Spatial Pattern of the Walkability Index, Walk Score and Walk Score Modification for Elderly

Horak J, Kukuliac P, Maresova P, et al (2022)

Spatial Pattern of the Walkability Index, Walk Score and Walk Score Modification for Elderly.

ISPRS Int J Geo-Inf 11:279.

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abst

Keywords:

Introduction

ウォーキングは健康的なライフスタイルに貢献する。都市住民の十分な身体活動の欠如は、慢性疾患の発症を助長する。身体活動不足は、喫煙に次ぐ慢性疾患の修正可能な危険因子であり、欧米諸国の総死亡率に大きく寄与していることが指摘されている[1,2。人口レベルの身体活動を増やし、身体活動と健康の不平等を減らすことは、政策立案者の関心が高まっている [3,4,5,6。移動能力はアクティブ・エイジングの基本であり [7,8、高齢者にとって、外出 [9,10、社会活動や余暇活動 [10,11など、自立した生き方や自立のために必要な条件である。加齢に伴い、健康の衰えはしばしば実現可能な活動を制限し [12、日常生活活動を行う能力を制約する [11,13。選択肢の数が減る「アクセスの拒否」は、高齢者にとってより大きな問題である [8。しかし、高齢者はかなり多様な社会集団 [14 を形成しており、旅行行動も異質である。多様なライフスタイルや態度（例えば、[15）、自己申告による身体的・機能的能力（例えば、[12,16）など、多くの潜在的な心理社会的要因が、高齢者の旅行行動に影響を与えている。今日の都市は、住民に焦点を当て、複雑な一連の活動を通じて 都市環境を改善することを目指している [3,10,17,18。快適な環境づくりは、住民や来訪者の幸福に欠かせないだけでなく、ビジネスや起業にも相乗効果をもたらす。グリーン政策、自然保護、友好的で安全、かつ健康的な都市 環境への注目の高まりを受けて、地方自治体は、都市中心部 における個人・商用自動車交通を徐々に制限し、歩行者ゾーンを拡 大し、歩行者促進を目的とした施策を採用している。「歩行者優先」は、多くの都市の代表者にとってのキーワードである。「万人のための都市」と、より友好的で包括的な都市環境 [8へのパラダイムの転換は、今や国際的に認知された政策である（例えば、 [1,8,19）。このような改善は、高齢者自身が身体的ハンディキャップを 感じているか否かにかかわらず、大多数の高齢者にプラスの 影響を与える。高齢者では、身体能力が徐々に低下し、突発的な健康問題による時間的制約が頻繁に発生するため、移動の障壁が減少することは歓迎すべきことである。Webberら [7は、認知的、心理社会的、身体的、環境的、経済的という5つの基本的な移動決定要因を設定している。環境要因を扱った研究は、修正可能であり、地域の利害関係者が対処できるため、優位にある。これらの研究は、より快適で魅力的で、高齢者を含む人々がより頻繁に歩く動機付けとなるように、修正または改善することができる住民への環境の提供を示している。多くの研究が、高齢者の「歩きやすさ」にどのような要因が影響するかを検出するために、建築環境の物理的・環境的特性を調査しており[12,17,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30、歩行者のアクセシビリティを改善するための有益な情報を提供している。主に、住宅密度、道路連結性、土地利用ミックスのレベルが高いほど、歩行頻度や自転車利用頻度が高いと報告されている[31,32,33,34。例えば、テリトリーの傾斜 [26,35,36,37、ランドマークの分布 [38,39、ブロックの浸透性 [39,40、機能的な意味合い [39,41、都市構築環境の魅力 [39,42,43,44などである。さらに、都市の構築環境は、社会集団によって知覚や評 価が異なる。45は、リスボンの2つの地区で観察した結果、「大人」 にとっては「良い」歩行者ネットワークの60％以上が、高齢者 にとっては「まあまあ」または「悪い」と分類されたことを記 述している。研究者たちは、都市環境の歩きやすさを評価するための80以上の指標を開発した [46,47,48。これらの指標は、主に人間の知覚（通常は自己申告による主観的な尺度）、都市環境の測定可能な特性（客観的な尺度）、またはその2つの組み合わせに基づいている。これらの手法は、さまざまな設定の異なる空間単位で、 都市の状況を分析する。しかし、どのような近隣の特性も多くの異なる方法 [49で測定することができ、それらの組み合わせは矛盾 [49,50に大きく影響されるため、これらの方法を用いると、関連する 要因の運用に大きなばらつきが生じる。さらに、歩きやすさは、異なる空間単位 [51 や異なる集計方法を用いて評価することができる。指標の中には、地域の状況や／あるいは特別な住民グループの要求に測定値を適合させるために、目標値や重み付けを設定できるものもある。問題は、適切な重み、目標値、距離減衰関数の値をどのように設定するか、また、これらの設定に関連する不確実性がどのような影響を及ぼすかである。本論文の目的は、歩きやすさの指標に関する議論に貢献することである。同一の空間単位について、それぞれ異なるアプローチに基づく2つの主流指標を列挙し、規模によるパターンを比較し、成人集団と高齢者集団の違いを説明し、歩行速度、距離減衰関数、移動目標の重み付けなどのパラメータに基づく評価の感度を評価する。本論文の構成は以下の通りである：背景として、歩きやすさの評価に使用される様々なアプローチと指標のレビューを提供し、2つの主な指標グループを例示する。その後、指標の構成について、目的地、距離減衰関数、重み付け、空間単位、探索半径、妥当な歩行距離に焦点を当てて議論する。第3章では、2つのパイロット都市を簡単に紹介し、WAIとWSという2つの指標の計算方法を説明する。また、適切な修正と新しいソフトウェア・ツールについても説明している。両都市における4つの異なる検索半径に対するWAIとWSの結果が示され、議論されている。チェコの高齢者のためのWSの改良を紹介し、標準的なWSと比較した。最後に、感度分析により、高齢者向けWSの評価に対する異なる設定の影響を調査する。

