基于GPS技术的小学生放学路径与城市空间结构协同优化策略研究

Recently, more and more public attention have been paid to a series of social problems, such as the evacuation problem in front of primary school，pupils' safety on the way between school and home or on the school buses, and children's safety while staying in activity space during the way. In order to create pupils' safe routes after school and the corresponding urban space, firstly the traffic condition of people and vehicles in front of school (density, trace, and distribution of time series, etc.) when school is over will be made a research via fixed-observation, then the characteristics of pupils' behaviors and routes after school (moving path, distance, speed, and staying density, etc.) will be investigated by using handheld GPS, thirdly the features of main activity space in which children stay during the way home (distribution of the key nodes, spatial factors, children's staying time and behaviors, etc.) will be also discussed. Overall, we will measure and analyze pupils' whole routes from school to home uninterruptedly through quantitative methods, such as technology of Bayesian Networks, data analysis of GPS and image analysis, etc. And on that basis we will put forward the design guidelines of primary schools' front areas, the optimization strategies of pupils' routes on the way home, the planning guidance of the school districts, and the planning and designing evaluation system of pupils' activity space. Finally, the coordination and optimization strategies between pupils' routes after school and urban space structure will be set up.

近年全国各地伴随小学生放学活动而产生的学校门前区的疏散、孩子的接送、校车安全及学生放学途中滞留活动空间的安全问题，越来越受到社会各界的关注。本研究以营造安全、安心的小学生放学路径及相应的城市空间为目标，首先通过定点行为观察调查小学门前区域放学时的人车流状况（人车流密度及轨迹、时间系列分布等），进而通过手持式GPS调查小学生放学活动路径的特征（移动路径、移动距离、移动速度、停留密度等），最后对途中滞留的主要场所进行调研并分析其特征（节点分布、空间要素、滞留时间及行为等）。研究运用贝叶斯网络技术、GPS行动数据分析、视觉图像解析等定量化的研究方法，对小学生放学从离校到归家的全程行动路径进行持续无间断的计测与分析，并在此基础上建立小学校门前区的设计导则、放学路径的优化策略、学区规划指导意见，以及小学生活动场所规划设计评价体系，最终建立小学生放学路径与城市空间结构的协同优化策略。

近年，小学生放学途中的安全、游憩场所的选择与学区规划等问题，越来越受到社会各界的关注。本课题以营造安全合理、有助于小学生成长的城市空间为目标，运用实地考察、行为统计、GPS行动实验等方法，对放学时段小学生的行动特征，以及学校门前区、归家途中的城市空间等环境特征展开全面考察。.首先，研究者对30所小学放学时段门前区的人流状况进行全程摄像观察，运用场所类型化、核密度可视化、优化实验对比等方法，分析人群疏散、行动趋势及空间要素等对人的密度分布的影响。研究发现，引入型校门在疏散时对城市道路影响较小，直线型校门更具有标识性却往往因无缓冲区而导致安全性减弱；分时疏散可避免放学时段人流聚集的现象，分校门疏散则可有效地分流人群。.其次，运用手持式GPS对4所小学学生放学后的行动进行调研，结合空间句法与GIS空间分析，探究小学生行动模式与城市空间结构的关系。研究表明，被调查学区内小学生平均通学时间为13分钟，平均通学距离为1110米；低年级学生多在家长陪同下通学，而高年级则更倾向于结伴而行。道路沿途的景观空间、交通节点、施工及活动场地等易诱发小学生轨迹发生转折、穿行及迂回等变化。小学生停留行为多分布于城市游憩空间中，低速度行为的密度聚集点较多且呈离散状分布，而快速行为密度点则多聚集于沿途交通空间十字路口位置。小学生的滞留受到空间环境及功能属性，儿童行为心理等多要素的影响。.最终，通过对小学生放学后滞留场所及其行动特征进行调研，运用主成份分析、聚类分析等多变量解析方法，探讨了各年龄层小学生行为与环境特征的关联性。研究表明，在滞留空间中游憩和玩耍是小学生的典型行为，平整的铺地与游玩设施引发小学生的聚集行为，水景空间对其吸引程度最强。研究者提出良好的交通管理、合理的商业布局、科学的节点设置、优质的空间品质都可能成为小学生滞留游憩的影响因素。而平整的场地、可控的视野、安全的设施、秩序的交通、和谐的环境与易达的空间，则构成了针对小学生安全场所的表达。.研究运用多学科交叉的方法，探讨了小学生放学时的行动特征与空间场所的关联性，并从优化门前区设计、完善学区规划及城市空间结构、注重游憩环境设计等方面系统构建了小学生放学路径与城市空间的协同优化策略。研究成果对既有校园场所评价、学区空间结构优化及小学生滞留场所建设具有一定借鉴意义，对于完善小学周边环境规划导则与放学时段的管理措施具有科学的指导意义。