城市居民时空间行为研究与规划应用课件

城市居民时空间行为研究与规划应用内容1.中国城市研究与规划的新背景2.

城市居民时空间行为研究的理论及实证案例3.城市居民时空间行为研究的规划应用探索中国城市研究与规划的新背景人本化社会转型：重视社会建设、关注个人生活质量新型城镇化：以人为核心；集约、智能、绿色、低碳信息化ICT使用、移动性增加大数据与个人行为：实时、交互、行为关联人本城市＋信息城市＝智慧城市1978—2010:中国经济转型2010—2050:中国社会转型传统城市研究与规划的不足：缺乏人文关怀城市研究基于汇总方法与“千人指标”，缺少对微观个体的关注偏重实体空间，轻视行为空间、认知空间城市规划偏重生产空间，轻视生活空间偏重空间规划，轻视时间规划城市管理缺少动态性缺少直接面向居民的服务信息化的机遇：大数据+移动服务大数据关注个体的“人”及其移动性行为理论与方法的重要性陡增从大数据到居民服务：探索新的城市管理与服务方法移动服务为城市规划直接面向居民服务提供了支撑内容1.中国城市研究与规划的新背景2.

时空间行为研究的理论及实证案例3.城市居民时空间行为研究的规划应用探索城市研究方法论的发展萌芽工业革命与快速城市化法德城市思想源流创立快速城市化芝加哥学派欧洲城市社会学转型大都市区发展文化生态学社会地区研究因子生态分析创新城市危机与社会运动行为主义时间地理学结构主义人本主义后现代后现代城市社会后现代主义城市流动空间与信息化社会1920年代以前

1920-40年代

1950-60年代

1970-80年代

1990年代以后

城市区域活动空间休闲空间工作空间居住空间购物空间城市结构自然社会与经济影响城市土地利用活动空间城市空间城市空间结构

城市活动空间

城市研究的行为转向时空间行为研究的理论框架空间行为

城市空间

个人属性因素

偏好(preference)

制约(constrain)

理想的行为空间

显示偏好调查

假设偏好调查

社会经济等因素

理想的城市空间

建构、规划

经济、制度

引导(supply)需求（demand）行为主义地理学：主观认知-偏好-选择时间地理学：时空间利用与客观制约（微观层面）活动分析法：移动-活动系统、时空间预算与实际收支社会学：社会-空间辩证法个人行为规划、社会规划方法论时空间行为研究的理论基础能力制约组合制约权威制约阶段一：引入介绍、特征研究（1990-2000）数据:48小时活动日志调查,1996-1999研究城市:大连、天津、深圳研究方法:描述性统计阶段二：空间分析、数理模型（2000-2010）数据

48小时活动日志，2007研究城市:北京(10个社区)研究方法:统计、可视化与空间分析、地理计算、数理模型等阶段三：多源海量、规划应用（2010-）数据:一周GPS追踪数据,2010、2012研究城市:北京（天通苑、亦庄、颐和园、上地-清河）研究方法:海量数据可视化与分析挖掘时空间行为研究的实证案例km040801200.51.52.53.54.57.512.52035Distanceofshoppingplacefromhome(km)Accumulatedrate:%HolidayWorkingday休闲活动模式（深圳市）购物距离衰减（深圳市）天津、深圳、大连通勤圈层比较大连市居民日常活动时空间结构中国城市居民时空间行为研究实证案例日常活动模式与城市时空间结构居民时空间行为分析：行为的时间分配机理工作日时间分配模型休息日时间分配模型（陈梓烽，柴彦威，2015）居民时空间行为分析：行为的时空弹性（申悦，柴彦威，2015）居民时空间行为分析：建成环境与小汽车出行公共汽车站密度零售商业密度休闲娱乐设施密度餐馆密度居住社区工作地活动空间居住社区工作地活动空间居住社区工作地活动空间居住社区工作地活动空间全体样本16.9618.1515.979.799.467.305.817.035.5917.8631.3720.77汽车出行者17.2617.6615.349.618.446.575.866.685.2518.6930.0419.37非汽车出行者16.7518.5116.429.9210.207.835.777.285.8417.2632.3321.78活动空间的测度社会经济属性居住社区设施密度工作地设施密度活动空间内部设施密度小汽车出行距离（塔娜，柴彦威，2015）居民时空间行为分析：家庭类型与时空行为核心家庭雇佣类家庭扩展家庭家庭战略、劳动的性别分工与行为模式（塔娜，柴彦威，2015）典型政策性住房典型商品房典型单位社区居民时空间行为分析：时空间行为视角的社区分异（塔娜，柴彦威，2015）单位社区政策性住房社区商品房社区底图为城市企业密度（反映就业空间格局）居民时空间行为分析：时空间行为视角的社区分异不同类型社区居民工作活动时空间密度

