桂汪洋,吳揚(yáng)揚(yáng)

(安徽建筑大學(xué) 建筑與規(guī)劃學(xué)院,安徽 合肥 230601)

隨著高速鐵路的快速發(fā)展,特大型高鐵客站逐漸發(fā)展成以公共交通為主、多種交通方式一體化銜接的綜合交通樞紐。對(duì)外構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)與城市交通的便捷換乘?，F(xiàn)如今,高鐵客站換乘空間需要滿足旅客愈來(lái)愈多的出行需求,更多的商業(yè)服務(wù)功能被引入其中,加上其原本需要承載的復(fù)雜交通流線,使得旅客尋路難、換乘效率低。如何提高旅客的換乘效率、改善旅客換乘體驗(yàn),提高換乘空間的步行可達(dá)性、視線可達(dá)性成為特大型高鐵客站換乘空間設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題[1-2]。

一、特大型高鐵客站換乘空間研究現(xiàn)狀

基于高鐵客站換乘空間存在的空間尺度大、流線復(fù)雜、尋路難、換乘體驗(yàn)不足等問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同視角對(duì)換乘空間進(jìn)行了相關(guān)研究?？臻g組織視角下,朱兆慷等[3]梳理了鐵路客站空間組合模式的發(fā)展歷程及趨勢(shì);Mizuno T等[4]觀察鐵路客站開放空間內(nèi)的行人等候行為,應(yīng)用代理模型研究日本名古屋車站開放空間的空間布局;Eunbi Jeong等[5]通過(guò)從實(shí)際運(yùn)營(yíng)站采集的行人軌跡數(shù)據(jù)對(duì)火車站空間特征進(jìn)行聚類,以聚類結(jié)果定義行人運(yùn)動(dòng)和停留的空間可用性;劉瑋等[6]應(yīng)用空間句法對(duì)三種不同平面組織的特大型高鐵客站換乘空間進(jìn)行視線優(yōu)化。流線組織視角下,劉志鵬等[7]基于旅客心理需求,提出流線設(shè)計(jì)的要點(diǎn);夏勝利等[8]剖析傳統(tǒng)流線設(shè)計(jì)理論的不足,并從三個(gè)方面提出對(duì)流線設(shè)計(jì)的認(rèn)知;于寶霏等[9]運(yùn)用Anylogic仿真模擬探討換乘空間布局銜接模式,并以天津西站為例提出優(yōu)化措施。交通設(shè)施配置視角下,何小洲等[10]提出了樞紐客站換乘設(shè)施的典型布局模式;張小輝[11]基于樞紐客站的發(fā)展演變提出三類交通設(shè)施布局策略;張倩[12]基于空間句法得出樞紐交通設(shè)施組織布局,構(gòu)建旅客流線優(yōu)化模型并進(jìn)行實(shí)證研究。

綜上所述,國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同視角對(duì)高鐵客站換乘空間進(jìn)行了大量研究,但將換乘效率與換乘體驗(yàn)結(jié)合在一起的研究較少?？臻g組織從本質(zhì)上決定了換乘空間的可達(dá)性、可視性,合理的空間組織是提升旅客換乘效率和換乘體驗(yàn)的關(guān)鍵要素?；诖?應(yīng)用空間句法的分析方法適用于特大型高鐵客站換乘空間可達(dá)性的研究。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.空間句法

空間句法理論最早由英國(guó)學(xué)者比爾·希列爾(Bill Hillier)提出,即以空間秩序作為對(duì)隨機(jī)行為的限定,再用數(shù)學(xué)方法描述和分析空間,量化研究人類空間行為與建筑空間形態(tài)之間的相互關(guān)系[13-15]。不同學(xué)者已在城市空間結(jié)構(gòu)[16-18]、建筑空間布局[19-20]、地鐵站域商業(yè)活力[21]等方面取得一定研究成果。

2.空間句法在換乘空間可達(dá)性分析的應(yīng)用

本文選取空間句法的軸線分析、視域分析來(lái)研究空間組織對(duì)換乘空間可達(dá)性、可視性的作用機(jī)制。軸線分析中以軸線概括凸空間,通過(guò)軸線上的數(shù)值變化分析空間的步行可達(dá)性,選擇整合度、可理解度為量化指標(biāo);視域分析則通過(guò)細(xì)分網(wǎng)格計(jì)算視線深度,發(fā)掘空間組織對(duì)于旅客視線的阻隔程度,選擇視線整合度、視覺(jué)聚合系數(shù)為量化指標(biāo)(表1)[22-23]。

