城市双修背景下社区道路步行舒适度评价研究——以上海曹杨新村为例

郭炼镠

汤晓敏*

随着“城市更新”和“城市双修”概念的提出，旧区改造成为热点话题。对于旧区在功能定位上的重新思考和在物质环境提升上的重点关注，是城市进入成熟发展阶段精细化管理的主要方式，也是解决破旧的基础设施与居民日益增长的物质文化需求矛盾的关键所在。上海曹杨新村始建于1951年，是中华人民共和国成立后兴建的第一个人民新村，也是上海市中心城区拥有10万余人口的大型居住社区，曹杨新村在建设初期采用的“邻里单位”和“窄路幅、密路网”的规划思想具有一定的示范性。经过60余年的使用，新村的居住环境早已从建成初期的“花园小区”逐渐出现衰败迹象，各类基础设施亟待完善和更新。

步行凭借其健康低碳的特征成为最受欢迎的出行方式之一。近年来，关注步行环境评估[1-3]和步行友好城市建设[4-5]的研究层出不穷，研究重点既有街道空间物质要素[6-7]，也有步行环境心理感受[8]。从步行环境心理感受出发，以马斯洛心理层次需求理论为基础，满足功能性需求的指标主要包括安全、便捷和舒适3个方面[9]。近年来，步行体验的安全性与便捷性得到了明显的改善，但在提倡城市精细化管理的今天，步行体验的舒适度需要引起更高的重视。

目前关于道路步行舒适度的研究包括：1)针对商业步行街从街道空间、街道界面、微气候和休憩设施4个方面构建舒适度指标体系[10]；2)针对以交通性为主、生活性为辅的道路，从心理状态和物质环境视角定性探讨步行舒适性影响要素[11]； 3)针对CBD步行环境，从效率和舒适2个维度选择定量指标，构建质量指标体系[12]。然而，已有研究也存在不足：1)针对以居住功能优先的社区道路步行舒适度研究匮乏；2)指标体系未将定性和定量指标相结合；3)因为缺乏研究来判断各指标之间的重要性关系，未能构建出完整的步行舒适度质量评价体系。

本研究尝试从微观和宏观2个视角，以定量与定性相结合的方式，综合应用多源数据收集与处理手段，对社区道路空间进行量化评估，概括空间组织模式，构建社区道路步行舒适度评价体系，并选取上海曹杨新村内的道路为研究对象，以更科学和严谨的方式，对道路步行舒适度进行评价，分析存在的问题，并对曹杨新村道路步行空间微更新提出优化建议，为城市更新进程中的老旧社区改造提供有益的借鉴。

1 研究对象和评价内容

1.1 研究对象

上海曹杨新村街道总户籍人口8.3万，其中60岁以上的老人占40%，是一个老龄化偏高的社区。本研究框定的红线面积为1.77km2，为使研究结论整体化、网络化，研究覆盖曹杨新村内的20条道路(图1)。

1.2 评价内容与层次

舒适度是指环境空间与设施给人带来的生理和心理上舒适感的满足程度，通常直接影响步行的体验质量。舒适度包括知觉舒适度和行为舒适度2个方面：知觉舒适度指人对环境刺激所引起的知觉舒适程度；行为舒适度指人环境行为的舒适程度[11]。

本研究试图将空间物质要素和舒适度之间建立联系，以期从空间物质要素的角度提出切实有效的微更新措施，故本文舒适度评价体系的构建是从客观的物理空间出发，涵盖空间舒适度、界面舒适度和设施舒适度3个层次，涉及知觉舒适度和行为舒适度2个方面。

2 评价方法与指标体系构建

2.1 评价方法确立

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是一种通过目标、准则、方案等层次，将与决策相关的要素分解并赋予权重，进行定性与定量分析的决策方法。由于该方法在解决多准则、多要素的复杂决策问题时具备优势，同时本研究评价层次具有多属性、多目标的特征，故采用层次分析法构建评价体系。

2.2 指标的筛选

从环境心理学、人体工程学和设计学出发，综合文献、专家访谈和问卷调查的研究成果，以宏观、微观视角对空间舒适度、界面舒适度和设施舒适度3个准则层进行细分，得到11个指标层和19个因子层(表1)。

