【规划广角】体育设施多维度时空供需匹配与优化——以北京市石景山区为例

学术   2024-10-14 18:38   广西  


【基金项目】

国家重点研发计划项目(2023YFC3804802)

【作者简介】

崔 喆,硕士,工程师,现任职于北京市城市规划设计研究院数字技术规划中心。

何莲娜,硕士,正高级工程师,注册城乡规划师,北京市城市规划设计研究院数字技术规划中心主任工程师。

吴兰若,工程师,注册城乡规划师,北京城垣数字科技有限责任公司数据科学部部长。

夏泽涵,助理工程师,现任职于北京城垣数字科技有限责任公司。

张晓东,通信作者,清华大学博士研究生,正高级工程师,北京市城市规划设计研究院科技委副总师、数字技术规划中心主任

摘 要

体育设施的时间属性较强,时空供需失配较严重,需从时空间行为角度对其时空供需匹配进行分析。构建包含总量、时间、空间、项目“1+3”层面的体育设施时空供需匹配程度分析与优化研究框架,提出基于多源数据的体育设施时空供应量测度方法、基于居民体育生活方式的体育运动总量和分项目需求测度与供需匹配分析方法、基于手机信令活动特征的分时段需求测度与供需匹配分析方法、基于循环两步移动搜索法的分空间单元供需匹配分析方法、开放内部体育设施的潜在收益模拟测算方法。使用上述方法对北京市石景山区的体育设施供需匹配进行分析。分析结果显示,该区的人均公共体育用地指标虽已高于《北京城市总体规划(2016年—2035年)》目标,但体育设施时空供需总量,以及分时间段、分空间单元、分项目类型的时空供需间均存在缺口,缺口分别为需求总量的10.3%、16.7%、31.7%、38.3%。在分时间层面,缺口分布在一早一晚,且晨间缺口大于晚间缺口;在分空间层面,新开发区域供给缺口较大;在分项目层面,“三小球”的缺口最大,“三大球”次之。不同程度地开放学校体育设施可弥补总量33%~85%的缺口。

[关键词]体育设施;时空间行为;时空供需;循环两步移动搜索法;手机信令;北京市石景山区

[文章编号]1006-0022(2024)05-0058-10

[中图分类号]TU984

[文献标识码]B

[引文格式]崔喆,何莲娜,吴兰若,等.体育设施多维度时空供需匹配与优化:以北京市石景山区为例[J].规划师,2024(5):58-67.


体力活动极大影响着居民健康,提高城市空间对体力活动的促进性是健康城市研究与实践的核心目标。但并非所有的体力活动都对居民健康起着同样的促进作用,医学研究发现,相对于慢走等低强度体力活动(LPA),只有中高强度体力活动(MVPA)才对心脏病、糖尿病等疾病有预防作用。由于多数MVPA均需要专门场地,体育设施的供给对居民健康有较大影响,应更加关注体育设施的供需匹配问题。

当前对体育设施的分析与规划仅关注空间供需匹配,尚未对体育活动的时间属性做出回应,所设定的空间目标及干预手段与居民体育运动时间目标的关联性弱。因体育运动的耗时相对较长,居民运动频率相对较高,对场地有独占性、排他性,故其时间属性较突出,对居民体育运动的目标要求也多与时间相关,如世界卫生组织建议成年人每周至少进行150~300 min的MVPA或75~150 min的高强度体力活动(VPA),《健康中国行动(2019—2030年)》鼓励每天进行至少30 min的MVPA。但当前对体育设施的分析与规划仍较关注空间,现有研究多关注体育设施的现状集聚特征、可达性与公平性,以及在城市规划实践中设定一系列的体育设施空间指标,并通过各种干预手段改善体育设施的布局,提高其可达性与公平性。显然,局限于空间维度的考量不足以应对当前问题。一方面,虽空间与时间有较强关联,但空间并非时间的充要条件,提高空间供给不一定能使居民运动时间达标。有学者提出调整设施开放时间比调整空间布局往往更为有效,应聚焦居民在时间和空间方面的综合需求,从时间地理学的视角对设施时间供需关系进行分析,并将时间维度纳入设施规划的干预范围,构建时间、空间、人相融合的新型生活圈。另一方面,在存量时代用地紧约束的背景下,在空间层面增设体育设施会面临土地供应的“天花板”制约,不能无限制扩大体育设施用地指标,从时间角度优化体育设施供需关系有较大的现实意义。因此,需创新方法体系,在体育设施的规划建设中更加深入地考量时间要素。