表1 空間句法選定參數(shù)簡(jiǎn)介

3數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

北京南站、合肥南站出站層平面圖由筆者依據(jù)文獻(xiàn)圖紙[24]、《中國(guó)鐵路新客站:合肥南站》圖紙、客站信息導(dǎo)覽圖、百度地圖信息,并結(jié)合實(shí)地調(diào)研用CAD繪制而成。依據(jù)Depthmap軟件要求簡(jiǎn)化平面圖,繪制軸線模型與視域模型。

三、案例研究

1.研究對(duì)象選擇

京福高速鐵路是國(guó)家“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)京港(臺(tái))通道的重要組成部分,連接華北、華中、華南地區(qū),貫通京津冀、長(zhǎng)中游、海峽西岸等城市群。線上共38個(gè)站點(diǎn),其中特大型高鐵客站5個(gè),分別為北京南站、濟(jì)南西站、徐州東站、合肥南站、福州站。依據(jù)商業(yè)空間與交通空間的關(guān)系將高鐵客站換乘空間平面組織分為商業(yè)通道混合型與商業(yè)通道分離型兩種類型(表2)。

表2 高鐵客站換乘空間平面組織分類

北京南站與合肥南站換乘空間形態(tài)復(fù)雜,商業(yè)種類繁多,且分別代表兩種不同的類型,是研究高鐵客站換乘空間可達(dá)性、可視性的典型案例(表3)。研究的換乘空間選取二者地下一層出站層,旅客可在此實(shí)現(xiàn)交通換乘與商業(yè)服務(wù)等活動(dòng)。

表3 北京南站與合肥南站基本概況

(1)換乘空間功能分析。北京南站出站層功能布局如圖1所示,國(guó)鐵出站廳和換乘大廳中多數(shù)商鋪為餐飲,少數(shù)為零售、書店、賓館、藥店等;洗手間置于西側(cè)國(guó)鐵出站廳中,售票處分布在東西兩側(cè)國(guó)鐵出站廳中;其他出行服務(wù)設(shè)施,如行李寄存處、問(wèn)詢處等分散布置于換乘大廳中?？傮w來(lái)說(shuō),北京南站中餐飲占比過(guò)重,可供旅客休閑的場(chǎng)所較少。

圖1 北京南站功能分析

合肥南站出站層功能布局如圖2所示,國(guó)鐵出站廳中商業(yè)以餐飲為主,其他商業(yè)次之,但近五分之一為空鋪;每個(gè)國(guó)鐵出站廳內(nèi)均設(shè)置補(bǔ)票處;換乘大廳A中部設(shè)有問(wèn)詢處,南北兩端各設(shè)一洗手間和警衛(wèi)值班室。北廣場(chǎng)的商業(yè)服務(wù)集中于北側(cè),西側(cè)商業(yè)主要為酒店、后勤設(shè)施、企業(yè)辦公和空鋪,既有室外花園使用率不高;東側(cè)商業(yè)則包括餐飲、便利、問(wèn)詢和警衛(wèi)值班等功能,同樣存在部分空鋪。總體來(lái)說(shuō),合肥南站商業(yè)活力較低。

圖2 合肥南站功能分析

(2)換乘空間流線分析。北京南站中,旅客自國(guó)鐵出站廳出站,經(jīng)由中央換乘大廳完成與地鐵、出租車、網(wǎng)約車、私家車、公交車、高鐵的換乘;旅客由地鐵進(jìn)入中央換乘大廳,可通過(guò)東側(cè)快速進(jìn)站廳和南北自動(dòng)扶梯換乘高鐵。進(jìn)站流線與出站流線糅雜于中央換乘大廳中,尤其東側(cè)通道易發(fā)生人流擁堵(圖3)。

