在低碳可持续发展的背景下,我国城市生活依赖小汽车出行的严重性正逐渐得到重视,绿色出行的理念愈发深入人心,城市规划需要新的应对。对于自行车系统的规划设计,以及如何评价当地现状或规划后的自行车骑行环境,辨识存在的问题并针对性地提出措施是首要任务,其中又以骑行环境评价最为核心。
“城市道路自行车骑行环境优化方法”研究课题的理论意义在于,通过揭示影响我国骑行者自行车出行环境评价的要素和机制,完善自行车出行行为研究的理论;为我国自行车系统规划设计提供更加科学、适用的理论支撑。其实践意义在于,基于理论研究结果,通过开发评价自行车出行环境、辨识存在问题、优化自行车出行环境的指标及方法,明确投入(自行车环境改善)与产出(自行车出行环境提升)的定量关系,为我国自行车系统规划设计实践提供更加系统化、精细化、流程化的操作方法。
我们以期通过此项研究,揭示影响我国城市居民骑行环境评价的要素和机制,通过开发骑行环境改善的方法和工具,提高自行车系统规划的科学性和效率。计划实现以下三个目标:
(1)建立城市道路要素影响自行车骑行者环境评价的理论和数学模型,量化影响机制;
(2)在模型的基础上,提出城市道路自行车骑行环境评价、优化方法;
(3)开发城市自行车骑行环境评价与规划辅助软件,实现道路骑行环境评价、骑行路径优化、规划及改造辅助决策功能。
研究主要采用定量分析方法。研究方案和技术路线如图1,分为要素辨识、机制研究、规划应用、软件开发四个阶段。

图1:研究技术路线
(1)要素辨识阶段
首先通过系统梳理国内外相关文献,总结影响骑行环境的相关要素,以及研究方法,作为本研究的参考。以此为基础,结合我国居民骑行行为的特点,设计骑行环境要素偏好问卷并进行调查,归纳被访者所关注的要素,作为实验设计的基础。
(2)机制研究阶段
首先,应用实验设计方法(Design of Experiment)将上一阶段获得要素设定水平,具体用正交设计方法(Orthogonal Design)组合形成若干虚拟骑行路线。接着,将这些路线表达为图片,直观地呈现虚拟骑行环境。将这些选项两两组合构成路线选择情景,制作成网络问卷和纸质问卷(图2)。通过网络以及实地调查,收集人们的虚拟路线选择行为和偏好数据,应用离散选择模型(Discrete Choice Model)解释人们的选择行为受骑行环境要素影响的机制,得到表征各要素影响方式的效用模型。

图2:网络问卷中的虚拟骑行路线选择情景设计
(3)规划应用阶段
以选择模型的效用函数为基础,确定要素权重,建立自行车骑行环境综合评价指标。以上海中心城区为案例,应用街景地图,收集评价所需的环境要素。对上海市中心城区的骑行环境进行评价(图3),又以杨浦区为焦点,辨识存在问题,提出针对性的优化措施(表1)。

图3:上海中心城区可骑行道路环境综合评价
表1:杨浦区重点道路出行环境改善措施及效果
路段名 | 现状环境评价 | 现状环境 效用 | 优先改善措施 | 改善后 环境效用 | 改善后 环境评价 | 效用变化 |
翔殷路 | 较差 | -0.264 | 机非间增加隔离设施 | -0.230 | 较差 | 0.034 |
白城路 | 较差 | -0.247 | 整顿脏乱的街道景观 | -0.184 | 一般 | 0.062 |
国济路 | 较差 | -0.229 | 限制机动车路边停车 | -0.194 | 一般 | 0.035 |
国庠路 | 较差 | -0.229 | 限制机动车路边停车 | -0.194 | 一般 | 0.035 |
政旦东路 | 较差 | -0.217 | 机非之间划线 | -0.183 | 一般 | 0.034 |
政衷路 | 较差 | -0.217 | 机非之间划线 | -0.188 | 一般 | 0.034 |
黑山南路 | 一般 | -0.194 | 机非之间划线 | -0.160 | 一般 | 0.034 |
清源环路 | 一般 | -0.194 | 机非之间划线 | -0.160 | 一般 | 0.034 |
世界路 | 一般 | -0.188 | 减少机动车车流量 | -0.151 | 一般 | 0.036 |
淞沪路 (翔殷-闸殷) | 一般 | -0.187 | 划定自行车专用道 (助动车禁行) | -0.138 | 较好 | 0.049 |
国和路 (世界—白城) | 一般 | -0.184 | 限制机动车路边停车 | -0.149 | 一般 | 0.035 |
国和路 (翔殷-政通) | 一般 | -0.170 | 减少机动车车流量 (交通安宁措施) | -0.137 | 一般 | 0.034 |
军工路 | 一般 | -0.170 | 减少过往卡车数量 | -0.134 | 较好 | 0.036 |
市光路等 | 一般 | -0.148 | 限制机动车路边停车 | -0.113 | 较好 | 0.035 |
(4)软件开发阶段
基于ArcGIS平台,用Python语言编写骑行环境评价及优化工具箱“骑行环境评价系统V1.0”,获软件著作权(图 4)。将上一阶段的规划应用方法数字化、流程化,提高规划的效率和准确性。

图4:路段优化优先级建议
结论和观点
(1)骑行路径选择行为模型分析获得了良好的拟合结果,各要素对骑行环境的影响全部符合假设。在所有的环境要素中,车道类型的影响力远高于其他要素。影响力相对较高的要素有机动车流量、隔离设施、路边停车、自行车道宽度。对于隔离设施,划线隔离的效用不显著,与无隔离措施几乎无异。在沿路自然景观要素方面,经过公园的效果不显著,经过河流有相对显著的正效用。在沿途街道景观方面,也只有当街道整洁优美,才能产生显著的骑行环境效用。
(2)青年人与中老年人在关注的环境要素上也颇为相似,但程度明显不同。两类人群对道路的绿化、沿途自然景观、街道景观都不太关注。年轻人对时间的重视明显高于中老年人。在骑行环境安全、舒适性方面,中老年人显著比年轻人更重视,具体包括车道类型、机动车流量、自行车道宽度。在隔离措施方面,中老年人对骑行安全的要求相对简单,最好有实质隔离,但对其质量要求不高。
(3)通勤目的与休闲目的下的骑行环境偏好存在明显差异。通勤目的下,骑行者关注的要素相对少,主要集中在车流量、车道类型、隔离设施、路边停车、车道宽度、红绿灯数量这些功利性较强的方面;且对时间敏感。休闲出行的骑行者不在乎时间,关注的要素更加全面,尤其更加看重道路绿化、自然景观、街道景观这些“软环境”。
(4)上海中心城区骑行环境总体处于中等水平,高、中水平道路的骑行连接度较低。老城区的问题最突出,骑行环境最差,连接度最低。但是,老城区路网密度较高,服务设施相对集中,因此也是发展慢行交通潜力最大、价值最高的地带,需要在未来的改造实践中予以重视。目前上海中心城区的骑行环境改善重点是自行车骑行者的路权保障问题,在此基础上,可再采取美化街道、增加道路绿化等满足高层次需求的改造措施。
课题阶段:已结题
课题负责人:朱玮
课题组成员:翟宝昕、潘晖婧、简单、谢栋灿、屈信、邱旭峰 等
课题来源:上海同济城市规划设计研究院科研项目
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