基于选线适宜性评价的城镇型绿道规划方法研究

王春晓 黄佳雯 林广思

随着汽车工业的发展，中国城乡道路的规划建设多以提高机动车通行效率为导向，导致非机动交通的出行环境正日益恶化，这在很大程度上影响了居民对出行方式的选择，人、车大量混行的现状更是存在着极大的安全隐患。为了解决以上问题，许多国家将绿道建设作为重要抓手，为居民提供舒适的慢行空间。2016年9月，为指导各地科学规划、设计绿道，发挥绿道综合功能，住房和城乡建设部组织编制了《绿道规划设计导则》（建城函〔2016〕211号），提出绿道选线应综合考虑环境现状，包括可依托区域的长度、可达性、建设条件等因素，最终确定绿道的适宜线路，强调了城市绿道选线的重要性，也对当前的绿道规划方法和技术体系提出了更高的要求。

表1 绿道适宜性评价因子总结[2-3,6,8-10]Tab. 1 Summary of greenway suitability evaluation factors[2-3,6,8-10]

依据《绿道规划设计导则》的分类标准，根据绿道所处区位及环境景观风貌，分为城镇型绿道和郊野型绿道2类，其中城镇型绿道是指“城镇规划建设用地范围内，主要依托和串联城镇功能组团、公园绿地、广场、防护绿地等，供市民休闲、游憩、健身、出行的绿道”[1]。城镇型绿道能为步行者和自行车使用者提供宜人的通行环境和安全的慢行空间，串联城乡绿色资源，为市民提供亲近自然的机会和游憩健身的场所，同时也能够缓解热岛效应、整合文化旅游资源、提升沿线土地价值，具有较高的规划潜力。在城市层面，成网络体系的绿道比集中型绿地的“生态流动性更强、城市适应性更好”[2]，以绿道网络为基础进行城市绿地系统规划也是近年研究、实践的趋势。

与在城镇规划建设用地范围外的郊野型绿道相比，城镇型绿道使用频率高、与居民日常生活联系紧密，宜结合城镇空间结构及功能拓展方向，尽量串联城镇各功能组团，邻近使用主体，结合人流活动密集的重点地区进行布局。同时，城镇型绿道选线须权衡兼顾道路可达性、建设适宜度、景观及人文吸引力及使用需求强度等多种要素，这大大增加了城镇型绿道选线规划的难度[3]。笔者以城镇型绿道为研究对象，通过多源数据融合的适宜性评价模型，对城镇型绿道的选线适宜性给出定量评价方法，并结合实际案例，探讨城镇型绿道选线的评价与优化方法。

1 绿道选线理论内涵与研究进展

绿道的实践与研究起源于美国。19世纪末随着美国波士顿“翡翠项链”的建成，兴起了“绿道运动”的研究热潮。绿道的正式提出是在查尔斯 利特尔（Chatles E. Little）于1990年撰写的《美国绿道》（Greenways for America）一书中，将绿道分为滨河绿道、娱乐性绿道、具有生态意义的自然廊道、景观和历史线路以及综合型绿道及网络[4]。20世纪60年代起，绿道规划的研究范围逐渐扩大，景观生态开始逐渐成为主导对象[5]，出现了以土地适宜性分析为依据的绿道选线研究，如Miller等[6-7]将适宜性分析与地理信息系统（GIS）技术相结合，提出了野生动物栖息地、游憩功能、滨水廊道功能3类生态影响因子，实现了适宜性定量分析与GIS结合的最初 尝试。

宏观层面的绿道选线方法多适用于区域绿道及城市绿道[8]，此类传统的绿道选线以土地适宜性分析为核心，围绕生态因子特征、用地类型、景观资源等评价因子展开[9]，以生态效益为评价主导因素。中、微观层面的绿道选线方法多适用于城镇型绿道及社区绿道，生态因子不再是选线中的主导因素，选线和城市空间要素更加密切相关，并主要依托城市路段展开。此外，在评价模型的基础上，可采用居民问卷调查对评价结果进行验证和校验，从公众需求和政策导向等方面对绿道选线结果进行校验[10]，从而保证选线规划的准确性和实操性。

