面向群體的可達性評價方法研究

張海曄

1 相關背景與理論借鑒

可達性是評價空間區位的有效手段，也是城市規劃的重要依據。傳統的可達性評價方法從物質空間的聯系強度、相對距離等方面解釋可達性的形成機制，如機會累積法[1]、重力模型法[2][3]等，通過此類方法可以得到不同地區可達性的差異關系，對設施規劃選址起引導作用[4]。而隨著城市人口結構的演變，如老齡化與弱勢群體問題的凸現，面向不同群體的設施規劃越來越受到關注，這也對可達性評價能否體現群體差異提出了更高的要求。由于現有的可達性評價方法是以物質空間關系為基礎，將使用者視為自然人，忽視不同群體的社會性差異（即假設空間使用者的需求是一致的）。而缺乏有效的分析方法來評價不同群體對可達性評價的特點與差異性，往往導致空間設施規劃在滿足不同群體的使用需求時會出現失配現象[5][6]。

通常而言，不同群體對城市可達性的評價受自身社會角色、出行能力等條件影響而產生變化，如老齡群體與青年群體對城市各地區可達性的評價是有所不同的，這受到各自興趣、體力與經驗等方面的影響。如何較為全面地解析不同群體評價可達性的潛在影響因素是本研究的核心。Chapin與Hagerstrand的研究成果，分別從出行偏好與約束兩方面，揭示了群體對可達性評價的影響因素構成。Chapin[7]指出，人們的出行需求受活動模式主導，一般分為生存型（subsistence）、家務型（maintenance）與自由型（discretionary）3種基本類型。不同群體由于其社會角色的差異，會直接影響其活動需求類型的改變，如老齡群體的生存型活動需求減弱，婦女群體更偏重家務型活動等。這一改變導致不同群體對城市可達性要求不同而產生評價上的變化。Hagerstrand[8]則認為不同群體在城市活動中同時受到空間與時間的雙重限制，這些限制可以分為能 力 限 制（Capability Constrains），聯 結限 制（Coupling Constrains）、權 限 限 制（Authority Constrains）。例如老年人由于生理機能的退化，其活動模式受到行動能力的限制，部分高強度的活動場所是該群體較難適應的，又如未成年人無法進出某些成人公共場所等。因此不同群體對城市可達性的認識與評價，也會因為這種限制條件的存在而產生變化。可見，對于不同群體而言，行為偏好、能力限制等特質因素對其評價城市可達性會產生直接的影響。解析相關的群體特質因素，并將這些因素融入可達性的求解，是揭示不同群體視角下可達性變化的可行途徑。

根據行為偏好與時空限制的理論基礎，諸多學者均對群體的可達性進行了深入的研究與探討。例如Kwan[9]以個體在時空限制中的行為模式為基礎提出基于個體的時空可達性模型，而翟瀚則在個體時空可達性模型的基礎上擴展到對群體時空可達性的研究。此外，Ben-Akiva[10]則運用效用理論將個體行為偏好量化后求解個體視角下的可達性評價方法，對求解群體可達性具有直接的借鑒意義。對于本研究而言，以上對群體可達性的研究成果存在兩個局限：（1）以個體特征擴展到群體研究，兩者特征往往存在偏差，歸納群體可達性評價標準仍需直接的群體樣本，相應的關注點也會有所不同；（2）多數群體可達性研究的專注點較為單一，尚缺乏能夠全面將城市用地空間功能、群體特征、出行條件等多重因素有效結合來研究群體可達性的方法。因此，受這些問題的啟發，采用直接的群體樣本，運用合適的方法來研究群體特征對城市空間可達性的影響成為本文的主旨。

2 方法研究與模型構建

根據相關研究可知，城市空間結構、交通配置水平與出行者特征是決定可達性程度的三要素[11-13]，而面向群體的可達性研究切入點即是建立一個全面整合以上要素的評價指標體系，具體包括城市用地吸引指標、交通條件指標以及群體特征指標等。根據城市空間功能與群體活動的互動關系，首先將城市功能分解為居住、公共服務、商業、工業、公園及交通市政類其他功能等6大類作為群體活動最主要的出行吸引，并結合相應的用地功能分類實現這些城市功能的參數化；其次，在不同群體的視角下，交通條件可劃分為空間距離與交通方式兩種制約因素，根據群體采用出行方式不同對實際的交通條件進行折減，從而得到不同方式下的出行條件參數；本文的研究重點在于群體特征對可達性的影響，因此在研究方法中將群體特征大致劃分為年齡、性別、職業、收入及家庭規模等要素，不同群體擁有各不相同的年齡層次、性別構成、職業狀態、收入水平及家庭組成。根據各類群體所屬的特征類別，可疊加計算群體對可達性評價的影響水平，并與用地吸引、交通條件一起共同構成面向群體的可達性評價體系。群體可達性評價指標體系如表1。

