0 引言

近年来，慢行交通与城市设计的协调发展越来越受到管理重视，如何在管理过程中进行量化分析是实践中急需解决的问题。控制性详细规划是城市规划管理中既具法律效力又具控制能力的技术管理手段，指标调控操作性在规划管理层级中最强。在该层面以城市设计和慢行交通二者的紧密联系为切入点，建立评价模型，对协调程度做出定量评价和改进措施，能够帮助管理部门高效、有针对性地实现动态管理。因此，控规层面的慢行交通与城市设计协调关系研究具有重要的理论和实践意义。

目前国内外关于控规层面慢行交通与城市设计协调性评价的研究实践较少，且两者协调关系的研究多偏于定性方面。具体而言，两者协调研究主要体现在5个方面：一是城市设计运用于交通枢纽，对整体空间环境、用地功能、交通系统和景观综合提升，如段进等以南京青奥轴线交通枢纽系统为例，提出以城市设计代替交通导向的新思路，以横向多点的地段交通网络代替集中单点式交通枢纽的系统疏散方法，解决复杂交通问题^[1]。二是在城市道路规划中运用城市设计，对景观绿化，街道家具、临街建筑色彩的整体控制，如2011年建成的新西兰艾略特街，通过城市设计为慢行使用者提供安全区，为行人提供街道家具，指定临时零售活动空间以增加场所性，并在进出口处设置明显标志，显示出活跃的临街建筑、行人数量与鼓励道路空间中行人与机动车互动中进行城市设计的重要性。三是增强慢行交通的吸引力需要考虑城市设计因素，如里德·尤因和苏珊·汉迪采用专家小组评级法用意象、围合空间、人的尺度、透明度和复杂性来衡量城市设计，为研究者测试步行行为与街道环境间的联系提供指导^[2]。Cervero R等采用统计方法对波哥大地区的慢行系统进行了研究，指出影响慢行活动的关键是道路设施的设计(如街道密度、连接度等)，说明城市设计对慢行系统的重要性^[3]。四是城市设计运用于TOD实践，如吴放以公共交通与慢行交通的高可达性为核心原则，构建起基于“空间结构”、“网路连接”、“功能关联”、“活动层级”的TOD城市空间设计策略框架体系^[4]。五是“小街区、密路网”的道路规划趋势凸显城市设计的影响，如Kevin Lynch曾通过视觉层次分析了美国3个城市的形态与公共形象，提出城市形象的骨架是街道和小径^[5]；卞洪滨将“4 hm用地规模、1 500~2 000人口规模”作为住区中居住街坊的基本尺度，通过控制性详细规划的操作管理方法运用到天津实践中^[6]。

TOPSIS方法在交通领域的应用已有很多研究。辛督强基于熵权-TOPSIS方法对陕西省10个地级市的道路交通安全水平进行了综合评价^[7]；吴瑶等采用基于AHP的TOPSIS模型对3个城市常规公共交通适应性进行分析^[8]。在协调性评价方面，罗文斌等利用TOPSIS方法对杭州城市旅游与城市发展协调性进行了评价研究^[9]；王迎等运用TOPSIS模型结合AHP法与熵权法对西安4个轨道交通线网预选方案进行评价，推选最优方案^[10]。本研究在构建了单元控规层面慢行交通与城市设计的协调评价指标体系的基础上，利用熵权-TOPSIS模型建立了慢行交通与城市设计协调性评价模型，并通过对邯郸市南湖单元12个街区进行实例分析，研究了熵权-TOPSIS模型在协调性评价上的合理性和适用性。