近些年随着大数据的发展和普及，出现了以使用大数据为基础、以需求强度和吸引强度等因素为适宜性评价主导因素的绿道选线方法。其数据类型包括但不限于公交刷卡数据[11]、共享单车数据、基础设施数 据[12]，以及参数化的数据计算[13]等。总而言之，现有研究中的城镇型绿道选线所采用的评价因子不尽相同，评价体系也存在较大差异性。城镇型绿道建设所受的限制和影响因素较多，包括但不限于用地性质、建设适宜性、路网结构、自然人文资源及人口密度等诸多要素，特别是当出现相近且各评价要素互有优劣的选线方案时，很难主观对其进行优劣判定和多方案比选，故亟须多要素综合评价的方法来解决。因此，有必要融合多源数据，针对城镇型绿道选线规划提出适用的定量评价方法，以满足多方案比选的实际 需求。

2 城镇型绿道选线适宜性评价模型构建

笔者选用层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）构建适宜性评价模型，将评价模型构建分解为目标、准则、指标等层次，通过量化分析测算每一层次中各元素的优先权重排序，最后对所有层次进行递归求得各因素对总目标的重要性权重。

2.1 确定评价因子体系，构建层次结构模型

评价因子是进行适宜性评价研究的基础，需具有系统性、针对性和适用性。通过对国内外绿道适宜性评价的相关文献所涉及的影响因子进行归纳总结（表1），将评价因子分为交通可达性、建设适宜性、游憩吸引力和使用需求强度四大类别。通过德尔菲法进行专家意见复选（覆盖风景园林、城市规划等专业中具有中、高级职称的高校学术研究人员和实践从业者），经过整合专家的意见，对评价因子进行统计，并检验专家意见收敛性，将初选结果中部分因子进行筛除和同类项合并，最终得到12个评价因子，并建立层次结构模型（图1）。

1 城镇型绿道适宜性评价层次结构模型 Hierarchy model of urban greenway suitability evaluation

表2 评价因子重要性权重Tab. 2 Weight of evaluation factors

2.2 构建判断矩阵，确定评价因子重要性权重

基于适宜性评价层次结构模型，根据构建的适宜性评价层次结构模型，向专家发放问卷，对所有因子的重要性进行打分，并通过两两比较的方式判断因子的相对重要性。为提高评价准确度和可重复性，问卷运用一致矩阵法，对所有因素的重要性进行两两相互比较并评定重要性等级。研究目前共计发放问卷36份，收回有效问卷32份，有效回收率为88%。

由于基于问卷调研得到的因子的相对重要性判断（即判断矩阵）是主观定性的结果，因此需要对判断矩阵进行一致性校验，从而验证问卷调研结果的可靠性。校验的基本原理为计算判断矩阵的最大特征根，并与其阶数作对比，通常认为若检验系数CR＜0.100，则判断矩阵通过一致性检验[14]。经计算，本研究中基于问卷调研得到的判断矩阵通过一致性检验。基于以上评价结果，采用算术平均法计算各评价因子的重要性权重，得到评价因子权重值（表2）。

从排序结果可以看出，重要性排在前5位的评价因子分别为道路可达性C1、居住组团的分布密度C11、道路连续性C2、绿化覆盖率C7、整体景观优美性C6，说明了交通便捷程度及使用需求密度在城镇型绿道选线中的重要性，只有保证完善的交通接驳和便捷性才能让绿道的功能达到最大化发挥，因而道路的可达性是城镇绿道能够被日常高效使用的前提。而绿化覆盖率高、景观优美则反映了大众的审美及对绿道的使用体验需求。历史文化资源知名度C9的重要性权重最低，说明了城镇型绿道的使用需求更为侧重日常通勤，对文化景观的需求相对较低。