表1 面向群體的可達性評價指標體系

由上表可知，針對群體的出行吸引分為行政公共服務類（QTA）、商業金融類（QTB）、公園廣場類（QTG）、工業廠區類（QTM）、居住小區類（QTR）以及其他設施類（QTX）；而交通條件的阻礙因素包括空間距離（IPD）以及交通方式（MOD），其中交通方式為慢行時會對交通條件產生較大的阻力，阻力系數取1；針對不同群體，其年齡結構（AGE）、性別比例（GEN）、收入狀況（INC）、職業類型（OCU）以及家庭規模（FAM）均會對該群體的可達性評價產生影響，因此對以上參數分別進行標定，并假設60歲以上、女性、月收入低于2 000元、離退休人員及空巢家庭等因素對出行能力均會造成不利影響。

在確定群體可達性評價指標體系的基礎上，為求解具體評價方法應確定可行的算法。目前，適合于群體可達性評價的算法大致包括重力模型法、效用選擇法與時空限制法。重力模型法在宏觀交通分析中使用較為成熟，不過其樣本量要求較大，須獲取全區域群體出行需求分布數據來測算可達性，同時其群體特征與用地類型的關聯性存在不足；時空限制法多用于個體行為研究，偏向于個體日常行為時空軌跡的探索，該方法考慮的個體特征較微觀，應用于群體可達性研究存在一定難度；相比之下，效用選擇法在充分利用個體調查信息建立群體出行選擇與評價方面具有樣本需求量小、群體特征分析維度廣、與空間聯系較為緊密等的特點，如Ben-Akiva曾將個體對不同地區的可達性評價解釋為從可選集合中選擇效用最大的收益或消費者剩余的過程，并通過隨機效用法來模擬不同個體的選擇行為特征與凈收益，最終匯總成為整個地區的可達性效用評價[10]。因此，本研究擬采用離散選擇模型（效用選擇法中的典型算法）來完成面向群體的可達性評價方法的模型算法[14]，具體見式（1）：

U i= AT C × l n(Q T R×Q T R i +QTA×QTAi + QTB×QTBi + QTG×QTGi+ QTM×QTMi + QTX×QTXi) + IPA×IPAi+ IPG×IPGi + IPI×IPIi+ IPO×IPOi +IPF×IPFi + IPM×IPMi 式（1）

群體可達性模型依據用地吸引、交通阻隔與群體特征對可達性產生交互作用的原理，將以上因素均轉化為群體對某一地區可達性評價的效用值，通過疊加計算取得群體對城市各地區的可達性評價效用值，即群體可達性分布。其中，Ui為第i個小區的可達性評價值；QTRi、QTAi、QTBi、QTGi、QTMi、QTXi分別為第i個小區的居住、公服、商業、公園、工業及其他設施的規模數，不同小區的各類用地規模數總和決定了該小區的吸引力強度，QTR、QTA、QTB、QTG、QTM、QTX均為各類設施的吸引系數，ATC為吸引變量總系數；IPAi、IPGi、IPIi、IPOi、IPFi、IPMi分 別 為 群 體 成員的年齡、性別、收入、職業、家庭規模、交通方式與出行阻力（空間距離）之間的交互作用值，不同群體的各類特征與出行阻力交互作用產生各個地區對群體可達性評價的阻力與影響，IPA、IPG、IPI、IPO、IPF、IPM為相應系數。針對具體的城市與群體案例，經以上模型計算，可求得不同群體對城市可達性評價的具體指標分布情況。

圖1 漯河市居民出行調查點分布圖

圖2 漯河市可達性分區圖

圖3 漯河市不同群體可達性評價分布圖

3 案例應用與思考

本文依托漯河市居民出行調查（2010年）作為面向群體的可達性評價分析案例，以檢驗該方法的實際效果。漯河市是位于河南省中部的一個典型中等城市，城區總面積約50km2，市區總人口約50萬，空間結構呈單中心布局的特點。該市適度的城市等級、規模與結構對分析城市可達性具有較強的針對性與可行性，因此本研究從城區范圍抽取了12個具有代表性的居住小區作為可達性評價的群體樣本來源（圖1）。這些居住小區既包括中心城密集區（如錦輝花園、天鵝湖小區），也包括城市拓展區（如德國小鎮、文萃江南）以及城市新區與開發區（如春和家園、鑫海名家）等，基本涵蓋了城區幾類主要的區位特色，以保證樣本抽取的均衡性。在所有小區抽取的922份調查問卷中，挑選出不同群體、不同性別、不同收入、不同家庭規模等群體做可達性計算，分析這幾類群體的可達性差異，以檢驗該方法的實際效果。此外，為便于可達性的演算與表達，將漯河市城區分為48個分析小區（圖2），并采用BIOGEME離散選擇模型軟件進行可達性計算，最終形成漯河城區48個不同地區的可達性分布。

