“空間針灸”與客流仿真模擬融合的換乘車(chē)站優(yōu)化設(shè)計(jì)研究*

杜昊 DU Hao

采用“空間針灸”的設(shè)計(jì)手法，從細(xì)微處入手，通過(guò)點(diǎn)切式的小規(guī)模介入，解決公共空間結(jié)構(gòu)性失能和物理功能老化等問(wèn)題，在分析結(jié)論的基礎(chǔ)上，對(duì)車(chē)站整體的空間邏輯和建筑布置進(jìn)行點(diǎn)切式優(yōu)化。利用軟件模擬車(chē)站客流運(yùn)行情況，對(duì)車(chē)站的客流組織、布局、服務(wù)質(zhì)量等進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化。將上述設(shè)計(jì)方法融合，以“空間針灸”作為指引，將客流模擬結(jié)論作為設(shè)計(jì)效果的驗(yàn)證方法，相對(duì)定量地評(píng)估設(shè)計(jì)的必要性和有效性，為換乘車(chē)站和樞紐建筑設(shè)計(jì)提供參考。

空間針灸；客流仿真模擬；空間優(yōu)化；融合技術(shù)

0 引言

近年來(lái)，隨著大中城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善和客流量的增加，車(chē)站空間復(fù)雜、流線(xiàn)重疊等問(wèn)題日益突顯。建筑常見(jiàn)車(chē)站功能如進(jìn)出站、換乘等出現(xiàn)物理空間矛盾固化的現(xiàn)象，而采用通用、慣常的車(chē)站空間設(shè)計(jì)邏輯難以避免上述空間問(wèn)題。研究基于客流模擬成果下的建筑空間分析與優(yōu)化，采用衍生于“城市針灸”的建筑設(shè)計(jì)方法——“空間針灸”，通過(guò)較少的調(diào)整和代價(jià)，解決換乘車(chē)站實(shí)際存在的空間問(wèn)題。

1 “空間針灸”在車(chē)站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.1 “空間針灸”的基本原理

針灸式理論最早由西班牙建筑師莫拉萊斯于1982年提出，從中醫(yī)學(xué)的視角，將城市環(huán)境看作人的皮膚，認(rèn)為皮膚不是簡(jiǎn)單的內(nèi)部庇護(hù)所，而是最基本的組織結(jié)構(gòu)，城市肌理的表皮使人們能改變其組織的內(nèi)部代謝。

1.2 軌道交通建筑的空間特征

軌道交通建筑伴隨地鐵在大中城市開(kāi)展廣泛建設(shè)，是因地鐵通行、進(jìn)出站和串聯(lián)城市等功能而形成的建筑類(lèi)別。軌道交通的建設(shè)帶動(dòng)了城市更新、綜合開(kāi)發(fā)及地下空間的開(kāi)發(fā)利用，軌道交通建筑是該空間利用脈絡(luò)的最關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。從空間分析的角度，其特征如下（見(jiàn)圖1）。

1 軌道交通建筑的空間特征與影響因素

1）流線(xiàn)密集 作為功能性較強(qiáng)的建筑類(lèi)別，軌道交通建筑內(nèi)部包括進(jìn)出站流線(xiàn)、換乘流線(xiàn)、過(guò)街流線(xiàn)、安全逃生流線(xiàn)等，流線(xiàn)與車(chē)站自身功能的安全使用密切相關(guān)，流線(xiàn)的組織除常規(guī)避讓外，還需有關(guān)鍵性的導(dǎo)引。

2）空間相對(duì)單一 為避免過(guò)多的空間類(lèi)別影響交通建筑自身功能，軌道交通建筑的主要規(guī)范均要求盡量避免設(shè)置裝飾型或服務(wù)型空間功能，如零售、展示、娛樂(lè)和餐飲等。因此，軌道交通建筑空間相對(duì)壓抑，功能集中，空間特征也相對(duì)單一。

3）裝飾尺度大 無(wú)論是規(guī)模較大的交通樞紐、鐵路、地鐵綜合換乘空間，還是普通的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)站，均具有層高高、進(jìn)深大、空間硬朗等特點(diǎn)，故基本采用大線(xiàn)條碰撞、大尺度裝修的設(shè)計(jì)手法，讓乘客獲得較為清晰的視覺(jué)指引。