(Zhang,2012)distancefromhome(km)time城市空间结构变化与居民生活方式转变不同类型社区居民活动密度空间分布（Wang,LiandChai,2013）居民时空间行为分析：时空间行为视角的社区分异居民时空间行为分析：设施供给与行为需求的匹配关系购物活动与零售业设施密度餐饮娱乐活动与餐饮娱乐设施密度郊区化与居民时空行为郊区居民一周通勤时空路径的可视化显示个体活动空间与城区空间叠置分析居民时空间行为分析：活动空间城市中低收入者与非中低收入者的工作活动的时空密度趋势面差值颜色由暖至冷色调表明两者差值由正及负变化，红色表明中低收入者活动时空密度较大的区域，蓝色表明非中低收入者活动密度较大的区域（张艳，柴彦威，2012）(Zhou,2010)不同收入阶层居民一日活动空间分布10:30lowerclass10:30middleclass10:30upperclass20:00lowerclass20:00middleclass20:00upperclass弱势群体生存状况与城市社会结构居民时空间行为分析：低收入群体的时空行为模式内容1.中国城市研究与规划的新背景2.

时空间行为研究的理论及案例3.城市居民时空间行为研究的规划应用探索

城市生活圈规划城市生活时间规划智慧社区规划个人时空间行为规划与居民服务城市居民时空间行为研究的规划应用探索（1）城市生活圈规划的研究背景

以人为核心的新型城镇化建设从外延式走向内涵式生产空间导向生活空间导向强调土地功能关注居民生活质量将居民视为均质整体关注群体间差异性，从居民需求出发北京城市生活空间重构的需求现实需求：居民生活问题突出，提供生活空间支撑规划需求：弥补生活空间规划不足，促进规划内容实施城市生活圈规划的行为研究基础居民时空间行为分析：生活空间研究的重要基础生活空间实质：居民对城市物质空间的利用模式生活空间的表征、测度、解释：基于行为分析居民时空间行为分析内容不同活动的时空间特征及与城市空间的关系不同区位社区的居民活动空间模式城市生活空间体系：城市不同区位、类型社区+各类活动的时空特征中心城区近郊区购物空间休闲空间自家空间工作空间近家域空间远郊区北京居民时空间行为调查2007年2010年2012年全市域范围的不同类型社区城市近郊综合组团典型郊区巨型社区研究案例分布时间样本量调查范围调查形式调查内容2004年113老年人纸质活动日志调查、访谈老年人的社会经济属性、24小时的日常生活活动记录2005年1028消费者纸质问卷调查居民消费行为2007年1119全市域纸质活动日志调查居民的社会经济属性、两天的活动日志2010年100郊区巨型居住区位置感知设备、互动式调查网站、面对面及电话访谈相结合居民的社会经济属性、一周的活动日志及GPS轨迹2012年709上地-清河地区位置感知设备、互动式调查网站、面对面及电话访谈相结合居民的社会经济属性、一周的活动日志及GPS轨迹北京居民时空间行为调查居民时空间行为特征分析与生活空间模式总结时空路径分析核密度分析缓冲区叠置分析模式总结生活圈识别（孙道胜，柴彦威，2013）生活圈层级结构及解读居住小区社区生活圈基础生活圈通勤生活圈扩展生活圈生活圈层级空间尺度时间尺度功能尺度由居住小区及附属设施构成，突破传统居住小区边界短时、多次行为居多，时间节律性弱满足基本生活需求，如散步、锻炼、就餐、买菜由若干社区生活圈及其共用公共服务设施构成时间节律性提高，以1-3日为活动发生周期满足购物、休闲需求，通常依托大型购物设施以居民的通勤距离为尺度，不同的居住区位呈现不同的空间尺度和形态。以1日为周期，工作日期间，该圈层时间节律稳定。