面連續(xù)度不足。支路及次干路街道界面連續(xù)，特別在老城區(qū)底商豐富、街道尺度較為怡人，遮陰不足之處往往可由建筑提供蔭蔽，步行舒適性較高。

3.4 騎行指數(shù)分析

圖8顯示了天津市中心城區(qū)道路非機(jī)動車道的設(shè)置情況，西北部優(yōu)于東南部，東南部的非機(jī)動車道和非機(jī)動車隔離設(shè)施幾乎缺失。由圖9可以看出，騎行指數(shù)呈現(xiàn)由中心向外圍遞減的趨勢，其中便捷性遞減最為明顯，安全性次之，且與步行指數(shù)高分區(qū)域基本重合，說明步行和騎行的環(huán)境較為統(tǒng)一。具體來看，停車侵占非機(jī)動車道問題主要集中在市中心，綠蔭率較好的區(qū)域?yàn)橹协h(huán)—快速路環(huán)線。騎行指數(shù)總分值較低的區(qū)域主要為外圍西側(cè)的青云橋片區(qū)、東側(cè)的津?yàn)I橋片區(qū)等；這些區(qū)域?qū)儆?978年后房地產(chǎn)和開發(fā)區(qū)建設(shè)驅(qū)動下較為混合的城鄉(xiāng)接合部，因此缺少統(tǒng)一的道路規(guī)劃和非機(jī)動交通系統(tǒng)建設(shè)。

由圖10可見，騎行指數(shù)高的道路主要沿城市主干路分布，但趨勢仍不十分明顯，并沒有形成連貫的高分自行車騎行網(wǎng)絡(luò)。主干路具有最高的自行車指數(shù)，而支路由于寬度不夠，常常無法設(shè)置非機(jī)動車道，造成騎行指數(shù)較低。

總體而言，騎行指數(shù)分值較低的區(qū)域存在路權(quán)、過街、停車、維護(hù)和環(huán)境幾方面問題。路權(quán)方面，非機(jī)動車道寬度有限，缺少非機(jī)動車道標(biāo)志，停車設(shè)施缺乏，施工導(dǎo)致非機(jī)動車道缺失，部分非機(jī)動車道被施劃合法的停車位導(dǎo)致連續(xù)性被破壞，公共汽車上下車站與自行車騎行存在沖突。過街設(shè)施方面，缺少自行車專用過街設(shè)施、專用信號相位，且自行車左轉(zhuǎn)缺少引導(dǎo)。停車設(shè)施方面，缺少沿街的自行車鎖柱。設(shè)施維護(hù)方面，存在非機(jī)動車道路面排水不暢、施工路面不平等問題。環(huán)境方面，主要為部分道路過寬，缺少具有良好遮陰功能的行道樹或構(gòu)筑物。

3.5 步行、騎行指數(shù)與出行行為關(guān)系分析

本文對7個(gè)住宅小區(qū)的2 013個(gè)受訪者進(jìn)行出行方式調(diào)查，并對7個(gè)小區(qū)周邊500 m范圍內(nèi)道路進(jìn)行步行指數(shù)及騎行指數(shù)計(jì)算。利用皮爾斯相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分析(見圖11)，步行指數(shù)與步行出行分擔(dān)率呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.63，并在0.95的置信區(qū)間內(nèi)顯著。這說明街道步行環(huán)境是影響天津市居民選擇步行出行的重要因素，良好的步行環(huán)境有利于引導(dǎo)市民選擇步行出行并降低機(jī)動交通的使用。

圖9 騎行指數(shù)分布Fig.9 Distribution of bikeability index

圖10 不同等級道路騎行指數(shù)Fig.10 Bikeability index of different level of roadways

圖11 步行指數(shù)、騎行指數(shù)與出行分擔(dān)率的關(guān)系Fig.11 Correlation of walkability index,bikeability index and travel mode share

騎行指數(shù)與自行車出行分擔(dān)率正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)不顯著，這可能因?yàn)轵T行更多服務(wù)于通勤出行，受騎行環(huán)境的影響較小。對于騎行出行引導(dǎo)，住宅小區(qū)周邊的騎行環(huán)境或許不是最關(guān)鍵因素，而應(yīng)在更大尺度上構(gòu)建連通的非機(jī)動車道網(wǎng)絡(luò)，形成連接居住地與就業(yè)崗位之間方便的非機(jī)動車道網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，更值得城市規(guī)劃及政策制定者注意。

4 討論

天津市中心城區(qū)第四次居民出行調(diào)查結(jié)果顯示如下特征[20]。1)非機(jī)動交通出行比例明顯降低，由2000年85.65%降至2011年68.9%；其中步行出行比例相差不大；自行車出行比例下降最為迅速，從2000年51.00%降至2011年25.60%，降低的自行車出行主要轉(zhuǎn)移至電動自行車和私人小汽車；基于家的出行方面，步行出行仍然占主要地位，高達(dá)52.9%。2)出行距離方面，各種方式出行距離逐漸提高，平均出行距離由2000年4.4 km升至2011年4.8 km，其中步行出行距離由2000年1.1 km升至2011年1.4 km，而自行車出行距離則有所下降，由2000年3.6 km降至2011年3.0 km。