随着具备开放时间信息的精细化建成环境数据的涌现、便携式定位设备的普及,以及算力的爆发式增长,城市时空间研究与规划实践已由早期构建理想模型进行模拟分析的阶段发展至基于多源数据,综合人群时空行为与设施开放时间进行时空间匹配分析的实证研究阶段。但因缺乏测度时空供需匹配的技术方法,当前对设施的时空供需分析多局限在社区等微观尺度,城市总体尺度的设施时空供需匹配研究较少,导致对居民行为整体规律与城市总体时空间供需缺乏有效的认识手段,也缺少有效的总体评价指标支持评估与优化,进而使得时空行为分析无法介入规划主体语境,早期部分学者提出的研究尺度无法从中小尺度社区拓展至更大范围的问题仍然存在。

针对上述问题,本文基于时空间研究视角,使用时间计量单位统一测度体育设施需求与体育设施供给,并将其作为衡量二者匹配程度的标尺,提出体育设施时空供应量与体育设施时空需求量的测度方法,从总量、空间、时间、项目“1+3”层面构建了体育设施时空供需匹配程度的分析框架,并以学校体育设施向社会开放情况作为研究对象,提出了开放内部体育设施潜在收益的模拟测算方法,最后以北京市石景山区为案例地进行了应用。


1 体育设施时空供需匹配分析方法


1.1 研究思路与框架

本文的研究思路基于“时间资源”概念而来。时间地理学认为时间和空间都是一种资源,人在一定时间和空间内的存在意味着这种资源的消耗,可以通过“空间时间化”(Timing Space)的方法度量设施开放时间,以进一步测算时间资源。在方法层面,有学者提出可基于时间这一统一计量单位对生活方式进行测度与比较,也有学者给出了测度时间资源供给和时间资源需求的方法。

须注意到,体育活动的空间多样性,以及不同体育设施的公共性差异与承载力差异,增加了通过时间标尺测度居民体育运动需求与体育设施供给匹配程度的难度:①体育活动场所存在空间多样性。体育活动不仅发生在独立占地的公共体育用地上,还可在非独立占地的体育设施(如健身房)、配套体育场地(如学校操场)、其他用地(如绿地、街道)进行。②不同体育设施存在公共性差异。部分体育场地因其项目高危、小众(如射击、场地自行车等),或主要定位为非大众健身(如体校训练场地、大型赛会设施等),往往不承担或仅部分承担群众体育活动。③不同的体育设施存在承载力差异,如高尔夫球场单位面积承载的运动人数很少,游泳馆、篮球馆等设施单位面积承载的运动人数较多。针对上述问题,本文提出借鉴Meta方法思路,通过综合既有文献数据计算不同类型体育运动在各年龄段居民总体育活动中的分担率,排除无需专门体育设施的体育运动需求。本文还提出通过人数承载力定义设施服务规模的方法,相较于空间规模能更准确地描绘真实状态。

居民体育运动需求与体育设施供给的匹配关系在时间、空间、运动项目等多个维度上可加以分解,分解之后的结果与总量供需关系之间可能会出现“合成谬误”,即分解到各时间段、各空间单元、各项目类型的体育设施时空间供需差异之和可能会远大于总量的时空间供需差异之和。为更精细地考察多维度供需匹配情况,本文在总量匹配的基础上,从时间、空间、项目3个维度对体育设施时空间匹配情况进行分解。

