期刊精粹 | 基于通学出行的建成环境研究综述【2018.6期优先看】

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——精华版——

城市蔓延以及“以车为本”的城市建设模式和场所设计，使儿童通学出行距离加大，私家车通学出行比率不断增加，不仅增加了城市交通压力，也影响了儿童体力活动以及家庭生活品质等。国外在1980年代开始研究通学出行与建成环境之间影响关系，国内近年开始关注并展开相关研究。

儿童通学出行大致有独自上下学和他人接送两种方式，出行特征包括出行方式、出行距离、出行时间以及出行链等。儿童通学出行更容易受到建成环境的影响，并对家庭出行链产生影响，从而影响整个人群的出行方式。通学出行与一般成人通勤、非通勤出行研究有所差异，主要体现在：（1）行为决策主体：不同于成人个体决定出行模式，儿童通学出行受到家庭决策的极大影响，也因此，通学出行研究对象并非只有儿童个体，而是家庭；（2）影响绩效因素：相比于成人出行决策，通学出行决策不仅强调时间和经济成本因素，还强调安全因素与健康因素；（3）建成环境尺度：不同于成人出行研究中建成环境研究范围是整个城市或者片区，通学出行有明确目的地和出行链，空间尺度可集中在居住地、学校及二者之间的路径物质空间环境上；等等。因此，探索可促进儿童步行和骑车出行的建成环境因素，并对其进行规划介入，将对改善城市交通环境更加有效。

学者们构建社会生态模型，可以更好地解释通学出行与建成环境之间的互动关系。主要因子有个体特性（年龄、性别、自我效能及儿童对活跃出行的态度），家庭特性（家庭社会经济情况、家长的态度及其通勤特征），外部环境因素（自然环境与政策因素）等。

通学出行实证研究绝大多数是建立在社区尺度上的。更多研究显示建成环境因子在400m研究缓冲区中与通学出行的关联性较强。

建成环境分为物质空间的客观测度与人对环境的感知测度。客观建成环境与行为的影响关系中涉及人的主观认知的影响，主观认知比客观要素具有更强的解释力度。目前研究中对于儿童通学出行的研究以建成环境的客观测度为主，缺乏儿童主观感知维度的测度。

由于建成环境“D”变量【指建成环境与交通行为的影响关系模型中的5个变量——密度、多样性、设计、可达性和换乘，其英文首字母均为d】与国内规划体系要素之间衔接不足，从土地利用、道路交通、环境设计和学校建筑四个方面重新建构通学出行的建成环境因子，可以对接国内的城市规划、交通规划、社区建设和学校建设等不同层面物质空间建设要素。城市土地利用因子决定城市功能的空间布局，影响人们的出行方式以及出行路径的选择等，是建成环境的重要影响因子；主要通过密度（人口密度、用地比例、建筑密度等）与土地利用混合度来测度，也有研究纳入职住平衡指数、中心度及区域可达性等因子。道路交通因子影响建成环境的连通性、安全性与交通可达性；可分解为道路设计因子、交通设施因子和公交换乘因子。环境设计因子影响行人美学感知、舒适性与吸引性，更多是衡量城市建成环境的安全性和空间品质，包括友好的步行空间设计、方便的公共服务设施。学校因子包含时间管理和空间建设；城市小学的空间建设会影响家庭择校行为，小学时间管理对接送家长的时间制约很大。

建成环境与通学出行的研究应用体现在两个方面。一方面是对学校规划与选址提供建议；另一方面可促进针对儿童上学安全问题、交通安全问题提出具体的改进政策。

通学出行的研究对我国有重要现实社会意义，在教育资源配置不均衡以及建成环境差异造成的学区房、“中国式接送”等社会问题下，通过建成环境的改善提供一个可让家长放心让孩子独自上下学的通学环境，减小了工作家长接送儿童的通勤压力，也可缓解机动车接送给学校附近交通带来的拥堵与混乱问题，同时增加儿童的体力活动与社会交往机会，促进居民的低碳出行，对于提升居民生活质量、城市交通环境具有重要意义。

