【大数据与规划实践】手机信令数据助力上海市社区生活圈规划 | 上海城市规划

在中国经济社会发展全面转型的背景下,生活空间及生活品质逐步引起学界的关注,上海作为国内生活圈规划的先行城市,在“上海2035”总体规划中已经提出建设15分钟生活圈的总体目标。但是由于城市空间异质性,在城市不同区位、不同类型的住宅区,其居民生活圈的范围有较大的差异。了解生活圈现状,并与15分钟生活圈的目标进行对比是生活圈规划实施的基本保证。本文利用手机信令数据,以上海市为例,选择253个大规模住宅区作为分析样本进行研究。分析生活圈的现状特征,采用活动核心圈指标和15分钟生活圈活动覆盖率指标两种测度方式,描述现状生活圈与规划的15分钟生活圈之间的差距,并进一步对生活圈建设进行评价及分类建设指导,从而助力生活圈规划的编制与实施。

我国正处于经济社会发展全面转型时期,城市发展从规模增长转向注重内涵质量的提升,逐步开始关注城市生活圈的构建以及居民生活品质的提升。2016年上海市规划和国土资源管理局出台《上海市15分钟社区生活圈规划导则(试行)》(简称“《导则》”)。然而在实际建设中,住宅区居民的生活圈存在多样性,需要在对现状生活圈充分了解的基础上,测度现状建设与目标的差距,以评估15分钟生活圈建设目标的可行性。

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研究思路及数据来源

考虑到居民在周末活动中通勤占比较小,以生活性活动为主,故本文使用周末数据进行研究。将2014年上半年某两周上海2G移动用户的手机信令数据中两个周末的数据进行平均,消除偶然性后,作为本文的研究数据。

首先,通过手机信令识别住宅区居民及其生活性活动的停留点,以此描述其生活空间的范围,即现状生活圈,并勾勒现状活动核心圈及次核心圈,描述居民活动的高频日常区域及主要区域,进一步刻画现状生活圈特征。其次,将现状核心圈与目标的15分钟生活圈的面积指标进行比较,并结合现状活动在目标生活圈中的活动覆盖率,判别生活圈达标率。最后,在考虑人口密度的情况下,提出规划建议。

本研究选取达到一定规模且内部较均质的住宅区进行研究,共选取253个样本。这些住宅区分布区位不同,包含上海市住房的所有类型,反映轨道交通不同的便利程度。

生活圈

上海253个住宅区样本分布图

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生活圈的现状:多样性与复杂性

周末住宅区居民停留点的核密度分布图可以反映住宅区活动空间的情况,是生活圈最直接的呈现。通过比较253个住宅区样本,可以发现住宅区生活圈具有多样性,其变化具有规律性。

当住宅区在市中心部(内环以内)时,其生活圈以住宅区为中心单点高度集聚,非常紧凑。

生活圈

多样的居民生活圈——市中心部(内环以内)住宅区:三庆里

随着与市中心距离的增大,市中心部(外环以内)住宅区生活圈面积开始变大,形态出现由住宅区至市中心指向性集聚分布的特点。

生活圈

多样的居民生活圈——市中心部(外环以内)住宅区:甘泉

当住宅区位于外环附近或轨道交通末端时,其形态呈现强烈的中心指向带状特征。

生活圈

多样的居民生活圈——外环附近/轨交末端住宅区:绿洲香岛花苑

位于新城的住宅区,生活圈与市中心部(内环以内)类似。

生活圈

多样的居民生活圈——新城住宅区:城东新村

其他郊区住宅区,生活圈相对缺乏规律,呈现松散多点的特征,在住宅区周边、市中心、临近新城及临近建设较为成熟区域,形成停留热点地区。

生活圈

多样的居民生活圈——其他郊区住宅区:亭林新建新村

生活圈

多样的居民生活圈——其他郊区住宅区:宜浩佳园

然而,如此多样化的生活圈类型也具有共同特征,即呈现出高频近距离分布规律。即使活动相对分散,其生活性活动在住宅区周边的比例均呈现高值特征,故在住宅区周边形成基本生活圈。因此近距离服务的数量及质量将直接影响居民的生活品质。这种高频近距离活动的情况,可从活动核心圈、活动覆盖率视角加以分析,并与15分钟生活圈的目标进行对比。

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生活圈的诊断:现实与目标的差距

3.1 住宅区活动核心圈视角

(1)核心圈及次核心圈划定

核心圈是包含居民50%活动的最小面积区域,为住宅区居民活动最高频的区域,承载居民日常的生活性活动,是居民日常活动空间。次核心圈是包含居民80%活动的最小面积区域,为住宅区居民相对稳定的活动范围,承载居民大多数的生活性活动,是居民的主要活动空间。

(2)核心圈及次核心圈特征

从形态上来说,绝大多数住宅区的核心圈都位于住宅区周围,符合上文所描述的高频近距离、紧密圈层结构的特点。区别在于,实际的生活圈是具有一定方向性的,即指向市中心等地区。除市中心及新城住宅区的核心圈在次核心圈的正中,居民生活性活动由住宅区向四周扩散外,外环内住宅区的次核心圈相对存在偏移,指向市中心。外环附近及轨道交通末端住宅区此特征更为明显。其他郊区住宅区的次核心圈则不具有连续性,主要在市中心、临近新城及临近建设较为成熟区域。