综上,本文提出体育设施供需匹配分析框架(图1)。该框架从供给侧、需求侧出发,对体育设施时空供需的总量、空间、时间、项目匹配程度进行分析,基于此可支持时空行为规划。

图1 研究框架


1.2 体育设施时空供应量测算

构建体育设施时空供应量指标,以时间单位测度体育设施的时空供应量。该方法将传统的面积指标替换为承载力指标,做到了空间时间化,并可解决不同体育设施存在公共性与承载力差异的问题。体育设施时空供应量由根据运动项目类型与体育设施空间面积综合确定的峰值承载力和体育设施开放时间、天数共同确定,公式如下:

测算体育设施时空供应量的瓶颈在于需排除专业队训练、大型集会、设备维护等时间,测算设施的真实开放时间。基于手机信令对体育设施的日客流量进行分析,识别异常客流日期。如图2-a所示,图中示例设施在红色虚线后出现了客流量异常偏低的现象,且无之前在每周六、日出现客流峰值的节律性变化,判断其为关闭状态。进一步根据用户属性、用户活动路径、用户来源等剔除其他用户,保留健身用户。最后汇总全年每日开放状态,计算体育设施时空供应量。如图2-b、图2-c所示,圆柱截面代表空间,长度代表时间。体育设施在一定时间范围内存在绿色(正常开放)和红色(暂停开放)两种状态,图中绿色段圆柱的体积代表体育设施时空供应量。

图2 大型体育设施时空供应量测算方法


1.3 体育运动需求测算与供需匹配

由于通过调研等方法获得研究地居民的时空行为特征与体育运动需求的数据偏差较大,获取难度较高,覆盖范围较小等,本文提出了通过大数据获取居民需求特征的方法。

1.3.1 体育运动需求总量测算与供需匹配

根据健康指南要求,根据研究区居民数量测算体育设施时空需求量。部分体育活动(如登山、跑步等)不需要专门体育设施支持,应将其份额剔除。根据不同人群每天进行不同运动项目的时间,得到需要体育设施支持的运动项目在不同人群中的分担率,公式如下:

1.3.2 分时段体育运动需求测算与供需匹配

通过分时供需曲线测算时间供需差异(图3),图中横轴为一天之内的时间,纵轴为体育设施时空需求量及供给量。可基于居民活动日志数据或手机信令数据,绘制居民在不同时间段进行体育运动的需求曲线(红色曲线)。根据各体育设施对公众开放时间信息,可计算各时段体育设施供给量,绘制供给曲线(蓝色曲线)。每天的体育设施供需差异即等于图中需求曲线高于供给曲线的部分(红色阴影部分)的面积。

图3 分时段体育设施时间供需差异计算方法

1.3.3 分空间体育运动需求测算与供需匹配

通过测算居民居住地空间可达范围内体育设施时空供应量与该居住地居民体育设施时空需求量间的差异,可更准确地测算识别不同地区居民日常生活圈内的体育设施供给缺口。但某一设施可服务多个地区的居民,某一地区的居民也有多种体育设施的选择,这一问题需通过“多对多”分配求解。较常用的求解方法为两步移动搜索法(Two-step Floating Catchment Area Method,简称“2SFCA”)。这一方法考虑到了实际可达路径与供给、需求规模,可较准确地评价可达性约束下的供需关系,应用较为广泛。但体育设施资源的分配存在“封顶”约束,即居民每天的体育锻炼时间不可能无限制地延长,且从惠及更多居民的角度考虑,当分配到居民的体育设施时空资源达到居民每日“封顶”目标后,剩余的资源就可分配给其他居民。2SFCA未考虑到这一“封顶”需求,需进行改进。

