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对学校安全路线项目的投资：大型社区的公共健康福利
玛格丽特.沃特森（公共卫生硕士）安德鲁 L.丹尼伯格（医学博士，公共卫生硕士）
摘要
引言
学校安全路线（SRTS）计划的目的是鼓励孩子用积极的、安全的交通方式去上学。本报告对社区内0.5英里（0.8公里）的学校实施此项目的潜在广泛影响进行了评估。
方法
我们使用了地理信息系统对0.5英里内的公立学校土地面积进行了4项美国人口普查定义的类别的估计：37大城市，428个小城市，1088个都市郡（在大都市统计区包括城市地区国家关系），和2048非都市县。我们利用2000年美国人口普查的数据，估计了县级人口或在人口普查中定义的城市地区水平。
结果
在大城市地区，39%的土地面积是在公立学校的0.5英里内，在小城市地区，有26.5%的土地面积在公立学校的0.5英里以内。估计有6550万人在城市地区可以从SRT项目获益。在非城市地区，1%或更少的土地在0.5英里内有一所公立学校。
总结
结果表明，在城市地区的SRTS项目可以提高步行和自行车的使用环境，目标用户覆盖成人和儿童。投资有助于儿童和成年人的体育活动的增加。
引言
2005年联邦安全、负责、灵活、高效的运输权益法案提出：为用户建立了一个国家安全上学路线（SRTS）项目。2005到2009年间，联邦运输基金将提供6亿1200万美元给州、地方和区域机构以及非营利组织，鼓励中小学生步行或骑车上学。计划至少使用70%，但不超过90%的资金在基础设施相关的项目上，其中可能包括人行道、交通稳定化措施、自行车车道、自行车架的改善［1］。非基础设施相关项目可能包括学生和家长教育，公众宣传活动和交通执法［2］。
改善社区的运动基础设施可以鼓励孩子（和父母陪同）步行或骑自行车上学。体育活动对健康质量的提高有持续影响［3］。如果人们的附近有场地参加体育活动，如果城市设计和土地使用有利于体育活动，则更容易吸引人们进行体育锻炼［4］。SRTS项目人行道、自行车车道结构的改进，可以提供大量的好处给学生和社区。这项研究评估了SRTS项目通过改善街道设施可受益的地区和人口。
方法
我们使用了地理信息系统（GIS）（Arc Map 9.0，ESRI公司，雷德兰，加利福尼亚）通过SRTS基金计算地区和人群。原始空间数据来源于2000年美国人口普查的地理图形边界及区域特征［5］和一份2003－2004年小学、中学和高中在美国的地理位置编码数据库［6］。
我们分配的土地面积在美国的四分之一：大城市地区，定义为至少100万人口；小城市地区，定义为有50000–999999人口；都市县（不包括市区和非都市县）。城市是由美国人口普查局定义的密度为50000人的领土，核心的人口普查区块组有至少1000人每平方英里的人口密度块，人口普查区域有每平方英里至少500人的整体密度［7］。我们向GIS导入了一个包含边界和美国人口普查定义的其他信息的数据文件，文件最后更新于2000。
然后我们分城市以外的地区，为大都市统计区（MSAs）或外部的大都市统计区，这是县级定义。根据美国人口普查局的资料，管理和预算办公室（OMB）定义了联邦医疗储蓄账户作为超过50000人的城市地区和高密度城市核心[8]。请注意，我们没有将城市群定义为城市密度少于50000人的地区。城市集群，如柯蒂斯，勒布瑞斯卡，是农村地区的小城镇，我们将非农业区的小城镇地区包括在内。
分类城市以外的地方城市或非都市,我们导入了一个包含美国各县到GIS和包含2003年城乡连续代码的信息加入到一个文件(RUCCs)。这些代码基于MSAs的OMB定义，可用于每一个在美国的县的美国农业部网站［9］。我们巩固了原来的9 RUCCs，分为两个代码:县大都会地区、县大都市地区。这种合并形成了1088个大都会县和2048非都市县。我们只统计了主要大城市的部分作为大都市地区以外的城市;城市区域内的部分县也算为了城市地区。因此,都市县在这些分析中可能分为部分城市区和部分非都市区域以外的城市区。