將各類群體的樣本數據代入可達性模型（式（1））進行計算，分別得到了漯河市不同年齡、不同性別、不同收入水平以及不同家庭規模等4組群體的可達性分布狀況（圖3）。以上4組群體中包含成年（19—59歲）與老齡（60—75歲）、男性與女性、中高收入（2 000元/月以上）與低收入（低于2 000元/月）、大家庭與小家庭等群體的對比分析，不難發現其各自在可達性的強度與分布上具有較為明顯的差異。

以成年群體與老齡群體的可達性對比為例，老齡群體對整個城區的可達性評價明顯低于成年群體，這受到老齡群體出行能力與社會角色等因素的影響，同時從可達性評價分布來看，成年群體對城區外圍開發區與新城的可達性評價較老齡群體要高，部分是由于成年群體自身工作意愿與交通條件適應性的影響；從不同性別群體來看，男性與女性對城區可達性評價的空間特征較為相似，只是男性出行能力較強使得可達性評價強度略高；從不同收入群體的可達性評價差異來看，低收入群體的可達性評價指標明顯低于中高收入群體，而中高收入群體易達性區域的廣度也較少受交通條件的限制；不同家庭規模的群體對城區可達性評價有一定差異，家庭規模的習慣性聯系有利于增強地區空間認知，進而提高了大規模家庭群體對城區的可達性評價。

由群體可達性評價方法應用可見，該方法對分析不同群體可達性評價的效果是較為顯著的，為此項研究帶來了諸多的思考與啟示：（1）運用離散選擇模型測算不同群體的可達性評價是有效的，這源于該方法能夠以群體選擇意愿與約束的量化形式將群體特征對可達性評價的影響體現出來，并具有較為簡便的計算方式、較少的樣本量要求與較為開放的特征定義形式，為后續優化該方法提供了便利；（2）該方法針對不同群體的分類是多元的，能夠為不同社會環境下的群體提供可達性分析的支撐。正如案例應用中所反映的，老齡群體、低收入群體等均具有不同的可達性評價特點，說明針對不同群體的可達性評價具有重要的現實意義，也為分析這些社會角色與出行能力差異較大的群體提供了便利，而本研究對群體分類具有較為廣泛的適應性也為實際規劃過程中考慮不同社會環境因素與群體特點創造了條件；（3）面向群體的可達性評價適合于不同的空間尺度，可針對不同類型的空間規劃進行優化。本文以漯河市為例的群體可達性評價尚屬于初探，所得分析結果為全市不同群體的可達性評價大致狀況，可為設施規劃提供宏觀層面的研判支持，而隨著樣本數量與空間范圍的聚焦，可進一步將該方法應用于群體生活社區、特定功能區等中微觀層面的設施規劃工作，具有多方面的應用價值。總體而言，面向群體的可達性評價方法以群體特征為著眼點，將可達性評價細分至更為人性化與多元化層面，提高了空間規劃中對不同人群的分析深度，尤其是對不同收入、年齡、性別的考量，將對設施規劃的合理性與實際效果起到了重要的支撐作用。

4 結論與建議

近年來，老齡化、弱勢群體等問題越來越受到關注，針對傳統空間可達性評價方法較難體現各種群體對可達性評價的影響，本研究通過解析群體活動能力、出行限制等因素與空間選擇的關系，采用離散選擇模型將群體特征融入可達性評價體系，建立了面向群體的可達性評價模型，并以漯河市不同群體為研究對象，得出了不同年齡、性別、收入、家庭規模等群體的可達性評價分布情況，收到了預期的效果。正如研究假設，成年群體與老齡群體、中高收入群體與低收入群體之間對城市空間可達性的評價在強度與空間分布上具有較為明顯的差異，這些差異來自不同群體出行能力與活動習慣的影響。由此可見，區分不同群體的可達性評價是有積極意義的，是在于幫助空間設施規劃做出更為細致的用戶特性分析，采取更為注重公平的決策方式。而本文對群體可達性研究尚屬初探，所得研究分析成果還較為粗略，而進一步深化對群體樣本的采集與分類以及對不同空間尺度與對象的研究是適應不同層面設施規劃與設計的必然要求，也是探索更為人性化與多元化的可達性評價方法的努力方向。

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