環(huán)境行為學視角下地鐵站周邊城市空間研究動態(tài)與綜述

魏書祥 孫浩然

地鐵站周邊城市公共空間的利用正朝向高度集約化與立體化方向發(fā)展，涵蓋的城市功能類型愈發(fā)復雜，環(huán)境的舒適性需求不斷增加，數(shù)字化技術手段的應用更是達到了前所未有的廣度與深度[1-3]。因此，新時代背景下應進一步深度剖析人與城市環(huán)境的關系，如何從環(huán)境行為學視角出發(fā)，采用精細化城市設計方法，營造更加舒適的地鐵站周邊城市空間環(huán)境，成為城市設計相關學者研究的重要任務。

本文對地鐵站周邊城市空間動態(tài)的國內(nèi)外研究熱點及趨勢進行梳理，對核心文獻進行精析，基于環(huán)境行為學視角，對地鐵站周邊城市空間進行研究與綜述，總結現(xiàn)階段已有的研究與分析方法，明確環(huán)境行為學視角下的地鐵站周邊城市空間設計策略，以期為城市精細化發(fā)展提供參考與依據(jù)。

1 概念解析

1.1 環(huán)境行為學

大量研究表明，在城市化進程中，原有的粗放型城市管理亟需變革，精細化城市設計需求的研究顯得極為迫切。而城市空間研究正為滿足這種精細化設計需求朝向人的環(huán)境心理感知方面發(fā)展，因此對環(huán)境行為學的引入與關注成為必然需求。

環(huán)境行為學（Environment-behavior studies），又稱環(huán)境設計研究（Environmental design research），是研究人與周邊各尺度物質(zhì)環(huán)境之間相互關系的科學[4]。通過探求決定物質(zhì)環(huán)境性質(zhì)的要素，以政策制定、規(guī)劃設計以及教育等方式，使得環(huán)境品質(zhì)得以提升[5-6]。環(huán)境行為學的影響日益擴大，逐漸滲透到建筑學、城市規(guī)劃學和相關學科的研究與實踐中[4]。

1.2 地鐵站周邊城市空間相關概念比較

地鐵站周邊城市空間是在以某地鐵站為核心的一定范圍內(nèi)，該站點對周邊人的行為以及當?shù)亟?jīng)濟、文化發(fā)展產(chǎn)生影響或輻射的城市公共空間[7]。

通過對地鐵站周邊城市空間相關研究成果的梳理，發(fā)現(xiàn)歷年有學者從不同的角度對站點的影響力進行了探討，對站點周邊一定范圍城市空間進行界定與研究，并提出一系列的相關概念，主要包括步行接駁范圍、地鐵站域、站點影響域、軌道站域等（表1）。

表1 地鐵站周邊城市空間相關概念比較

2 研究框架與方法

2.1 研究思路

本文首先進行研究思路的梳理（圖1），通過對現(xiàn)有文獻的大量閱讀，梳理出研究技術框架圖，從而確定研究問題、界定研究概念、確定研究范疇。再對文獻進行篩選精讀，對已有研究視角、數(shù)據(jù)獲取及分析方式、城市空間優(yōu)化策略等進行總結，關注國內(nèi)外研究情況、數(shù)量變化、研究熱點以及學科分布情況。整理現(xiàn)有研究的共性成果，進而對未來該領域的研究提出建議。

2.2 分析工具

CiteSpace軟件是由美國德雷克賽爾大學陳超美教授團隊研發(fā)的一款在科學文獻中識別與可視化現(xiàn)有趨勢與最新動態(tài)的Java應用平臺，現(xiàn)已成為研究綜述分析領域中影響力較大的可視化信息軟件[8]。

VOSviewer平臺風格相對單一，聚類分析一般按照顏色劃分范圍；而CiteSpace風格多樣、可操作性強，可依據(jù)多種算法分別提取聚類信息。因此本文基于以上兩種可視化文獻分析平臺進行研究趨勢的分析與總結。