2.3 构建多元素叠加的适宜性评价模型

基于评价层次结构及影响因子权重统计结果，利用多元线性回归，试构建出城镇型绿道适宜性评价模型，评价模型计算公式 如下：

式中，GPI（Greenway Potential Index）为城镇型绿道适宜性评价指数，C1～C12对应图1中的内容。整合后的评价模型计算公式为：

式中B1为交通可达性指数；B2为建设适宜性指数；B3为游憩吸引力指数；B4为使用需求强度指数。

2.4 准则层因子定量评价

1）交通可达性B1。交通可达性是指“利用一种特定的交通系统从某一给定区位到达活动地点的便利程度”[15]。笔者以空间句法理论为基础，利用整合度的概念对绿道可达性进行量化描述。整合度是空间句法中用于表达中心性及可达性的重要参数，代表了某条道路距离其他道路的平均邻近程度。若一条道路的整合度越高，代表系统中其他道路越容易到达该点，反映了道路在城市路网系统中吸引到达性交通的潜力，理论上在城市中具有较高的发展潜力。街道整合度可使用特定的网络半径来计算，对于城镇型绿道而言，800 m的网络半径（即步行10～12 min的距离）与慢行活动的关联更为密切[16]，可反映研究范围内局部区域到达绿道的便捷性，故以此作为计算街道整合度的依据。利用空间句法软件计算整合度数值后，通过GIS中的空间分析模块对路段的局部整合度数值进行分级，进而得到街道路网的可达性评价分级。

2）建设适宜性B2。建设适宜性主要是对道路断面类型进行识别，判断其可被建造成绿道的适宜程度。通过百度卫片与全景地图进行初步判断，再结合实地调研对道路断面类型进行识别，并依据建设适宜性评价方法（表3）对所有道路进行建设适宜性评价。

3）游憩吸引力B3。游憩吸引力可分为自然景观吸引力和人文资源吸引力2部分。根据周聪惠[3]的研究，自然景观吸引力依据公园绿地的规模及重要性、绿化覆盖度和植被多样性等指标进行评价；人文吸引力依据文化设施及场馆规模等指标进行评价，二者均有0～5分的六级评价值。

表3 城镇型绿道建设适宜性B2评价方法Tab. 3 Evaluation method of urban greenway construction suitability B2

2 交通可达性评价 Traffic accessibility evaluation

3 建设适宜性评价 Construction suitability evaluation

4 游憩吸引力评价 Recreational attraction evaluation

4）使用需求强度B4。使用需求强度评价围绕居住用地和商业、餐饮、休闲服务等用地的分布展开。选取居住、餐饮、办公、文化娱乐、公交站点密度及大型公共设施6种因子作为兴趣点（POI）的数据来源，通过对这6类POI数据进行量化分析，识别出不同区域的使用需求强度。此外单独提取居住POI数据，作为居住组团密度评价标准。

需要注明，以上评价方法是以大、中型城市尺度范围的城镇型绿道为标准确立的，若是小型城市或城区小范围内的绿道选线，则可相应地以同等比例调整评价标准的数值，以避免因评价值过低而无法体现差异性。

3 实践应用：深圳市龙岗中心城区绿道选线规划

在选线适宜性评价模型的基础上，基于ArcGIS平台，以深圳市龙岗区为例对城镇型绿道的规划方法进行研究，并校验评价方法的有效性。

3.1 数据来源及处理

研究数据包括3类：深圳市龙岗区城市路网数据（2018年12月获取自OpenStreetMap）、龙岗区百度POI数据、百度卫片及全景地图数据。其中，运用ArcGIS配准建立路网空间数据库，通过空间句法插件sDNA的可达性分析计算得出交通可达性；通过识别百度卫片及全景地图，结合实地调研得出建设适宜性；通过城市公园数据结合实地调研得出游憩吸引力；通过对百度POI数据（2018年12月 3日）处理得出使用需求强度，其中包括居住、餐饮、办公、文化娱乐、公交站点密度及大型公共设施6类数据。

依托ArcGIS平台对深圳市龙岗中心城区全部城市路段的数据进行预处理，结合上述准则层及指标层的所有影响因子，运用GIS叠加分析法，将适宜性评价模型进行空间化表达。其中交通可达性B1（图2）、建设适宜性B2（图3）2类指标依据城市道路本身进行评价得到，游憩吸引力B3（图4）、使用需求强度B4（图5～6）2类指标则是对道路两侧街区进行量化评价，并取两侧平均值生成。基于GPI评价公式对准则层的多层数据结果进行加权叠加，得到适宜性定量评价的结果（图7）。