圖3 北京南站流線分析

合肥南站中,旅客自國(guó)鐵出站廳出站,經(jīng)由換乘大廳A完成與地鐵、公交車、出租車、私家車、網(wǎng)約車、機(jī)場(chǎng)大巴的換乘,經(jīng)由換乘大廳B完成與高鐵、長(zhǎng)途客運(yùn)、共享單車、私家車的換乘;旅客由地鐵進(jìn)入大廳B,可換乘長(zhǎng)途客運(yùn)、機(jī)場(chǎng)大巴以及高鐵,進(jìn)站換乘活動(dòng)在北廣場(chǎng)內(nèi)完成。旅客進(jìn)出站流線相對(duì)簡(jiǎn)潔明確(圖4)。

圖4 合肥南站流線分析

2.換乘空間可達(dá)性分析

在軸線模型的計(jì)算分析中,軸線顏色越深表明數(shù)值越高,空間可達(dá)性越好。

(1)北京南站。由圖5可知,換乘空間可理解度數(shù)值約為0.68,表明換乘空間中連接值與整合度相關(guān),整體空間可識(shí)別性不高。由表4可知,地鐵站廳東西兩側(cè)通道僅有少許深色軸線,可達(dá)性良好。結(jié)合前文可知,地鐵站廳東側(cè)通道鄰近快速進(jìn)站通道,是旅客進(jìn)行快速換乘的場(chǎng)所,空間可達(dá)性不夠。東西換乘通道內(nèi)幾乎無(wú)深色軸線,可達(dá)性偏低。南出站口可達(dá)性偏低,北出站口可達(dá)性極低。換乘大廳北側(cè)的商業(yè)空間內(nèi)均為淺色軸線且數(shù)量稀少,表明該區(qū)域可達(dá)性較低,商業(yè)活力不高;換乘大廳南側(cè)商業(yè)空間可達(dá)性一般,且越靠近南出站口可達(dá)性越低。

圖5 北京南站可理解度分析

表4 北京南站與合肥南站換乘空間句法分析

(2)合肥南站。由圖6可知,換乘空間可理解度數(shù)值約為0.80,表明換乘空間中連接值與整合度高度相關(guān),整體空間可識(shí)別性較高。由表4可知,換乘大廳A與換乘大廳B中部軸線多為深色,表明該區(qū)域的公共性、可達(dá)性較強(qiáng)。結(jié)合前文可知,大廳A是旅客出站換乘活動(dòng)的集合場(chǎng),其中僅布置垂直交通與問(wèn)詢處確?？臻g有較高的通達(dá)性。大廳B中則通過(guò)設(shè)置室內(nèi)臺(tái)階來(lái)分散客流量,引導(dǎo)旅客通往商業(yè)服務(wù)和出站口,提升旅客換乘效率與換乘體驗(yàn)。東西換乘通道內(nèi)均為淺色軸線,且數(shù)量自北向南依次減少,與換乘大廳A內(nèi)的深色軸線形成鮮明對(duì)比,表明東西換乘通道可識(shí)別性較差,易被旅客忽略。北廣場(chǎng)出站口的可達(dá)性一般。過(guò)道2內(nèi)有深色軸線,表明此處可達(dá)性良好。過(guò)道3的可達(dá)性較低,過(guò)道1和過(guò)道4的可達(dá)性極低,表明北廣場(chǎng)換乘大廳西側(cè)的商業(yè)空間少有人至,商業(yè)活力不高。

圖6 合肥南站可理解度分析

3.換乘空間可視性分析

視域分析中,視線無(wú)遮擋即指無(wú)實(shí)體邊界,因此視域模型中并未畫出遮擋視線的部分垂直交通。在視域模型的計(jì)算分析中,色塊顏色越深表明數(shù)值越高,空間可視性越好。

(1)北京南站。由表4可知,換乘大廳中東西通道與東西換乘通道視線相通的區(qū)域可視性較好,且西側(cè)高于東側(cè)。結(jié)合表5可知,西側(cè)通道整合度數(shù)值約為12.79,整體可視性良好;東側(cè)通道整合度數(shù)值約為10.08,可視性一般,結(jié)合圖3可知東側(cè)通道是旅客進(jìn)出站活動(dòng)的匯集處,不利于旅客快速識(shí)別方向。由表6可知,東側(cè)換乘通道入口H1-H2、南北出站口C1-C2視線整合度數(shù)值較低,可視性較差。地鐵站廳布置于換乘大廳中部,可縮短旅客換乘流線,提高換乘效率,但在一定程度上也因阻隔了南北視線通達(dá)而削弱了旅客的方向識(shí)別能力。其次,換乘大廳南北兩端商業(yè)空間與東側(cè)國(guó)鐵出站廳的界面過(guò)于零碎,對(duì)南北兩端空間的可視性產(chǎn)生一定影響。