2.3 数据的获取方式

2.3.1 实地调研

1)样点选择：鉴于曹杨新村的街区尺度大多为150～250m(即在该距离范围内道路的物质要素特征不会发生突变)，人眼能清晰识别的距离约为100m，故将每条道路以200m为一个调查单元(每条道路的实际分割长度各不相同，通过Grasshopper实现分割长度计算与分割操作)，以每个单元的中心点作为取样点，共计84个。调查者立于取样点，沿道路方向记录样点前后各100m范围内步行环境的空间要素与特征(图2)。

表1 步行舒适度指标体系及赋值标准

2)调研时间：全面的实地调研分为2个阶段，第一阶段在冬季：2017年12月—2018年1月；第二阶段在夏季：2018年7—8月。

2.3.2 互联网开源数据

1)路网数据：在Rhino平台上，对全能地图下载器下载的高清谷歌地图进行描摹并得到原始路网。实地调研后，排除了居住小区内部道路，修正了拓扑错误，精简了路网结构，以便用于后续的数据分析工作。

2)地图兴趣点(POI)：由于本研究涉及的POI数量较少，采用直接描图的方式亦可接受。当所需POI数据量庞大且需要分类时，考虑百度地图数据爬取方式。本研究用到的POI数据包括地铁站和公共卫生间。

3)气候数据：通过G r a s s h o p p e r 的Ladybug运算器，在http://www.ladybug.tools/epwmap/上下载上海全年的气候数据，为微气候分析提供数据背景。

4)Cityscapes训练集：Cityscapes训练集使得在TensorFlow环境下进行图片语义切分成为可能。

2.3.3 软件测算

1)R h i n o c e r o s/G r a s s h o p p e r：Grasshopper为Rhinoceros软件的参数化分析插件，本文采用该插件实现部分因子的定量评价、不同层级信息之间的加权叠加，以及所有因子的信息可视化。相比传统的地理信息分析软件ArcGIS，Grasshopper可使城市设计的前期、中期、后期均在同一平台实现，协同性更优。

2)街景语义切分：通过谷歌TensorFlow深度学习的方式，调用Cityscapes训练集，使用DeepLab对实地调研采集到的168张街景照片进行语义切分，自动生成绿视率。

2.4 评价标准

2.4.1 单因子赋值标准

定性评价因子根据李克特量表[17]五分法进行赋值，由高到低赋值5～1分；定量评价因子的赋值是根据一定标准将其对应的数据重映射至1～5分(表1)。

图1 研究红线范围

图2 曹杨新村实地调研取样点分布

2.4.2 舒适度等级划分标准

通过对各指标因子权重及评分标准的制定，可以使用评价模型对曹杨新村社区步行舒适度进行评价，结合实际情况，本研究将步行舒适度得分划分为4个等级，以此反映社区内步行舒适需求得到满足的程度(表2)。

2.5 综合质量评价模型的构建

本研究评价指标权重的确定采用专家咨询法，首先邀请相关专业教师、社区管理人员、景观工程师与设计师等30位专业人士参与填写判断矩阵，根据打分情况，使用软件YAAHP进行权重计算(表3、4)。

依据已确定的各层级和各指标权重，建立曹杨新村社区步行舒适度评价模型：

式中，B为曹杨新村社区步行舒适度的综合评价值；ai为评价因子的权重；ri为评价因子的分值。

3 曹杨新村道路步行舒适度分析

3.1 步行舒适度分层分析

将多途径得到的数据调入Grasshopper平台，分别按照单因子赋值标准进行赋值。得到的分值数据建立mesh面，把该面的分值信息投影到研究路网上，完成分值的可视化呈现(图3)。

3.1.1 空间舒适度分析

曹杨新村社区道路空间舒适度的均值为3.34，属于Ⅲ级(中)；方差为0.24，说明社区范围内不同路段的空间舒适度差异不大(图4-1-A)。Ⅱ级(良)路段和Ⅲ级(中)路段占比分别为41.45%和54.19%，显著多于占比为0.17%的Ⅰ级(优)路段和占比为4.19%的Ⅳ级(差)路段。说明曹杨新村社区道路空间能够满足居民对于行为舒适度和知觉舒适度的基本需求，但仍有许多路段的步行舒适性有待提升(图4-1-B)。

表2 社区道路步行舒适度等级划分标准

表3 准则层权重

图3 因子层赋值结果

研究发现，空间舒适度等级较低路段主要分布在社区外围的主干路和快速路，车流量较大且缺少必要的停留空间，噪声干扰严重，空气质量较差，显著降低了步行空间健康度。空间舒适度等级较高路段主要集中在兰溪路、梅岭北路、花溪路、枣阳路、梅川路、桐柏路和桂巷路。

