徐良杰 周若男 羅浩順

(武漢理工大學(xué)交通學(xué)院 武漢 430063)

0 引 言

中國(guó)傳統(tǒng)圍墻文化讓封閉式社區(qū)模式在我國(guó)占據(jù)主流地位.為緩解城市道路交通壓力，減少道路資源浪費(fèi)，2016 年中央城市工作會(huì)議提出 “推廣街區(qū)制”.作為封閉區(qū)域的一種，大學(xué)校園占地面積更大，其封閉式區(qū)域弊端更加明顯.2014年，南京林業(yè)大學(xué)提出開(kāi)放校園，將校園道路與城市交通相融合的動(dòng)議遭學(xué)生集體抗議.盲目開(kāi)放校園影響校內(nèi)的正常學(xué)習(xí)生活秩序，擠占校內(nèi)人員的空間資源.需要制定合理的交通穩(wěn)靜化開(kāi)放方案，從降低車速、提高車輛平穩(wěn)性的角度，打破校內(nèi)人員的“護(hù)圍”決心，減少開(kāi)放校園帶來(lái)的安全隱患、噪聲污染、空氣污染等負(fù)面影響，提高校內(nèi)人員的安全感與接受度.

針對(duì)開(kāi)放校園交通穩(wěn)靜化的研究，國(guó)外已相對(duì)成熟，穩(wěn)靜化理念接受和措施應(yīng)用也更為廣泛.文獻(xiàn)[1]提出建設(shè)大量新道路的計(jì)劃，首批 “交通穩(wěn)靜化措施”得到了實(shí)施；荷蘭首次引入了 30 km/h 限速區(qū)；ITE(institute of transportation engineering)明確了交通穩(wěn)靜化的定義，即通過(guò)工程性、法律性措施等，來(lái)降低機(jī)動(dòng)車對(duì)居民生活質(zhì)量及環(huán)境的負(fù)效應(yīng)，改變駕駛員的魯莽行為，使行人及非機(jī)動(dòng)車環(huán)境達(dá)到交通安全，提高系統(tǒng)可居住性、可行走性.

國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究仍在討論分析階段，杜紅波等[2]以商業(yè)區(qū)為研究對(duì)象，重點(diǎn)考慮大客流情況下道路穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)的要點(diǎn).許麗[3]從道路功能出發(fā)，分析街區(qū)運(yùn)動(dòng)與交通穩(wěn)靜化的關(guān)系，總結(jié)了穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及適用的道路寬度范圍.柯伯欽[4]分析城市支路及社區(qū)道路交通問(wèn)題，強(qiáng)化交通穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)理念，并結(jié)合實(shí)例分析了傳統(tǒng)穩(wěn)靜化措施的應(yīng)用方法.

大學(xué)校園的穩(wěn)靜化研究主要集中于校園內(nèi)人車交通的調(diào)查分析及穩(wěn)靜化的可行性研究，而針對(duì)中國(guó)大學(xué)校園道路穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)方法的成果不多[5-7].本文擬開(kāi)放武漢理工大學(xué)余家頭校區(qū)，以GESTALT心理學(xué)為理論支撐，對(duì)開(kāi)放道路進(jìn)行系統(tǒng)性穩(wěn)靜化改善設(shè)計(jì)，誘導(dǎo)駕駛員低速行駛的同時(shí)，保障車速的平穩(wěn)性，以期改善校園交通環(huán)境，達(dá)到校內(nèi)的交通安全、可居住性、可行走性.

1 大學(xué)校園的空間、功能及道路特征

我國(guó)大學(xué)校園普遍與城市、社區(qū)的功能空間相互分離，存在明顯的空間界限.近年來(lái)，新的服務(wù)內(nèi)容和商業(yè)業(yè)態(tài)也加入到大學(xué)校園中來(lái)，校園生活服務(wù)設(shè)施逐步轉(zhuǎn)向社會(huì)化.大學(xué)校園及其生活設(shè)施在空間、規(guī)模、管理等方面均表現(xiàn)出新的發(fā)展特征[8-9].

1.1 大學(xué)校園的空間布局與功能區(qū)劃

我國(guó)大學(xué)校園除了封閉式特征外，最大的特點(diǎn)是占地面積較大，因此，駕駛員繞行將產(chǎn)生大量的行程延誤.表1為我國(guó)面積最大的10所大學(xué)及其占地面積.