为实现“封顶”分配的目的,本文提出循环两步移动搜索法(图4)。这一方法将2SFCA中供应—需求的单次对接变为多次循环,在每个循环中,对每个需求点指定一个最近设施点,然后分两步移动搜索:在由设施点出发的第一步中根据可服务需求点的数量计算可分配给每个需求点的最大供给量;在由需求点出发的第二步中按照每个需求点的最大供给量与实际需求量确定实际分配量,当需求点的需求均被满足后,即会在下一轮循环中被剔除。这一方法可对“封顶”分配情景进行仿真模拟。除体育设施外,该方法还可推广到消防、人防、应急等所有具有“天花板”设施上限需求的领域。在体育设施时空供需匹配计算中,根据相关文件、规范要求,确定距离阈值为步行15 min距离。

图4 循环两步移动搜索法算法流程

1.3.4 分项目体育运动需求测算与供需匹配

根据各年龄段群体不同体育项目的分担率,叠加研究区内居民的人口年龄结构,可进一步得到各运动项目的体育设施时空需求量。分项目的体育设施时空供需差距即为各项体育运动项目的体育设施时空需求量与供给量的差距之和。


2 北京市石景山区体育设施时空供需匹配分析


2.1 研究区概况及数据来源

石景山区为北京市中心城区“城六区”之一,位于北京市中心城区西部,2020年常住人口为567 851人,2014年人均公共体育用地面积位居全市第一,已达到《北京城市总体规划(2016年—2035年)》确定的人均公共体育用地为0.7 m2的目标。

在供给侧,大型体育设施的数据来源于北京市体育局公开的向市民开放公共体育场馆数据,石景山区数据量为4条;市场型体育设施数据来源于大众点评网站,石景山区数据量为216条;全民健身场地设施数据来源于北京市体育局公开的全民健身场地数据,石景山区数据量为10条。

在需求侧,石景山区居民的分项目体育运动需求根据全国居民体育分担率进行估计,数据来源于近10年33篇文献的汇总结果,这些文献共对27 064人进行了调查。分时段体育运动需求根据北京市部分体育设施分时客流变化进行间接估计,数据来源于智慧足迹2019年3月、6月、9月、12月的手机信令数据。分空间体育运动需求使用百度地图慧眼2020年11月北京市居住人口100 m网格数据,根据石景山区第七次人口普查常住人口总量进行了扩样。


2.2 体育设施总量供需匹配

北京市石景山区体育设施时空供应量与体育设施时空需求量之间存在10.3%的缺口。分大型体育设施、市场型体育设施、全民健身场地设施3类设施测算石景山区体育设施总时空供应量。通过日客流量判断自身客流周期性规律,同期客流变化趋势对比两种方法,基于手机信令测定大型体育设施的实际开放天数。对市场型体育设施和全民健身场地设施,根据数据中的开放日期、开放时间信息计算开放天数、开放时间。石景山区大型体育设施、市场型体育设施、全民健身场地设施的年时空供应量分别为195.1万h、3948.1万h和73.4万h。合并这3类设施,石景山区的体育设施年时空供应量为4 216.6万h。

基于近10年33篇研究文献的调研结果测算各年龄段人群不同体育运动的分担率。剔除各样本中与样本组平均值的差距大于3个标准差的异常值,根据样本组总体男女比例进行加权平均,测得各年龄段人群不同体育运动项目的分担率(表1)。将各年龄段分担率与石景山区各年龄段人口年龄结构叠加(剔除运动习惯与社会面差异较大的0~14岁少年儿童和80岁以上的老年人),并将《健康北京行动(2020—2030年)》提出的“每人每天运动不少于0.5小时”作为人均目标需求量,得到石景山区适龄人口的体育设施时空需求量为4 702.7万h。


表1 全国各年龄段居民体育运动项目分担率

比较石景山区体育设施年时空供应量与体育运动年时空需求量,发现以总量计算,石景山区体育设施时空供需间存在486.1万h的缺口,缺口约为总需求量的10.3%。石景山区的全市人均公共体育用地面积为北京市最高,已高于《北京城市总体规划(2016年—2035年)》设定的2035年目标,但将时间要素纳入考虑后发现,该区虽空间面积达标,但体育设施的空间供给未能有效转换成时间供给,尚不能满足居民的体育锻炼时间需求。可以预测,在设施运营水平相近的前提下,这一问题在北京市其他行政区可能更加突出。