表5 換乘空間句法參數(shù)數(shù)值

表6 重要節(jié)點(diǎn)/區(qū)域視線整合度平均值

(2)合肥南站。由表4可知,換乘大廳A與換乘大廳B視線相通的區(qū)域視覺(jué)整合度數(shù)值極高,換乘大廳A整體視覺(jué)整合度較高。但換乘大廳A界面太過(guò)規(guī)整,加之東西換乘通道可視性較低,旅客易錯(cuò)過(guò)換乘通道。換乘大廳A空間過(guò)于均質(zhì),結(jié)合表5、表6可知,換乘通道入口H1-H6的視線整合度數(shù)值均不高,而換乘大廳A的數(shù)值極高,較大的數(shù)值差異表明換乘通道的可識(shí)別性較差,缺乏視線引導(dǎo)而導(dǎo)致旅客過(guò)度依賴標(biāo)識(shí),不利于旅客辨別方向。換乘大廳B中部視覺(jué)整合度極高,表明該區(qū)域可視性極強(qiáng)。結(jié)合前文可知,圍繞該區(qū)域布置垂直交通設(shè)施和部分商業(yè)服務(wù)功能,輔以室內(nèi)臺(tái)階引導(dǎo)旅客走向,可提高旅客的換乘效率。北廣場(chǎng)東西出站口C2-C5視線整合度數(shù)值較低,可視性一般,不利于人流引導(dǎo),尤其出站口C3、C4為旅客換乘長(zhǎng)途汽車與機(jī)場(chǎng)快線的常用出口,不利于旅客快速換乘。由表6可知,過(guò)道4的視覺(jué)整合度數(shù)值極低,過(guò)道1-2次之,過(guò)道3則一般,表明西側(cè)商業(yè)可視性較差,商業(yè)活力不足。

四、基于空間句法分析的換乘空間優(yōu)化策略

商業(yè)通道混合型換乘空間內(nèi)交通空間與商業(yè)空間無(wú)明顯從屬關(guān)系,通道內(nèi)存在商業(yè);商業(yè)通道分離型換乘空間內(nèi)交通空間占主導(dǎo)地位,通道內(nèi)視線通達(dá)。以北京南站和合肥南站為例,對(duì)兩種不同類型的換乘空間提出如下優(yōu)化策略。

1.調(diào)整空間形態(tài)、合理置入商業(yè)空間,增強(qiáng)空間導(dǎo)向性

北京南站東側(cè)國(guó)鐵出站廳的空間界面過(guò)于零碎,加上其涵蓋的商業(yè)功能易使旅客眼花繚亂。調(diào)整東側(cè)國(guó)鐵出站廳空間界面,使得原本零碎的空間界面變得相對(duì)規(guī)整,保持空間形態(tài)的連續(xù)性,提升空間導(dǎo)向性。

合肥南站換乘大廳A過(guò)于空曠,但其又承擔(dān)了旅客出站的大多數(shù)換乘活動(dòng),需在不影響換乘流線的同時(shí)增加空間導(dǎo)向性。在通道內(nèi)南北兩端置入商業(yè)空間,豐富商業(yè)功能的同時(shí)限定旅客視線,可增強(qiáng)空間導(dǎo)向性。

2.完善重要節(jié)點(diǎn)空間設(shè)計(jì),提升旅客換乘效率

北京南站東側(cè)通道需承載旅客快速進(jìn)站和出站活動(dòng),尤其地鐵站廳東側(cè)的國(guó)鐵出站廳內(nèi)設(shè)有6個(gè)快速進(jìn)站口,需提高空間可達(dá)性和可視性,且要有足夠的緩沖空間以避免人流擁堵。除去中央通道中靠近東側(cè)國(guó)鐵出站廳的商鋪,提升東側(cè)通道的可視性和可達(dá)性,同時(shí)擴(kuò)大了東側(cè)通道的等候空間,緩解交通擁堵的情況。