1.3 “空間針灸”在地下車(chē)站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

遵循“小介入、大效應(yīng)”的原則，針對(duì)不同功能需求，置入靈活的小型建筑或建構(gòu)功能，以點(diǎn)帶面，疏通整個(gè)建筑功能網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化漸進(jìn)式改造的效能、提升居住建筑的舒適度或商業(yè)休閑功能的便利度，發(fā)揮點(diǎn)狀觸媒的作用，減少盲目大拆大建或破壞性的空間調(diào)整，激發(fā)自發(fā)性活動(dòng)產(chǎn)生。

“空間針灸”包括“環(huán)境心理學(xué)-視覺(jué)識(shí)別”和“環(huán)境行為學(xué)-物理劃分”兩類(lèi)：①視覺(jué)識(shí)別主要通過(guò)標(biāo)識(shí)、指引、色彩、光影等方式，為區(qū)域內(nèi)的人群帶來(lái)新奇感和吸引力，從而帶來(lái)視覺(jué)刺激，達(dá)到空間引導(dǎo)的目的；②物理劃分主要通過(guò)空間形態(tài)、空間格局、障礙物、通道等物理空間的直接變化，給人群帶來(lái)直接的、不可突破的引導(dǎo)，此類(lèi)空間雖變化幅度較小，但可直接影響人的行為活動(dòng)（見(jiàn)表1）。

表1 地下車(chē)站的“空間針灸”手法引入類(lèi)別（廣州地區(qū)）

2 車(chē)站客流仿真模擬技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

2.1 優(yōu)勢(shì)

車(chē)站客流仿真模擬是軌道交通建筑常用的技術(shù)分析手段，通過(guò)輸入相應(yīng)的客流預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的人流空間通過(guò)參數(shù)，以可視化的分析方法得出關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處的擁堵程度，并給出優(yōu)化建議。

客流仿真模擬能預(yù)測(cè)客流高峰時(shí)段和瓶頸區(qū)域，為車(chē)站的客流組織和布局提供決策依據(jù)，可對(duì)車(chē)站的服務(wù)設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化，提高車(chē)站的服務(wù)質(zhì)量，降低建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。

2.2 應(yīng)用

客流仿真模擬的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)包括平均客流密度和最大客流密度。客流密度為聚集人數(shù)與單位面積的比值，反映站體空間的安全性及舒適性，可通過(guò)色塊圖直觀展示。高密度持續(xù)時(shí)間反映擁堵的持續(xù)時(shí)間，評(píng)價(jià)以2人/m2為閾值，大于該閾值則對(duì)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行累計(jì)。

車(chē)站共設(shè)4組扶梯，6部扶梯為上行扶梯，3部扶梯為下行扶梯，車(chē)站中部設(shè)置1個(gè)垂直電梯及1部樓梯，扶梯順向布置。通過(guò)將建筑空間布局、行人步行速度、客流預(yù)測(cè)資料及排隊(duì)論多服務(wù)臺(tái)有限隊(duì)列模型計(jì)算結(jié)果導(dǎo)入軟件，可對(duì)換乘車(chē)站建筑公共區(qū)方案的客流熱力、人流密度等進(jìn)行直觀分析。

站廳層9號(hào)線(xiàn)出站閘機(jī)距離換乘通道較近，閘機(jī)前等候客流會(huì)占用部分換乘空間，造成一定擁堵。最南側(cè)扶梯距離換乘通道最近，承接9號(hào)線(xiàn)換乘廣花城際客流最多，扶梯前存在擁堵現(xiàn)象。站臺(tái)層南側(cè)兩組扶梯距離換乘通道較近，扶梯前有擁堵現(xiàn)象。

3 “空間針灸”與客流仿真模擬分析的融合

從當(dāng)前的常規(guī)車(chē)站物理?xiàng)l件出發(fā)，分析客流模擬，本站出現(xiàn)局部擁堵、客流不暢的情況。因地下車(chē)站空間規(guī)模具有局限性，不宜對(duì)大型車(chē)站空間架構(gòu)和換乘方式進(jìn)行調(diào)整，故可借助“空間針灸”的設(shè)計(jì)方法，開(kāi)展點(diǎn)切式的、針對(duì)性的優(yōu)化調(diào)整。

3.1 實(shí)踐案例

“空間針灸”理念通過(guò)對(duì)空間的感知和理解實(shí)現(xiàn)空間優(yōu)化，可提升人們對(duì)車(chē)站空間的感知，使其在車(chē)站中更加舒適自在，從而減少焦慮感和壓力，對(duì)車(chē)站客流的優(yōu)化和預(yù)測(cè)具有重要作用，充分發(fā)揮“以點(diǎn)及面”的作用，為建筑空間注入活力。通過(guò)合理改造，增加點(diǎn)狀空間，進(jìn)而提升環(huán)境品質(zhì)。