background

最もよく知られた分析の1つであるEwingとCervero [30は、旅行行動と歩行に影響する歩行環境の5つの次元について概説した。基本的な3つの次元（密度、目的地、デザイン） [52は、後に目的地までのアクセシビリティと交通機関までの距離を加えて拡張された。これらの5つの次元（5D）は、適切な1次元指標を提案するためによく使用され、これらの次元の大部分をカバーする歩行しやすさの複雑な評価を可能にする。密度は通常、世帯/人口密度、雇用密度、商業容積率などの指標で測定される。多様性は、土地利用ミックス（エントロピー指数）、最終的には雇用-住宅比率や同様の比率で表すことができる。デザイン指標には、平均ブロックサイズ、四差路交差点の割合、1平方マイルあたりの交差点数などがある。目的地へのアクセスのしやすさは、旅行の目的地へのアクセスのしやすさを測定する。交通機関までの距離は、通常、出発地から最寄りの公共交通機関（PT）停留所までの最短ルートの平均値として測定される。これらの次元のいくつかが一致すると、5D間の強い共線性が問題となることが多い[48,53。Zhangら[54は、ディメンジョンとスケールの関係が欠落しており、実施のためのガイダンスが欠けていると批判している。しかし、この概念は、歩きやすさに影響を与える主な要因を理解するための確かな基盤となっている。もちろん、すべてのウォーカビリティ指標が5つの次元すべてに対応しているわけではない。著者は、特定の環境（例えば、日陰や騒音[55,56）や特定のグループ（例えば、女性の歩きやすさ[57に対する道路の清潔さ、学校の歩きやすさ[58に対する車両交通の露出度）に強い影響を与える特定の特徴を強調することができる。

通常、歩行傾向に関連する基本的な環境特性は、若者や高齢者などの特別な関心グループ向けに修正される。高齢者の場合、これらの指標は通常、詳細な都市特性（例 えば、[19）に向けてより精緻化され、移動に制約のある 人々にとって様々な障害物や障壁が不可欠な役割を果たすこ とや、転倒の恐れや犯罪への恐れなどの心理的障壁が強調され る。

基本的に、指標は、測定可能な客観的要因、認識（監査ベース、調査）要因、またはこの2つのハイブリッドに基づいて分類することができる。複数の著者によると、客観的な指標は主観的な指標よりも歩行との関連性が強いとされている[59,60,61。本研究では、地理情報システム（GIS）でうまく運用できる客観的尺度に焦点を当てる。

歩きやすさの客観的指標には、主に2つのアプローチがある：

環境（統計）ベースの指標-歩行可能性に関連する地域の都市特性を計算する。環境（統計）ベースの指標-歩行可能性に関連する地域の都市特性を計算する。距離は考慮されず、比率のような一定の相対的な近隣条件の尺度が適用される。