2.3 分析方法

本文對研究趨勢的梳理主要利用C it e Sp a c e 軟件分析環(huán)境行為學視角下地鐵站周邊城市空間研究的領域特征、數(shù)量變化、關鍵詞時區(qū)分布等情況，結合VOSviewer平臺的關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡及熱度圖分析，梳理研究趨勢，再精讀文獻進行綜述，對研究視角、數(shù)據(jù)獲取及分析方法、優(yōu)化提升策略進行總結[9]。

2.4 文獻來源與篩選

文獻選取的數(shù)量與質(zhì)量，可以在一定程度上反映該課題的研究深度及發(fā)展歷程。為保證數(shù)據(jù)的可靠性與權威性，本文以CNKI核心數(shù)據(jù)庫以及Web of Science核心集合數(shù)據(jù)庫，分別作為國內(nèi)外研究檢索平臺，以“地鐵站”（metro station）“城市空間”（urban space）等為關鍵詞分別在兩個檢索平臺進行檢索，時間跨度從2000年到2021年。并對檢索結果進行人工去重整理，刪除個人學術成果介紹、期刊會議征稿、卷首語以及無作者等無關條目，共篩得國外相關文獻749篇，國內(nèi)385篇，從而進行研究趨勢梳理。

按以下條件對精析文章篩選：第一，發(fā)表于核心期刊；第二，發(fā)表于2010年之后；第三，被引頻次前30、共被引中心性高于0.1。去除與關鍵詞聯(lián)系不緊密的文獻，篩選出50篇進行精析[9]。

3 國內(nèi)外研究發(fā)展趨勢分析

3.1 研究數(shù)量變化

國外關于環(huán)境行為學視角下地鐵站周邊城市空間的研究呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，尤其在2015年后增幅加快，說明環(huán)境行為學在地鐵站周邊城市空間研究中的作用愈發(fā)重要。國內(nèi)對該領域的研究相對較早，但早期研究進展緩慢，發(fā)文數(shù)量較少，近年對該領域呈現(xiàn)持續(xù)關注的趨勢（圖2）。

圖2 地鐵站周邊城市空間國內(nèi)外研究的數(shù)量變化趨勢圖

3.2 研究的學科領域分布特征

經(jīng)過對學科領域分析發(fā)現(xiàn)，國外對于地鐵站周邊城市空間領域的研究大多集中于工程學（engineering）、環(huán)境科學（environmental sciences）、運輸工程學（transportation）、交通科學與技術（transportation science & technology）等自然科學領域，而城市規(guī)劃學科于近年開始研究該領域，但文獻數(shù)量有限①（圖3），有較大的研究潛力。

圖3 地鐵站周邊城市空間國外研究的學科共現(xiàn)網(wǎng)絡

而國內(nèi)關于該領域的研究文獻相對國外較少，不便基于CiteSpace軟件進行學科共現(xiàn)研究，故基于CNKI數(shù)據(jù)平臺進行可視化處理生成該領域?qū)W科分布圖（圖4）。根據(jù)該圖可知，城市經(jīng)濟和城鄉(xiāng)規(guī)劃與市政是發(fā)文最多的領域。

圖4 地鐵站周邊城市空間國內(nèi)研究的學科分布

3.3 研究熱點分析

基于CiteSpace平臺，結合VOSviewer軟件，分析得出關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡（圖5）與

圖5 地鐵站周邊城市空間國外研究的關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡

關鍵詞熱度圖（圖6），結合關鍵詞共現(xiàn)時區(qū)圖②（圖7），發(fā)現(xiàn)國外該領域研究主要集中于自然科學領域的“模型”（model）“通勤”（commute）“換乘”（transport）等的探索。而近年來逐漸開始關注“建成環(huán)境”（built environment）“城市交通”（urban mobility）“以交通為導向的開發(fā)”（transit-oriented development，TOD）等。整體研究范疇由單純以工程、運輸、物理等的自然科學領域，研究方向逐步轉(zhuǎn)向環(huán)境行為學視角下城市空間為代表的社會科學領域的研究與探討。

