CN114154880A - 一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，包括以下步骤：S1、采集网络数据集，该数据集包括行政区划数据、城市步行道路数据和基础设施点数据；S2、根据网络数据集生成街道单元内各居委会单元所能获得公共服务设施的最短步行距离；S3、根据最短步行距离再结合权重系数获得标准层面和匹配层面的可达性评价指标，由标准层面的可达性评价指标和匹配层面的可达性评价指标共同组成考核评价体系；S4、利用考核评价体系来评价街道单元公共服务设施可达性。本发明可以评价街道单元公共服务设施的步行可达性水平，具有科学准确，评价全面的优点。

Description

一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法
技术领域
本发明涉及城市治理与管理技术领域，具体涉及一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法。
背景技术
公共服务设施在空间配置直接影响居民的生活方式和生活水平，影响居民对睦邻社区的感知。可达性，作为人文地理学、城乡规划学等学科用以评价空间布局的重要概念，指的是“一个地方从目标起点到终点过程的难易程度”,反映了居民获得公共服务设施的便捷程度，可有效分析公共服务设施的配置现状。当前社区公共服务设施配置理念和方式正经历重大转变，生活圈理念强调社区公共服务设施在步行方式下的便捷可达，社会公平理念下公共服务设施配置应考虑不同社会经济属性居民的差异化需求，而目前各地开展生活圈建设和社区治理进行时非常注重公共服务设施的配置却缺乏“人本化”的可定量评价及比较的指标体系。受到数据的限制或者相关规划业务的需要，可达性评价维度往往聚焦于具体的某类设施或某个指标，且未能将公共服务设施与所服务的人口特征相匹配，难以全面衡量街道单元公共服务设施的可达性水平。为了更科学的评价和更具效率的供给公共服务，结合我国特有的行政体制，依托街道行政管理单元开展公共服务设施的步行可达性评价，并将设施与服务人口进行匹配分析，为公共服务设施的差异化和精准化配置提供技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法。本发明可以评价街道单元公共服务设施的步行可达性水平，具有科学准确，评价全面的优点。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，包括以下步骤：
S1、采集网络数据集，该数据集包括行政区划数据、城市步行道路数据和基础设施点数据；
S2、根据网络数据集生成街道单元内各居委会单元所能获得公共服务设施的最短步行距离；
S3、根据最短步行距离再结合权重系数获得标准层面和匹配层面的可达性评价指标，由标准层面的可达性评价指标和匹配层面的可达性评价指标共同组成考核评价体系；
S4、利用考核评价体系来评价街道单元公共服务设施可达性。
上述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，所述步骤S1中，行政区划数据包括街道行政管理单元层面数据、居委会数据和居住小区数据；所述城市步行道路数据包括城市主干路、次干路两侧的人行道、城市支路和居住组团级道路；所述基础设施点数据为各类服务设施的空间位置。
前述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，所述步骤S2中，根据网络数据集生成街道单元获得公共服务设施的最短步行距离具体如下：
S2.1、确定街道单元中各居委会单元的人口重心；
S2.2、利用GIS系统进行仿真模拟构建网络图；
S2.3、根据网络图筛选并获取各居委会单元所能获得某种公共服务设施的最短步行距离：
Dij＝Dmin；
式中：Dij为i居委会单元所能获得j类服务设施的最短步行距离。
S2.4、结合人口重心进行人口加权计算各街道单元能获得某种公共服务设施的最短步行距离：
Figure BDA0003396164020000031
式中：n为街道单元所辖居委会数量，ai为第i个居委会的常住人口数，A为街道单元总的常住人口，Dj为街道单元的j类公共服务设施进行常住人口加权后的最短步行距离。
前述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，步骤S2.1中，居委会单元的人口重心计算如下：
Figure BDA0003396164020000032
Figure BDA0003396164020000033
其中，
Figure BDA0003396164020000034