从面积上来说,核心圈的面积存在较大差异,从最小的3 km²到最大的超过60 km²,相差20倍,而大部分集中在10—30 km²。

生活圈

住宅区活动核心圈面积

(3)与15分钟生活圈的差距

《导则》指出,15分钟生活圈的一般规模在3—5 km²。在实际比较研究中,由于基站点间隔在200—2 000 m不等,为避免由于基站间隔导致计算中居民活动离家距离增大而引起的错误估计,综合考虑成年人15分钟步行距离、基站点位置等情况,将以住宅区为中心,半径1.5 km的范围设定为15分钟生活圈的范围,其面积约7 km²,较《导则》提出的3—5 km²稍大。

从上文计算的活动核心圈面积来看,面积小于7 km²的有18个,即仅有7.1%满足规划目标的15分钟生活圈的规模条件,大多数住宅区仍有很大的提升空间。

然而,活动核心圈可能存在“活动飞地”情况,与15分钟生活圈以住宅区为中心的连续区域存在一定差异,简单地从面积角度衡量现状建设情况,存在一定的不足。因此,引入“15分钟核心圈比率”这一指标,即核心圈与目标的15分钟生活圈重叠区域面积占核心生活圈面积的比例,作为辅助指标。

将15分钟能够到达大多数活动核心圈作为临界点,认为15分钟核心圈比率高于50%的住宅区达标,达标率为16.9%;比率介于30%—50%的为基本达标,基本达标率为33%;比率低于30%的住宅区不达标,不达标率为50.1%。现状生活圈不达标率超过半数,有着较大的提升空间。

生活圈

住宅区15分钟核心圈比率

3.2 住宅区15分钟生活圈活动覆盖率视角

(1)住宅区15分钟生活圈活动覆盖率计算方法

“15分钟生活圈活动覆盖率”是指15分钟生活圈内覆盖了居民活动的比例。一般来说,比例越高,15分钟生活圈建设越完善,居民的生活越便利。在实际操作中仍以住宅区为中心,半径1.5 km的范围为15分钟生活圈的范围。

(2)住宅区15分钟生活圈活动覆盖率特征

活动覆盖率较高的地区相对集中于中心城区,随着与市中心距离的增大,活动覆盖率逐渐减小,新城住宅区活动覆盖率相对高于郊区其他住宅区。

生活圈

住宅区15分钟生活圈活动覆盖率

若以50%为达标阈值,有12个住宅区的活动覆盖率达标,占总样本量的4.74%,达标住宅区主要位于市中心及部分郊区新城;而有130个住宅区活动覆盖率低于30%,属于不达标住宅区,占51.40%,这些住宅区大多位于轨道交通末端或郊区;活动覆盖率在30%—50%的为基本达标,占43.86%。总体来说,不同区位住宅区生活圈活动覆盖率存在较为显著差异,整体活动覆盖率不高。

3.3 综合评价

活动核心圈指标从活动的高频紧凑区域入手研究现状生活圈的建设情况,而15分钟生活圈活动覆盖率则是从目标生活圈现状利用情况入手,两种测度方式的结果具有一致性。达标地区集中在市中心或新城内,不达标的地区主要为轨道交通末端或其他郊区住宅区。

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生活圈规划对策

4.1 生活圈指标与人口密度的关系

生活圈大小与人口密度紧密相关,不仅现状生活圈特征受人口密度影响,未来还要依照人口密度制定生活圈规划策略。

依照《导则》建议,15分钟生活圈的常住人口为5万—10万人,人口密度为1万—3万人/km²。根据2010年上海市第六次人口普查数据,中心区密度高达6万人/km²,远郊人口密度低至不足0.1万人/km²,而《导则》中提及的人口密度1万—3万人/km²区域主要位于外环与内环之间的环状区域。如果按照千人指标进行设施配置,那么人口密集的中心城区,容易形成紧凑的生活圈,15分钟生活圈目标容易达成。相反,在人口稀少的远郊,所需设施的数量较少,不易形成便捷紧凑的生活圈。因此,在人口密度不同的地区,生活圈建设目标应该有所差异。

生活圈

人口密度与活动覆盖率叠合图

4.2 分类建设策略

总体上,上海市现状生活圈便利程度以中心城区向外随距离递减,至郊区新城内稍有回升。就15分钟生活圈建设而言,现状生活圈达标率为16.9%,不达标率为42.3%,与目标有明显的差距,有着较大的提升空间。

针对不同地区的不同人口密度和设施配置水平,生活圈应因地制宜进行差异化建设,在提升居民生活性活动便利性、满足基本需求的同时合理配套公共服务设施,避免过度建设和低效使用。

对于人口密度大于3万人/km²、活动覆盖率低于50%的中心城区,建议采用微改造的方式,针对性地建设和完善公共服务设施,提升住宅区生活品质及便利性。对于人口密度为1万—3万人/km²、活动覆盖率低于30%的靠近外环的环状区域,需对照《导则》,加大社区建设力度,重点提升社区生活圈品质。对于人口密度小于1万人/km²、活动覆盖率低于20%的郊区,其建设密度相对较低,在该人口规模情景下如参照中心城区同样的社区建设标准加以规划建设,势必导致公共服务设施的利用率低下,造成过量建设;因此针对郊区活动覆盖率较低地区,建议放宽标准,建设15—30分钟社区生活圈。其他住宅区,作为远期提升地区,近期暂不进行建设。

生活圈

基于人口密度与15分钟生活圈活动覆盖率的分类建设指导

生活圈

社区生活圈分类建设指导

详情请关注《上海城市规划》2019年第6期《手机信令数据助力上海市社区生活圈规划》,作者:王德、傅英姿,同济大学建筑与城市规划学院。本文内容仅代表作者观点。

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