——全文——

【摘要】城市蔓延以及“以车为本”的城市建设模式与场所设计，使得儿童通学出行距离加大，私家车通学出行比率不断增加，不仅增加了城市交通压力，也影响了儿童体力活动以及家庭生活品质等。国外在1980年代开始研究通学出行与建成环境之间的影响关系，国内近年开始关注并展开相关研究。本文梳理了目前基于通学出行的建成环境研究成果,以期为未来研究提供研究基础。首先，社会生态模型可以更好地解释建成环境与通学出行的相互影响关系；其次，影响通学出行的建成环境研究空间单元是社区尺度的，建成环境因子测度可以分为主观感知与客观要素两方面；然后，结合我国规划体系，对影响通学出行的建成环境影响因子从土地、交通、设计、学校四方面进行了梳理；最后介绍了该研究的应用。

引言

随着城市机动化的高速发展，小学生通学交通方式发生了很大转变：小学生步行、骑车上下学比例急剧下降，私家车接送学生现象日益普遍。这对儿童体力活动与社交机会减少、儿童身体健康与独立性的培养、学校附近交通混乱与堵塞，以及儿童通学交通安全威胁等都产生相关影响。

起源于对儿童肥胖问题与出行安全问题的关注，国外于1980年代开始儿童通学行为研究，其中较早介入的是公共健康领域，他们认为步行与骑车出行，即活跃交通方式（active travel）的减少是造成儿童体力活动下降进而导致肥胖比率增高的因素之一，并认为通过建成环境的改善可促进体力活动的发生。交通与城市规划领域则从关注成人出行行为研究逐渐开始关注儿童通学出行，从交通管理政策、建成环境等方面分析影响通学出行的因素。

儿童通学出行方式更容易受建成环境的影响，其出行行为会对家庭出行链产生影响，从而可能影响整个人群的出行方式。但是，通学出行与一般成人通勤、非通勤出行研究又有所差异，主要体现在：（1）行为决策主体。不同于成人个体决定出行模式，儿童通学出行极大受到家庭决策的影响，也因此，通学出行研究对象并非只是儿童个体，而是家庭；（2）影响绩效因素。相比于成人出行决策，通学出行决策不仅强调时间与经济成本因素，还强调安全因素与健康因素；（3）建成环境尺度。不同于成人出行研究中建成环境研究范围是整个城市或者片区，通学出行有明确目的地与出行链，空间尺度可集中在居住地、学校及二者之间的路径物质空间环境上；等等。因此，探索可促进儿童步行与骑车出行的建成环境因素，并对其进行规划介入，将对改善城市交通环境更加有效。

在中国如何为儿童营造一个良好通学环境，也已成为城市交通、规划与管理亟待解决的问题。国内目前相关研究集中于通学特征、校车线路的规划设计以及儿童出行与建成环境的研究等方面。

本文对建成环境对通学出行影响的研究成果予以梳理，介绍了基于通学出行的建成环境的解释框架、研究范围、研究测度等，并着重从土地、交通、设计、学校四方面梳理了建成环境物质因素对通学出行的影响因子体系，希望能为后续基于通学出行的建成环境实证研究提供研究基础。

1  建成环境与通学出行的基本概念

建成环境指有别于自然环境，人为建设改造的各种建筑物和场所，尤其指那些可以通过政策、人为行为改变的环境，通常包含三个组成部分：土地利用、交通系统和城市设计等。塞韦罗和科克曼于1997年提出3D模型，即从密度（density）、多样性（diversity）与设计（design）三个维度探讨建成环境与交通行为的影响关系。之后，尤因和塞韦罗又增加“可达性”（destination accessibility）与“换乘”（distantce to transit）两个变量，完善了5D模型。汉迪等提出的建成环境模型增加了使用者的体验，包含两个层面和五个维度。这两个层面指社区层面（neighborhood）与区域层面（regional）；五个维度包括密度与强度（density and intensity）、用地混合度（land use mix）、街道连接度（street connectivity）、街道尺度（street scale）、美观度（aesthetic qualities），区域层面的指标还包括区域结构（regional structure）。

通学出行指儿童上下学交通。由于在年龄与心智上均未成熟，儿童尚不足以自己进行出行决策，其通学出行往往由家长决定。因此，本文的儿童通学出行包括两个层面：通学方式与出行特征，前者包括独自上下学与他人接送上下学两种方式，后者包括出行方式、出行距离、出行时间，以及出行链等行为特征（图1）。儿童可以选择的交通方式与通学方式相关，如独自上下学的儿童就不能选择私家车出行，而两种通学方式都可以选择步行出行。