アクセシビリティに基づく指標：選択した目的地までの道路網における移動パラメータを評価する。

3アクセシビリティの枠組み [54,62の観点から、歩行指標は、施設（ローカルアクセシビリティ）および交通アクセスへのローカルアクセシビリティを評価するのに有用である。Zhangら[63は、アクセシビリティに対する近接性の非線形効果と閾値効果、および特定の土地利用変数の有効範囲の特定を強調している。

最も頻繁に使用される環境ベースの歩行しやすさ指標の1つは、Frankらによって開発された歩行しやすさ指標（WAI）であり[64、多数の利用可能な研究[19,28,48,65,66で使用されている。WAIは、連結性、土地利用の不均一性、ショッピングエリア、世帯密度を評価する。

歩行者ポテンシャル指数は、WAIに基づき、住宅密度、交差点密度、土地利用ミックス、目的地密度を評価する。WAIと明確な類似性があるため、結果はWAIの出力とよく似ている[48。

地域社会の比較可能性の向上は、環境保護庁（Environmental Protection Agency）によって開発された全米ウォーカビリティ指数（National Walkability Index）で目標とされている[67。指数の要素には、デザイン、交通機関への距離、土地利用の多様性が含まれる。

通常、各統計指標で評価されるのは、いくつかの都市テクスチャ特性だけである。この方法は、シャノン多様性指数、交差点密度、および地形変数としての平均標高と勾配と組み合わせてアメニティ密度を計算するために、多くの種類のアメニティを探索する新しい総合的な歩きやすさ指数[42で拡張されている。

アクセシビリティに基づく歩行しやすさ指標の代表的なものは、Walk Score（WS）である[65,68。WSでは、9つのカテゴリーから快適な場所への最短経路を検索し、特定の距離減衰関数（DDF）を使用してそれらの距離を評価し、各カテゴリーに重みを適用し、歩行者の条件が悪い場合に結果のWSを減少させる必要がある。WSの利点は、最も重要な目的地の実際のネットワーク・アクセシビリティの評価と、距離減衰アプローチに基づく重み付けシステムである[61。WSは[19,28,42,66,69などでも広く利用されているが、データ不足のため世界的には利用されていない。

WSはまた、ネットワーク距離をユークリッド距離に置き換える[42などの単純化の努力や、急速に都市化している都市[25などの特定の環境により適した式を開発しようという動機付けもあり、様々な修正のスタートラインにもなっている。

歩行者環境指数 [48,65,70、近隣デスティネーション・アクセシビリティ指数 [48,65,71、Pedshed [66,69、Movability指数 [66、歩行者ポテンシャル指数 [48など、ネットワークにアクセスしやすく、客観的で測定可能な要素を含む歩行可能性指数は他にも数多くある。

ネットワークアクセシビリティ指標と近隣の統計的特性の両方を含む混合評価は、Area Walking Potential [4に代表され、9つの重み付けされた目的地カテゴリー（健康、公共交通、教育、オープンスペース、社会・文化、非食品小売、金融、食品小売、雇用）へのアクセシビリティを評価し、近隣の統計的パラメータとして住宅密度と交差点密度を評価する。別の混合指数であるPeel Walkability Composite Index [72は、均等に加重された3つの構成要素で構成されており、最初の構成要素は住宅密度と多様性に特化し、他の構成要素は小売店やサービス店舗、学校、緑地へのアクセスを用いてネットワークのアクセシビリティを評価する。

Conclusions

都市部の歩行環境の改善は、健康的なライフスタイルや個人の幸福を支え、環境汚染を減らし、ビジネス上の利益を増やすなど、数多くのプラスの効果をもたらす。適度な身体活動であり、自己回復の手段であり、社会的接触の自然な媒介者である歩行は、多くの高齢者にとって不可欠である。高齢の歩行者のニーズや希望に配慮した都市環境の改善や適合は、都市の包括性を大幅に向上させる。

歩きやすさの客観的な指標は、都市環境の分析に役立ち、地域の歩行問題を明らかにし、生活環境を改善するための適切な対策を講じるのに役立つ。多くの指標が開発され、多くの場合、地域のアンケート調査の結果によって検証されている。しかし、その空間的な挙動、重要なパラメーターの設定方法、そのようなモデルに含まれる様々な不確実性に対してどのような影響が予想されるかについては、あまり知られていない。