圖6 地鐵站周邊城市空間國外研究的關鍵詞熱度圖

圖7 地鐵站周邊城市空間國外研究的關鍵詞時區(qū)分布

國內(nèi)對地鐵站周邊城市空間研究的關注點主要有“地下空間”“城市設計”“軌道交通”“地鐵站域”，而“城市公共空間”“公共藝術”“空間句法”“TOD模式”（圖8～10）是近些年的新興研究熱點，即隨著科學技術的發(fā)展與社會需求的進步，逐漸轉(zhuǎn)向?qū)Τ鞘锌臻g品質(zhì)的追求，更加注重人對公共空間的需求。

圖8 地鐵站周邊城市空間國內(nèi)研究的關鍵詞時區(qū)分布

3.4 研究趨勢小結

國內(nèi)外對于地鐵站周邊城市空間的主流研究方向仍處于對地鐵站實體及其周邊城市公共空間的研究，對環(huán)境行為學視角下的該領域研究，發(fā)展空間較大且逐漸被越來越多相關學者關注。

總結歸納當前該領域研究趨勢：第一，國外對基于環(huán)境行為學的地鐵站周邊城市空間的研究，在研究深度、研究方法及研究工具等方面更加成熟，國內(nèi)研究雖然對地下空間等實體城市公共空間關注較早，但對環(huán)境行為學視角下的該領域仍處于起步階段；第二，在研究視角方面，國外研究已逐漸轉(zhuǎn)為環(huán)境心理層面的城市環(huán)境以及TOD模式等具有系統(tǒng)性的研究設計，國內(nèi)主要從城市公共空間、地鐵站域等宏觀及中觀視角出發(fā)，近些年提出精細化城市設計理念，并對城市公共空間適應性評價等中微觀視角展開研究；第三，隨著科學技術的進步，國內(nèi)外研究在行為仿真、空間句法Depthmap、ArcGIS等平臺應用等方面取得了一定的成果與進步。

4 地鐵站周邊城市空間的研究內(nèi)容與方法

通過研究已有成果發(fā)現(xiàn)，當前國內(nèi)外諸多學科的學者對該視角下的城市空間做出了定性與定量研究，普遍認為地鐵站周邊城市空間作為軌道交通植入城市后產(chǎn)生的新空間，為城市的更新進化提供了新的發(fā)展契機與空間載體[10]。為進一步研究該課題，對已有研究從研究視角、數(shù)據(jù)獲取與分析、策略優(yōu)化等層面進行分析，從而為指導環(huán)境行為學視角下的城市設計策略提供依據(jù)。

4.1 研究視角

國內(nèi)外關于該課題的研究從宏觀、中觀和微觀三種視角展開。宏觀視角下整合多元城市系統(tǒng)，揭示了以地鐵為代表的軌道交通與城市化進程以及提升城市空間品質(zhì)的顯著作用。中觀視角下聚焦城市關鍵問題，地鐵站周邊城市空間成為現(xiàn)代城市運轉(zhuǎn)的關鍵節(jié)點，對周邊發(fā)展戰(zhàn)略及城市體系建設的影響極為重要。微觀視角注重精細化城市設計研究，從行人生理感知與行為規(guī)律的層面探討地鐵站周邊城市空間一體化成為研究熱點，為城市空間一體化發(fā)展提供理論依據(jù)與實踐基礎。