3.1.2 界面舒适度分析

曹杨新村社区道路界面舒适度的均值为3.60，属于Ⅱ级(良)；方差为0.37，说明社区道路不同路段的界面舒适度变化较为明显(图4-1-C)。和空间舒适度的评价结果类似，Ⅱ级(良)路段和Ⅲ级(中)路段也占据主导地位，占比分别为50.26%和38.97%。值得注意的是，Ⅰ级(优)路段占比7.44%，说明在界面舒适度方面，曹杨新村社区内部已有部分示范路段(图4-1-D)。

研究发现，界面舒适度为Ⅱ级(良)和Ⅲ级(中)的路段在整个步行网络中交替出现，界面舒适度的均衡性有待加强。界面舒适度等级最差的路段主要为曹杨路北段，该路段没有种植行道树，绿视率与林荫率明显不足；垂直界面为住宅外立面，缺乏通透性；底界面铺装破损严重，平整度低，严重影响步行舒适度体验。界面舒适度等级为Ⅰ级(优)的路段主要分布在花溪路上，该路段是曹杨环滨的优质景观线性空间，铺设有供居民慢跑的塑胶道；界面尺度宜人，绿量充足，注重沿路围墙的通透性处理，提升了界面舒适度。

3.1.3 设施舒适度分析

曹杨新村社区道路设施舒适度的均值为2.80，属于Ⅲ级(中)；方差为0.25，说明研究范围内的设施舒适度普遍较低(图4-1-E)。Ⅰ级(优)路段缺失，Ⅱ级(良)路段仅占9.57%。Ⅲ级(中)路段占比高达68.55%，Ⅳ级(差)路段占比同样较高，为21.88%(图4-1-F)。

研究发现，设施舒适度等级较低路段主要集中在曹杨路北段、南石一路—南石四路、武宁路、金沙江路和铁路农贸市场。南石一路—南石四路在休憩设施舒适度、标识设施舒适度、过街设施便利度和地铁站点便利度的得分均较低；武宁路、金沙江路和曹杨路北段的主要问题在于缺乏必要的休憩设施，标识设施在部分区域杂乱集中，部分区域配比不足。

3.2 步行舒适度综合等级分析

依据综合质量评价模型，通过m a s s addition将不同因子所构建的mesh面分值信息加权叠加，分别实现对步行空间舒适度、步行界面舒适度、步行设施舒适度(图4-1)，以及步行综合舒适度的赋值(图4-2、4-3)。同时按照前文制定的舒适度等级划分标准，对道路步行舒适度综合等级进行划分。

将小区出入口、周边地铁站点信息加以叠加，从使用者角度对步行舒适度进行分析：

1)以区域为单位计算、以同一小区不同出入口为起点到达地铁站的最短路径步行舒适度得分的均值，表征该区域居民日常通勤的步行舒适度(图4-4-A)；

2)通过计算小区出入口到达地铁站的最短路径的步行舒适度，筛选得到所有最短路径中得分最高的路径，表征步行最舒适的小区与地铁站间的联系路径(图4-4-B)；

3)通过计算从任意地铁站出发到达周边其他地铁站的最短路径的步行舒适度，筛选得到所有最短路径中得分最高的路径，表征步行最舒适的不同地铁站间的联系路径(图4-4-C)。

3.2.1 社区步行舒适度综合等级分析

曹杨新村社区步行舒适度综合等级的均值为3.33，方差0.17，属于Ⅲ级(中)(图4-2-A)。其中，Ⅱ级(良)路段占比33.50%，Ⅲ级(中)路段占比63.16%，Ⅳ级(差)路段占比3.33%，缺失Ⅰ级(优)路段(图4-2-B)。结果表明，社区内路段的步行舒适度普遍偏低，改善该区域的步行环境是必要的。同时，研究发现步行舒适度相对较高的路段集中在以曹杨商城和曹杨公园为主的社区中心附近，越外围的路段步行舒适度相对越低，这也契合了曹杨新村在规划初期所秉承的“邻里单位”的思想。

3.2.2 不同道路步行舒适度对比分析

将同一道路不同路段的步行舒适度分值取算数平均数得到该条道路整体的步行舒适度评价结果。研究表明，花溪路和棠浦路的得分最高(3.91分)，而曹杨路的得分最低(2.79分)(图4-3-A)；无Ⅰ级(优)道路和Ⅳ级(差)道路，Ⅱ级(良)道路有6条(兰溪路、花溪路、桂巷路、棠浦路、枫桥路、桐柏路)，Ⅲ级(中)道路有14条(图4-3-B)。