为居委会单元人口重心的地理坐标；n为居委会单元内所辖居住小区数量；Pi为各居住小区人口数；(Xi，Yi)为居住小区空间质心的地理坐标；∑Pi为居委会单元总人口数。
前述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，步骤S2.2中，所述网络图包括设施点、连接和节点；所述设施点代表设施所在位置，设施点设置为各类服务设施的质心位置；所述连接是包括城市主干路、次干路、支路和居住组团级道路；所述节点代表各个交叉路口。
前述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，所述步骤S3中，标准层面的可达性评价指标将设施与其使用人群进行关联，包括客观可达覆盖率和生活圈覆盖率；
所述客观可达覆盖率是依托街道单元内居委会单元获得某项公共服务设施的最短步行距离，统计其公共服务设施客观可达1000米范围内的人口之和占街道单元总人口的比例；该指标直接评价各项设施客观可达的覆盖水平，数值越大说明客观可达覆盖人群比例越高，直接显示设施配置成果；
所述生活圈覆盖率是将各居委会单元所能获得各项设施的最短步行距离与生活圈达标考核距离进行对比，若某类公共服务设施的最短步行距离小于或等于该项公共服务设施的生活圈达标考核距离，则该居委会单元某项公共服务设施的生活圈配套考核达标，统计生活圈考核达标的各居委会单元的人口数量之和占街道单元总人口的比例；该指标直接评价各项设施的生活圈覆盖水平，数值越大说明生活圈覆盖人群比例越高，直接显示设施生活圈配置成果。
前述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，所述步骤S3中，匹配层面的可达性评价指标包括全龄匹配率和老龄匹配率，其计算过程如下：
首先通过GIS软件自然分段法对街道单元内各居住单元的常住人口密度及老龄人口密度进行分级，按照人口密度从高到低分别赋值；
然后将各类街道单元各项公共服务设施最短步行距离转换为可达性等级，数值越大说明公共服务设施可达性水平越高；将可达性等级与人口密度等级进行匹配，以公共服务设施可达性等级与人口密度等级的差值作为分析匹配水平的基础；如果差值为负值，说明设施可达性可能存在低配现象；如果差值为正值，说明设施可达性可能存在高配现象；数值绝对值反映匹配程度，0表示梯度完全匹配，1表示梯度相差一个级别，依次类推，数值绝对值越大代表匹配水平越低；再将匹配梯度相差2个及以上等级的视为设施分布与人口分布的空间失配；
最后，统计存在设施低配现象且匹配梯度相差2个及以上等级的居委会单元常住人口数量占街道单元总人口的比例，以此比例衡量设施配置与常住全龄人口的失配水平，其与100％覆盖的差距即为全龄匹配率，全龄匹配率反映设施与常住人口密度的匹配程度，数值越大说明设施分布与常住人口密集区的空间匹配水平越高；以及统计设施低配现象且匹配梯度相差2个及以上等级的居住单元人口数量居委会单元老龄人口数量占街道单元老龄总人口的比例，以此比例衡量设施配置与老龄人口的失配水平，其与100％覆盖的差距即为老龄匹配率，老龄匹配率反映设施与老龄人口密度的匹配程度，数值越大说明设施分布与老龄人口密集区的空间匹配水平越高。
前述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，依据层次分析法评分规则，构造公共服务设施两两比较的相对重要性判断矩阵，再利用yaahp软件计算出各类公共服务设施权重系数；其中商业服务设施权重为W1，医疗设施权重为W2，公共交通设施权重为W3，公园权重为W4，文化设施权重为W5，日间照料中心权重为W6；
利用各项设施的权重进行客观可达覆盖率和生活圈覆盖率的计算分别得到客观可达覆盖率和生活圈覆盖率的加权综合值；
以及利用各项设施的权重进行全龄匹配率和老龄匹配率的计算分别得到全龄匹配率和老龄匹配率的加权综合值。
前述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，所述考核评价体系是根根据客观可达覆盖率、生活圈覆盖率、全龄匹配率和老龄匹配率的4个加权综合值综合评价街道单元公共服务设施的步行可达性。