以廣花城際馬鞍山公園站為例，受地面條件影響，車(chē)站與9號(hào)線(xiàn)的站位換乘關(guān)系基本固定，通過(guò)初步客流模擬發(fā)現(xiàn)，站廳打開(kāi)后，工作點(diǎn)之間的空間邏輯關(guān)系較直接，同時(shí)兩條線(xiàn)路工作點(diǎn)的服務(wù)功能存在差距，導(dǎo)致?lián)Q乘空間產(chǎn)生擁堵（見(jiàn)圖2）。通過(guò)“空間針灸”的理念，對(duì)該換乘空間進(jìn)行分析。

2 優(yōu)化前站廳客流模擬結(jié)果

該區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)條形密集空間，屬于半開(kāi)放式，人群傾向于快速通過(guò)。空間邊界不規(guī)整，導(dǎo)致流線(xiàn)的導(dǎo)向性極差，需加入物理引導(dǎo)，而換乘的心理距離是最短直線(xiàn)。因此，需從直線(xiàn)交叉的矛盾點(diǎn)入手，通過(guò)空間布局調(diào)整或燈光視線(xiàn)調(diào)整的方式將該區(qū)域分流，以?xún)?yōu)先解決擁堵問(wèn)題。綜合分析兩個(gè)“針灸”方法，此處通過(guò)微調(diào)空間布局的方式較為有效。若在矛盾點(diǎn)處增加1個(gè)工作點(diǎn)，則對(duì)該微空間區(qū)域可起到疏散人流的作用（見(jiàn)圖3）。

3 換乘功能的空間矛盾點(diǎn)示意

3.2 換乘車(chē)站優(yōu)化方案

根據(jù)“空間針灸”分析結(jié)論，需在薄弱點(diǎn)處接入相應(yīng)的“媒介”，以削弱換乘空間過(guò)長(zhǎng)及空間形態(tài)不規(guī)則的感受。在原方案基礎(chǔ)上增加1個(gè)工作點(diǎn)，車(chē)站共設(shè)置1組3扶，1組2扶，2組2扶1樓，車(chē)站中部設(shè)置1部扶梯1部垂直電梯。車(chē)站共設(shè)5部上行扶梯，5部下行扶梯，9號(hào)線(xiàn)換乘廣花城際客流經(jīng)由任意工作點(diǎn)去往站臺(tái)層換乘，廣花城際換乘9號(hào)線(xiàn)客流可從站臺(tái)層任意工作點(diǎn)去往站廳層換乘（見(jiàn)圖4）。

4 優(yōu)化后站廳客流模擬結(jié)果

在換乘處增設(shè)1個(gè)工作點(diǎn)，有效緩解了原方案換乘廳處擁堵現(xiàn)象。站臺(tái)層南側(cè)2組扶梯距離換乘通道較近，扶梯前有輕微擁堵現(xiàn)象，但該方案從分析結(jié)果看明顯優(yōu)于原方案，并有利于車(chē)站內(nèi)各個(gè)工作點(diǎn)的充分利用，換乘節(jié)點(diǎn)處的擁堵程度明顯減弱。

綜上所述，優(yōu)化方案通過(guò)延長(zhǎng)9號(hào)線(xiàn)與廣花城際的換乘行走距離，有效分散了廣花城際換乘9號(hào)線(xiàn)的客流；通過(guò)在換乘處增加1個(gè)工作點(diǎn)，有效緩解了9號(hào)線(xiàn)換乘廣花城際的客流壓力，減少換乘節(jié)點(diǎn)處的擁堵現(xiàn)象，且站廳層和站臺(tái)層的乘客均可通過(guò)任意工作點(diǎn)進(jìn)行換乘。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)車(chē)站站內(nèi)空間進(jìn)行“針灸式”的設(shè)計(jì)優(yōu)化，整體代價(jià)較低，更適合軌道交通建筑中功能性較強(qiáng)、空間形態(tài)較單一的建筑類(lèi)型。同時(shí)，客流仿真模擬是有效的客流數(shù)據(jù)可視化分析工具，可定量驗(yàn)證空間布局合理性。根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐可知，以“空間針灸”作為設(shè)計(jì)邏輯優(yōu)化的定性設(shè)計(jì)思路，借助客流仿真模擬，可對(duì)空間微改造的有效性和優(yōu)化效益進(jìn)行比選和檢驗(yàn)，提升空間舒適度和客流通暢度，二者融合的設(shè)計(jì)方法在軌道交通建筑設(shè)計(jì)方面具有創(chuàng)新性和實(shí)踐價(jià)值。