文／魏 薇 浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院 副教授 博 士

傅瑩莉 浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院 碩士研究生

引言

步行友好性是指建成環(huán)境對(duì)于步行的友好程度，是表征街道環(huán)境對(duì)于步行的鼓勵(lì)程度[1]。國際上較為成熟的步行友好性評(píng)價(jià)主要包括通過問卷獲得使用者直觀感受和通過一系列網(wǎng)絡(luò)開放數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，應(yīng)用最為廣泛的量化指標(biāo)是步行指數(shù)[2]。國內(nèi)對(duì)于步行友好性的評(píng)價(jià)體系構(gòu)建側(cè)重對(duì)街道環(huán)境的評(píng)價(jià)，通過將街道環(huán)境拆分為不同的維度并在每個(gè)維度內(nèi)進(jìn)行指標(biāo)選取、權(quán)重賦值，最終形成對(duì)步行友好性的量化指數(shù)[3]。指標(biāo)的來源主要是利用現(xiàn)有的公開統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、谷歌地圖或者現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研所得數(shù)據(jù)，賦值方法主要為專家打分法、層析分析法[4]。近兩年有學(xué)者利用街景圖像識(shí)別構(gòu)建步行友好性的評(píng)價(jià)體系，研究對(duì)象集中在整體城市范圍、城市中心區(qū)、濱江步行區(qū)域、公園、綠道或具體街道，對(duì)于以步行空間為主的歷史街道、歷史古鎮(zhèn)目前研究較少[5,6]。本文將利用多源大數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)有的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改進(jìn)，并采用軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)模型的可靠性驗(yàn)證，以期建立歷史古鎮(zhèn)街道步行友好性的綜合評(píng)價(jià)方法。

1 研究方案設(shè)計(jì)

1.1 研究對(duì)象

本文以慈城古鎮(zhèn)為研究對(duì)象，以慈城外護(hù)城河為界，總研究面積約2.0 平方公里（圖1）。慈城古鎮(zhèn)是慈溪縣的老縣城，位于寧波市江北區(qū)，至今已有1200 多年歷史，既是京杭大運(yùn)河浙東運(yùn)河主線節(jié)點(diǎn)之一，也是江南地區(qū)唯一保存最為完整的古縣城，享有“江南第一古縣城”美譽(yù)，并于2005 年列入中國第二批歷史文化名鎮(zhèn)[7]。

慈城古鎮(zhèn)仍保存著“三山一江”、背山面水的景觀格局以及街巷棋盤布局。全城以中街（解放路）為中軸線，以縣治為制高點(diǎn)[8]。格局方正，城外護(hù)城河環(huán)繞，城內(nèi)“三縱四橫”軸線體系呈井字交錯(cuò)。城內(nèi)以唐、明、清代的大量官宦宅第群落、祠堂牌坊、學(xué)宮書院為主，有傳統(tǒng)建筑近60萬平方米，文物保護(hù)建筑33處。

1.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

1.2.1 路網(wǎng)數(shù)據(jù)

從Open Street Map 平臺(tái)導(dǎo)出研究范圍內(nèi)慈城古鎮(zhèn)道路中心線，結(jié)合實(shí)際調(diào)研完善古鎮(zhèn)路網(wǎng)。以50 米間距對(duì)古鎮(zhèn)路網(wǎng)進(jìn)行分割取樣，形成共計(jì)796 個(gè)樣本街道。

1.2.2 POI 數(shù)據(jù)

選用2020 年9 月份高德地圖POI（Point of Interest）數(shù)據(jù)，獲取研究范圍內(nèi)共計(jì)1074個(gè)POI 點(diǎn)，用于后續(xù)評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算。

1.2.3 街景圖片

于2020 年9 月利用Python 對(duì)接百度全景靜態(tài)圖API（Application Programing Interface）按照10米間距抓取前后左右四個(gè)視角的街景圖片，獲得共計(jì)10423 張街景圖片。再利用基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視覺影像語義分割軟件對(duì)圖片內(nèi)容進(jìn)行分類識(shí)別[9]。

1.2.4 軌跡數(shù)據(jù)

通過Python 爬取并整理了某熱門運(yùn)動(dòng)紀(jì)錄型移動(dòng)端軟件2011 年2 月22 日—2020 年9月30 日含慈城古鎮(zhèn)關(guān)鍵詞共計(jì)2352 條軌跡、56.93 萬對(duì)經(jīng)緯度對(duì)。按研究范圍進(jìn)行裁剪，得到最終有效軌跡2143 條，軌跡點(diǎn)6.75 萬個(gè)，用于后續(xù)對(duì)評(píng)價(jià)模型的驗(yàn)證。