与现有技术相比，本发明通过采集目标街道单元的行政区划数据、城市步行道路数据和设施点数据，生成网络数据集得到街道单元内各居委会单元获得各类公共服务设施的最短步行距离；再根据最短步行距离结合权重系数获得标准层面和匹配层面的步行可达性评价指标，由标准层面的可达性评价指标和匹配层面的可达性评价指标共同组成考核评价体系；最后利用考核评价体系来评价街道单元层面公共服务设施的步行可达性水平。本发明基于多源时空数据构建网络数据集，数据真实准确，具有全方面，科学性的优点。本发明在标准层面设置的客观可达覆盖率和生活圈覆盖率两个指标将设施与其使用人群进行关联，兼具空间和人两个属性。本发明在匹配层面设置的全龄匹配率和老龄匹配率两个指标分别分析各项公共服务设施是否能够服务到街道中的大部分常住人口和老龄人口，分别体现了对社会公平和社会正义的评价。因此，本发明考虑到老龄化背景和社区生活圈标准的新要求，建立了一个多类设施集成的步行可达性综合评价模型进行街道单元层面公共服务设施步行可达性的综合分析，具有创新性、科学性和实践性，满足社会发展的需要，具有广阔的应用推广价值。
附图说明
图1为本发明的步骤流程示意图；
图2是本发明的考核评价体系示意图；
图3是实施例中街道单元的行政区划数据中常驻人口密度示意图；
图4是实施例中街道单元的行政区划数据中老龄人口密度示意图；
图5是实施例中城市仿真模拟网络示意图；
图6是实施例中将可达性等级与常住人口密度等级进行匹配的示意图；
图7是实施例中将可达性等级与老龄人口密度等级进行匹配的示意图；
图8是实施例中各类设施的客观可达覆盖率、生活圈覆盖率、全龄匹配率和老龄匹配率示意图。
图9是实施例中该街道单元公共服务设施的客观可达覆盖率、生活圈覆盖率、全龄匹配率和老龄匹配率的加权综合值；
图10是实施例中6个街道运用考核评价体系的加权综合值对比示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、采集网络数据集，该数据集包括行政区划数据、城市步行道路数据和基础设施点数据；如图3和图4所示，所述街道单元的行政区划数据，包括街道行政管理单元层面、居委会和居住小区三个层面，即目标街道行政管理单元层面由若干个居委会单元构成，居委会单元由若干个居住小区构成，并且各层次单元有三个基本属性即名称、边界、人口数据；如图5所示，所述城市步行道路数据，包括城市主干路、次干路两侧的人行道、城市支路和居住组团级道路；如图5所示，所述基础设施点数据即为在采集范围内的各类公共服务设施，采集范围为街道行政区划范围并沿街道行政边界向外增加1000m缓冲区，并且兴趣点数据具有2个基本属性即名字、地址。
S2、根据网络数据集生成街道单元获得公共服务设施的最短步行距离；具体步骤如下：
S2.1、确定街道单元中各居委会单元的人口重心；计算如下：
Figure BDA0003396164020000091
Figure BDA0003396164020000092
其中，
Figure BDA0003396164020000093
为居委会单元人口重心的地理坐标；n为居委会单元内所辖居住小区数量；Pi为各居住小区人口数；(Xi，Yi)为居住小区空间质心的地理坐标；∑Pi为居委会单元总人口数；
S2.2、利用GIS系统进行仿真模拟构建网络图；可参考图5，所述网络图包括设施点、连接和节点。
设施选择与居民日常生活联系密切(兼顾常住人口及老龄人口)，且设施服务范围柔性，提供开放式服务(鉴于此排除教育设施)的设施，包括文化设施、医疗设施、商业服务设施、公园、公共交通设施和养老福利设施六大类型及七个项目，如表1所示。
Figure BDA0003396164020000094
表1
所述设施点代表设施所在位置，对应归属与文化设施、医疗设施、商业服务设施、公园、公共交通设施、养老福利设施6个类型，设施点空间设置为各类服务设施的质心位置，其中，文化设施、医疗设施、公园和地铁站采用官方网站数据与高德POI比对确定各项设施空间位置；菜场、日间照料中心运用python语言进行地址解析，并通过天地图进行位置校准；所述连接(城市步行路网)基于开放式街道地图(OpenStreetMap)数据进行导入及处理，是包括城市主干路、次干路、支路和居住组团级道路；所述节点代表各个交叉路口，不设置红绿灯。
S2.3、根据网络图筛选并获取各居委会单元所能获得某种公共服务设施的最短步行距离。因此，运用ArcGIS10.0中的网络分析法，测量i居委会单元质心所能获得的6类设施质心的网络路径距离，通过对比筛选出最短步行距离Dij；
Dij＝Dmin；
式中：Dij为i居委会单元所能获得j类服务设施的最短步行距离。
S2.4、为便于比较街道单元层面的可达性，通过人口加权计算街道单元能获得某种公共服务设施的最短步行距离：
Figure BDA0003396164020000101
式中：n为街道单元所辖居委会数量，ai为第i个居委会的常住人口数，A为街道单元总的常住人口，Dj为街道单元的j类公共服务设施进行常住人口加权后的最短步行距离。加权后的最短步行距离。最短步行距离直接反应公共服务设施可达性水平，Dj值越高，表明该街道单元的j类公共服务设施可达性水平越低；反之，越高。
