[发明专利]一种基于单位距离步行舒适度的城市步行路径规划方法

权利要求书

1.一种基于单位距离步行舒适度的城市步行路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构造单位间隔点

利用Arcgis的构造点工具，设置点的间隔距离，形成以规定间隔均匀分布在步行路径上的单位间隔点；

2)打断步行路径

以步行路径数据为基础，采用Arcgis的叠加分析模块，通过相交分析，在步行路径相交处形成相交点，得到相交点数据；利用相交点数据和步骤1)得到的单位间隔点，基于Arcgis的数据管理工具包中的按位置选择图层工具，剔除在相交点规定范围内的间隔点，形成调整后的单位间隔点数据，利用Arcgis的点处分割线工具，用调整后的单位间隔点均匀地打断步行路径，生成单位距离步行路径；

3)确定单位距离步行舒适度评价指标体系

考虑活动人群对步行环境的体验需求，以及数据的可获取性和可量化性，从不同角度选取多项评价指标，再根据指标对步行环境的影响程度确定不同指标的总评价分值，并根据同一指标中，参与计算要素的影响比重确定不同层级的分值，形成多层次的指标评分标准；

通过以下步骤确定单位距离步行舒适度评价指标体系：

3.1)考虑活动人群对步行环境的体验需求，以及城市规划设计数据的可获取性和可量化性，并从步行环境的安全性和舒适性角度选取六项评价指标，包括：地下车库出入口密度、道路交叉口密度、天桥密度、公共空间覆盖度、林荫率和遮阴率；

3.2)根据评价指标对步行环境的影响程度确定不同指标的总评价分值，并根据同一指标中，参与计算要素的影响比重确定不同层级的分值，形成多层次的指标评分标准；其中，安全性评价的指标总权重为54分，各项指标权重均为18分，其评分标准主要考虑是否存在影响甚至是威胁步行者生命安全的要素，若是正向指标，存在要素则赋予18分，不存在要素则赋予0分，而负向指标反之；而舒适性评价的指标总权重为36分，各项指标权重均为12分，其评分标准主要考虑参与计算要素的覆盖长度，若是正向指标，按照覆盖长度占比25％、50％、75％为分割点，分别赋予3分、6分、9分、12分，而负向指标反之；

4)建立舒适度评价模型，计算得到单位距离步行舒适度综合评价分值，即单位距离步行舒适度；

基于Arcgis的模型构建器，运用数据管理工具包与空间分析工具包，设置各工具的参数，并通过数据连接符连接各项评价指标计算流程，建立舒适度评价模型，计算得到单位距离步行舒适度综合评价分值，即单位距离步行舒适度；

各项评价指标计算公式如下：

式中，S_i为第i项指标的计算结果，L_i为第i项指标中参与计算要素的辐射范围与单位距离步行路径的覆盖长度，L_sum为单位距离步行路径的总长度；

上述单位距离步行舒适度的计算公如下：

式中，C为单位距离步行舒适度，即各评价指标分值的总和；n为评价指标的总个数；F_i为第i项评价指标的分值；

5)确定步行阻抗值

赋予单位距离步行路径基本阻抗分作为步行路径的距离成本，将单位距离步行舒适度与满分的差值作为步行路径的舒适度成本，两种成本累加值作为步行路径的阻抗值；

所述步行阻抗值的计算公式如下：

式中，R为步行的总阻抗值；N为单位距离步行路径的总数；C_L为单位距离步行路径基本阻抗分，即步行路径的距离成本；C_S为单位距离步行舒适度评分的满分；C_i为第i段单位距离步行舒适度综合评分；(C_S-C_i)为步行路径的舒适度成本；

6)确定最优步行路径

以单位距离步行路径的舒适度评价结果为基础数据，采用Arcgis的网络分析模块，通过构建网络数据集和创建路径分析图层，设置步行阻抗值，并基于步行的起点和终点，生成步行最优路径。