3.2.3 不同区域道路步行舒适度对比分析

以区域为单位的步行舒适度得分为2.40～3.79，等级偏低。步行舒适度相对值较高的区域集中分布在社区中心，位列前三的分别为安天大厦与曹杨商城区域、曹杨三村部分区域、曹杨一村北曹杨园；相对值较低的区域集中分布于社区北部，等级最差的分别为曹杨二村北杨园、曹杨八村第二小区、曹杨八村第一小区。结果表明，北部居民在日常通勤中的步行舒适度较社区其他区域居民明显偏低，周边的道路步行环境需要得到改善(图4-4-A)。

在小区与地铁站之间的所有最短路径中，步行舒适度得分最高的路径为安天大厦与曹杨商城区域出入口—兰溪路—棠浦路—花溪路—枫桥路—曹杨路—枫桥路地铁站(图4-4-B)。在不同地铁站之间的所有最短路径中，步行舒适度得分最高的路径为金沙江路与枣阳路交叉口—枣阳路—兰溪路—棠浦路—花溪路—枫桥路—曹杨路—枫桥路地铁站(图4-4-C)。以上2条路径皆是居民日常步行交通的最优路线。

4 曹杨新村社区道路步行舒适度提升策略

4.1 整体提升策略

4.1.1 分级更新策略

根据道路现状的步行舒适度等级以及潜在提升价值，将兰溪路、花溪路、桂巷路、棠浦路、枫桥路和桐柏路共6条Ⅱ级(良)道路和人流量较大且被不同地铁站之间步行舒适度最优路线涵盖的Ⅲ级(中)道路枣阳路纳入A类道路，将其他13条Ⅲ级(中)道路纳入B类道路。A类道路是重点提升道路，以居民获得高品质步行舒适度为目标，旨在打造风格独特且适宜步行的社区名片道路，针对性解决影响步行舒适度的关键问题；B类道路提升的优先级低于A类，可以根据居民诉求、更新可实施性等方面分情况改造(图5-1)。

4.1.2 分段优化策略

同一道路不同路段的步行舒适度等级不同，在提升时应优先考虑等级较低的路段。以兰溪路为例，尽管整体评价中兰溪路为Ⅱ级(良)，但是兰溪路的东部及与花溪路的交叉口附近均分布有步行舒适度为Ⅲ级(中)的路段。在提升兰溪路的整体步行舒适性时，应优先考虑这2个路段(图5-2)。

4.2 适老性体系提升策略

曹杨新村老年人比例较高，需考虑老年人的环境需求和行为特征，从道路适老性体系层面进行重点提升。

1)由于老年人对于远距离步行活动的耐受力有限，建议将部分小区内部道路纳入公共步道体系，实现5分钟步行圈贯通，提升区域整体的步行便利程度(图5-3-A)；2)建议将部分人行道狭窄、车流量较小的路段通过不严格区分车行道和人行道的方式转变为“共享街道”，扩大老年人在该路段的使用范围[18](图5-3-B)；3)由于老年人的活动空间相对固定，建议重点关注区域内居住区出入口空间、街角空间、建筑边缘空间和设施带空间的适老性改造[18]，设置更多符合老年人使用习惯的交流性场所(图5-3-C)。

5 结论和讨论

本研究在城市社区的中观尺度下，探讨了如何运用多样的数据收集和处理手段及层次分析法将不同层级的信息叠加，构建了社区步行舒适度评价模型。研究结果表明，舒适度贡献值排序为：空间舒适度＞界面舒适度＞设施舒适度；当前曹杨新村步行舒适度得分排序为：界面舒适度＞空间舒适度＞设施舒适度；社区的整体步行舒适度处于中等水平，缺乏步行舒适的路段；不同路段的舒适度差异较大，且呈现出社区中心路段的步行舒适度普遍大于社区边界路段步行舒适度的规律。研究结果契合了曹杨新村在规划初期所秉承的“邻里单位”思想，也符合研究者在调研取样过程中的知觉感受，表明曹杨新村道路步行舒适度有较大的提升空间。本研究结果是基于道路物理空间的客观特征评价所得，而步行舒适度的影响因素是多元的，部分依托于人的主观感受，后续可以从多学科的角度进行研究，进一步完善步行舒适度评价的理论体系，为社区更新和步行系统规划等相关领域提供有益借鉴。

注：文中图片除注明外，均由作者拍摄或绘制。