4.2 數(shù)據(jù)獲取及分析方法

（1）數(shù)據(jù)獲取方法

數(shù)據(jù)的獲取是該領域研究所面臨的關鍵問題之一。傳統(tǒng)調(diào)研方法的行為數(shù)據(jù)獲取大致有言說類調(diào)查法、觀察類調(diào)查法、文獻調(diào)查法等[11-12]。主要為兩類信息來源：一類以行為為主體的經(jīng)驗與回憶，以訪談調(diào)研法、問卷法等為代表；另一類方式為基于行為活動的觀察記錄，以行為計數(shù)法、行為注記法為主[13]。

現(xiàn)今新型數(shù)據(jù)獲取技術層出不窮，研究者能夠獲得的行為信息更加全面，這些數(shù)據(jù)隨著智能手機的廣泛應用而日趨豐富。通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)對“Tweet坐標”③和文本數(shù)據(jù)的利用，能夠過濾關鍵詞特征和分布情況，得到不同空間網(wǎng)絡活動熱點以及流動方向[14]。交通數(shù)據(jù)能夠借助數(shù)據(jù)挖掘進行可視化處理，讓出行者實時了解交通情況從而合理計劃行程安排[15]。利用手機信令數(shù)據(jù)，能夠進行人流量的智能統(tǒng)計及行為空間定位，對城市空間結構優(yōu)化以及城市公共資源實時管理具有指導作用[16]。使用影像數(shù)據(jù)，如麻省理工學院可感知城市實驗室（MIT Senseable CityLab）借助紅外3D傳感技術實現(xiàn)人體細微動作的三維捕捉的研究，為微觀層面行為記錄信息提供了準確數(shù)據(jù)[17]。

（2）分析方法

數(shù)字技術的介入成為現(xiàn)今城市空間設計中不可或缺的重要輔助手段。圖形圖像處理技術、虛擬現(xiàn)實技術、ArcGIS、空間句法等分析方法的使用，標志著城市設計的數(shù)字化科技創(chuàng)新平臺正在逐步形成[18]。

圖9 地鐵站周邊城市空間國內(nèi)研究的關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡

圖10 地鐵站周邊城市空間國內(nèi)研究的關鍵詞熱度圖

空間分析可結合ArcGIS軟件及手機信令數(shù)據(jù)、浮動車數(shù)據(jù)等對空間結構進行分析，或運用時空棱柱對居民活動密度及分布作出模擬[19]。數(shù)據(jù)模型可以對傳統(tǒng)不可量化的部分予以補足，對出行、消費等決策選擇行為建立模型，可得出行為與各因素的相互關系[20]。行為仿真方面，例如Anylogic等平臺的引入建立了地鐵站點等區(qū)域疏散過程中行人行為仿真及動力學模型，可以對不同路徑設計下的疏散進行科學的評估[21]。

4.3 地鐵站周邊城市空間優(yōu)化策略

基于環(huán)境行為學視角，該區(qū)域的公共空間設計策略需要遵循場地空間適宜性、空間功能的普適性兩大人性化城市空間設計衡量標準[22]。即地鐵站域城市空間環(huán)境應體現(xiàn)處理人、社會與客觀空間環(huán)境的關系，在空間形式上應符合人對空間需求形成一定的場所感覺，在空間功能上應盡可能普遍適應包括各種社會群體的行為方式與心理感受的使用需求[23-25]。

而精細化城市設計作為解決城市空間問題的重要手段，面對環(huán)境行為學視角下的空間與行為問題，除了需要理論衡量標準，更亟需探索新的設計策略支撐。以TOD模式為導向的站城一體化開發(fā)、“建筑·交通一體化”等設計策略，都是將地鐵站與周邊城市空間統(tǒng)籌考慮，在設計之初即進行一體化考慮，大致可分為以下幾個方面：

①步行交通整合：建筑與步行空間一體化關系可分為地面穿越、空中跨越以及地下延伸三種基本形式；②軌道交通整合：建筑與軌道交通整合包括內(nèi)嵌式與毗連式兩種方式；③機動車交通整合：建筑與機動車交通整合最重要的環(huán)節(jié)是公交站點與交通終端融入建筑[26]。