表1 中國(guó)面積最大的10所大學(xué)

此外，大學(xué)校園的空間布局也有相對(duì)明確的劃分[10].早在民國(guó)初期，大學(xué)校園的功能區(qū)劃在校園規(guī)劃的總體布局中就有所體現(xiàn).按照建筑用途的不同，將用途相同或相近的場(chǎng)所安排在一個(gè)相對(duì)集中的區(qū)域內(nèi)，各區(qū)域通過(guò)道路、綠化帶、廣場(chǎng)進(jìn)行隔離與銜接.綜合各類校園建筑功能的特點(diǎn)，一般將大學(xué)校園劃分為教學(xué)區(qū)、生活區(qū)、主功能區(qū)[11-12].考慮在不同的場(chǎng)所，人們進(jìn)行的活動(dòng)也不同，這里將主功能區(qū)又細(xì)分為休閑區(qū)與綠化區(qū).

1.2 大學(xué)校園的道路功能

校園道路主要提供師生上下課步行、自行車，以及少量機(jī)動(dòng)車交通等多種交通方式的活動(dòng)空間，不允許社會(huì)車輛通行的校園道路甚至不屬于《道路交通安全法》規(guī)定的“道路”. 與城市道路不同的是，校園道路在道路等級(jí)、車輛限速、交通量、路權(quán)等多方面都沒(méi)有明確具體的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn).其中，城市道路的通行單元以各種車輛為主，而校園道路的主要通行單元是行人，因此，在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，城市道路講究在最大限度保障車輛的平穩(wěn)高效運(yùn)行，盡量在干線保證車輛可以以較高速度、較少停滯時(shí)間完成通行；而校園道路則“以人為本”，更多地考慮遮陽(yáng)、小憩，以及保證行人安全等問(wèn)題[13-14]. 校園開(kāi)放后，校園道路成了城市道路在大學(xué)校園的延伸，道路功能也有了不同的定位.為解決由此產(chǎn)生的交通問(wèn)題，創(chuàng)建更安全、舒適、順暢的校園交通環(huán)境，需要對(duì)開(kāi)放道路進(jìn)行進(jìn)一步交通穩(wěn)靜化研究.

2 開(kāi)放道路穩(wěn)靜化研究方法

2.1 校園慢行交通特征調(diào)查

作為封閉區(qū)域，校園交通系統(tǒng)最重要的一部分是行人及自行車等慢行交通.在開(kāi)放校園規(guī)劃中，開(kāi)放路徑將盡量避免與慢行交通走向一致.大學(xué)校園可類比于一個(gè)小型的簡(jiǎn)化城市，與城市公共空間相同，大學(xué)校園主要由街道(校園道路)和廣場(chǎng)(校園場(chǎng)所)組成.在開(kāi)放路徑規(guī)劃中，研宄的側(cè)重點(diǎn)是線型的校園公共空間——校園道路.針對(duì)此，步行、自行車交通的行為活動(dòng)調(diào)查是至關(guān)重要的一環(huán)，文中采用公共生活-公共空間——PLPS(public life-public space)調(diào)研方法.

對(duì)校園公共生活(PL)和公共空間(PS)兩方面的步行、自行車交通行為活動(dòng)展開(kāi)調(diào)研.調(diào)研的基本思路為：在調(diào)查區(qū)域內(nèi)選取慢行流量調(diào)研路線的節(jié)點(diǎn)(校園內(nèi)各主要交叉口)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況確定流量統(tǒng)計(jì)斷面位置(交叉口調(diào)查斷面)，確定調(diào)查開(kāi)始時(shí)刻與持續(xù)時(shí)間.由于校園生活的特殊性，行人、自行車流量統(tǒng)計(jì)的調(diào)查時(shí)段分為流量高峰期與流量平峰期.高峰期對(duì)應(yīng)上下課時(shí)間節(jié)點(diǎn)前后半小時(shí)；平峰期對(duì)應(yīng)上課期間.

2.2 校園分區(qū)及道路分類

在開(kāi)放路徑確定的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低外來(lái)車輛帶來(lái)的噪聲污染和空氣污染，需對(duì)開(kāi)放道路進(jìn)行具體的交通穩(wěn)靜化設(shè)計(jì).不同穩(wěn)靜化措施的降速降噪效果不同.大學(xué)校園占地面積大，空間布局復(fù)雜，各區(qū)域用地性質(zhì)不同，慢行交通出行特征差異大，對(duì)降速和降噪減排的具體需求也各不相同，為了實(shí)現(xiàn)更好的穩(wěn)靜化效果，考慮降速需求和降噪減排需求的雙重標(biāo)準(zhǔn)對(duì)開(kāi)放道路進(jìn)行分類.

2.2.1道路降速類型劃分

校園內(nèi)部存在大量的行人流量，開(kāi)放校園引進(jìn)外來(lái)車輛在減輕城市道路交通壓力的同時(shí)也帶來(lái)了安全隱患，因此，需要嚴(yán)格控制車速以降低交通事故發(fā)生的可能性.考慮校園道路與城市用地的銜接及車輛降速的過(guò)渡，以校園道路與城市道路的銜接性為劃分依據(jù)，將校園內(nèi)部區(qū)域從校園中心由內(nèi)向外劃分為核心區(qū)、敏感區(qū)、影響區(qū)和外圍區(qū)四個(gè)區(qū)域，由核心區(qū)至外圍區(qū)，最低限速值遞增直至與毗鄰的城市道路限速值相等，核心區(qū)限速15 km/h，見(jiàn)圖1.

