传统城市规划管理和实践一般采用“诊断”与“治疗”一体化的模式，侧重规划决策和实施效果，但对寻找问题、诊断问题和解决问题的过程缺乏关注[1]。应构建诊断框架，准确识别老旧小区配套设施存在的问题，针对性地提出更新策略，改造提升老旧小区居住品质，经济高效地更新老旧小区。1基于空间数据分析的配套设施适配度诊断框架1.1技术框架及数据获取针对老旧小区更新，生活圈理论和空间数据分析都已成为研究热点。基于“15 min社区生活圈”（以下简称生活圈）的相关规划导则及技术标准[2]已逐渐运用到老旧小区更新之中，如广州、厦门、上海等城市均提出了15 min步行可达的更新目标。根据《社区生活圈规划技术指南》（以下简称《指南》），生活圈是从居民日常需求出发，以15 min步行可达为空间尺度配置教育文化、医疗卫生、为老服务、商业服务、娱乐休闲、体育健身及交通站点等配套设施。相关学者以《指南》为对比标准，基于空间数据从两个角度进行研究[3-5]。一是以配套设施为中心，在识别设施的种类和规模的同时，估算其15 min步行时长的服务范围，针对问题提出更新策略；二是以小区为中心，判断居民15 min步行范围内配套设施是否存在缺失，再针对性地提出解决对策。生活圈理论研究是在不考虑路网及道路的理想条件下，按照1.2 m/s平均步行速度计算设施15 min步行可达范围，表现为一个半径约为1 000 m的圆。在城市环境中，15 min可达范围根据道路变化呈现不规则形状。山地城市道路因适应高差变化而出现坡道、梯步等不同道路形式，步行速度会随之变化，导致居民15 min步行可达范围进一步缩小。15 min步行时长的可达距离一般取决于步行速度和步行路线。步行速度会因研究个体的年龄、性别、健康情况等情况及出行目的、路径情况等因素而出现差异。既有研究多从地图开放平台获取地理信息数据，但由于地形地貌复杂，山地环境的真实步行路网数据经常缺失，且较少考虑步行速度的变化，传统基于步行时长的步行可达范围研究方法在山地城市并不适用。亟须构建山地步行速度估算模型并结合实际调研后修正的步行路网对15 min步行时长实际可达距离进行估测。以高德地图开放平台、百度地图开放平台和谷歌地图开放平台提供的数据为基础数据源，通过Python程序调用平台API接口，获得矢量路网、配套设施布点种类和步行路线等数据。通过实地调研补充修正配套设施布点、设施规模及实际步行路径。通过构建的山地步行速度估算模型，选取居住区中的住宅点，对到达配套服务设施的步行时长及15 min可达距离进行估算，并与平台数据获取的配套设施15 min可达距离进行对比验证。步行时长测度的结果与《指南》和大数据步行时长进行适配度诊断对比，识别现状问题，为更新策略的提出做好前期诊断。整体技术框架如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.030.F001图1整体技术框架1.2研究对象及步行线路以山地老旧小区秋水长天小区为研究对象。小区位于重庆市沙坪坝区沙北街社区，建于2000年初，占地面积约4.14 hm2，共有9栋16~45层的住宅楼，常住人口约6 000人。小区内部有近70 m的高差变化，其外部与社区中心也有近30 m的高差，是典型的山地垂直高密度老旧小区。通过数据抓取与实际调研对比发现，小区对外出行交通只有城市次干道沙滨路和支路松林路，无法直接到达社区中心，小区居民要到达社区中心只有一条步行道。由于地形高差无法识别和小区内部路网缺失等技术问题，在利用开放平台获取步行线路时，缺失实际步行路线，如百度地图无法获取小区内部高差变化及路网情况，无法按照车行交通进行步行路线规划；可识别步行路线，但无法识别高差的变化，导致步行时间与实际情况存在较大差异；可识别高差变化，但无法识别小区内部路网，导致与实际步行路线有差异。在山地地区存在数据与现实情况不一致时，将导致步行时长的估算不准确，无法准确找到老旧老区配套设施存在的问题。2配套设施要素诊断2.1配套设施空间布局诊断根据《指南》将配套设施分为八大类，并按步行可达时间分为5~10 min生活圈和15 min生活圈两个圈层。统计通过Python程序调用平台API接口获得的配套设施布点结合实地调研可发现，在设施种类方面，除养老设施有所缺失，其他配套设施均符合《指南》要求；在设施规模方面，设施规模较《指南》要求普遍偏小；在设施空间布局方面，小学、中学、菜市、银行及公交站点等15 min生活圈配套设施集中在社区中心，幼儿园、超市、药店及运动场地等5~10 min生活圈配套设施分布在小区内部或附近小区。