5 總結與展望

基于環(huán)境心理學的城市空間設計是當下的熱點研究方向，本文對地鐵站周邊城市空間研究進行評述，為其設計及優(yōu)化研究提供借鑒與參考。

5.1 研究成果總結與借鑒

根據(jù)現(xiàn)有研究趨勢，基于環(huán)境行為學視角，去除與課題無關、期刊會議征稿以及無作者等文章，依據(jù)期刊質(zhì)量、被引頻次、發(fā)文時間等篩選并精讀文獻。現(xiàn)今該課題研究主要包括宏觀整合多元城市系統(tǒng)、中觀聚焦城市關鍵問題、微觀行為仿真研究以及提升環(huán)境品質(zhì)的空間規(guī)劃設計和優(yōu)化策略研究等層面。代表性研究成果主要為：

①宏觀尺度中對軌道交通與城市空間多元系統(tǒng)的整合已相對完善，中微觀成為研究熱點，以環(huán)境行為學視角為代表的相關課題逐漸被聚焦與研討；②地理信息技術、行人微觀仿真等數(shù)字技術的日趨成熟為該研究方向打下良好的基礎，增強了數(shù)據(jù)的科學性與準確性；③多學科交叉融合的“廣義建筑學”思想為該領域的發(fā)展拓展了更廣闊的研究空間。

5.2 研究展望與建議

該領域的研究取得了一定成果，對城市空間設計具有一定現(xiàn)實意義，在未來研究中可以關注以下幾個方面：

①自然科學與社會科學領域結合，國外早期更多聚焦于工程學、軌道交通等自然科學，但隨著社會學科以及微觀視角的介入，將兩者研究相結合將更利于該課題研究；②持續(xù)關注微觀環(huán)境行為視角下的地鐵站周邊城市空間研究；③進一步構建空間形態(tài)及基于環(huán)境行為學的城市系統(tǒng)評價體系，進一步明確各影響因素及其權重；④地鐵站周邊城市空間行為安全問題一直作為該領域的熱點問題，行人微觀仿真模擬技術的應用可以使其得到一定程度的改善；⑤能源問題一直是城市可持續(xù)發(fā)展的重點難題，期待可以從環(huán)境行為視角切實對城市系統(tǒng)的健康發(fā)展找到可行之路。

結語

隨著經(jīng)濟社會的日益發(fā)展，以提升城市空間環(huán)境品質(zhì)為目標的環(huán)境行為學在當今我國社會有著深遠而重要的現(xiàn)實意義，基于環(huán)境行為學視角的地鐵站周邊城市空間研究已經(jīng)成為城市設計領域的重點課題。必須意識到我國基于環(huán)境行為視角的相關研究起步相對較晚，但由于我國人口規(guī)模龐大、城市發(fā)展進程加快，城市交通與空間發(fā)展的關注度隨之日漸提高，因而研究潛力巨大。對于城市設計研究而言，環(huán)境行為學與該學科的融合正在重構城市空間設計的理論與實踐，理應得到日后相關學者與城市設計師足夠的重視，為促進城市空間品質(zhì)提升與城市精細化發(fā)展注入持續(xù)動力。

資料來源：

圖1～10：作者繪制；

表1：作者根據(jù)基礎資料繪制。

注釋

① 運算設置為：時間跨度=“2000—2021年”，時間切片=“1年”，節(jié)點類型=“學科領域category”，Top N=“50”，進行最小生成樹（Minimum Spanning Tree）剪枝運算。

② 運算設置為：時間跨度=“2000—2021年”，時間切片=“1年”，節(jié)點類型=“學科領域category”，Top N=“50”，進行最小生成樹（Minimum Spanning Tree）剪枝運算。

③ Tweet坐標：通過美國社交網(wǎng)絡平臺Twitter所發(fā)送信息的網(wǎng)絡簽到數(shù)據(jù)。