S3、基于最短步行距离分别获得标准层面和匹配层面的可达性评价指标，由标准层面的可达性评价指标和匹配层面的可达性评价指标共同组成考核评价体系，如图2所示；
一、所述标准层面的可达性评价指标包括客观可达覆盖率和生活圈覆盖率；
(1)客观可达覆盖率
便捷可达是社区公共服务设施的共性要求。根据国内外相关调查研究的经验，步行时间在5分钟以内则居民出行意愿很好，步行10分钟以内仍有大多数人居民出行意愿较好。参考表2步行距离与可达性水平的关系：
Figure BDA0003396164020000111
表2
将最短步行距离在1000米视为可达性较好。因此所述客观可达覆盖率是依托街道单元内居委会单元获得某项公共服务设施的最短步行距离，统计其公共服务设施客观可达1000米范围内的人口之和占街道单元总人口的比例。
(2)生活圈覆盖率
标准层面是对各项设施供给能力是否满足当前国家标准及地方规范的评价。目前，“生活圈”作为社区公共服务设施配置的理念，在各地亦有相关配套细则实施，因此选用“生活圈”角度对各项设施进行可达性水平评价。作为指导社区规划实施的《生活圈导则》明确指出，在评估社区公共服务设施短板时，应重点分析设施的步行可达距离，甄选步行服务盲区。因此，在此层面与国家、地方标准进行校核，基于网络分析法获得的最短步行距离进行设施配置的达标状态评价。从生活圈的角度，对比样本街道各项设施最短步行距离与生活圈标准的差距。
①确定各项设施的考核标准
综合参考《上海市控制性详细规划技术准则(2016)》、《上海市15分钟社区生活圈规划导则(试行)》(2016)、《城市居住区规划设计标准》(GB50180-2018)的相关规定(详见4.1章节)，确定6类社区公共服务设施的考核距离如表3所示。
Figure BDA0003396164020000121
表3
②计算生活圈达标单元所覆盖服务人口的比重
以达标比重指标反映各项公共服务设施的达标状态。首先，将居委会单元所能获得各项公共服务设施的最短步行距离与生活圈达标考核距离进行对比，若某类公共服务设施的最短步行距离小于或等于该项公共服务设施的生活圈达标考核距离，则该居委会单元某项公共服务设施的生活圈配套考核达标，反之，则为不达标。然后将生活圈考核达标各居委会单元的人口数量进行加和，统计生活圈考核达标的各居委会单元的人口数量之和占街道单元总人口的比例即为生活圈覆盖率P，P值越高说明生活圈建设水平越好。
为了方便本领域技术人员理解，以表4对客观可达覆盖率和生活圈覆盖率进行说明：
Figure BDA0003396164020000131
表4
客观可达覆盖率直接评价各项公共服务设施客观可达的覆盖水平，数值越大说明客观可达覆盖人群比例越高，直接显示设施配置成果。生活圈覆盖率直接评价各项设施的生活圈覆盖水平，数值越大说明生活圈覆盖人群比例越高，直接显示设施生活圈配置成果。
二、所述匹配层面的可达性评价指标包括全龄匹配率和老龄匹配率，其计算过程如下：
首先通过GIS软件自然分段法对街道单元内各居住单元的常住人口密度及老龄人口密度进行分级，按照人口密度从高到低分别赋值5-1，人口密度越大说明人口越密集，应为重点关注单元；
然后将各类街道单元各项公共服务设施最短步行距离转换为可达性等级，数值越大说明公共服务设施可达性水平越高；如图6和图7所示，将可达性等级与常住人口密度和老龄人口密度等级进行匹配，以公共服务设施可达性等级与人口密度等级的差值作为分析匹配水平的基础；如果差值为负值，说明设施可达性可能存在低配现象；如果差值为正值，说明设施可达性可能存在高配现象；数值绝对值反映匹配程度，0表示梯度完全匹配，1表示梯度相差一个级别，依次类推，数值绝对值越大代表匹配水平越低；
再将匹配梯度相差2个及以上等级的视为设施分布与人口分布的空间失配；
最后，根据空间失配单元计算匹配水平。设施与人口分布失配通常存在两种情况：设施高配和设施低配。鉴于以下两个原因，设施高配单元并不列入匹配不精准的考量之列。其一，配置过程带来的必然现象。居委会单元的尺度较小，若某居委会单元存在大型社区公共服务设施，则此居委会单元自然存在人口密度低及该项服务设施可达性水平高共存现象，此项设施高配现象是配置过程带来的必然现象，无法避免，故不列入匹配不精准。其二：配置过程中的搭便车现象。社区分异客观存在，公共服务设施配置在接近人口集中区域的同时不可避免可能同时靠近不同人口密度单元，那么相邻人口密度较低的单元则存在设施高配，此类搭便车现象也不列入匹配不精准。在此意义之下，仅将存在设施低配现象的单元列入匹配不精准的考量之列。
综上，统计存在设施低配现象且匹配梯度相差2个及以上等级的居委会单元常住人口数量占街道单元总人口的比例获得全龄失配率；以及统计居委会单元老龄人口数量占街道单元总人口的比例，以此比例衡量设施配置的失配水平，比例越高说明人口密集地区存在低配现象越严重。为便于比较，设置失配水平的反向指标全龄匹配率Mc和老龄匹配率ML，计算表5所示：