最后,我们导入2003－2004的GIS数据文件,其中包含的位置和其他信息对12美国公立学校和学前幼儿园的评分。大约90%的孩子在美国参加公立学校［10］。这项研究我们不包括私人和教会学校在内,其数据是可用和可靠的。此外,我们排除了14675所特殊教育学校,职业学校及学校没有学生(如新学校或已关闭)的学校。剩下的85919所学校被分为4类:25938所学校在大型城市地区,有19740所在小城市地区,有16142所在大都市县(市区以外的),和24099所在非都市县。
分析区域和人口可能受到SRTS项目的影响,我们创建了以每个学校为中心缓冲半径为0.5英里的模型。这些缓冲区为只有0.5英里范围内的学校,没有考虑实际距离的学校的道路网络或道路的连接路径。1英里是一个合理的距离,骑2英里自行车也被认为是一个合理的距离［11］。学生生活在1英里内的学校比住得更远的学生更有可能选择步行上学［12］。然而,我们没有测量沿着公路网络的距离,我们选择0.5英里的缓冲区分析,是因为沿着道路网络的距离通常比直接路线长。那些生活在0.5英里缓冲区的人更有可能比住得远的人选择步行。考虑到只有31%的路线让学生生活在步行距离为1英里的学校,许多生活在较远地区的学生不太可能会选择步行。2010年全民健康计划的目标是增加家住1英里学校的步行上学学生人数。我们假设大多数人告知测量的街道和公路的距离。使用1英里缓冲区的可能包括很多人,事实上,也有超过1英里距离远离学校的实际路线测量。如果2个或更多的学校在一个县(市区)重叠半英里的缓冲区,我们结合这些缓冲区,以防止重复计算的其他地区或人口。计算的市区、县总土地面积覆盖了周围的半英里的缓冲区内所有公立学校。这个数字需要除以总土地面积在每个城市或县计算总土地面积的在0.5英里的当地学校比例。估计总数可能受到土地面积的百分比乘以总人口的县(市区)的影响。
结果
半英里的学校缓冲区所覆盖的土地面积的比例有很多位置不同的类型。每一类地区地图的例子在图1（市区）、图2（都市区城市地区外）、图3（非都市地区）都有显示。我们选择这些区域，因为它们代表了每一种不同类型的区域。这3个图例都使用了相同的规模。图1显示了明尼苏达市区的地图，表明半英里的学校覆盖大多数地区，并且大多数的缓冲区与另一个缓冲区中至少有一部分重叠区域。图2显示了巴托县、格鲁吉亚、亚特兰大市区的一个都市郡，而这个地图中的缓冲区很少有连接，学校大多是在边缘，但不是在高道路网密度的地区。图3显示了勒布瑞斯卡的农村边境县，而只有1个缓冲区出现在这张地图上。学校位于地图上最大城镇的中间，缓冲区几乎完全覆盖了街道网络，距离几英里以外的街道是一个较小的小镇，没有当地学校。
图1 明尼苏达明尼阿波利斯-保罗市区学校在0.5英里内缓冲区示例（人口：2388593）。
图2 巴托县、格鲁吉亚、亚特兰大市区学校在0.5英里内缓冲区示例（人口：76019）
图3 非都市地区勒布瑞斯卡弗兰蒂尔县学校在0.5英里内缓冲区示例（人口：3099）
全国调查结果
在37个大城市地区，公立学校在0.5英里以内的占土地面积的39%，在这428个小城市地区，在公立学校在0.5英里以内占26.5%的土地面积。在美国人口普查区以外的大都市区，只有1%的土地位于公立学校的0.5英里范围内。不到1%的土地面积（0.5%）在非都市县内的0.5英里的一所公立学校。我们认为在大城市地区有25938所公立学校，在非都市地区有24099所公立学校。虽然这些数字相似，土地总面积的差异（34040平方公里和2680545平方公里）意味着在0.5英里距离有一所公立学校的比例在大城市地区更大。
假设人口分布均匀，在每个城市地区，至少有6500万人生活在城市地区内0.5英里有公立学校的区域。大约4500万人在大城市地区，有2000万人在小城市地区。然而，人口分布不均匀，人口多的地区有更多的学校。在非城市地区，人口密度可能显得更加多样化，而县级的密度变化与城市相比略显较少。估计人口所使用的单位比县和大都市都要更加精确。
一个数据样本——佐治亚州