图1  儿童通学出行的概念

2  基于通学出行的建成环境研究内容

2.1  解释框架

政府与学者希望通过政策与环境干预人们的出行，减少小汽车使用，因此建成环境与交通行为研究重点关注两者之间的影响机理。由于儿童通学出行行为与成人出行决策之间存在差异，以成人为研究对象的交通行为研究思路与结论并不能直接解释城市环境与通学出行行为的影响关系。近年来，学者结合生态学理论与方法，从个体因素、社会因素、建成环境因素等维度构建社会生态模型，以解释通学出行与建成环境之间的互动关系。

规划领域最早建立起建成环境与通学出行方式影响关系框架的是麦克米兰，她于2005年根据通学出行行为的差异性提出新的概念框架：通学出行很大程度上是家长决策的过程，并且从中介因素（mediating）和缓和因素（moderating）两方面解释了相关因子如何影响建成环境与通学出行的关系。但是该框架忽略了儿童本身所起到的决策作用，并且缺乏对影响通学出行行为决策的建成环境因素的探讨。2008年，潘特等学者基于因子生态学方法的实证研究，认为家长与儿童共同参与了通学出行行为决策过程，建立了由儿童个体因素、建成环境、外部因素及调节因素四个主导因素建构的通学出行影响机制概念框架，并将建成环境属性分为三个方面，即邻里环境属性、目的地和周边环境属性及路径环境属性。潘特提出的框架虽对通学出行方式相关因素有全面的总结，但并未解释通学出行决策与生态模型中不同层级环境因素之间的影响关系。为了克服这一缺陷，米特拉应用社会生态模型理论与方法，构建了通学出行行为模型（BMST），从个体、家庭、建成环境及外部环境四个维度综合分析影响通学出行行为的因素，将建成环境分为临近性、安全性、连接性、舒适性与吸引性及社会资本五个方面，去探讨建成环境与通学出行之间的影响关系（图2）。相比于传统单一层次的因素分析，社会生态模型能从多维度综合分析通学出行的影响因素，被推广应用于国内外公共健康与城市规划领域行为研究，建成环境对体力活动影响的研究得到很大发展。

图2  米特拉儿童活力通学出行决策概念模型

从建成环境与通学出行影响关系研究概念框架来看，建成环境并非影响通学出行唯一因素，非建成环境因素如家庭态度等可能会与通学出行有着更强烈与更直接的关系。一方面建成环境因素可能直接影响家长出行决策，另一方面非建成环境因素可能影响家长对建成环境的认知，进而间接影响出行决策。建成环境对通学出行的影响结果及二者间的关联强度受年龄、性别等非建成环境因素影响。因此在社会生态模型框架下，建成环境与通学出行研究中往往需将非建成环境因素作为控制变量，其中包括个体特性（年龄、性别、自我效能及儿童对活跃出行的态度）、家庭特性（家庭社会经济情况、家长的态度及其通勤特征）、外部环境因素（自然环境与政策因素）三大因素。

2.2  研究单元

通学出行实证研究中往往对不同的研究对象选取不同的研究空间单元，总体来说绝大多数建立在社区尺度上。一般采用个体住家或学校1km范围内的建成环境变量。如米特拉等在2010年的研究中取样本住家与学校400m缓冲区作为研究空间单元；潘特等在2010年分别取样本个体住家800m缓冲区、通学路径100m缓冲区作为研究范围。

不同的研究空间范围会致使同一建成环境因子对通学出行影响的结果存在差异，这其中牵涉社会科学研究中一个基础性的方法论问题，即可修正性面积单元问题（MAUP）。针对此问题，米特拉等以样本住家与学校建成环境为对象，分别从地理尺度范围与区划范围测度相同的建成环境因子，试图分析出建成环境因子在哪个研究范围显示出与通学出行行为较强的关联性，其中地理尺度范围指以住家或学校为中心的250m、400m、800m及1000m四个缓冲区研究范围，区划范围包括人口普查边界（DA）与交通分区边界（TAZ）。其研究结果显示通学出行行为研究中存在可修正性面积单元问题，建成环境因子对通学出行的影响系数因研究范围的变化而显示出不连续性，并有随着研究空间单元尺度的增大，关联性降低的趋势，并指出更多建成环境因子在400m研究缓冲区中显示出与通学出行的关联性。从已有的研究成果来看，很难在研究范围上得到统一的结论，需结合具体对象确定空间单元划分方法和空间尺度。