圖1 道路降速類型劃分

2.2.2道路降噪減排類型劃分

由于教學(xué)和生活兩方面的需求，大學(xué)校園的土地利用性質(zhì)主要可分為教學(xué)區(qū)(教學(xué)樓、圖書(shū)館和辦公樓)、生活區(qū)(學(xué)生宿舍和居民樓)、休閑區(qū)(操場(chǎng)和大學(xué)生活動(dòng)中心)、綠化區(qū)(草地、林地和公園).教學(xué)區(qū)和生活區(qū)是師生學(xué)習(xí)和休息的場(chǎng)所，因此，對(duì)車輛噪聲和尾氣的要求較高，休閑區(qū)和綠化區(qū)則相對(duì)較低.以校園道路兩側(cè)空間的土地利用性質(zhì)為劃分依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行車輛降噪減排需求的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，等級(jí)I對(duì)應(yīng)降速和降噪減排的需求最低，等級(jí)IV對(duì)應(yīng)降速與降噪減排需求最高，見(jiàn)圖2.

圖2 道路降噪減排類型劃分

2.3 開(kāi)放道路穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)

2.3.1格式塔心理學(xué)原理

格式塔心理學(xué)原理提出了地理環(huán)境和行為環(huán)境，地理環(huán)境是現(xiàn)實(shí)中的環(huán)境，行為環(huán)境是意想中的環(huán)境.行為發(fā)生在行為環(huán)境中，行為環(huán)境有賴于兩組條件：一組是地理環(huán)境所固有的；一組是有機(jī)體所固有的(經(jīng)驗(yàn)、知覺(jué)等)[10].行為心理學(xué)的創(chuàng)始人華生建立的“刺激-反應(yīng)”原理，指出人類的復(fù)雜行為可以被分解為兩部分：刺激，反應(yīng).即人的行為是受到刺激的反應(yīng).結(jié)合格式塔心理學(xué)原理，行為環(huán)境就像是地理環(huán)境(刺激)與行為(反應(yīng))的中間環(huán)節(jié).

考慮行為環(huán)境在交通穩(wěn)靜化中的應(yīng)用，首先明確調(diào)整交通“地理環(huán)境”可改變駕駛員視知覺(jué)中的“行為環(huán)境”，從而誘使駕駛員做出“行為”(文中指減少魯莽駕駛行為，減速慢行).除了車速限制外，目前校園的減速措施主要為設(shè)置強(qiáng)制性控速設(shè)施，例如，減速路拱和減速帶.通過(guò)在行車道上設(shè)置突起設(shè)施，當(dāng)汽車以較高速度通過(guò)時(shí)產(chǎn)生較激烈的機(jī)械振動(dòng)，使駕駛員產(chǎn)生很不舒服的感覺(jué)，從而促使其主動(dòng)減速.這種措施以犧牲駕駛員舒適感為代價(jià)，確實(shí)能起到減速效果，但也有諸多不利影響：不人性化；車輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生較大噪聲；引起駕駛員頻繁加減速，增加油耗.上述過(guò)程中，從駕駛員看到減速路拱到進(jìn)行減速操作，其行為始終作用在真實(shí)地理環(huán)境中.但若在道路上涂裝3D減速路拱圖形，由于圖形形狀、大小、顏色的組合，駕駛員產(chǎn)生視錯(cuò)覺(jué)，同樣減速慢行，其行為卻在地理環(huán)境的基礎(chǔ)上還作用在行為環(huán)境中，有效避免了凸起路拱等的不利影響.

文中結(jié)合格式塔心理學(xué)原理并考慮其他減速措施，對(duì)校園開(kāi)放道路進(jìn)行了穩(wěn)靜化設(shè)計(jì).

2.3.2校園不同道路穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)方法

在開(kāi)放道路分類的基礎(chǔ)上，將GESTALT心理學(xué)應(yīng)用于與交通領(lǐng)域進(jìn)行穩(wěn)靜化方法的創(chuàng) 新設(shè)計(jì).通過(guò)將不同圖形從形狀，顏色，結(jié)構(gòu)各個(gè)方面進(jìn)行變換組合，并運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)交通地理環(huán)境中，影響人的行為環(huán)境進(jìn)而改變?nèi)说男袨?根據(jù)實(shí)際減速和降噪減排效果對(duì)具體穩(wěn)靜化措施分級(jí).不同穩(wěn)靜化措施對(duì)應(yīng)的兩種功能類別和效果圖具體見(jiàn)表2.