满足居民通勤需求，以及发生在工作地周边，或发生在上下班途中的购物、在工作单位周边的就餐活动需求相对较大，往往突破城市建成区范围以偶发行为为主，时间节律性较弱，远距离出行多发生在周末满足居民绝大部分日常生活需求，尤其是周末休闲、探亲访友等活动需求北京城市生活圈规划模式构建（柴彦威，张雪，孙道胜，2015）中心城区近郊区个人事务、日常购物等活动理想模式城市基础生活圈构建模式图工作活动、基本休闲活动理想模式中心城区近郊区城市通勤生活圈构建模式图不同区位的通勤生活圈格局在方向分布上差异较大，体现出城区之间发展定位与发展状况的差异性。针对不同的基础条件与发展要求，或疏导，或配套，或控制，实现通勤生活圈的有序、合理、高效化。北京城市的通勤生活圈示意图工作活动、基本休闲活动理想模式中心城区近郊区城市扩展生活圈构建模式图东北部、东部、西北部与西南部已经初步形成游憩带，但北部、东南部的扩展生活尚不完善。未来应依托北京六环，建成与内城相连通的环城游憩带。北京城市的扩展生活圈示意图西北部生活圈西南部生活圈东部生活圈北京市域生活空间结构图都市区间的通勤生活圈协同都市区间的扩展生活圈协同都市区之间的协同生活圈构建示意图北京都市区生活空间结构图伴随轨道交通的发展，京津冀之间的生活联系增强，南部通勤生活联系密切，北部扩展生活联系密切。城市活动系统：时间机理日趋复杂快速城市化、社会信息化居民移动性增加、时间利用日趋碎片化现行规划体系：重空间、轻时间生产效率：空间导向V.S.生活质量：时间导向难以捕捉城市活动系统的时间机理、难以及时、精细应对城市问题探索时间规划：时空间行为应用的必然方向大数据、动态数据应用于城市规划与管理（2）城市生活时间规划的研究背景WhataboutTIMEinurbanplanning?个人时间家内活动时间家外工作活动时间家外非工作活动时间出行时间城市时间家庭生活时间政府/企业时间设施运营时间交通时间城市生活时间规划空间排斥：设施区位位于居民时空棱柱之外tx固定活动1固定活动2设施时间排斥：设施运营时间位于居民时空棱柱之外tx固定活动1固定活动2设施设施运营时间可利用时间：设施运营时间与居民时空棱柱的重合tx固定活动1固定活动2设施设施运营时间可利用时间城市设施的时空可达性txxoxdtotd固定活动1固定活动2时间预算ts,ets,bxsTx(KimandKwan,2003)(Mareggi,2002)基于时空间行为的城市时间规划框架：方法POI数据GPS-活动日志数据时空路径与固定活动社区周边设施供给设施运营时间计划时间利用模式与机理已有研究基础活动时空制约与通勤时间决策居民整日活动时空路径活动时间节奏与时空分布（陈梓烽，柴彦威，2014）（3）社区综合出行信息服务JourneyplannerMakingPersonalTravelPlanningWork:Practitioners’Guide(DfT,2008)基于移动互联网终端个性化交通出行方案引导居民改变交通行为习惯削减交通量，降低碳足迹时空轨迹分析技术基于活动的交通规划技术个人GPS数据活动日志数据浮动车数据交通基础数据城市设施数据人口普查数据多源时空数据集成数据ETL层服务抽取、转换清理、装载居民出行基础数据库出行行为模式挖掘出行信息发布交通优化政策出行需求分析预测路网状态模拟智慧出行服务系统交通出行行为调查技术智慧出行服务北京上地-清河地区智慧出行应用示范系统出行调查数据：709人，一周浮动车数据：3万辆浮动车路网、公交站点线路、POI多源数据整合社区出行服务示范交通政策支持示范北京上地-清河示范区关键技术示范工程154623社区综合出行信息服务社区周边实时路况：基于出租车实时定位数据（市交通委发布）社区综合出行信息服务社区出行指数：

