“空間針灸”與客流仿真模擬融合的換乘車站優(yōu)化設(shè)計研究*

杜昊 DU Hao

采用“空間針灸”的設(shè)計手法，從細(xì)微處入手，通過點切式的小規(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題，在分析結(jié)論的基礎(chǔ)上，對車站整體的空間邏輯和建筑布置進行點切式優(yōu)化。利用軟件模擬車站客流運行情況，對車站的客流組織、布局、服務(wù)質(zhì)量等進行預(yù)測和優(yōu)化。將上述設(shè)計方法融合，以“空間針灸”作為指引，將客流模擬結(jié)論作為設(shè)計效果的驗證方法，相對定量地評估設(shè)計的必要性和有效性，為換乘車站和樞紐建筑設(shè)計提供參考。

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，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，車站空間復(fù)雜、流線重疊等問題日益突顯。建筑常見車站功能如進出站、換乘等出現(xiàn)物理空間矛盾固化的現(xiàn)象，而采用通用、慣常的車站空間設(shè)計邏輯難以避免上述空間問題。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)計方法——“空間針灸”，通過較少的調(diào)整和代價，解決換乘車站實際存在的空間問題。

1 “空間針灸”在車站設(shè)計中的應(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)為皮膚不是簡單的內(nèi)部庇護所，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展廣泛建設(shè)，是因地鐵通行、進出站和串聯(lián)城市等功能而形成的建筑類別。軌道交通的建設(shè)帶動了城市更新、綜合開發(fā)及地下空間的開發(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。從空間分析的角度，其特征如下（見圖1）。

1 軌道交通建筑的空間特征與影響因素

1）流線密集 作為功能性較強的建筑類別，軌道交通建筑內(nèi)部包括進出站流線、換乘流線、過街流線、安全逃生流線等，流線與車站自身功能的安全使用密切相關(guān)，流線的組織除常規(guī)避讓外，還需有關(guān)鍵性的導(dǎo)引。

2）空間相對單一 為避免過多的空間類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、娛樂和餐飲等。因此，軌道交通建筑空間相對壓抑，功能集中，空間特征也相對單一。

3）裝飾尺度大 無論是規(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)車站，均具有層高高、進深大、空間硬朗等特點，故基本采用大線條碰撞、大尺度裝修的設(shè)計手法，讓乘客獲得較為清晰的視覺指引。

1.3 “空間針灸”在地下車站設(shè)計中的應(yīng)用

遵循“小介入、大效應(yīng)”的原則，針對不同功能需求，置入靈活的小型建筑或建構(gòu)功能，以點帶面，疏通整個建筑功能網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化漸進式改造的效能、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)性活動產(chǎn)生。

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

表1 地下車站的“空間針灸”手法引入類別（廣州地區(qū)）

2 車站客流仿真模擬技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用

2.1 優(yōu)勢

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

客流仿真模擬能預(yù)測客流高峰時段和瓶頸區(qū)域，為車站的客流組織和布局提供決策依據(jù)，可對車站的服務(wù)設(shè)施進行優(yōu)化，提高車站的服務(wù)質(zhì)量，降低建設(shè)和運營成本。

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?？土髅芏葹榫奂藬?shù)與單位面積的比值，反映站體空間的安全性及舒適性，可通過色塊圖直觀展示。高密度持續(xù)時間反映擁堵的持續(xù)時間，評價以2人/m2為閾值，大于該閾值則對持續(xù)時間進行累計。

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

站廳層9號線出站閘機距離換乘通道較近，閘機前等候客流會占用部分換乘空間，造成一定擁堵。最南側(cè)扶梯距離換乘通道最近，承接9號線換乘廣花城際客流最多，扶梯前存在擁堵現(xiàn)象。站臺層南側(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)車站物理條件出發(fā)，分析客流模擬，本站出現(xiàn)局部擁堵、客流不暢的情況。因地下車站空間規(guī)模具有局限性，不宜對大型車站空間架構(gòu)和換乘方式進行調(diào)整，故可借助“空間針灸”的設(shè)計方法，開展點切式的、針對性的優(yōu)化調(diào)整。

3.1 實踐案例

“空間針灸”理念通過對空間的感知和理解實現(xiàn)空間優(yōu)化，可提升人們對車站空間的感知，使其在車站中更加舒適自在，從而減少焦慮感和壓力，對車站客流的優(yōu)化和預(yù)測具有重要作用，充分發(fā)揮“以點及面”的作用，為建筑空間注入活力。通過合理改造，增加點狀空間，進而提升環(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，車站與9號線的站位換乘關(guān)系基本固定，通過初步客流模擬發(fā)現(xiàn)，站廳打開后，工作點之間的空間邏輯關(guān)系較直接，同時兩條線路工作點的服務(wù)功能存在差距，導(dǎo)致?lián)Q乘空間產(chǎn)生擁堵（見圖2）。通過“空間針灸”的理念，對該換乘空間進行分析。

2 優(yōu)化前站廳客流模擬結(jié)果

該區(qū)域為長條形密集空間，屬于半開放式，人群傾向于快速通過?？臻g邊界不規(guī)整，導(dǎo)致流線的導(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。因此，需從直線交叉的矛盾點入手，通過空間布局調(diào)整或燈光視線調(diào)整的方式將該區(qū)域分流，以優(yōu)先解決擁堵問題。綜合分析兩個“針灸”方法，此處通過微調(diào)空間布局的方式較為有效。若在矛盾點處增加1個工作點，則對該微空間區(qū)域可起到疏散人流的作用（見圖3）。

3 換乘功能的空間矛盾點示意

3.2 換乘車站優(yōu)化方案

根據(jù)“空間針灸”分析結(jié)論，需在薄弱點處接入相應(yīng)的“媒介”，以削弱換乘空間過長及空間形態(tài)不規(guī)則的感受。在原方案基礎(chǔ)上增加1個工作點，車站共設(shè)置1組3扶，1組2扶，2組2扶1樓，車站中部設(shè)置1部扶梯1部垂直電梯。車站共設(shè)5部上行扶梯，5部下行扶梯，9號線換乘廣花城際客流經(jīng)由任意工作點去往站臺層換乘，廣花城際換乘9號線客流可從站臺層任意工作點去往站廳層換乘（見圖4）。

4 優(yōu)化后站廳客流模擬結(jié)果

在換乘處增設(shè)1個工作點，有效緩解了原方案換乘廳處擁堵現(xiàn)象。站臺層南側(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，并有利于車站內(nèi)各個工作點的充分利用，換乘節(jié)點處的擁堵程度明顯減弱。

綜上所述，優(yōu)化方案通過延長9號線與廣花城際的換乘行走距離，有效分散了廣花城際換乘9號線的客流；通過在換乘處增加1個工作點，有效緩解了9號線換乘廣花城際的客流壓力，減少換乘節(jié)點處的擁堵現(xiàn)象，且站廳層和站臺層的乘客均可通過任意工作點進行換乘。

4 結(jié)語

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