2.3 体育设施分时段供需匹配

在时间供需失配层面,石景山区体育设施供给的全天缺口约为需求量的16.7%。基于智慧足迹手机信令对大型体育设施的分时客流变化情况进行分析,估算居民体育运动分时段需求。通过月客流量变化判断各体育设施手机信令数据的可信度。剔除月客流变化不正常、开放时间较短的大型体育设施,以及专项场馆,最终确定通过奥林匹克森林公园体育园北园、朝阳公园体育中心、常营体育公园、石景山体育中心、老山自剑中心、海淀温泉体育中心、海淀体育中心7个大型体育设施的日分时客流分析北京市居民的体育运动分时需求量特征,以此为基础分析石景山区分时段时空供需匹配关系。

将各时段客流量占全天总客流量的比例进行归一化,将各天的日客流量曲线叠加在一幅图中,单个设施的日客流变化情况如图5-a、图5-b所示,综合结果如图5-c、图5-d所示。可见,北京市居民在工作日7:00—10:00、17:00—20:00“一早一晚”的运动需求更加突出,而周末的体育运动需求集中在9:00—19:00。

图5 北京市大型体育设施日客流变化

根据体育设施数据的开放时间信息,以小时为单位计算每小时的体育设施时空供应量。每小时的体育设施时空供应量为该小时处于开放状态的体育设施的时空供应量之和。因日客流变化存在工作日与周末的区别,计算每周的平均体育设施时空供给量,并与加权平均后的体育设施时空需求量叠加分析,结果如图6所示,图中红色曲线为需求曲线,蓝色曲线为供给曲线,灰色阴影部分为供需存在缺口的时段。在时间供需失配层面,全天缺口约为需求量的16.7%。早晚需求大于供给,供给出现了缺口,且晨间缺口大于晚间缺口;中午供给大于需求,存在一定设施空置情况;具体考察失配时段的项目供给,发现在早晚开放的设施中多数是健身房,群众需求较多的灯光篮球场、灯光足球场、灯光网球场等设施较少。

图6 石景山区各时段体育设施时空供需差异


2.4 体育设施分空间供需匹配

以百度地图慧眼100 m居住格网为基础空间单元,使用循环两步移动搜索法进行体育设施时空需求量的测算,计算过程如图7所示,计算结果如图8所示。

图7 应用循环两步移动搜索法进行供需匹配分析的过程(部分)

图8 石景山区各居住网格体育设施时空供需缺口

以15 min步行可达范围计算,石景山区体育设施时空间供需间存在31.7%的缺口。27.7%的居住网格的体育设施时空供需存在不同程度的缺口,其中17.1%的居住网格15 min步行距离内无体育设施,61.5%的居住网格需求缺口大于50%,21.4%的居住网格需求缺口小于50%。由于体育设施集中分布在建设较成熟、商业设施较密集的古城、鲁谷等地区,而居民的分布较为分散,导致部分居住在偏远地区、新开发地区的居民的体育设施时空需求不能得到满足。


2.5 体育设施分项目供需匹配

各运动项目设施的时空间供给缺口合计占需求总量的38.3%。对体育设施时空供给量按承载体育运动项目类型进行分解,并基于各年龄段人口体育运动项目分担率与石景山区人口年龄结构,按运动项目对体育设施时空需求量进行分解。发现除健身房存在较多的富裕供给之外,其他各运动项目均出现了不同程度的供给缺口,其中乒乓球、羽毛球、网球“三小球”体育设施供需缺口最大。可见,针对适合各年龄段人群,需求量较大的“三小球”项目,应考虑从多方面入手增加其设施时空供给。其次是“三大球”项目,即足球、篮球、排球。“三大球”项目更多的是青年人参与,考虑到中年人、老年人更加偏好无需专门场地的运动项目(如广场舞、健步走等),“三大球”体育设施时空间供给的缺乏会给青年人运动带来更严重的影响。营造青年友好型城市需重点增加“三大球”体育设施时空间供给。