2.3  研究测度

环境心理学认为建成环境通过影响人对环境的感知间接影响出行行为。麦吉恩等认为客观环境要素与人对环境的感知对体力活动的影响关系是独立的，也因此有必要从客观与感知两个维度去测度建成环境。因此，建成环境的测度维度包括物质空间的客观测度（objective）与人对环境的感知测度（perceived）。前者在研究中通过开放地图数据与GIS等空间分析技术获取空间数据；后者则通过问卷调查询问居民的环境主观感知获取数据，如美学感知、安全性感知及吸引力感知等。

建成环境客观要素与主观感知对行为影响结果一致性微弱。如马亮等的研究团队基于社会认知理论（socio-cognitive theory），将感知建成环境作为中间变量，采用结构方程模型（SEM）分析客观和感知建成环境与骑车行为之间的影响关系，得出建成环境主观感知显著并直接地影响着骑车出行行为，而客观要素与骑车出行的影响关系会在控制主观感知后显得关联微弱的结论。由此可见，客观建成环境与行为影响关系中牵涉着人主观认知的影响，主观认知比客观要素具有更强的解释力度。

目前研究中对于儿童通学出行的研究以建成环境的客观测度为主，缺乏儿童主观感知维度的测度。但对儿童来说，对环境的感知，尤其安全性、健康性的感知，对其通学行为的影响比成人更加显著。也因此，从影响儿童主观感知的客观建成环境因子入手研究并制定环境改造方案与相关政策显得更加必要与有效，而其中心理学理论可能是揭示客观测度、主观认知和出行行为之间影响机理的关键。

2.4  影响因子

对于建成环境的物质要素分类，应用较为广泛的是5D模型。由于“D”变量与国内规划体系要素之间衔接不足，难以直接应用，本文将结合研究对象，从土地利用、道路交通、环境设计和学校建筑四个方面梳理影响通学出行的城市、街区/社区、建筑层面建成环境因子，以对接国内的城市规划、交通规划、社区建设和学校建设等不同层面物质空间建设要素（图3）。

图3  建成环境因子重构

尽管学者致力于解释建成环境与交通行为的因果关系，实际上不同的环境指标和研究方法会产生不同的结果。如从丁姓学者等就实证文献中建成环境因子对出行环境的影响关系统计可以看出结果往往是双向的，这也使得目前建成环境因子对出行行为的影响关系具有不确定性。

2.4.1  土地利用因子

城市土地利用决定城市功能的空间布局，影响人们的出行方式以及出行路径的选择等，是建成环境的重要影响因子。土地利用因子主要通过密度（人口密度、用地比例、建筑密度等）与土地利用混合度来测度，也有研究纳入职住平衡指数、中心度及区域可达性等因子。

多份实证研究证明，出行距离与出行时耗是影响通学出行方式的主要因素。在欧洲，各种交通工具的出行距离都比在美国短，如荷兰44%的出行，丹麦37%的出行以及德国41%的出行距离都小于2.5km，而美国的数据是27%，这是因为欧洲的开发密度高。短距离出行的步行、自行车比例相对较高。2001年，尤因等对20世纪的研究工作进行了总结，发现一次出行距离主要受建成环境的影响，汽车出行的区域的建成环境影响比社区的大，重塑或构建一个城市或地区的空间结构是减少汽车出行的关键。

在目前的研究成果中，虽不同实证对象结论有所差别，但都表明高居住密度与较高的土地利用混合度与活跃通学出行呈正相关关系。其中，赖利与兰蒂斯研究发现，提高50%的建筑密度可增加40%的步行比例。根据塞韦罗的研究，建成环境的3D因子中，密度与出行方式的影响，相比较混合度和设计因子而言，具有明显的影响效果；混合度和设计因子也被认为与密度具有某种程度的关联性。麦克唐纳认为较高的居住密度与土地利用混合度有利于长距离出行决策中活跃交通的发生。职住平衡比用地混合更能促进步行。