基于居民GPS出行调查数据社区综合出行信息服务社区出行地图：5、10、15分钟步行可达范围内的设施分布社区交通与生活设施基于出行行为数据、交通路网数据基于网络分析的居民步行可达范围测度步行5分钟、10分钟、15分钟范围内的交通与生活设施社区公交信息查询经过社区的公交站点途经公交线路信息（运营时间、票价、经停站点、线路地图）基于居民时空间行为的智慧社区规划管理模式创新信息化以物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术为手段，在政府、相关产业与居民互联与协作的基础上，通过社区规划、管理、服务等各环节的智能化，提高居民的生活质量。基于社区居民日常生活的系统调查，解剖面向智慧社区管理服务的社区居民日常生活行为感知、需求挖掘、动态规划与个性化信息服务，形成智慧社区规划管理模式创新。

研究内容1：社区尺度多源数据采集、整合与分析①运用信息采集、整合、分析手段，形成社区尺度多源时空数据库与分析技术②为民政部门、街道办事处、居委会等管理组织提供科学化、精细化的社区管理政策决策支持

研究内容2：社区居民行为需求挖掘与社区生活圈规划①基于居民社群日常行为模式与机制，探讨社区生活圈结构②构建基于时空行为的社区生活圈的基本概念及测度方法框架

研究内容3：社区公共服务时间规划管理①分析社区居民日常活动的时空间规律以及各类公共服务设施的时间分配量②挖掘社区公共服务设施的活动时间需求，制定以居民需求为核心的社区公共设施布局与管理优化方案外出活动空间调查（含定位信息）调查区域：天通苑地区，

共10个片区调查时间：2015年4月23日、34日研究背景大气污染问题依然严峻空气污染状况有所好转，但主要污染物浓度仍然偏高；空气污染物的空间分布存在明显的空间差异性；1998-2014空气中主要污染物年平均浓度值变化趋势图2014年空气中细颗粒物（PM2.5）浓度空间分布示意图（资料来源：（《北京市2014年环境报告》）（4）个人时空间行为规划与居民服务：居民健康出行出行、暴露与健康相关关系居民出行是空气污染暴露发生的一个重要环节

需要探究环境-暴露的行为机理暴露是污染源和行为主体共同作用的产物居民出行过程是环境污染暴露发生的重要环节时间和强度深刻的影响居民的暴露状况研究数据：北京市大气污染分布数据日期小时35个检测站点PM2.5浓度（ppm）东城东四东城天坛西城官园…….密云水库2012/10/0900.4540.4280.426…….0.2512012/10/0910.4980.4650.486…….0.252012/10/0920.4970.4710.522…….0.2632012/10/0930.4680.4410.521…….0.2672012/10/0940.4270.4260.439…….0.2712012/10/0950.3790.3830.364…….0.3112012/10/0960.2580.3290.27…….0.3232012/10/0970.1960.2490.2…….0.3112012/10/0980.0850.0950.068…….0.2532012/10/0990.1170.1280.064…….0.2482012/10/09100.0410.0110.003…….0.2382012/10/09110.0030.0030.003…….0.1552012/10/09120.0030.0030.003…….0.0632012/10/09130.0030.0030.007…….0.0032012/10/09140.0080.0090.007…….0.0042012/10/09150.0070.0050.007…….0.0032012/10/09160.0080.0080.004…….0.0032012/10/09170.0060.0030.004…….0.0032012/10/09180.0090.0140.004…….0.0052012/10/09190.0050.0090.009…….0.0032012/10/09200.010.0110.005…….0.0052012/10/09210.0090.0050.007…….0.0032012/10/09220.0080.0080.007…….0.0092012/10/09230.0050.0060.007…….0.003北京市空气质量检测点PM2.5每小时浓度数据示例反距离加权差值北京市空气污染检测点分布图空气污染扩散分布图研究内容：空气污染暴露多维测算（资料来源：郭文伯等，2014）基于个体时空间行为的空气污染暴露动态测度个体污染暴露测度北京市2012年空气污染分布个体出行时空路径方法：健康效益累计计算、时空场景可视化、数量统计研究内容：活动空间与空气污染暴露工作日休息日平均每天平均时长（min）平均暴露浓度（μg）平均时长（min）平均暴露浓度（μg）平均时长（min）平均暴露浓度（μg）暴露总量（μg）工作活动360.3884.2774.