3 体育设施时空间规划策略


借鉴城市时空行为规划空间、时间和行为的三维度框架,本文从供给侧的空间资源规划与时间资源规划,以及需求侧的个体行为干预3个维度提出体育设施时空供需匹配优化策略(图9)。

图9 体育设施供需关系优化挖潜分析框架

空间资源规划指提高体育设施的空间覆盖率,包括建设独立占地设施,以及依托城市灰空间等存量空间进行复合利用。虽然空间规划建设的效果显著,但是如上文所述,在当前存量时代,增加空间资源供给在土地供给方面会受到较多的建设用地开发约束,在资金平衡方面会面临较大的成本压力,因而实施难度较大。

个体行为干预指通过各种政策工具,对居民体育运动行为进行干预。引导性干预措施包括进行宣传引导;发放指定时间的体育消费券;通过政府补贴或行业协会组织等手段设置分时段票价;等等。通过上述手段能让运动者自愿且主动地接受在平峰时间运动的引导,达到体育运动需求“削峰填谷”的目的。强制性干预措施在体育运动领域主要指场所预约,使运动者在正常情况下必须按照约定时段运动,从而提高有序性。

时间资源规划指优化存量体育设施的运营管理,增加其时间供给,包括引导各类体育设施延时开放或24小时开放,以及推动学校、机关、企事业单位内部体育设施向社会公众开放等。增加体育设施时间资源供给需付出的成本包括夜间照明改造、分区护栏安装等硬件成本以及延时开放期间的安保、管理人工成本等,其综合成本相比通过建设体育场馆等手段优化空间资源供给显著较低,而效果相差无几,具有低成本高效益的优势。但部分单位较敏感,开放风险较大;也有部分单位体育设施供给量小,区位与既有设施重叠,开放收益较低,需深入测算分析风险与收益,审慎确定不同单位的开放模式与开放优先级。

学校体育设施资源丰富,分布广泛,对于提升城市公共体育资源供给水平的潜力较大。本文针对学校体育设施,提出了对学校体育设施开放后的时空匹配优化效果进行模拟评估的方法,以及综合测算潜在收益与风险,确定不同学校开放时序的方法,并以石景山区为例进行了应用,石景山区学校数据来源于北京市政务公开惠民便民地图公示的学校点位数据,包括小学、中学(含9年、12年一贯制学校、职业高中)、普通高校,共有62所。根据遥感影像确定学校内体育场地的类型与数量。


3.1 学校体育设施分时开放效果模拟评估

设定3种开放场景,使用本文提出的体育设施多维度时空供需匹配分析方法进行分空间单元时空供需匹配分析,分别模拟评估各种开放情景下石景山区体育设施供需关系改善情况。第一种情景为仅在寒暑假开放学校体育设施,第二种情景为在寒暑假及周末开放学校体育设施,第三种情景为除在寒暑假及周末全天开放学校体育设施外,还在学期中工作日的放学后开放无住宿学校的体育设施。

总量上,在仅在寒暑假开放学校体育设施的情景下,可增加体育设施时空供给159万h,占全区总量缺口的33%。在寒暑假及周末开放学校体育设施的情景下,可增加体育设施时空供给271万h,占全区总量缺口的56%。在寒暑假、周末、学期中工作日放学后开放学校体育设施的情境下,可增加体育设施时空供给413万h,占全区总量缺口的85%。项目上,由于开放的学校体育设施多为篮球场、足球场,“三大球”项目体育设施的供给缺口可得到较大程度的缓解。随着冬奥公园等一批大型公园的建成开放,石景山区对慢跑等无需专门体育设施的项目的支持能力有较大提升。但考虑到不同年龄居民的运动偏好差异,青年群体除慢跑等MPA外,对“三大球”项目等VPA也有较大需求,开放学校体育设施有助于补齐项目短板,满足青年人群的差异化需求,打造全龄友好社会。空间上,由于学校的空间布局与体育设施互补,且分布相对较均衡,可在一定程度上缓解体育设施供给空间不均衡的局面。


