Combining multi-criteria and space syntax analysis to assess a pedestrian network: an application for pedestrian network of Porto (Portugal) and Qazvin (Iran)

Abstract

Walkability is seen as an important concept for sustainable urban development and urban mobility. In urban context, the improvement of walkable areas promote personal, social, economic and environmental benefits to cities and their inhabitants. The main aim of this thesis was to make and evaluate a method to identify and assess pedestrian paths and networks in a central area of a city. The Pedestrian Network Assessment (PNA) Model has been developed as a methodological procedure to assess walkable conditions of streets and to evaluate the connectivity. So, this research describes a Geographic Information System based and integrated model to assess and identify streets as a pedestrian network, by using multi criteria and space syntax analysis. The multi criteria analysis covers a large number of walkable attributes (nine sub-criteria grouped in four main criteria) and a quantitative weight method was used to define the relative importance of the criteria following the experts’ vision. Space syntax was used to evaluate street connectivity. The PNA model was implemented in two cities with different urban morphologies, Porto (Portugal) and Qazvin (Iran). Findings show that in Porto there are few streets providing good conditions for pedestrians and that they are not connected as a network; in Qazvin, streets provide good conditions and they are better connected. In addition, the two case studies (Qazvin and Porto) have been presented to demonstrate the proposed methodology in order to be able to have a comprehensive evaluation of the PNA model under different urban morphologies. Moreover, the Angular Segment Analysis by Metric Distance (ASAMeD) was used to assess the impact of urban morphology of both cities on walking in urban area assessed and the results are compared to evaluate the PNA model comportment. The comparison between the PNA model and ASAMeD approach shows that the PNA model assesses the streets providing better information on walking conditions than ASAMeD. Thus, the Pedestrian Network Assessment Model is an innovative method that can be a useful tool to plan urban streets for pedestrians and to develop spatial relationships in street networks for walking. The PNA model has potential to provide planning guidelines for walkability improvement and to consolidate an urban pedestrian network in the central area of cities. Furthermore, the PNA model can potentially be replicated in other cities in terms of improving the walkability and to promote sustainable urban mobility.

Facilidade de caminhar é visto como um conceito importante para o desenvolvimento urbano sustentável e para a mobilidade urbana. No contexto urbano, melhorar as condições oferecidas para caminhar promove benefícios pessoais, sociais, económicos e ambientais para as cidades e seus habitantes. O principal objetivo desta tese foi elaborar e avaliar um método para identificar e avaliar percursos e redes pedonais numa área central de uma cidade. O Modelo de Avaliação de Rede Pedonal (PNA: Pedestrian Network Assessment) foi desenvolvido como um procedimento metodológico para avaliar as condições de andar a pé nas ruas e a respetiva conectividade. Assim, esta pesquisa descreve um modelo integrado e baseado em Sistema de Informação Geográfica para avaliar e identificar ruas como parte de uma rede pedonal, utilizando análise multicritério e sintaxe espacial. A análise multicritério abrange um número elevado de atributos relacionados com andar a pé (nove subcritérios agrupados em quatro critérios principais) e foi utilizado um método de ponderação quantitativo para definir a importância relativa dos critérios seguindo a visão de especialistas. A sintaxe espacial foi usada para avaliar a conectividade das ruas. O modelo PNA foi implementado em duas cidades com diferentes morfologias urbanas, Porto (Portugal) e Qazvin (Irão). Os resultados mostram que no Porto existem poucas ruas que oferecem boas condições para os peões e que não estão ligadas em rede; em Qazvin, as ruas oferecem boas condições e estão mais bem conectadas. Além disso, os dois estudos (Qazvin e Porto) foram implementados para demonstrar a metodologia proposta de forma a ter uma avaliação abrangente do modelo PNA em diferentes morfologias urbanas. Também, a Análise Angular de Segmentos pela Distância Métrica (ASAMeD: Angular Segment Analysis by Metric Distance) foi utilizada para avaliar o impacto da morfologia urbana de ambas as cidades na forma de caminhar nas área urbana avaliadas e os resultados são comparados para avaliar o comportamento do modelo PNA. A comparação entre o modelo PNA e a abordagem ASAMeD mostra que o modelo PNA avalia as ruas fornecendo melhores informações sobre as condições de caminhar do que a ASAMeD. Deste modo, pode-se dizer que o Modelo de Avaliação de Rede Pedonal é um método inovador que pode ser uma ferramenta útil para planear as ruas urbanas para os peões e para estabelecer relações espaciais em rede. O modelo PNA tem potencial para definir diretrizes de planeamento de forma a melhorar e consolidar uma rede pedonal urbana na área central das cidades. Além disso, o modelo PNA pode facilmente ser replicado em outras cidades, assumindo o pressuposto de melhorar as condições que facilitam caminhar e promover a mobilidade urbana sustentável.