圖1 研究范圍示意圖

1.3 步行友好性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)不同學(xué)者提出的評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合歷史古鎮(zhèn)的特點(diǎn)，本文基于步行便捷性、服務(wù)性、舒適性、安全性原則，選取了共計(jì)8 項(xiàng)指標(biāo)對(duì)古鎮(zhèn)的步行友好性進(jìn)行量化分析?！氨憬菪浴边x取了穿行度和接近度兩項(xiàng)指標(biāo)[10]；“舒適性”選用了街道綠視率和街道開敞度兩項(xiàng)指標(biāo)[11]；“安全性”選用了機(jī)動(dòng)車安全度和街道人流密度兩項(xiàng)指標(biāo)[11]；“服務(wù)性”選用了街道功能密度和街道文保影響力兩項(xiàng)指標(biāo)。其中選取指標(biāo)的具體屬性見表1。

1.4 步行友好性評(píng)價(jià)方法

1.4.1 評(píng)價(jià)方法

采用因子分析法確定各級(jí)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)而建立評(píng)價(jià)模型。借助SPSS 軟件對(duì)8 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行KMO 和Bartlett 檢驗(yàn)得出：KMO 值為0.649，大于0.6，同時(shí)數(shù)據(jù)通過Bartlett 球形度檢驗(yàn)（p ＜0.05），說明數(shù)據(jù)適合進(jìn)行因子分析。本研究使用最大方差旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)因子，4個(gè)因子旋轉(zhuǎn)后的方差解釋率分別是26.177%、22.038%、18.196%、14.091%，旋累積方差解釋率80.502%，能解釋原指標(biāo)的絕大多數(shù)信息。

表1 指標(biāo)屬性

表2 旋轉(zhuǎn)后因子載荷系數(shù)

圖2 綜合步行友好性指數(shù)直方圖及分級(jí)圖

圖3 綜合步行友好性指數(shù)分布圖

圖4 步行通暢性因子及其主要相關(guān)指標(biāo)分布圖

1.4.2 主要影響因子命名

分析表明8 個(gè)慈城古鎮(zhèn)步行友好性評(píng)價(jià)指標(biāo)共提取出4 個(gè)因子。因子1 主要解釋了穿行度、接近度、街道人流密度，是對(duì)各個(gè)道路的到達(dá)難易程度、道路連接可理解性的綜合表征，命名為步行通暢性因子；因子2 主要解釋了街道開敞度和綠視率，命名為步行環(huán)境舒適度因子；因子3 主要解釋了街道功能密度以及機(jī)動(dòng)安全度，是街道的服務(wù)提供能力以及步行安全性的體現(xiàn)，由于機(jī)動(dòng)安全度因子載荷系數(shù)為負(fù)，命名為步行服務(wù)與危險(xiǎn)性因子；因子4 主要解釋了文保影響力命名為步行文保影響因子。

1.4.3 步行友好性綜合評(píng)價(jià)模型

各因子方差貢獻(xiàn)率占總方差貢獻(xiàn)率的比例，作為各個(gè)因子的權(quán)重，得到慈城古鎮(zhèn)步行友好性綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算古鎮(zhèn)的綜合步行友好性指數(shù)。

式中fz為綜合步行友好性指數(shù)，f1為步行通暢性因子，f2為步行環(huán)境舒適度因子，f3為步行服務(wù)與危險(xiǎn)性因子，f4為步行文保影響因子。

2 結(jié)果分析

2.1 綜合步行友好性評(píng)價(jià)

2.1.1 綜合步行友好性指數(shù)分級(jí)評(píng)價(jià)——整體較差

慈城古鎮(zhèn)綜合步行友好性指數(shù)的平均值為0.291。數(shù)據(jù)分布集中在0.2 ～0.4。將其分為5 個(gè)等級(jí)，得到分級(jí)情況（圖2）?？煽闯鼍C合步行友好性極低的占路網(wǎng)總長(zhǎng)度的29.17%，綜合步行友好性較低的占51.54%，而步行友好性一般及以上的僅占19.29%，綜上古鎮(zhèn)整體步行友好性較差。

2.1.2 綜合步行友好性指數(shù)空間分布特征——雙中心結(jié)構(gòu)、東高西低、主高次低

慈城古鎮(zhèn)的綜合步行友好性指數(shù)分布呈明顯的雙中心結(jié)構(gòu)（圖3），分別為中部的“三縱”街道周邊以及慈湖周邊。從全城來看古鎮(zhèn)東側(cè)整體的綜合步行友好性較西側(cè)高，“三縱四橫”的主要道路較街巷支路的綜合步行友好性高。

2.2 慈城古鎮(zhèn)步行友好性因子分維評(píng)價(jià)

2.2.1 步行通暢性因子評(píng)價(jià)

（1）綜合評(píng)價(jià)