3.2 学校体育设施开放时序测算

由于不同场所的区位情况不同、设施容量不同,潜在增加体育设施时空利用供给的收益也会不同。此外,根据场所类型,开放内部体育设施可能带来的潜在风险也有差异,需通过定量模型进行综合评估。首先根据场所内部的潜在承灾体,判断潜在风险,建立可开放场所库,其次定量评估开放潜在收益。

可引入多项指标并使用各分项指标的2范数计算得分,公式如下:

具体的,在对学校体育设施潜在开放收益的分析中,具体选择设施15 min步行范围内覆盖居民人数,以及开放后可增加的体育设施时空供应量两项指标对开放学校体育设施的潜在收益进行综合分析,公式如下:

通过上述潜在收益评价模型定量测算石景山区学校体育设施的开放时序。首先剔除容纳住宿学生的学校,建立第一批次开放项目库。其次,将学校15 min步行范围内覆盖居民人数与开放后增加的体育设施时空供应量两项潜在收益指标归一化后进行综合收益得分计算。应使用二维评价指标,使用平面坐标对计算结果进行可视化(图10)。图中横轴为覆盖居民人数得分,纵轴为潜在体育设施时空供应量得分,散点代表各所学校,综合得分可用各点至原点的几何距离表示。根据潜在综合收益评价结果,将学校划分为两类:一类开放收益相对较小,开放时序可延后(图中红色区域内);另一类开放收益相对较大,开放时序可提前(图中绿色区域内)。

图10 石景山区各学校开放的综合收益评价


4 结论、讨论与展望


4.1 结论与讨论

健康城市强调调控居民健康行为,健康行为又与时间紧密联系,因此健康城市研究急需基于时空大数据的时空间行为分析介入。本文从体育设施这一对健康至关重要的设施切入,对时空大数据与时空间行为在健康城市领域的研究做了初步探索。针对体育设施时间供需方面的种种矛盾,本文将时间维度纳入体育设施的考量范围,构建了包括基于时空间行为的体育设施时空供应量与体育设施时空需求量等在内的指标体系,用以统一测度时间与空间、需求与供给,在体育设施的“空间时间化”方面进行了初步探索,在一定程度上弥补了体育运动与体育设施之间的时空鸿沟。这一方法可应用于城市体检评估、体育设施布局规划等工作,为体育设施时空间规划策略提供了定量支撑。本文构建了“1+3”层面的体育设施时空供需匹配程度分析与优化研究框架,提出了总量、分时间、分空间、分项目的分析方法,提出了基于多源时空大数据的分时段体育设施供需匹配分析方法;基于循环两步移动搜索法的分空间单元供需匹配分析方法;开放学校体育设施的潜在收益模拟测算方法;等等。

以石景山区为案例进行应用,发现该区体育设施时空供需总量、分时间段、分空间单元、分项目类型均存在缺口,缺口分别为需求总量的10.3%、16.7%、31.7%、38.3%。这一分析结果进一步提示,空间达标不意味着时间达标。石景山区是北京市人均公共体育用地最高的行政区,也是少数达到《北京城市总体规划(2016年—2035年)》人均体育用地目标的行政区之一,若将时间要素纳入考虑,该区虽空间面积达标,但不能实现居民每日0.5 h的体育锻炼时长目标。其原因是:一方面,该区的场地自行车馆、击剑馆、射击馆等专业体育场馆对全民健身的支持作用有限;另一方面,该区体育设施空间供给所转化的时间供给有限,在优化运营组织方面仍有进一步提升空间。由于北京市其他行政区在体育设施空间面积上仍存在较大缺口,时间供需不匹配的问题可能更加突出。开放学校等内部体育设施可较大程度弥补体育设施时空供需缺口,尤其是“三大球”项目体育设施的缺口。