合肥南站換乘大廳A中空間界面過(guò)于規(guī)整且空間尺度大,擴(kuò)大東西換乘通道入口空間尺度,使得空間界面產(chǎn)生收放變化,提升重要節(jié)點(diǎn)空間的可識(shí)別性。并將換乘大廳A中的問(wèn)詢處南移,避免對(duì)換乘通道的視線遮擋,提升旅客換乘效率。旅客多由北廣場(chǎng)東2出站口出站換乘長(zhǎng)途客運(yùn)。除去換乘大廳B地鐵出入口東側(cè)的部分商業(yè),擴(kuò)大局部空間,同時(shí)將東2出站口空間界面西移,縮短空間進(jìn)深,以增強(qiáng)出站口的空間可視性,從而提升旅客換乘效率。

3.有機(jī)整合商業(yè)空間,改善旅客換乘體驗(yàn)

出站旅客一般時(shí)間壓力小、通行意愿強(qiáng),換乘活動(dòng)中多采取必要性消費(fèi),包括餐飲、購(gòu)物、休息等。

北京南站中保留西側(cè)原有賓館,并將賓館臨近商鋪改為便利店,與洗手間共同形成休息組團(tuán),滿足旅客駐留休息的需求。在國(guó)鐵出站廳中增加其他商業(yè)功能的比重,其中南北出站口兩端的商超、網(wǎng)咖和藥店保留,東側(cè)換乘通道一側(cè)置入便利店,東側(cè)國(guó)鐵出站廳中置入商超。中央通道中保留南端特產(chǎn)便利店和小型書店,原有其他商業(yè)保留。餐飲店鋪多為中餐,可適當(dāng)增加西餐的比重。北京南站客流量大,空間流線繁雜,且并未對(duì)外開放,故商業(yè)功能僅滿足旅客必要性消費(fèi)的需求(圖7)。

圖7 北京南站換乘空間優(yōu)化方案

4.空間句法驗(yàn)證

合肥南站換乘大廳A空間大而商業(yè)可選擇性太少,而站旅客在換乘大廳A中可完成絕大部分交通換乘活動(dòng),提升商業(yè)活力十分必要。國(guó)鐵站廳內(nèi)的商業(yè)穿插布置餐飲與其他商業(yè)功能,并在各換乘通道入口處確保有其他商業(yè),如便利店、特產(chǎn)店等。換乘大廳B中商業(yè)依據(jù)空間可達(dá)性進(jìn)行分區(qū):①將地鐵出入口西側(cè)區(qū)域改為餐飲區(qū),增設(shè)店鋪并除去中間店鋪,減少部分店鋪面積,形成環(huán)繞式商業(yè)空間布局,使商業(yè)流線更明確,提升商業(yè)活力。②地鐵出入口東側(cè)商業(yè)可用作便利店、旅行社。③換乘大廳B西側(cè)有單獨(dú)出入口,其周圍有綠化帶。過(guò)道4可達(dá)性較低,將過(guò)道西側(cè)區(qū)域改為休息區(qū),包括賓館和網(wǎng)咖;過(guò)道東側(cè)區(qū)域改為企業(yè)辦公,不易受外界打擾且有單獨(dú)的對(duì)外入口。北廣場(chǎng)可對(duì)外開放,應(yīng)考慮城市功能的引入(圖8)。

圖8 合肥南站換乘空間優(yōu)化方案

(1)北京南站。將優(yōu)化方案句法分析與現(xiàn)狀句法分析進(jìn)行對(duì)比(表4～表9、圖5、圖9):①可理解度數(shù)值由0.68變?yōu)?.71,整體空間可識(shí)別性增強(qiáng),旅客更容易從局部空間來(lái)感知整體空間。②東側(cè)通道與東側(cè)換乘通道視線相通的地方可視性明顯提高,視線整合度數(shù)值由10.80上升至12.29;東側(cè)通道內(nèi)深色軸線數(shù)量增多,可達(dá)性提高,旅客進(jìn)出站換乘效率提升。③東西換乘通道內(nèi)軸線變?yōu)槠钌€、可達(dá)性提高;東側(cè)換乘通道入口視線整合度提高,可視性增強(qiáng)。④整合中央通道內(nèi)的商業(yè)空間,北端空間可達(dá)性明顯提高,南端空間也多了部分深色軸線,可達(dá)性提高。