Figure BDA0003396164020000151
表5
全龄匹配率反映设施与常住人口密度的匹配程度，数值越大说明设施分布与常住人口密集区的空间匹配水平越高，老龄匹配率反映设施与老龄人口密度的匹配程度，数值越大说明设施分布与老龄人口密集区的空间匹配水平越高；因此失配水平越低，全龄匹配率和老龄匹配率数值越高，说明该街道公共服务设施配置的匹配水平越高。由此，社会公平正义目标转换为设施可达性与人口密度的空间匹配指标，设施可达性水平与常住人口密度的匹配水平(Mc)反映社会公平，设施可达性水平与老龄人口密度的匹配水平(ML)反映社会正义。
如图8所示，各类设施的客观可达覆盖率、生活圈覆盖率、全龄匹配率和老龄匹配率反应了该街道单元不同类别公共服务设施的个体水平。
为了计算和比较街道单元层面公共服务设施的综合可达性水平，对标准层面和匹配层面选择的6类设施进行加权评价，首先确定各类公共服务设施的权重。为此在上海市6个样本街道进行问卷调研，以当面问答的形式请调研对象对各类公共服务设施的重要性进行排序。调研地点主要包括以下几类：社区文化中心、公园绿地、医院附近、公交站附近以及街道辖区内人口密度较高梯度的居民点。每个样本街道发放100份问卷，6个街道共回收问卷573份，有效问卷478份，有效率为83.42％。在有效问卷中，男女比例为48.7：51.3，不同年龄段、不同户籍、不同文化程度均有覆盖。
问卷调研结果显示，居民普遍认为菜场是最重要的，其次为医疗设施、公共交通站点和公园，再次为文化设施，日间照料中心排在最后。同时对两种公共交通站点也进行了重要性评价，近6成调研对象认为两者一样重要，3成调研对象认为公交站更重要，1成调研对象认为地铁站更重要。据此重要性评价结果，并参考同类研究成果，依据层次分析法评分规则，构造上海市社区公共服务设施两两比较的相对重要性判断矩阵，如表6所示，其中，1标识重要性一致，数字越大表示重要性越高。
Figure BDA0003396164020000161
Figure BDA0003396164020000171
表6
再利用yaahp软件计算出各类公共服务设施权重系数；菜场W1＝0.3795，医疗设施W2＝0.2545，公共交通站点W3＝0.1580(其中，地铁站W＝0.079，公交站W＝0.079)，公园W4＝0.0995，文化设施W5＝0.0694，日间照料中心W6＝0.0390。
最后利用各类设施的权重进行客观可达覆盖率和生活圈覆盖率的计算分别得到客观可达覆盖率和生活圈覆盖率的加权综合值；
以及利用各类设施的权重进行全龄匹配率和老龄匹配率的计算分别得到全龄匹配率和老龄匹配率的加权综合值。
S4、利用考核评价体系来评价街道单元公共服务设施可达性。所述考核评价体系是根据客观可达覆盖率、生活圈覆盖率、全龄匹配率和老龄匹配率4个指标的加权综合值综合评价街道单元公共服务设施的步行可达性。
如图9所示，客观可达覆盖率、生活圈覆盖率、全龄匹配率和老龄匹配率的加权综合值反应了该街道单元公共服务设施的可达性水平。
具体的，标准层面设置了客观可达覆盖率和生活圈覆盖率两个指标，分别从可达性共性标准和生活圈个性标准对各项公共服务设施的可达性水平进行评价，指标将设施与其使用人群进行关联，兼具空间和人两个属性。如图9所示，客观可达覆盖率反映客观可达性的覆盖水平，若客观可达覆盖率<60％，则视为设施绝对意义上的供应不足，可达性不合格；数值越大，说明设施越是便捷可达。如图9所示，生活圈覆盖率反映建设现实在生活圈标准考核下的达标水平，若生活圈覆盖率<60％，则视为标准考核不合格，数值越大，说明建设越倾向与生活圈全覆盖。可以从可达覆盖率和生活圈覆盖率追溯配置水平低的原因，若两个指标均低于60％，说明设施存在绝对意义上的供应不足，应增加配置数量；若仅生活圈覆盖率<60％，说明设施存在相对意义上的供应不足，可增加配置数量，也可通过多类设施联合布置提高该设施的出行意愿来改进。
匹配层面基于社会公平正义的价值取向，设置两个考核指标，全龄匹配率和老龄匹配率。如图9所示，全龄匹配率反映了公共服务设施与常住人口分布的匹配性，分析公共服务设施是否能够服务到街道中的大部分常住人口，即社会公平的评价；若全龄匹配率<60％，视为空间失配，数值越大说明匹配水平越高，体现社会公平。如图9所示，老龄匹配率反映各项设施与老龄人口分布的匹配性，分析公共服务设施是否能够服务到街道中的大部分老龄人口，即社会正义的评价；若老龄匹配率<60％，则视为空间失配，数值越大说明匹配水平越高，体现社会正义。其中有种极端情况需要特别注意，当设施最短步行距离和居住单元人口密度均位于低水平，而匹配层面匹配位于高水平时，可能存在“低可达、高匹配”的陷阱，即设施可达性较差匹配了人口密度较低的居住单元。