從城市交通結(jié)構(gòu)可以看出，步行需求逐漸上升，而騎行需求逐漸下降。這一變化可能源于天津市的步行環(huán)境品質(zhì)總體優(yōu)于騎行環(huán)境(見表3)。事實(shí)上自改革開放以來，天津市中心城區(qū)連續(xù)的非機(jī)動車道建設(shè)形成了鮮明的城市設(shè)計(jì)特色，自行車出行也成為中短距離通勤通學(xué)的主要交通方式。但隨著城市的擴(kuò)張與建設(shè)，天津市內(nèi)環(huán)—外環(huán)東南部區(qū)域(河?xùn)|區(qū)、河西區(qū)、東麗區(qū))在機(jī)動車道建設(shè)過程中，形成了多車道的寬馬路，缺少非機(jī)動車道的規(guī)劃建設(shè)(如天津市文化中心片區(qū))，同時(shí)在城鄉(xiāng)接合部(如津?yàn)I橋片區(qū))存在道路寬度有限、路權(quán)劃分不清、多種交通方式混行的問題，均阻礙了自行車出行。具體來看，步行和騎行環(huán)境的便捷性分?jǐn)?shù)接近，而步行安全性(80分)和舒適性(52分)則遠(yuǎn)高于相應(yīng)的自行車安全性(49分)和舒適性(29分)，主要原因?yàn)榉菣C(jī)動車道配給不足、缺乏機(jī)非隔離，導(dǎo)致騎行體驗(yàn)不佳。

因此未來需要提升非機(jī)動車道網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平和設(shè)施環(huán)境，從而促進(jìn)自行車出行比例的回升；同時(shí)加強(qiáng)步行環(huán)境建設(shè)，滿足不斷增加的步行交通需求。針對天津市綠色交通環(huán)境改善提出以下建議：

1）因地制宜優(yōu)化步行環(huán)境。

對于內(nèi)環(huán)內(nèi)道路，安全性中占道停車問題的解決和舒適性中綠蔭率的提升是改善整體步行環(huán)境的關(guān)鍵。由于土地資源緊張，內(nèi)環(huán)內(nèi)同時(shí)考慮步行環(huán)境的便捷性、安全性、舒適性更需要精細(xì)的城市設(shè)計(jì)和空間利用?？焖俾翻h(huán)線—外環(huán)需要著重解決過街設(shè)施缺乏、混行道路比例較高、居住區(qū)周邊停車侵占人行道等安全性問題?？焖俾翻h(huán)線—外環(huán)的大型開發(fā)區(qū)、居住小區(qū)之間的間隔地帶需要進(jìn)一步提升便捷性和舒適性，尤其是促進(jìn)城鄉(xiāng)接合部步行環(huán)境的全面提升。此外，不同道路等級中，生活性道路周邊需要提升各類生活設(shè)施設(shè)置的數(shù)量與品質(zhì)，避免居民短距離出行對私人小汽車的過度依賴；快速路輔路及主干路常伴隨著地塊圍墻、建筑退線較多等現(xiàn)象，造成街道界面連續(xù)度不足，應(yīng)強(qiáng)化高等級道路界面和建筑退線的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2）全面優(yōu)化騎行環(huán)境。

近年來，天津市共享單車的興起帶動了自行車出行方式的回歸，緩解了公共交通出行最后一公里問題。但倘若缺少良好的自行車交通系統(tǒng)和停車空間，可能造成共享單車供過于求，反而破壞了城市非機(jī)動交通環(huán)境。因此，應(yīng)營造滿足不同功能片區(qū)中短距離出行需求的良好自行車交通環(huán)境；解決市中心停車侵占非機(jī)動車道問題；在不同道路等級中形成連續(xù)的非機(jī)動車道網(wǎng)絡(luò)，并加強(qiáng)支路非機(jī)動車道的合理空間設(shè)置。

5 結(jié)語

本文提出的步行和騎行指數(shù)是從行人和騎行者角度構(gòu)建的較為理想化指標(biāo)。事實(shí)上，城市的不同區(qū)位因道路等級、建成年代與風(fēng)貌特色的不同，難以在空間上形成完全均衡的指數(shù)結(jié)果，如城市外圍大型工業(yè)區(qū)的臨近道路和一般城市快速路輔路兩側(cè)很少分布各類生活設(shè)施，城市支路寬度受限難以劃分獨(dú)立的非機(jī)動車道。但針對步行與騎行環(huán)境的大規(guī)模測度有利于對城市道路建成環(huán)境進(jìn)行整體與客觀的評價(jià)，為相關(guān)改善提供充分的依據(jù)。如何根據(jù)不同道路的屬性優(yōu)化現(xiàn)有步行與騎行環(huán)境，同時(shí)又在整體上形成彼此銜接的網(wǎng)絡(luò)體系將是未來規(guī)劃的重點(diǎn)。