我们进行了单独的分析，使用的是类似前面的一般方法，除了半英里的学校缓冲区，还结合人口普查区域确定更具体的评估，佐治亚州的人口将受SRTS项目的影响。我们的分析表明，佐治亚州大约有1367000人生活在学校在0.5英里内的大、小城市。在市区以外的大都市地区，大约113000人居住在0.5英里的学校范围内，而在农村地区的人数约为187000人。这些数字转化为26%的人口生活在城市地区，7%的人口在大城市地区和11%的人口在农村地区。也就是说，生活在城市地区和大都市地区的佐治亚州的居民其所在区域内的公立学校可能是农村地区的两倍。全州，约20%的佐治亚的810万人住在公立学校的0.5英里内。在农村地区的比例可能高于在大都市地区，因为在许多农村地区的人口往往集中在小城镇，而在大都市地区的人口分布更均匀。
在我们对城市和农村的定义中，少于50000居民的城镇不算是城市。然而，许多这些较小的城镇都有市中心，而且有相当多的人可以住在学校的步行距离内。例如，38407人生活在蒂夫特县农村，佐治亚边界约12530人生活在学校距离在0.5英里之内，其大部分在蒂夫顿县城。我们的计算在佐治亚进行分区普查，在全国范围内实现这样的细节则超出了本研究的范围。更详细的研究需要确定在农村地区有多少人会受到人行道改进所带来的影响。
讨论
增加步行和骑自行车上学的人数是鼓励体育锻炼和改善儿童健康的一种方式。从1969年到2001年，居住在离学校距离1英里范围内的通过走路上学的儿童数量从87%下降到36%［13］［14］。疾病控制和预防中心（CDC）通过了2010年健康人数的目标，旨在将数字增加至50%。积极通勤上学可以提供让孩子在上学期间从事体育活动这一机会。有证据表明，SRTS项目增加了一些孩子去主动走路去学校［15］［16］［17］。
在过去30年中，肥胖率和超重儿童和成人的数量急剧增加［18］。虽然建筑环境与肥胖之间的联系是没有得到很好的物理活动联系支持，增加主动通勤上学可以增加体力活动对肥胖和超重率的影响。因为儿童肥胖和成人肥胖率高，如导致糖尿病和心脏病，所以应鼓励儿童和成年人从事体育活动。
通过SRTS项目，改善学校周围地区的步行环境，特别是在城市地区，可以随着时间的推移改善整个社区。我们发现，在大城市和小城市地区进行这样的改进可能会影响约为6500万美国人。研究表明，更多的“步行”社区，有人行道和连接的街道，步行人数更多［19］。因此，越来越多的附近的人行道可能影响较大的人群，而不只是学生。步行可以降低超重、肥胖和糖尿病的发病率，在人们生活的领域中，它是方便走路且更容易实施的［20］［21］［22］［23］［24］。最近的研究表明，适于步行的街区也可能有助于改善空气质量，鼓励居民社会资本的发展。
改善环境，然而，并不总是能够完成给定预算所限制的条件。SRTS项目的设想是提高学校交通的安全性和增加积极的交通方式。如果使用这一项目，也可能是一个改进城市学校的机会，无论从政治角度还是经济角度都是切实可行的。不幸的是，国家经常规定和鼓励在城镇郊区的地区安置大片新学校［25］。这样的学校安置会减少生活在学校步行距离内的人数［26］。
局限
我们的研究有几个局限性。首先，没有对于城市、郊区和农村地区范围的标准定义。虽然许多不同的联邦将县进行了分类，但是大多数这样的用MSA计划分类的县、城市和郊区是没有区别的。市区与县的分界存在问题。例如，在佐治亚州的富尔顿县，人口密度从每平方英里89人到36503人不等。其次，我们人口估计的假设是认为每个城市和地区的人口分布均匀。然而，事实并非如此。事实上，估计可能是保守的，因为人们往往生活在集中地区，这些地区的附近存在学校的可能性更大。非城市地区的人口分布更加多样化，但却没有估计这些地区对人口的影响。第三，虽然目前SRTS项目立法提供的资金只覆盖小学和初中，但是高中也被列入了分析。高中可能在未来拥有获得资金的资格，对SRTS项目所带来好处的认识可能增加学校规划的改进。除开这15478所高中，大城市和小城市地区的学校在0.5英里以内的土地面积由32%减少到30%。第四，我们使用了最新的学校统计数据，这是从2003年到2004年的数据，但最近的美国人口普查数据则为2000年的。这可能导致低估了群体在其领域的快速增长。最后，使用不同半径的学校缓冲区将产生不同的结果。然而，即使是半英里缓冲区在某些情况下，可能因为道路网络包括了住宅远超过1英里的学校。如果目的是骑自行车的话，那么较大的半径可能更合适。然而，只有1.5%的儿童骑自行车上学。因此，我们专注于可以步行至学
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