慈城古鎮(zhèn)步行通暢性因子平均值為0.298。數(shù)據(jù)分布呈“右偏”單峰現(xiàn)象，集中在0.1 ～0.3，整體的步行通暢性較差。

（2）空間特征——單中心結(jié)構(gòu)、“內(nèi)高外低”

古鎮(zhèn)的步行通暢性分布呈現(xiàn)單中心結(jié)構(gòu)（圖4）。中心為“三縱”街道及其周邊，規(guī)模較綜合步行友好性的中心規(guī)模小。從古鎮(zhèn)全城來看古鎮(zhèn)內(nèi)部的步行通暢性較外圍高有“內(nèi)高外低”的趨勢(shì)。

對(duì)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，古鎮(zhèn)主要道路的可達(dá)性都較好，但行人的步行選擇卻有針對(duì)性。從接近度分布圖上可看到除北部慈湖、東北角尋芳園外，古鎮(zhèn)整體的接近度都較高，即街道的可達(dá)性相近。但從穿行度分布圖上看，穿行度最高的道路集中在三條主要縱向街道：中華路、民生路-東鎮(zhèn)橋街、竺蘭東路的鎮(zhèn)中部分，因此在接近度相近的情況下，高穿行度的道路其步行通暢性更高。人流密度分布圖進(jìn)一步印證了行人步行選擇的針對(duì)性，只是街道人流密度與穿行度的核心分布相比整體向東偏移，主要是由于東部太湖路周邊是古鎮(zhèn)目前修繕的歷史文化街區(qū)所在人流密度較大。

2.2.2 步行環(huán)境舒適度因子評(píng)價(jià)

（1）綜合評(píng)價(jià)

慈城古鎮(zhèn)步行環(huán)境舒適度因子平均值為0.440，數(shù)據(jù)分布呈“一高一低”的雙峰現(xiàn)象，數(shù)據(jù)主要集中在0.2 ～0.6 和0.8 ～1.0 之間，整體的步行環(huán)境舒適度一般。

（2）空間特征——“一環(huán)雙中心”結(jié)構(gòu)、外高內(nèi)低空心化

古鎮(zhèn)的環(huán)境舒適度分布呈現(xiàn)：“一環(huán)雙中心”結(jié)構(gòu)（圖5），即古鎮(zhèn)外環(huán)路與北部慈湖周邊、東南角尋芳園周邊；同時(shí)還呈現(xiàn)古鎮(zhèn)外圍高內(nèi)部低的空心化的特征。

慈城古鎮(zhèn)環(huán)境舒適度受現(xiàn)有的山水要素和建筑環(huán)境影響顯著。現(xiàn)有的山體、水體、綠化，主要有慈湖、尋芳園、外圍護(hù)城河。從街道綠視率分布圖可以看到慈湖周邊的街道綠視率最高，接著是南部的尋芳園公園周邊，其余街道綠視率普遍較低（圖5）。護(hù)城河周邊環(huán)城路僅東北段古城墻周邊，綠化豐富環(huán)境舒適度較高；街道開敞度除外圍慈湖以及外環(huán)路較高外，中部解放路、人民路進(jìn)行了道路的展寬，因此也較高。古鎮(zhèn)內(nèi)部的建筑密集、街巷寬度小，因此街道開敞度與綠視率都呈現(xiàn)外高內(nèi)低的空心化特征。

圖5 步行環(huán)境舒適度因子及其主要相關(guān)指標(biāo)分布圖

圖6 步行服務(wù)與危險(xiǎn)性因子及其主要相關(guān)指標(biāo)分布圖

圖7 步行文保影響因子分布圖

圖8 實(shí)際到訪強(qiáng)度與綜合步行友好性指數(shù)分布對(duì)比圖

表4 Spearman 相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果

2.2.3 步行服務(wù)與危險(xiǎn)性因子評(píng)價(jià)

（1）分級(jí)評(píng)價(jià)

慈城古鎮(zhèn)步行服務(wù)與危險(xiǎn)性因子平均值為0.208，數(shù)據(jù)呈“右偏”單峰現(xiàn)象，主要集中在0.1 ～0.2?？梢姽沛?zhèn)整體的服務(wù)水平較差而步行的安全性較高。

（2）空間特征——“一路單中心”結(jié)構(gòu)、北高南低

古鎮(zhèn)服務(wù)與危險(xiǎn)性分布呈現(xiàn)“一路單中心”結(jié)構(gòu)（圖6），即人民路周邊、中部十字相交的民主路和解放路周邊。