为了进一步的验证本发明的科学性，本发明选择6个样本街道进行案例分析，6个街道的基本情况如表7所示：
Figure BDA0003396164020000191
表7
样本街道各项设施客观可达覆盖率情况如表8所示：
Figure BDA0003396164020000192
表8
样本街道各项设施生活圈可达覆盖率情况如表9所示：
Figure BDA0003396164020000193
表9
样本街道各项设施全龄匹配率情况如表10所示：
Figure BDA0003396164020000201
表10
样本街道各项设施老龄匹配率情况如表11所示：
Figure BDA0003396164020000202
表11
在样本街道的案例评价中发现：各项设施的客观可达覆盖率平均值对比可见，设施之间可达性分异明显。其中，公交站的可达性水平最高；菜场和公园的可达性水平较好，位于80％之上；文化设施的可达覆盖率位于70-80％区间；医疗设施、日间照料中心和地铁站3项设施的可达覆盖率位于60-70％区间，其中嘉定镇街道的地铁站项目可达覆盖水平极低，公交站可达性水平高在一定程度上弥补了轨道交通站点的缺失。
各项设施的生活圈覆盖率对比可见，文化设施的覆盖率平均值最高；医疗设施和公交站的覆盖率平均值次之；地铁站的覆盖率平均值为50％左右，但是在街道之间呈现明显差距，城区中心区域覆盖水平近80％，越往外围覆盖水平越低，嘉定镇的覆盖率为0；菜场的覆盖水平与地铁站接近，但是差异表现不一致，与区位无明显关系；公园和日间照料中心的覆盖水平最低。
各项设施的全龄匹配率对比可见，文化设施存在明显的虹桥镇和岳阳街道匹配率低而其他街道高的现象；医疗设施和日间照料中心亦有相似表现；菜场和公交站则表现普遍高匹配；嘉定镇由于地铁站缺失其匹配率极低，公园匹配率除了虹桥镇稍低(65.28％)，其他样本街道的匹配率均在80％以上，匹配率高。
各项设施的老龄匹配率对比可见，各项设施表现与全龄匹配率大致类似但个别街道匹配率差距明显的现象。文化设施中虹桥镇的老龄匹配率仍为低值，但岳阳街道老龄匹配率却较全龄匹配率明显提升；其他设施的老龄匹配率表现与全龄匹配率波动类似的规律，但是值得注意的是日间照料中心的老龄匹配率均低于全龄匹配率。
在样本街道的案例评价中发现和验证了全龄匹配率和老龄匹配率对洼地单元和低配设施的有效甄选。四平路街道的样本评价显示，全龄匹配率凸显了人口高密度居委会单元(密云路居委会)，洼地单元剔除了非居住功能单元(金安居委会、大连西路四弄居委会和公交新村居委会)；延吉新村街道的样本分析也印证了全龄匹配率对主要功能非居住单元的筛选；虹桥镇的样本分析印证了全龄匹配率对低密度别墅区的筛选，印证了全龄匹配率的有效性和价值倾向，同样印证老龄匹配率对非老龄人口密集地区(虹二村村委会)的筛选功能，说明老龄匹配率侧重设施分布对老龄人口配置精准性的评价；岳阳街道由于地块规模大，各类设施可达性水平低，标准层面指标反映了设施配置的数量缺口，那么如何快速筛选出重点关怀单元是也本发明综合评价模型的应用意义，筛选出人口密度高但是可达性差的居住单元(菜花泾居委会、佛字桥居委会、凤凰居委会、荣乐居委会)，以此作为社区治理中应重点关怀之地。各街道不同设施覆盖水平对比可见，综合覆盖水平差异不仅存在于街道之间，也存在于各项设施之间。其中，延吉新村街道设施的覆盖水平最高，且不存在配置水平低于60％的项目；四平路街道的综合覆盖水平次之，但是日间照料和公园的覆盖水平低于60％，存在配置不足；宝山路街道的覆盖水平接近70％，日间照料中心和公园明显配置不足；嘉定镇街道配置水平刚刚越过及格线，其中街道范围内无地铁站点故而对公交站点的布局提出高要求，医疗设施也存在一定不足；岳阳街道的覆盖水平不足60％，存在多项设施配置不足，包括医疗设施、日间照料中心、地铁站等；虹桥镇的覆盖水平最低，仅40.6％，除公交站外，其他所有设施都存在配置不足。
从以上的内容可以获悉，单个可达性指标不能直接说明公共服务设施配置的可达性水平，需要结合标准层面和匹配层面进行综合分析。因此综合两个层面的评价，针对典型街道进行深入评价，基于最短步行距离，将距离指标转为人群覆盖指标，从标准层面的客观可达覆盖率、生活圈覆盖率以及价值层面的全龄匹配率、老龄匹配率对各街道单元的公共服务设施配置展开综合评价。匹配层面则强调基于标准层面的评价，以价值判断进一步凸显重点关怀单元，以实现综合评价模型对洼地单元和低配设施的有效甄选。