2.4.2  道路交通因子

道路交通因子影响建成环境的连通性、安全性与交通可达性。道路交通因子可分解为道路设计因子、交通设施因子和公交换乘因子。

（1）道路设计。道路设计因子包括路网密度、交叉口密度、道路交通容量与设计车速、主/次干路比例、断头路比例、路线直接性比率（PRD）等二级因子。研究表明，车行速度大于30km/小时，以及不安全邻里环境会降低儿童步行比例。贾尔斯-科尔蒂等研究发现儿童更倾向于在高连接性、低交通容量的建成环境中步行，而高连接性、高交通容量则会减少步行比例，因为连接性较高且承受较大交通量的地区，会降低儿童步行交通环境的安全性，从而降低儿童活跃交通比例。

（2）公交换乘。公交换乘包含各种公交出行换乘的情况，如公交站到小学门口距离、公交线路数量、公交站密度、校车数量与路线数量、地铁数量等。公交线路多、公交站密度大且学校门口临近公交站，与家庭公交出行的影响正相关。200m缓冲区内公交车站与学生步行上学的可能性呈显著相关。马卡特研究发现，家长开车接送儿童的原因之一，是居住点缺乏其他出行方式的交通工具，公共交通（公交车、校车、地铁等）的便捷与多样化可以减少私家车出行。当出行多样性指标越高，可以增加儿童步行以及独自上下学的可能性，提高公共交通的使用比例。

（3）交通设施。交通基础设施,包括人行道、步行道、自行车道、人行过街设施、自行车租赁点等设施，被认为是促进活跃交通的主要手段。尽管对成年人来说，交通基础设施和增加活跃交通没有很强的联系，但对儿童这一特殊群体，家长往往会担心孩子在缺乏人行道等设施的地方行走会遭遇交通事故，学者也发现人行道铺设完整度较高的建成环境中步行上学的比例更高，但也有研究表明人行道的改进对促进步行上下学的效果并不显著。相比于人行道对步行影响的争议性，文献一致认为，自行车基础设施的缺乏是激励骑车出行的主要障碍之一，自行车专用设施（SBFs），如安全岛、凸起式路缘铺装等隔离机动车与自行车的基础设施，可提升骑车安全度，这类设施广泛地应用于荷兰和丹麦的城市，对骑车出行起着良好的促进作用。

2.4.3  环境设计因子

环境设计影响行人美学感知、舒适性与吸引性，更多衡量的是城市建成环境的安全性和空间品质。相比于改变土地利用、道路密度、街道形式等，环境设计是在城市更新中提升活跃交通比率成本较低、易于实施的措施。包括友好的步行空间设计、方便的公共服务设施。

（1）友好的步行空间设计：街区规模、开放空间（公园、广场等）设计，林荫道、人行道完整度、街道界面以及自行车道布局等。这些因子可以测度步行空间的安全性、便捷性和健康性。在街区尺度上，多数研究认为小尺度的街区会促进活跃交通。对儿童而言，街道意味着可以提供体力活动和休闲活动的场所。街道的低连通性以及低交通量有利于儿童展开户外活动，麦克米兰提出道路两旁房屋窗户面向街道的比例与活跃交通呈现正相关关系，面向街道设计的房屋增加街道的安全感与亲近感，从而增加儿童活跃交通的机会。更多的城市开放空间和行道树能促进步行行为。

（2）方便的公共服务设施设计：小学周围的社区公服、教育机构、菜市场、超市、便利店、餐饮店，等等。土地利用对通学出行的影响结果与年龄呈现一定相关性：对青少年来说，高居住密度、高土地利用混合度、与商业及休闲娱乐用地临近与其步行行为相关；而对于儿童来说，其步行行为仅与休闲娱乐用地临近性相关。