表7 北京南站與合肥南站換乘空間優(yōu)化后句法分析

表8 換乘空間優(yōu)化后句法參數(shù)數(shù)值

表9 重要節(jié)點(diǎn)/區(qū)域優(yōu)化后視線整合度平均值

圖9 北京南站優(yōu)化后可理解度分析

(2)合肥南站。將優(yōu)化方案句法分析與現(xiàn)狀句法分析進(jìn)行對(duì)比(表4～表9、圖5、圖10):①可理解度數(shù)值由0.80變?yōu)?.82,整體空間可識(shí)別性增強(qiáng)。②擴(kuò)大換乘大廳A中東西換乘通道入口處的空間尺度,換乘通道整體可視性明顯提高,加上服務(wù)空間的置入提升了大廳的空間導(dǎo)向性,大廳的可達(dá)性也隨之提高。③換乘空間整體整合度數(shù)值下降,但北廣場(chǎng)東1、2出站口和西1出站口的整合度數(shù)值增高,表明這幾個(gè)出站口的可視性增強(qiáng),旅客更易尋找換乘長(zhǎng)途客運(yùn)和機(jī)場(chǎng)快線的出口。④有機(jī)整合換乘大廳B商業(yè)空間,過(guò)道的可視性均提高,尤其過(guò)道1、2的可視性明顯增強(qiáng)。⑤換乘大廳A與換乘大廳B視線相通的部分可視性降低,但依舊是全局可視性最高的地方,削弱其過(guò)高的可視性可避免交通擁堵。

圖10 合肥南站優(yōu)化后可理解度分析

五、結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)特大型高鐵客站換乘空間由于空間尺度巨大,而且內(nèi)部整合了多種交通工具,導(dǎo)致交通換乘流線復(fù)雜,乘客往往難以尋路。本文以北京南站與合肥南站為例,運(yùn)用空間句法量化分析兩種不同類型的換乘空間的可達(dá)性和可視性,發(fā)現(xiàn)商業(yè)通道混合型換乘空間,由于其中存在大量商業(yè)設(shè)施和布局不夠合理,加之原本復(fù)雜的換乘流線,使得部分內(nèi)部空間容易產(chǎn)生交通擁堵的狀況,降低了旅客的方向識(shí)別能力。而商業(yè)通道分離型換乘空間,由于其間通道內(nèi)無(wú)商業(yè)設(shè)施,交通空間大而不當(dāng),導(dǎo)致導(dǎo)向性弱和重要節(jié)點(diǎn)空間不突出等問(wèn)題,且站內(nèi)商業(yè)活力低,未能充分利用空間?？梢?合理的換乘空間設(shè)計(jì)不僅要交通流線簡(jiǎn)潔、空間導(dǎo)向明確、重要節(jié)點(diǎn)空間突出、引導(dǎo)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)合理,還要提供組織合理的商業(yè)服務(wù)設(shè)施,從而為旅客帶來(lái)高效便捷與體驗(yàn)良好的出行感受。文中依據(jù)空間句法提出三種優(yōu)化策略:①調(diào)整空間形態(tài)、合理置入商業(yè)空間,增強(qiáng)空間導(dǎo)向性;②完善重要節(jié)點(diǎn)空間設(shè)計(jì),提升旅客換乘效率;③有機(jī)整合商業(yè)空間,改善旅客換乘體驗(yàn)?？蔀樘卮笮透哞F客站的優(yōu)化設(shè)計(jì)和量化研究提供借鑒。但空間句法是基于數(shù)學(xué)邏輯的運(yùn)算,忽略了旅客出行習(xí)慣、需求、認(rèn)知能力等現(xiàn)實(shí)狀況產(chǎn)生的影響,未來(lái)仍需加強(qiáng)對(duì)其他影響因素的綜合研究以彌補(bǔ)空間句法應(yīng)用于換乘空間可達(dá)性研究的不足。