1 面向城市控规的慢行交通与城市设计协调评价指标体系的构建

指标体系作为规划管理的手段广为应用，英国在2004年曾对规划体系进行了全面改革，从“土地利用”时代迈入“空间”时代，通过量化指标监测规划实施情况；国内指标体系的研究以现版使用的国家控规指标体系为基础，结合相关国家标准和学术研究综合进行归纳。国内外的评价指标体系都体现了多学科融合的趋势，Daniel A. Rodrlguez研究慢行设施环境，包括地形、住宅密度、慢行交通专用道可用性等要素对于慢行出行的影响^[11]；Meghan Winters等构建了包含自行车设施密度、与机动车交通分离度、自行车友好街道连通性、坡度、目的位置密度的指标体系^[12]；李清波利用AHP层次分析法，结合隶属度函数，评价慢行交通系统合理度^[13]；周建琴构建了慢行交通友好程度的评价指标体系，利用模糊综合评价的方法结合数据包络模型建立评价模型并实际应用^[14]；Serge Salat通过对126个城市实证研究梳理出城市设计的160项指标，涵盖了多种计量指标和计算方法^[15]；翟宇佳等对城市设计品质量化模型进行综述，剖析这些模型涵盖的维度和指标项，并对数据来源进行细化分类^[16]。

在评价指标的选取上，本研究以慢行交通与城市设计协调性评价为出发点，对各自评价指标按照可量化原则进行对比筛选，从控规中的土地利用指标与城市设计指标、城市设计角度的控规开发强度控制指标等多方面切入进行分析，同时借鉴国内外相关评价指标体系，最终构建面向城市控规的慢行交通与城市设计协调评价指标体系如表 1所示，各项指标的计算方法见表 2和表 3。

2 熵权-TOPSIS模型建立 2.1 TOPSIS方法基础理论

TOPSIS方法的基本原理：假设有m个备选方案(评价对象)及n个属性(评价指标)，将该多属性决策问题视为n维空间中的m个点构成的几何系统，构造正、负理想点，即最优、最劣方案，分别计算各个备选方案与正、负理想点之间的欧式距离，从而得到接近正理想点和远离负理想点的相对贴近度，以此作为评价优劣的依据^[17]。

2.2 慢行交通与城市设计协调评价的熵权-TOPSIS模型建立 2.2.1 确定正、负理想解

TOPSIS方法的核心是正、负理想解的确定。通常采用在归一化的原始矩阵中，找出有限方案的最优和最劣方案，作为正、负理想解。

在协调评价指标体系中，其值越小越好的指标称之为成本型指标，越大越好的指标称之为效益型指标。以最优方案(正理想解)为例，方案中包含了所有指标，其中成本型指标取所有评价方案中的最小值，产出指标则取所有评价方案中的最大值，以此构造最优方案；相反则可构造最劣方案(负理想解)。

本研究构建的慢行交通与城市设计协调评价指标体系中，成本型和效益型指标的分类如表 2和表 3所示。

2.2.2 熵权-TOPSIS模型建立过程

根据TOPSIS方法的基本原理，基于已构建的指标体系，建立如下慢行交通与城市设计协调评价的TOPSIS模型^[18]：

(1) 假设评价对象有n个街区，协调评价指标体系包含18个指标，原始数据矩阵如下：

(1)

式中，x_ij为第i个街区的第j个指标值，i=1, 2, …, n, j=1, 2, …, 18。

(2) 对原始数据规范化处理，得到规范化矩阵如下：

(2)

式中，，i=1, 2, …, n, j=1, 2, …, 18。

(3) 考虑各个指标的权重，得到加权的规范化矩阵如下：

(3)

式中，z_ij=y_ij×ω_j, i=1，2，…, n, j=1, 2, …, 18;ω_j为第j个指标的权重。本研究采用熵权法计算指标的权重，其计算步骤如下：

① 构建判断矩阵

对n个街区进行评价，包含18个评价指标，相应的指标值为x_ij(i=1, 2, …, n; j=1, 2, …，18)，从而构建判断矩阵R=(x_ij)_n×18。

② 标准化处理

将评价指标的判断矩阵进行标准化处理，得到标准化判断矩阵B=(b_ij)_n×18(i=1, 2, …, n; j=1, 2, …, 18)。

对于越大越好的指标(效益型指标)：

(4)

对于越小越好的指标(成本型指标)：

(5)

