城市軌道交通輕軌沿線環(huán)境提升研究
——以柳州為例

楊喆明

柳州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 廣西 柳州 545000

柳州位于廣西壯族自治區(qū)中北部，地形為“三江四合，抱城如壺”，故稱“壺城”。又叫龍城，龍城的名字源于南朝梁。柳州是以工業(yè)為主、綜合發(fā)展的區(qū)域性中心城市和交通樞紐，是山水景觀獨特的國家歷史文化名城。從建城至今已有兩千一百多年的歷史。柳州是廣西工業(yè)城市2019年GDP為3128億排全國77位，工業(yè)方面在整個廣西排全省第一，隨著城市經(jīng)濟發(fā)展，城市交通需求也越來越大，為了緩解城市擁堵等問題，完善城市公共交通配套體系建設(shè)，柳州軌道交通首條線路于2016年開工建設(shè)。

根據(jù)《柳州市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃[2017-2021]》顯示柳州近期建設(shè)規(guī)劃2條軌道交通線路。

1 現(xiàn)狀情況概述

本次規(guī)劃研究的范圍屬于柳州市軌道交通二號線示范段，長度約10.8km，由南往北，起于白蓮洞附近，途經(jīng)都樂站、洛維工業(yè)園站、響水河站、龍珠河站、蓮花客運站、五岔路口站、九頭山站、白云路口站，最后到達公共交通示范段終點西江路口站，共設(shè)10站9區(qū)間，均為高架線。軌道途徑五岔路口（羊角山）、蓮花立交、千畝湖、都樂公園、白蓮洞等多個城市重要景觀節(jié)點。

此次研究的范圍雖然只是輕軌2號線的示范段，但是現(xiàn)狀存在的問題非常具有代表性，軌道交通示范途經(jīng)城市郊野、城郊融合段和老舊城市建成區(qū)段，總體而言城市郊野區(qū)段附近自然本底比較良好，城郊的山水田園風(fēng)貌相映成趣，但是城郊融合段和老舊城市建成區(qū)段問題就比較突出，如城市建筑環(huán)境軌道沿線僅有少量的高層建筑，大部分建筑以多層和低層建筑為主，其中又以低層為多數(shù)。建筑類型包括：商品住宅、辦公、學(xué)校、私房、鋼棚等，這些建筑新舊程度和建筑質(zhì)量差別較大，由于軌道交通乘客的視線高度高于大部分建筑，建筑頂面完全暴露在乘客的視線范圍之下，線路總體建筑環(huán)境景觀較差[1]。

2 傳統(tǒng)道路與軌道交通乘客的觀察特點

在傳統(tǒng)的城市規(guī)劃體系框架下，幾乎每個城市進行過都針對城市道路的景觀提升規(guī)劃設(shè)計，其目的就是為了通過良好的道路景觀來展示城市風(fēng)貌[2]。在我們傳統(tǒng)的道路景觀提升當(dāng)中，首先是乘客的視線觀察角度較低，視點低這也就意味著乘客可以有效的觀察空間相對較少，其次就是在傳統(tǒng)的道路環(huán)境中，道路兩側(cè)往往設(shè)置了道路綠化分隔帶，分隔帶內(nèi)一般都會考慮綠化的立體種植，從地被植物、低矮的灌木然后到高大的喬木，車輛行駛在道路上駕駛員或乘客由于受到兩側(cè)植被的遮擋，視線的注意力的往往主要集中在正前方的視野，兩側(cè)的景觀只能通過余光進行感受并不能在觀察者心中留下完整的印象，換個說法就是在傳統(tǒng)的道路上乘客大部分都只是會關(guān)注正前方的景象，兩側(cè)的景物幾乎是觀察不到或者是被忽略，了解了這樣的一種觀察特征后，城市道路景觀的營造就會變得很簡單，我們需要做的事情就是，第一，將道路序列空間內(nèi)的元素按邏輯順序放置整齊，第二，根據(jù)需要將道路空間序列按照一定規(guī)律或主題放置就能讓車行道路空間達到較為理想的效果，由于車行乘客的視線比較低，因此道路以外的空間可以不用重點去打造[3]。但是軌道交通尤其是以高架為主的城市輕軌交通就不能簡單的套用傳統(tǒng)的道路景觀提升的工作方法[4]。其原因可以歸結(jié)為以下三個不同：

2.1 乘客觀察方式不同

以往的道路景觀提升，目標(biāo)群體主要是針對小汽車進行設(shè)計，車上的乘客一般是坐在車內(nèi)且面朝車輛前進方向就坐，觀察的主要方向是車輛的正前方。而城市輕軌交通的目標(biāo)群體比較復(fù)雜，包括日常通勤的市民、農(nóng)民、學(xué)生、還有旅客等等，由于是輕軌屬于公共交通工具，這就意味著車上的乘客不一定都是坐著面向車輛前進的方向，而是會存在多種視角觀察的可能性[5]。