目的ベースの指標の空間的パターンを評価するために、統計ベースの指標を表すAI [64と、アクセシビリティベースのアプローチを適用したWSという、2つの一般的な指標を選択した。両指標は、チェコの2つの都市において、適切な空間単位（半径400mから2414mのバッファ）で評価された。これにより、結果を比較し、これらの指標のパターンを探ることができた。緩衝地帯の配置の違いによる影響は調査していない。OSMデータと自由に利用できるネットワーク・サービスを使用して、Walk Scoreを計算するための新しいソフトウェア・ツールが開発された。高齢者の要件によりよく対応するために、WSの新しいバリエーションが設計され、列挙された。このツールは[91で入手可能。WSの標準的なDDFは、推奨歩行距離に応じて関数の急勾配と範囲に影響するβ係数の設定を変えた累積ガウス関数で代用されました。また、歩行速度の違いや目標値とその重みの設定を変えることで、地域の状況や個人のニーズにWSを適応させることができました。感度分析の結果、歩行速度とβ係数が歩きやすさの評価に与える主な影響が明らかになった。

両都市のWSの評価から、約40％の住民が満足のいかない歩行条件のために自動車に依存している可能性が高いことがわかった。

比較可能なWAIとWSの評価を合同で分析すると、各指標で異なる空間パターンが示され、WAIは半径が小さいほど（約800mまで）良い結果を示すが、WSは半径が大きいほど（800m以上）良い結果を示す。これらの知見は、半径400～600m [19,26,51,80が通常好まれるという先行研究 [19,26,51,80と一部一致している。

歩行距離が短いという制約がある人々にとっては、高齢者に適応したWSの結果は意味がないかもしれない。例えば、公園や自宅周辺を周回するような「目標なし」ウォーキングなどである。このような場合、WAIのような環境ベースの指標の方が歩きやすさの評価には適しているはずである。また、この限界は、ネットワークベースのコンポーネントが、利用できない通常のターゲットと短い歩行距離の組み合わせの結果として過小評価される可能性がある混合指標についても考慮されるべきである。

標準的なWSと高齢者のためのWSの比較では、予想された全体的な歩きやすさの低下が確認されたが、予想外の強度であった。人口の10～15％に相当する約1/3の地点では、WSに変化が見られないため、「標準的な歩行」と「高齢者の歩行」の条件は同じと評価される。オストラヴァの居住地域の約20％、フラデツ・クラーロヴェの居住地域の約17％で、高齢者のWSの大きな低下が記録されており、これはオストラヴァの人口の33％、フラデツ・クラーロヴェの人口の25％に相当する。オストラヴァでは、このような場所は密集した集落を取り囲んでいるか、地理的な障壁のある場所に存在するという特定のパターンが認められた。

本研究の限界に関しては、500mの距離を持つ規則的な格子状のバッファーのみが研究され、異なる配置の影響は評価されなかった。導入された高齢者向けWSは、WSの単純な適応であり、さらなる改良が予想される。明らかに、高齢者の能力、興味、ニーズの一般化から生じる多くの単純化の問題がある。さらに、目的地や歩行傾向は、個人やグループごとに安定したものではなく、時間の経過とともに変化するものである（例えば、季節の変化や加齢の影響による傾向など）。OAP手法と都市環境のメソスケール表現には、さらなる限界がある。

感度分析に使用されるOAP手法は、例えば、目的地の重み付けに関する多重共線性の問題が考慮されない単純な解決策を提供する。モンテカルロ・シミュレーションや分散ベースの手法を用いたより高度な分析によって、重み付けシステムの関係をより深く理解することができるはずである。

現在の評価は、街路の単純なグラフ表現に基づいている。高齢者は、歩行者の状況をより詳細に評価する必要がある（メゾスケールからミクロスケールへの移行）。道路ネットの代わりに、歩道の幅、路面、傾斜、交通量、障害物、休憩場所など、歩行傾向に影響を与えるパラメータを利用して、実際の歩道における歩行者ネットの利用状況を構築すべきである。高齢者の健康のための多要素ウォーカビリティ指数（WIEH） [19のような、このような都市組織の詳細を扱う高齢者のための新しい指数の提案にインスピレーションを見出すことができるかもしれない。このようなアプローチは、データソースにかなり負荷がかかり、フィールド調査を含むさまざまなソースからのデータの統合や補足が必要になることが多い（補足資料を参照）。