式中，x_ij为第i个街区的第j个指标值；x_min为第i个街区的第j个指标的最小值；x_max为第i个街区的第j个指标的最大值。

③ 确定指标的熵

根据熵的定义，可以确定第j个指标的熵值为：

(6)

式中，，表示第j个指标下第i个街区指标值的比重。当f_ij=1时，f_ijlnf_ij=0，与熵所反映的信息无序化程度相悖，不符合实际，因此对f_ij进行修正，将其定义为

(7)

④ 计算指标的熵权

(8)

各个指标的权重满足。

(4) 正、负理想解的计算方法为

从而构成最优方案Z⁺=(z₁⁺, z₂⁺, …, z₁₈⁺), 和最劣方案Z^-=(z₁^-, z₂^-, …, z₁₈^-)。

(5) 计算各个街区分别与最优方案和最劣方案的距离：

(9)

(6) 计算各街区与最优方案的相对贴近度：

(10)

C_i越大，表明第i个街区越接近最优水平，即慢行交通与城市设计协调程度越高。为确定街区的慢行交通与城市设计是否协调，需对相对贴近度的取值范围(0-1)进行协调状态等级划分，划分标准参见表 4。

达到三级及以上的评价结果，认为该街区的慢行交通与城市设计协调。

3 实例分析

选取河北省邯郸市控制性详细规划中南湖区(编制单元)的12个街区(管理单元)作为应用案例。南湖区的街区划分(NH01-NH12)如图 1所示。

3.1 数据获取

根据调研所得的相关控规文件，结合指标的计算公式，从中获取所需数据，并分别计算12个街区的18个评价指标的规划值。计算结果汇总如表 5、表 6所示。

3.2 评价结果及分析

TOPSIS方法对评价街区和评价指标的数目没有特殊要求，因此可将指标值直接代入模型计算。应用TOPSIS方法之前，通过熵权法计算各个指标的权重，其结果见表 7和表 8。

将表 7、表 8中各指标的权重值以及原始指标数据代入TOPSIS模型，利用MATLAB软件计算，得到南湖单元12个街区的相对贴近度，见表 9。

(1) 协调性评价结果分析

依据协调状态等级划分标准，12个街区的协调状态判定如表 10所示。

因此，只有NH03街区、NH05街区、NH08街区、NH09街区、NH12街区的慢行交通规划与城市设计方案是协调的。但从整体来看，只有NH09街区达到了四级，其余协调的街区均为三级，说明南湖单元的慢行交通与城市设计整体协调程度较差。

(2) 评价模型适用性分析

NH08、NH10等街区评价结果相对较差，分析认为这是因为街区几乎只有绿地和水域，而同样是绿地功能街区的NH09街区还涵盖了其他建设用地及交通用地，用地布局相对合理，更适宜发展慢行交通。

此外，NH06街区中居住用地占了很大面积，而其他功能用地比例很小，导致了该街区的用地混合度相对较小。同时，NH06街区的北边界和东边界均为快速路，导致了慢行路网的阻断，大大降低了路网连通性。所以，NH06街区得到较差的评价结果比较符合实际情况。

由此，评价结果相对于实际情况具有合理性，表明基于熵权的TOPSIS协调性评价方法在城市控规层面的慢行交通与城市设计协调性评价上较为适用，指标的选取有效。

4 结论

本研究构建了单元控规层面的慢行交通与城市设计协调评价指标体系，采用熵权-TOPSIS模型对慢行交通与城市设计的协调性进行评价。实例计算结果证明选取指标及模型在协调性评价方法上是合理可行的。在今后的应用中，可以针对模型的使用情况进一步改进，具体从以下几点进一步完善和深化：

(1) 改进距离公式：由于基本TOPSIS模型所采用的欧式距离计算自身的局限性，可对其公式加以改进，如采用广义马氏距离^[19]，尽量消除量纲的影响；

(2) 消除逆序现象：TOPSIS方法计算得到的相对贴近度会随着正、负理想解的改变而发生变化，为消除理想解改变引起的逆序现象，可采用绝对理想解，即取评价对象各指标理论上所能出现的最优状态和最劣状态的极限值。