2.2 乘客視線高度不同

傳統(tǒng)小汽車駕駛員或乘客的觀察高度一般在1m-1.5m之間，車窗外的景物大部分都是高于乘客視線的，受到道路兩側(cè)的植物、建筑的遮擋，觀察者的視線實際上是在一個被限定的空間內(nèi)進行觀察。城市輕軌線路由于大部分采用高架的形式，且高架不能影響原有道路機動車的正常行駛，因此在建設(shè)階段輕軌高架線路一般都比較高，另外加上列車車廂高度，因此軌道交通乘客的觀察高度一般在12m-15m之間，局部區(qū)段需要跨越城市道路立交，軌道交通乘客的觀察高度更有可能到達20m以上?；谶@樣的一個觀察高度，傳統(tǒng)的行道樹高度一般低于5m，低層建筑高度一般是12m以內(nèi)，多層建筑高度約20m，因此列車乘客的視線幾乎可以在不受約束的情況下對軌道交通沿線周邊的環(huán)境進行觀察[6]。

2.3 車輛行進速度不同

在中國的城市建設(shè)當(dāng)中，越是重要的城市道路，為了營造良好的城市形象，因此越重視城市道路景觀的打造，軌道交通作為大運量的交通工具，雖然它在使用的過程中與城市道路有較大的區(qū)別，但是它同樣也是城市中最重要的一個城市展示窗口。在城市道路中，重要的城市道路包括城市外環(huán)快速路、主干道等，道路的設(shè)計時速一般都在40-80km/h，車輛移動的速度根據(jù)道路路況、車流量來決定，在這里我們之所以不提及次干道或城市支路，因為次干道和城市之路，一方面其交通特征是主要為連接城市主干道與疏導(dǎo)片區(qū)交通，另一方面次干道和城市支路其受眾群體為步行，在景觀上更多的應(yīng)該是考慮人步行時候的感受，在這里不做過多的討論。車輛行駛在主干道，前面提到的車輛行駛速度由路況和車流量所決定，這也就意味著車輛的速度不是恒定的，而是一個動態(tài)變化的區(qū)間[7]。高架輕軌的行駛速度就相對穩(wěn)定許多，因為采用了高架的設(shè)計，不與地面的車流在交通上沒有形成平面的交織，確保了其通行的順暢性，更具相關(guān)數(shù)據(jù)，輕軌行駛區(qū)間時速保持在40-60km/h，且運行區(qū)間內(nèi)時速相對穩(wěn)定，不會收到地面交通的影響而降低車速[8]。

軌道交通的新建可以有效的緩解城市公共交通不足的問題，但隨之而來的是輕軌高架線路的運行對城市形象的塑造提出的更高的要求。結(jié)合柳州市軌道交通示范段長達10.8公里的線路上，如何才能在如此復(fù)雜的城市環(huán)境中找到有效治理城市環(huán)境風(fēng)貌的途徑，我們制定了若干規(guī)劃構(gòu)想，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析進行探索性分析。

3 軌道交通乘客的觀察特征

高架輕軌的車廂類似于一個半封閉的空間，車廂內(nèi)的乘客無法觀察到車底部的景觀環(huán)境，但是車廂的窗戶可以為乘客提供了較大的觀察區(qū)域。當(dāng)車輛啟動時，此時的車子的時速為0-20km/h，無論是坐著還是站著的乘客目光都會集中在視野范圍內(nèi)較近的物體，由于坐著乘客靠近窗戶，視野夾角較大，可以看到更多景物，站立乘客距離車窗較遠，視線夾角較小。在經(jīng)過短暫的啟動過程進入逐步的提速過程，此時的車輛速度從20km/h提速至40km/h以上，在提速的過程中距離較近的景物隨著車速增加而逐漸模糊，坐著乘客視線逐漸看向稍遠的區(qū)域，站立乘客視線集中區(qū)域幾乎無變化。提速完成后車輛進入勻速前進狀態(tài)，車輛行駛在路段中時，這時近景、中景都逐漸模糊，車內(nèi)乘客會把視線投向遠景。

4 車速與視野分析

乘客在車廂內(nèi)的觀察行為始終處于一種動態(tài)的變化過程中，人的視覺容量與速度呈負(fù)相關(guān)，也就是說車速越快，人對景觀的感知越遲鈍，感受到的景觀也就越多，對景觀細(xì)部的要求降低。車速越快，人的注意力集中點就會越遠。

之前相關(guān)專家對人的移動速度與視線關(guān)系進行的分析研究，人的移動速度越慢視線的夾角越寬，而視線關(guān)注的距離也較近，反之人的移動速度越快視線夾角越窄，而視線關(guān)注的具體會隨著速度的提升逐漸向遠處延申，人的移動速度與視線關(guān)系具體關(guān)系可參加下表：