为便于比较不同街道单元的公共服务设施可达性综合水平，对各街道单元的各项设施进行加权综合，最终得到如图10所示的6个街道运用考核评价体系的加权综合值对比示意图以及如表12所示6个街道的四个评价指标的统计表：
Figure BDA0003396164020000231
表12
从图10的样本街道的客观可达覆盖率对比可见，客观可达覆盖率在80％以上的街道包括四平路街道、延吉新村街道、宝山路街道3个街道，说明综合水平高的街道均位于中心城区核心区域；岳阳街道位于松江新城，客观可达覆盖率位于70％-80％区间；嘉定镇街道作为嘉定老城，客观可达覆盖率位于60％-70％区间；客观可达覆盖率最低的样本街道为虹桥镇，位于中心城区的边缘区域，配置水平极低。
从图10的样本街道的生活圈可达覆盖率对比显示，总体看来，四平路街道和延吉新村街道的可达覆盖率在60％以上，其他4个街道均位于60％之下，说明社区设施配置现状距离生活圈标准存在明显差距，社区生活圈建设需要进一步完善。
从图10的样本街道的全龄匹配率对比可见，四平路街道的匹配率最高，延吉新村街道和宝山路街道的全龄匹配率在80％以上，岳阳街道和嘉定镇街道位于70％-80％之间，虹桥镇的匹配率最低。总体看来，设施分布的总体匹配水平较好，但是需要考虑一种极端情况，当设施最短步行距离和居住单元人口密度均位于低水平，而匹配层面匹配位于高水平时，可能存在“低可达、高匹配”的陷阱，即设施可达性较差匹配了人口密度较低的居住单元。例如，虹桥镇的客观可达覆盖率(50.89％)和生活圈覆盖率(30.31％)极低，但其匹配水平反而有所提升，其中必然存在一些居住单元存在可达性低和人口密度低的高水平匹配现象。
从图10的样本街道的老龄匹配率对比可见，四平路街道和延吉新村街道的老龄匹配率在90％以上，宝山路街道嘉定镇街道和岳阳街道的老龄匹配率均在80％以上，虹桥镇的匹配率最低，接近60％。对比设施的覆盖水平，虹桥镇的老龄匹配仍然存在“低可达、高匹配”的居住单元。
且老龄匹配率与全龄匹配率的差值体现了设施分配在常住人口和老龄人口之间的移动，也反映了设施配置在社会公平与社会正义价值目标间的侧重。运用此本发明继续分析老龄匹配率与全龄匹配率的差值可见，四平路街道、延吉新村街道和嘉定镇街道的差值均大于5％，说明这3个街道设施配置对社会正义的偏移最大；岳阳街道的差值次之，位于0-5％之间，显示其配置仍有一定程度的向社会正义偏移；宝山路街道则表现一定程度的向社会公平偏移，虹桥镇则较明显的向社会公平偏移。
本发明从标准层面和匹配层面，构建了一个可达性评价模型。标准层面的两个指标旨在评价设施覆盖水平，将设施可达性与其覆盖人群进行关联；匹配层面的两个指标继续深化“人本位”的价值理念，以“设施”与“服务人群”的空间匹配水平作为评价指标。由此本发明可以评价街道单元公共服务设施可达性，具有科学准确，评价全面的优点。

Claims (9)

1.一种评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、采集网络数据集，该数据集包括行政区划数据、城市步行道路数据和基础设施点数据；
S2、根据网络数据集生成街道单元内各居委会单元所能获得公共服务设施的最短步行距离；
S3、根据最短步行距离再结合权重系数获得标准层面和匹配层面的可达性评价指标，由标准层面的可达性评价指标和匹配层面的可达性评价指标共同组成考核评价体系；
S4、利用考核评价体系来评价街道单元公共服务设施可达性。
2.根据权利要求1所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述行政区划数据包括街道行政管理单元层面数据、居委会数据和居住小区数据；所述城市步行道路数据包括城市主干路、次干路两侧的人行道、城市支路和居住组团级道路；所述基础设施点数据为各类服务设施的空间位置。
3.根据权利要求1所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：所述步骤S2中，根据网络数据集生成街道单元获得公共服务设施的最短步行距离具体如下：
S2.1、确定街道单元中各居委会单元的人口重心；
S2.2、利用GIS系统进行仿真模拟构建网络图；
S2.3、根据网络图筛选并获取各居委会单元所能获得某种公共服务设施的最短步行距离：
Dij＝Dmin；
式中：Dij为i居委会单元所能获得j类服务设施的最短步行距离。
S2.4、结合人口重心进行人口加权计算各街道单元能获得某种公共服务设施的最短步行距离：
Figure FDA0003396164010000021
式中：n为街道单元所辖居委会数量，ai为第i个居委会的常住人口数，A为街道单元总的常住人口，Dj为街道单元的j类公共服务设施进行常住人口加权后的最短步行距离。