配套设施空间布局如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.030.F002图2配套设施空间布局示意2.2配套设施步行可达诊断基于开放平台获取的空间路线，以不同配套设施距离最近的小区出口为步行起始点，按照1.2 m/s的平均步行速度，居民从小区出入口出发，基本可在《指南》要求的时间内到达相关配套设施。但小区不仅对外有高差变化，内部也有地形变化，因此小区不同住宅楼到达小区出入口还需要一定时间，所以根据大数据计算的步行时长不准确。3基于山地出行速度的步行可达诊断3.1模型构建基于地形的水平和垂直分量提出的Naismith法是对个人上山的坡度及速度规律进行探讨。针对未研究的下坡速度，Langmuir模型对Naismith法则进行修正，即速度根据地形陡峭程度而变化[6]。参考人们在下坡运动产生的规律，继续对Naismith法则进行优化处理，提出适用于步行上下坡运动中行人步行速度与坡度的数理模型：1v=a+bm+cm2 （1）式中：m——坡度（坡度角的正切，指坡面的垂直高度与水平宽度的比值），|m|0.35，即坡度角在±19.3°范围内[7]。a、b、c——步行时间系数，a=0.75 s/m，b=0.09 s/m，c=14.6 s/m。Tobler徒步模型是基于斜率的指数函数确定徒步速度，主要描述步行、山坡和时间之间的关系，使用0.6的修正系数描述徒步时斜加速度[8]。V=6×e-3.5dhdx+0.05 （2）式中：V——步行速度；dh——为山坡高度；dx——斜坡底长。综合既有模型，引入地形成本模型，构建山地步行速度估算模型：vα=dhdx+0.05vcosα×β+C （3）式中：vα——不同坡度步行速度；α——坡度；β——梯步折算率；C——下坡固定系数，取0.2 m/s；v——正常的步行速度，取1.2 m/s。平地及缓坡的步行速度估算：坡度小于等于6°的缓坡，vα=1.2 m/s，等于平地步行速度。基于坡道的步行速度估算：大于6°的坡道，β为梯步折算率为1。基于梯步的步行速度估算：按单位时间的步数计算，上下台阶速度一般为90~100 步/min。按单位时间的路程计算，上下台阶平均速度一般为0.5~0.67 m/s。当步行路为梯步时，β取0.8。3.2诊断结果选取距社区中心较远的9栋和1栋，估测小区居民到达配套设施的步行时间。根据山地步行速度估算模型，计算不同步行路径段的步行速度，以获取具体步行时长。位于小区正门的9栋，其居民步行路线途经所有地形点，与相距离较远的菜市、中学和小学有约5~7 min的距离；位于小区最北部的1栋，其居民步行路线通过小区内部坡道直接从第二个地形点开始，其15 min可达距离较9栋略小，到达社区中心约需要20~25 min。4问题识别及更新策略4.1基于适配度诊断的问题识别（1）配套设施步行可达较差。通过山地步行速度估算模型计算不同路径下的步行速度，并带入真实步行路线以获取的小区居民15 min步行可达距离，与基于大数据所得的配套设施步行可达诊断结果存在较大差异，特别是15 min生活圈的小学、中学和大型菜市，均存在15 min无法到达的问题。后者没有考虑地形和交通方式变化步行速度的影响，无法准确估测出步行时长。没有将小区内部路网耗时纳入诊断范畴，也导致诊断结果差异。（2）配套设施规模偏小。设施规模较国家或地方标准偏低，无法满足居民日常需求。（3）步行路线品质较低。小区的步行路线多是35°~45°的梯步，且年久失修，对居民的出行安全及时间有极大影响。4.2设施配套适配更新策略（1）增设扶梯，改善缩短步行时间。小区出行时长不达标，是因为高差变化过大。小区内设有一个观光电梯，但电梯容量太小，无法满足高密度人口的出行需求。可考虑设置自动扶梯或电梯，减少人们步行时间成本，提高可达性。（2）社区配套设施联合。联合相邻的小区，打造开放街区，结合道路进行横向15 min生活圈配套设施共享，降低地形对生活圈规划的影响。（3）步行空间生态品质提升设计。在保留山地小区原有特色的基础上进行改善，对步行空间进行优化，如设置夜间照明设施、青苔清理等出行安全措施，可利用转角空间设置石桌等小型休息场所，针对老年人等弱势人群进行空间填补。5结语围绕15 min步行时长，通过构建山地步行速度估算模型，基于地图开放平台数据、实地调研数据和互联网地图算法等数据及技术方法，诊断复杂地形下的15 min实际步行尺度与规划尺度是否适配，以揭示山地老旧小区更新需要注意的问题，为优化公共资源的空间投入和布局提供决策参考，推动山地旧区的地域化和精细化更新。后续研究应针对老人、儿童等弱势群体的近距离步行要求，对多类型、多尺度的山地老旧区进行对比分析。