2.4.4  学校规划因子

城市小学的空间建设会影响家庭择校行为，小学时间管理对接送家长的时间制约很大，因此学校建设因子分为时间管理和空间品质两个二级因子。

学校环境属性，如规模、停车场设置、校门前空间等因素都可能对通学出行产生影响。尤因等在2004年提出不同规模的学校其建成环境的差异会影响活跃交通，如规模较大的学校往往意味着更大的建筑后退距离与更多的停车位，而其实证研究显示学校规模与活跃通学交通联系并不明显，并指出早期研究中由于并未控制出行时耗因子而显示出学校规模与通学方式明显的关联性。布拉扎等通过对34个小学实证研究发现规模偏小的学校及较高的人口密度会促进儿童活跃通学交通。麦克唐纳提出在社区学校可能会提高步行上学的比率。

2.5  研究应用

建成环境与通学出行的研究应用体现在两个方面。一方面是对学校规划与选址提供建议。通学出行影响学生与家长生活，也是影响学校选址决策的因素之一。学校选址与通学出行的关联主要体现在：学校到住家的空间关系以及学校、住家和出行路径构成的建成环境影响出行距离与出行时耗，因此，学校规划间接影响通学出行方式。从通学行为与促进儿童活跃交通的角度探究学校选址、学校规模对学校规划建设有重要指导意义，为学校规划提出新思路。

另一方面建成环境与通学出行行为研究可促进就儿童上学安全问题、交通安全问题提出具体的改进政策。为了改变机动车上下学比例逐年攀高的趋势，丹麦1976年推出“上学安全路计划”（SRTS:Safe Routes to School），欧美各地相继大规模实施这项政策措施。这项政策实施内容从教育（education）、鼓励（ecouragement）、工程（egineering）、强制措施（enforcement），即“4E”四个方面促进儿童步行/骑车上下学，具体包括人行道、自行车道、交通设施等基础设施改造与交通安全教育、志愿者、法律等非基础设施改造措施。此外，还有促进儿童步行计划（CDC’s Kids Walk Programs）等政策促进儿童体力活动。建成环境与通学出行行为研究也是评价这些政策实施绩效的有效方法。斯汤顿等(Staunton et al)对SRTS绩效计划评估指出，加利福尼亚地区的马林县地区步行上学的比例因为这项计划增加了64%。博阿尔奈特等对加利福尼亚10所小学实施SRTS计划前后学生通学方式变化作对比，提出政策可以影响出行行为，SRTS计划中交通信号改进工程对于促进活力交通效果明显，但人行道及其信号改进则没有明显效果。麦克唐纳通过对2007—2012年间，在得克萨斯州、佛罗里达州、俄勒冈州和华盛顿州持续五年、近800所学校的研究发现：实施SRTS与未实施SRTS计划学生通学方式的对比，步行和骑自行车的（上学）采用率上升了43%，得出在高密度建成环境地区，SRTS的作用更加明显的结论。

3  问题与展望

通学出行的研究对我国有重要现实社会意义，不仅可以促进儿童体力活动及其健康，更重要的是在教育资源配置不均衡、建成环境差异所造成的学区房、“中国式接送”等社会问题下，通过建成环境的改善提供一个可使家长放心让孩子独自上下学的通学环境，一方面减小了工作家长接送儿童的通勤压力，另一方面可缓解机动车接送给学校附近交通带来的拥堵与混乱问题，同时可增加儿童的体力活动与社会交往机会，促进居民的低碳出行，对于提升居民生活质量和城市交通环境具有重要意义。

通学出行与建成环境影响关系研究的研究文献主要来源于国外，由于中西差异，国内对于影响通学出行的建成环境影响解释框架尚未建立，也没有形成系统的建成环境指标体系，并且存在通学出行数据获取不准确等问题。因此，未来研究一方面需结合国内实情，调整、完善通学出行与建成环境的研究框架，研究影响中国儿童通学出行的建成环境因素；另一方面，引导相关政策的制定，如从促进儿童活跃出行的角度完善教育设施空间布局，基于通学出行对学区划分、校车路线规划以及弹性上下学等规划、政策的合理性进行评估并提出优化方案，从理论和实践上完善通学出行与建成环境的研究。

作者：王侠，博士研究生，西安建筑科技大学建筑学院，副教授。[e-mail]

焦健，同济大学建筑与城市规划学院，博士研究生

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编辑：张祎娴

排版：徐嘟嘟    

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