4.根据权利要求3所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：步骤S2.1中，居委会单元的人口重心计算如下：
Figure FDA0003396164010000022
Figure FDA0003396164010000023
其中，
Figure FDA0003396164010000024
为居委会单元人口重心的地理坐标；n为居委会单元内所辖居住小区数量；Pi为各居住小区人口数；(Xi，Yi)为居住小区空间质心的地理坐标；∑Pi为居委会单元总人口数。
5.根据权利要求3所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：步骤S2.2中，所述网络图包括设施点、连接和节点；所述设施点代表设施所在位置，设施点设置为各类服务设施的质心位置；所述连接是包括城市主干路、次干路、支路和居住组团级道路；所述节点代表各个交叉路口。
6.根据权利要求1所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述标准层面的可达性评价指标将设施与其使用人群进行关联，包括客观可达覆盖率和生活圈覆盖率；
所述客观可达覆盖率是依托街道单元内居委会单元获得某项公共服务设施的最短步行距离，统计其公共服务设施客观可达1000米范围内的人口之和占街道单元总人口的比例；该指标直接评价各项设施客观可达的覆盖水平，数值越大说明客观可达覆盖人群比例越高，直接显示设施配置成果；
所述生活圈覆盖率是将各居委会单元所能获得各项设施的最短步行距离与生活圈达标考核距离进行对比，若某类公共服务设施的最短步行距离小于或等于该项公共服务设施的生活圈达标考核距离，则该居委会单元某项公共服务设施的生活圈配套考核达标，统计生活圈考核达标的各居委会单元的人口数量之和占街道单元总人口的比例；该指标直接评价各项设施的生活圈覆盖水平，数值越大说明生活圈覆盖人群比例越高，直接显示设施生活圈配置成果。
7.根据权利要求1所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述匹配层面的可达性评价指标包括全龄匹配率和老龄匹配率，其计算过程如下：
首先通过GIS软件自然分段法对街道单元内各居住单元的常住人口密度及老龄人口密度进行分级，按照人口密度从高到低分别赋值；
然后将各类街道单元各项公共服务设施最短步行距离转换为可达性等级，数值越大说明公共服务设施可达性水平越高；将可达性等级与人口密度等级进行匹配，以公共服务设施可达性等级与人口密度等级的差值作为分析匹配水平的基础；如果差值为负值，说明设施可达性可能存在低配现象；如果差值为正值，说明设施可达性可能存在高配现象；数值绝对值反映匹配程度，0表示梯度完全匹配，1表示梯度相差一个级别，依次类推，数值绝对值越大代表匹配水平越低；再将匹配梯度相差2个及以上等级的视为设施分布与人口分布的空间失配；
最后，统计存在设施低配现象且匹配梯度相差2个及以上等级的居委会单元常住人口数量占街道单元总人口的比例，以此比例衡量设施配置与常住全龄人口的失配水平，其与100％覆盖的差距即为全龄匹配率，全龄匹配率反映设施与常住人口密度的匹配程度，数值越大说明设施分布与常住人口密集区的空间匹配水平越高；以及统计设施低配现象且匹配梯度相差2个及以上等级的居住单元人口数量居委会单元老龄人口数量占街道单元老龄总人口的比例，以此比例衡量设施配置与老龄人口的失配水平，其与100％覆盖的差距即为老龄匹配率，老龄匹配率反映设施与老龄人口密度的匹配程度，数值越大说明设施分布与老龄人口密集区的空间匹配水平越高。
8.根据权利要求6或7所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：依据层次分析法评分规则，构造公共服务设施两两比较的相对重要性判断矩阵，再利用yaahp软件计算出各类公共服务设施权重系数；其中商业服务设施权重为W1，医疗设施权重为W2，公共交通设施权重为W3，公园权重为W4，文化设施权重为W5，日间照料中心权重为W6；
利用各项设施的权重进行客观可达覆盖率和生活圈覆盖率的计算分别得到客观可达覆盖率和生活圈覆盖率的加权综合值；
以及利用各项设施的权重进行全龄匹配率和老龄匹配率的计算分别得到全龄匹配率和老龄匹配率的加权综合值。
9.根据权利要求8所述的评价街道单元层面公共服务设施步行可达性的方法，其特征在于：所述考核评价体系是根根据客观可达覆盖率、生活圈覆盖率、全龄匹配率和老龄匹配率的4个加权综合值综合评价街道单元公共服务设施的步行可达性。
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