將古鎮(zhèn)的街道功能密度和機(jī)動(dòng)安全度分布進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩者的空間分布近乎相反。從功能密度圖上看，古鎮(zhèn)功能密度的高值空間主要集中在解放路南側(cè)和民生路東側(cè)，該區(qū)域是古鎮(zhèn)主要的商業(yè)服務(wù)區(qū)域，聚集大量的市場(chǎng)、各類金融機(jī)構(gòu)、商鋪、酒店等。且解放路南側(cè)是目前古鎮(zhèn)的主要入口之一，又是中軸線道路，寬度較大更利于行車，因此形成了功能密度高而機(jī)動(dòng)安全度低這一“矛盾”的現(xiàn)象。類似的還有古鎮(zhèn)另一主入口人民路，其街道的機(jī)動(dòng)安全度也較低。由于古鎮(zhèn)內(nèi)停車空間缺乏，存在較多沿街停車。因此機(jī)動(dòng)安全度還存在低值多點(diǎn)散布的形態(tài)。

2.2.4 步行文保影響因子評(píng)價(jià)

（1）分級(jí)評(píng)價(jià)

慈城古鎮(zhèn)步行文保影響因子的平均值為0.183。數(shù)據(jù)分布呈“右偏”單峰現(xiàn)象，主要集中在0 ～0.4，整體的文保影響處于較差水平。

（2）空間特征——雙中心結(jié)構(gòu)、北高南低

古鎮(zhèn)文保影響分布呈現(xiàn)雙中心結(jié)構(gòu)，且古鎮(zhèn)北側(cè)文保影響整體高于南側(cè)（圖7）。

文保影響力分布主要受現(xiàn)狀文保的等級(jí)和分布影響。文保影響分布的雙中心分別是兩個(gè)全國性文保慈城古縣衙和馮俞宅周邊，并圍繞兩個(gè)中心向外圍遞減。南側(cè)目前主要是以現(xiàn)代風(fēng)貌為主，因此文保分布較多且風(fēng)貌更完整的北側(cè)文保影響力更高。

2.3 軌跡數(shù)據(jù)與綜合步行友好性指數(shù)關(guān)系研究

利用GIS 對(duì)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行核密度分析并與綜合步行友好性指數(shù)分布圖進(jìn)行對(duì)比，兩者在空間分布上存在一定同步性（圖8）。進(jìn)一步驗(yàn)證兩者相關(guān)性，用古鎮(zhèn)街道中心線30 米緩沖區(qū)范圍內(nèi)的軌跡點(diǎn)數(shù)量除以街道長(zhǎng)度，計(jì)算街道實(shí)際到訪強(qiáng)度，再利用SPSS 軟件進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：相關(guān)系數(shù)值為0.520，并呈現(xiàn)0.01水平的顯著性，因此兩者有著顯著的正相關(guān)關(guān)系（表4），驗(yàn)證了綜合步行友好性指數(shù)與行人實(shí)際到訪的直接聯(lián)系。

結(jié)語

通過對(duì)研究區(qū)步行友好性的分析，得出以下結(jié)論：從方差貢獻(xiàn)率上看，慈城古鎮(zhèn)的步行友好性受步行通暢性因子的影響最大；其次是步行環(huán)境舒適度、步行服務(wù)與危險(xiǎn)性；最后是文保影響力?？梢娂词故俏幕δ芡怀龅臍v史文化名鎮(zhèn)，對(duì)步行友好性影響最大的依然是最基本的通暢性；在接近度相近的情況下，高穿行度的街道其步行通暢性更高，步行友好性更強(qiáng)。

由于慈城古鎮(zhèn)整體的步行友好性整體較差，根據(jù)以上研究，為未來古鎮(zhèn)的步行友好性提升提出以下建議：

（1）支路巷道梳理，提升路網(wǎng)通暢。古鎮(zhèn)中部的穿行度較外圍高，通過對(duì)古鎮(zhèn)外圍區(qū)域支路巷道的梳理提升與其相接的主要道路的穿行度，進(jìn)而提升整體的路網(wǎng)通暢性。

（2）見縫插綠，完善綠化系統(tǒng)。結(jié)合古建筑修繕、街道改造、危房違建拆除對(duì)古鎮(zhèn)進(jìn)行空間梳理，見縫插針地布置口袋公園，完善古鎮(zhèn)的綠化系統(tǒng)。

（3）設(shè)施分層完善，車行入口管控?，F(xiàn)有的服務(wù)設(shè)施集中在中軸線附近，構(gòu)建5-10-15分鐘生活圈，提升步行服務(wù)性。主要入口在外環(huán)路周邊設(shè)多個(gè)小型分散停車場(chǎng)減少進(jìn)鎮(zhèn)的車輛，同時(shí)滿足居民停車需要。

（4）挖掘慈城特色，平衡人文建設(shè)?，F(xiàn)有的歷史建筑修繕主要集中在東北側(cè)，挖掘西側(cè)的名人故事、修繕傳統(tǒng)民居并進(jìn)行功能置換，與東側(cè)官宦文化的歷史街區(qū)錯(cuò)位互補(bǔ)。

圖表來源：

文中圖片、表格均由作者自繪