4.2 展 望

未来可在下列领域进行深入研究:

(1)针对更多类型的设施与行为探讨时空间供需关系。较多行为没有一定的达标性要求,这就要求从社会活动视角探讨行为与设施之间的社会关系。考虑家庭、居民的社会属性与社会关系,从行为视角更加深入地精准识别时空供给与需求。

(2)进一步考虑制约居民体育锻炼的时空因素。除设施供需矛盾外,居民体育锻炼时长不达标也与居民的主观意愿以及时间约束有关。时间约束可能由社会、家庭、职住等诸多因素造成,如长时间通勤与长时间家务劳动造成的“时间贫困人口”,他们在体育锻炼时间上通常也处于“贫困”状态。正如大卫·哈维在“时空之间”演讲中所提出的“特定的社会角色以特定时间里所占有的空间来界定。空间与时间的特殊呈现方式引导了空间与时间的实践,进一步又确保了社会秩序”。在时空间规划层面也需进一步发现居民的时空问题,并通过适当措施解决居民的时空问题。

(3)测度需求的数据与方法仍有进一步精细化的空间。本文使用大数据对居民分时段、分项目体育运动需求进行了测算。大数据反映的是居民在一定供给条件约束下所呈现出的时间与项目偏好。本文通过控制数据采集范围与扩大样本等措施,较大程度接近了真实需求,但仍无法揭示居民内心的纯粹需求。未来可研究大小数据结合的校核方法,进一步精细测度需求。


【注 释】

①体力活动(Physical Activity,简称“PA”)可分为低强度体力活动(Light-Intensity Physical Activity,简称“LPA”)、中强度体力活动(Moderate-Intensity Physical Activity,简称“MPA”)、高强度体力活动(Vigorous-Intensity Physical Activity,简称“VPA”)。中强度体力活动与高强度体力活动统称为中高强度体力活动(Moderate to Vigorous Physical Activity,简称“MVPA”)。根据《美国体力活动指南(第二版)》Physical Activity Guidelines for Americans (2nd edition),LPA为代谢当量(Metabolic Equivalent,简称“MET”)小于3.0的体力活动,包括慢走(速度小于3.2 km/h)、轻度家务劳动等;MPA为MET值在3.0~6.0的体力活动,包括快走(速度介于4.0~6.4 km/h)、打乒乓球等;VPA为MET值大于6.0的体力活动,包括慢跑、搬运重物上楼、参加强度较大的健身课程等。

②中共中央办公厅、国务院办公厅于2022年3月印发的《关于构建更高水平的全民健身公共服务体系的意见》中提出构建多层级健身设施网络和城镇社区15分钟健身圈。

③《城市居住区规划设计标准》(GB 50180—2018)规定15分钟生活圈居住区应配建大型多功能运动场地,10分钟生活圈居住区应配建中型多功能运动场地,5分钟生活圈居住区应配建小型多功能运动(球类)场地。

④数据来源:北京市石景山区第七次全国人口普查公报。

⑤数据来源:《北京市体育设施专项规划(2018年—2035年)》。⑥网页链接:http://tyj.beijing.gov.cn/bjsports/xxcx/sjxz/10944504/index.html。

⑦网页链接:http://tyj.beijing.gov.cn/bjsports/xxcx/zxhdcd/index.html。

⑧因篇幅有限,测算体育运动分担率所使用的近10年33篇研究文献名单请联系作者获取。


新媒体编辑:李木子

审读:邓倩

终审:刘芳

文章全文详见《规划师》2024年05期

体育设施多维度时空供需匹配与优化——以北京市石景山区为例

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