表1 速度與視線關(guān)系

表2 不同車速下車上人員視野前方能清晰辨認(rèn)的距離

從上面兩個表格我們可以清晰了解到在一般情況下，人的移動速度與視線角度和關(guān)注距離之間的關(guān)系。

5 移動中的視域特征的構(gòu)建

根據(jù)不同視距下人的觀感差異，將輕軌沿線兩側(cè)景觀的視域在豎向上劃分為三個層次：①近景：沿輕軌兩側(cè)距離外10m至100m范圍內(nèi)，可以準(zhǔn)確把握物體的結(jié)構(gòu)和形象；②中景：沿輕軌兩側(cè)距離外100至300m范圍內(nèi)，可以看清楚景觀的主體和輪廓；③遠景；沿輕軌兩側(cè)距離外300至1000m范圍內(nèi)，僅可以辨別景物整體的基本輪廓，不能再清晰地區(qū)分各個景觀的區(qū)別。

6 移動中的景觀特征的構(gòu)建

前文提到的都是針對人在移動中正前方的實現(xiàn)理論，但是輕軌乘客主要的觀察窗位于車廂兩側(cè)，那該如何運用前文提到的理論用于側(cè)向觀察上？平時我們可能有過這樣的經(jīng)歷，就是當(dāng)車子正在移動的時候，我們?yōu)榱丝辞宄硺游矬w，會將目光投向車子前進的方向，目光鎖定觀察物體后，隨著車子向前移動的同時，我們的目光一直鎖定物體向后移動，這樣我們就能獲得更多的觀察時間來看清楚關(guān)注的物體，在觀察過程中通過頭部的轉(zhuǎn)動所形成的夾角稱之為‘回轉(zhuǎn)角’，其實這個理論在很多文章有所提及，但是運用在輕軌景觀提升上，這個理論使用并不廣泛?；剞D(zhuǎn)角速度是指物體（輕軌乘客）以回轉(zhuǎn)半徑每秒略過的角度，當(dāng)物體相對運動方向與人眼垂直時，若人所注意的景物相對于人眼的回轉(zhuǎn)角速度小于72°/s時，則景物無法在視網(wǎng)膜上形成清晰的影響，即影像無法被人感知。根據(jù)此理論，可得出人眼與物體間的距離關(guān)系，由回轉(zhuǎn)角可以推算出距離輕軌乘客在不同距離下景觀界面是否可以引起人注意的橫向最小尺度。

（D：物體距離人眼最小感知距離；V：實時車速；

t：注視時間5秒；tan72°：人眼回轉(zhuǎn)角度）

通過這個公式我們可以求得在不同車速的情況下，物體與人眼之間最小的感知距離，詳見下表：

表3 物體與人眼最小感知距離

從人體生理學(xué)的角度，某一建筑群體要給人留下清晰印象的話，應(yīng)該吸引人的注視時間至少達到5秒，這就是通常所說的“秒注視時間”。

（S：5秒注視風(fēng)貌求尺寸D：物體距離人眼最小感知距離；tan36°：人眼回轉(zhuǎn)角度）

通過計算我們就可以得出在不同車速和最小感知距離的最小環(huán)境風(fēng)貌求單元尺寸。

表4 5秒注視時間最小風(fēng)貌球單元尺寸（m）

通過電腦構(gòu)建沿線虛擬城市空間模型，并對用地屬性、建筑高度、建筑質(zhì)量、建筑風(fēng)格、建筑功能和數(shù)據(jù)模型經(jīng)過多層數(shù)據(jù)疊加分析，從而最終我們可以在輕軌沿線大尺度范圍內(nèi)較為準(zhǔn)確的篩選出城市重要的景觀界面或節(jié)點，以便開展下一步具體的改造提升設(shè)計工作并指導(dǎo)具體的項目實施[9]。

7 結(jié)束語

城市軌道交通輕軌沿線環(huán)境提升研究，是一項復(fù)雜且艱巨的設(shè)計任務(wù)，此文章內(nèi)容只是對現(xiàn)狀環(huán)境分析進行技術(shù)探討，由于輕軌大部分線路采用高架，乘客在車廂內(nèi)可視范圍非常廣，因此不可預(yù)見的因素也非常多，若盲目的對輕軌沿線進行總體的景觀提升，可能需要大量的資金投入和較長的建設(shè)周期，這樣的資金成本很可能超過輕軌建設(shè)本身的費用投入，本文結(jié)合了大量的數(shù)據(jù)模型進行分析，并通過建立模型，篩選出輕軌沿線點、線、面不同形態(tài)的改造區(qū)域，并提出有針對性的提升策略，從而有效的減少的政府資金投入的同時也營造了輕軌沿線良好的城市空間環(huán)境。