表2 穩(wěn)靜化措施

3 案例分析

3.1 案例

以武漢理工大學(xué)余家頭校區(qū)為例，進(jìn)行開(kāi)放道路的穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)，校園示意圖見(jiàn)圖3.

圖3 校園立體與平面示意圖

1) 慢行交通流量調(diào)查 為了解武漢理工大學(xué)余家頭校區(qū)師生等步行和自行車出行的規(guī)律和分布特征，采用人工調(diào)查的方法，在校園內(nèi)各個(gè)交叉口進(jìn)行全日分時(shí)段地行人流量和自行車流量的統(tǒng)計(jì).由PLPS調(diào)查結(jié)果可知，武漢理工大學(xué)余家頭校區(qū)空間布局復(fù)雜，內(nèi)部不同區(qū)域又可細(xì)分為教學(xué)區(qū)、生活區(qū)、活動(dòng)區(qū)、綠化區(qū)等.不同區(qū)域的出行特征差別較大，以教學(xué)樓、宿舍樓和食堂為起訖點(diǎn)的慢行交通出行需求占比較大.校園開(kāi)放道路應(yīng)盡量避開(kāi)上述路徑.

2) 校園分區(qū)及道路分類 根據(jù)開(kāi)放道路分類標(biāo)準(zhǔn)，將武漢理工大學(xué)開(kāi)放道路類型劃分見(jiàn)圖4.根據(jù)前文所述，在進(jìn)行交通穩(wěn)靜化改善設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮具體路段的實(shí)際降速及降噪減排需求，因地制宜地應(yīng)用或疊加使用不同穩(wěn)靜化措施以滿足相應(yīng)需求.

圖4 開(kāi)放道路分類

3.2 仿真及分析

設(shè)計(jì)該校區(qū)改善設(shè)計(jì)前后場(chǎng)景圖并導(dǎo)入道路模擬駕駛器，選取10名實(shí)驗(yàn)者(5男5女，均具有駕駛經(jīng)驗(yàn))通過(guò)道路模擬駕駛器對(duì)開(kāi)放校園穩(wěn)靜化設(shè)計(jì)前后進(jìn)行模擬駕駛實(shí)驗(yàn).

在行駛路徑上每間隔10 m設(shè)置一個(gè)信息采集點(diǎn)，以此獲取車輛瞬時(shí)速度，通過(guò)整段速度信息的收集、整理,以車速為評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到開(kāi)放校園穩(wěn)靜化改善設(shè)計(jì)前后的行駛車速變化對(duì)比情況.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖5.

圖5 開(kāi)放校園穩(wěn)靜化改善設(shè)計(jì)前后的行駛車速變化

由圖5可知，穩(wěn)靜化前最高速為31 km/h，最低速為10 km/h，平均速度為25.8 km/h；穩(wěn)靜化前最高速為26 km/h，最低速為15 km/h，平均速度為21.3 km/h.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在開(kāi)放路段應(yīng)用基于GESTALT心理學(xué)的交通穩(wěn)靜化措施，可從心理層面有效誘導(dǎo)駕駛員保持低速通行，提高了通行安全性；各路段設(shè)置的穩(wěn)靜化措施因地制宜，相互協(xié)調(diào)，減少駕駛員急加急減的駕駛行為，提高了車速的平穩(wěn)性，減少了車輛噪聲污染和由車輛尾氣排放引起的空氣污染.

4 結(jié) 束 語(yǔ)

將GESTALT心理學(xué)中地理環(huán)境、行為環(huán)境與行為的關(guān)系，延伸至交通領(lǐng)域，并結(jié)合交通穩(wěn)靜化的理念，首先提出基于降速需求和降噪減排需求下多準(zhǔn)則的開(kāi)放道路分類依據(jù)，并根據(jù)具體路段具體需求因地制宜地選取恰當(dāng)?shù)姆€(wěn)靜化措施，對(duì)開(kāi)放道路進(jìn)行整體性改善設(shè)計(jì)，誘使駕駛員低速平穩(wěn)通過(guò)開(kāi)放校園.

開(kāi)放校園，尤其是開(kāi)放占地面積大，四周圍繞城市主干道，交通流量大的高校，更要注重“以人為本”，提倡校園內(nèi)車輛低速降噪通行; 合理劃分校園空間、為開(kāi)放道路穩(wěn)靜化分類提供可行依據(jù); 科學(xué)采用交通穩(wěn)靜化措施等，通過(guò)布設(shè)新穎穩(wěn)靜化措施改善校園交通環(huán)境、優(yōu)化校園慢行交通系統(tǒng).文中僅提供開(kāi)放校園穩(wěn)靜化改善設(shè)計(jì)方案的整體思路，不同的校園可針對(duì)具體條件靈活應(yīng)用以上措施.