3.2 分级引导绿道布局

将得到的绿道初步评价结果进行进一步细分，根据时间、空间跨度与连接的功能区域不同，制定市级、区级和社区级绿道布局，形成3级绿道网络体系。其中，市级绿道是沿主要的城市河流和主干道布局；区级绿道依托部分主干道及次干道，串联大运片区、市政府片区、龙园片区及低碳城片区的重要线性开敞空间，完善绿道骨架网络；社区级绿道依托城市次干路及支路，对街头绿地、重要兴趣点及居住组团进行连接。通过分级的布局建设，在落实上位规划的绿道网基础上，形成层次丰富、结构均衡的城镇绿道网络（图8）。

5 使用需求强度（面）Service demand (area)

6 使用需求强度（线）Service demand (line)

7 适宜性综合评价（初步）Suitability assessment (prelinlinary)

8 城镇型绿道分级规划引导Urban greenway graded planning guidance

3.3 现状及规划绿道线路的叠加分析及修正优化

龙岗区现有绿道包括大运绿道等，规划建设龙岗中心城组团绿道等7条主线绿道，全长约112 km（其中包括市级规划绿道约 38 km）。参照《深圳市绿地系统规划（2014—2030）》，将研究范围内已有绿道及规划绿道在选线方案中进行叠加分析，最大限度地依托现有绿道，结合规划绿道，对规划绿道的层次进行适当调整（图9）。

适宜性评价中的选线结果存在不连续、不成网络体系的问题，为保证绿道的串联性和建设的实操性，结合百度卫片和实地调研对选线结果进行局部修正。在修正过程中，优先考虑路段的建设适宜性和使用需求强度，并基于绿道的串联性原则，结合实地调研对方案进行修正优化（图10）。

4 结论与讨论

本研究聚焦城镇型绿道选线的科学方法。通过建立多源数据融合的适宜性评价模型，提出城镇型绿道多要素综合叠加的评价方法；并以深圳市龙岗区为例，在适宜性评价模型的基础上提出绿道规划布局的优化方法及分级规划引导，为城镇绿道选线的评价及规划建设提供科学的借鉴和参考。通过专家问卷对影响城镇绿道选线的因子进行重要性判定，发现道路交通可达性、周边居住区和基础设施密度在城镇型绿道选线中最为重要，而人文、游憩吸引力等因子重要程度较低，反映了城镇绿道主要还是以日常通勤和出行为主要目的。从绿道使用的角度反观，也印证了以往对城市绿道活跃度研究所得出的一些结论[17]，可为城镇绿道选线规划提供指引。

本研究也同时引发了一些思考，需要在以后的工作中展开进一步的研究。

1）对于评价体系的完善。城镇型绿道涵盖范围较广，不同城镇、城区之间存在较大差异，现有的城镇型绿道选线研究多以大、中型城市或城市中心区为研究范围，其评价指标设定并不能适用于所有城市或城区。因此应在现有基础上，结合城镇资源和人口规模，进一步完善城镇型绿道选线的评价指标体系，提高评价方法的准确性。

9 现状及规划绿道线路叠加（上）与修正（下）Superposition of current and planning greenway (above) and revised plan (below)

10 龙岗中心城区城镇型绿道选线优化布局Optimized layout of urban greenway of Longgang central

2）对于定量与定性的结合。基于评价模型得出的初步选线方案具有一定的参考意义，但往往不能直接作为选线结果进行应用。本研究中，基于评价模型得出的初步选线结果除了存在选线碎片化和不连续的问题，还存在某些较为重要的路段无法突显的问题。如贯穿研究范围的龙岗河，在基于交通、使用、游憩和建设适宜度方面的评价分值较低，导致其在选线结果中并未凸显，这是基于现状的评价。然而在规划层面因为龙岗河具有重要的规划潜力，故将其定性调整为主要城市绿道。因此，在城镇型绿道的规划中，定量与定性的结合尤为重要，而二者之间也会存在冲突和矛盾，这些都需要在未来的研究中进行进一步的探索。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

文中图表均由作者绘制，其中图10底图来自《龙岗区城市总体规划（2017—2030）》。