基于空間句法理論的公共空間人群聚集風險評估與空間干預策略研究*

毛華松 黎宇夢 羅 毅 左糧瑜

0 引 言

公共空間是一個多層次、多功能的空間，具有開放性和公共性屬性，是城市的重要組成部分。節慶活動多樣化、信息傳播扁平化、交通可達性強的社會環境推動了公共空間的熱點化，導致人群聚集類型與規模的不確定性隨機發生，造成了諸如北京密云彩虹橋事件（2004）、上海外灘踩踏事件（2014）等擁擠踩踏事故的發生，凸顯了公共空間安全危機的時代背景。如何精準預測并科學優化公共空間人群聚集風險點和空間盲區，從而構建安全的城市公共空間成為城市規劃建設的重要議題。

風險評估是預測人群聚集風險點和空間盲區的有效手段，也是指導空間安全設計的基礎理論。當前，人群聚集風險評估研究尚屬起步階段，集中在踩踏事故風險評估[1]、大型活動風險評估[2-3]、公共空間人群聚集風險評估[4-5]幾個方面。這些研究有利于提高人群聚集的安全性，但多關注于地鐵站、大型活動場所及公共建筑出入口等區域，較少涉及開放性公共空間。而在公共空間人群聚集風險評估中，評估因子多聚焦在交通瓶頸區、場地高差、障礙物及安全設施等微觀尺度上的空間危險因子[4]，缺乏中、宏觀尺度上的公共空間風險評估；評估方法多采用如層次分析法（AHP）、風險評估模型等定性方法[5-6]，缺少專業性的空間評估方法運用，其結果多為定性結果，對評估風險的量化研究程度不夠。

人群是安全因素的主體和受體，空間是安全因素的載體[7]，兩者均為公共空間人群聚集風險評估的重要因子。場所效應會影響空間內游客的行走路徑，環境認知也深刻影響著人群的空間行為，因此，人在空間中的行為模式與人對空間的認知及場所的空間形態有必然聯系[8]。解讀空間的內在結構系統與環境認知是評估公共空間人群聚集、解決場所內部擁擠的重要途徑[9]。綜上，本文基于空間結構、空間認知及人群行為對公共空間人群聚集風險的影響，嘗試建立公共空間人群聚集風險評估模型，精確預測人群聚集風險點和空間盲區，并針對性提出科學的空間干預策略，為應對日益嚴峻的公共空間安全問題提供依據和參考。

1 研究方法與研究區

1.1 空間句法理論

空間句法（space syntax）理論最早由英國倫敦大學學院的比爾·希列爾（Bill Hillier）于20世紀70年代創立，經過長期發展與完善，現已成為一種探索空間結構特別是空間可達性的有效方法，是城市規劃、建筑、景觀等領域研究空間組織與人類社會間關系的最好理論和方法之一[10]?？臻g句法能夠揭示空間結構的內在機理、空間認知及行為特征，反映并預知人對空間的主觀認知和行為活動[11]，常用于建筑空間人流分布模擬[12]和城市人流[13]的預測與分析研究，在公共空間人群聚集風險研究中具有適用性。

為了精準描述空間結構，空間句法發展出一系列句法參量，包括連接度、選擇度、深度、整合度、可理解度等。結合已有研究，本文運用空間句法分析軟件Depthmap，選取整合度、連接度和可理解度三個參量進行計算與評估分析（表1）。

1.1.1 整合度與空間可達性

整合度（integration）又叫集成度，表示系統中某一空間與其他空間聚集或離散的程度，能夠衡量一個空間吸引到達交通的潛力。整合度分為全局整合度與局部整合度，區別在于步長參數n。局部整合度（Integration[HH]Rn）表示一個空間與在步長n之內的其他所有空間的關系，稱為n步拓撲深度整合度；當n取無限大時，就是全局整合度（Integration[HH]），表達一個空間與其他所有空間的關系，是衡量空間可達性最直接的量化指標。全局整合度越高，空間布局越緊湊，可達性越高[14]。相關研究表明，空間可達性是人群聚集的必要條件，整合度高的區域能夠吸引人流[15]，導致人群聚集，是公共空間中的重點關注區域，需要加強監管力度和空間干預。

1.1.2 連接度與空間滲透能力

連接度（connectivity）是指與空間i鄰接的空間個數，用Ci表示。在實際空間系統中，某個空間的連接度值越高，說明該空間到周邊空間的選擇性更多，空間滲透性越好。而在連接度值高的區域，場地出入口多，除了會引起人群聚集外，還易引發嚴重的交叉流動現象，人群流線交叉沖突，降低步行效率，同時增加人群碰撞、擁擠踩踏等事故風險，造成嚴重后果。

表1 空間句法理論相關參量及計算方法Tab.1 spatial syntax theory related parameters and calculation methods

1.1.3 可理解度與空間認知程度

可理解度（intelligibility）表示從局部空間感知整體空間的難易程度，是根據局部整合度與全局整合度二者的關聯程度即R·計算得出，數值一般控制在0～1之間。當數值大于0.5時，代表空間可理解度較高，人從局部空間感知整體空間的認知水平較好，空間使用行為呈現出明顯的有效性和目的性；當數值小于0.5時，代表空間可理解度較低，人對全局空間的認知變弱，空間使用行為呈現出明顯的探索性、隨機性與無目的性[16]。當人群聚集場所秩序失控時，良好的全局空間認知能幫助人群減少恐慌情緒和由此產生的騷亂、盲從行為，人群聚集風險也會隨之降低。

因此，結合已有研究，本文從空間角度出發，將整合度、連接度運用于公共空間的空間結構評估，將可理解度用于整個空間環境認知程度的反映，建立公共空間人群聚集風險評估模型，從而指導公共空間的安全設計和管理。

1.2 案例地選取

重慶動物園位于重慶市九龍坡區，是重慶主城重要的公共空間之一。選擇該園作為案例地基于以下幾點：第一，重慶動物園是重慶主城區內唯一的動物園，區位優越，交通便捷，可達性極高。第二，隨著市民閑暇時間增加，加上門票價格適中，近五年來，重慶動物園平均年客流量達三百六十萬人次，重大節假期間日客流量高達四萬人次，人群聚集現象頻繁發生。第三，總結歸納國內外研究現狀，動物園除了擁有保護、研究和休閑游覽功能外，還擁有特殊的科普宣傳教育職能，加上對部分老人、兒童及特殊群體實行減、免票等優惠政策，0至6歲孩童和65歲及其以上老人占比高達20%，這類人群因為行進速度和身體素質較低，容易成為人群中的“異質”，隨著人群密度的增大，“異質”人群易被推倒或絆倒，進而產生連鎖反應,造成嚴重后果。第四，由于建園時間久遠，動物園正面臨基礎設施的提檔升級和展區的增建改建工作，為人群聚集風險的空間干預策略的實施提供重要實踐基礎。公園如何在提供休閑娛樂的同時保障人群安全？如何客觀預測公園的危險頻發區域，從而指導城市公園的設計、改造和風險預控？綜上，本文以重慶動物園作為案例地具有典型性。

圖1 重慶動物園平面圖Fig.1 the plan of Chongqing Zoo

2 案例分析

2.1 案例概況

重慶動物園占地46.67 hm2，具備中型動物園建設規模，地屬淺丘地貌，地勢西北側高、東南側低，常有展出動物230種，4 000余只。園內依照地形和動物展區布置，逐漸形成了錯綜復雜的游覽路網體系，主游線寬5 m，呈環形布局，連通各個功能分區，次級游線則連接分區中的各個動物園展廳，支路則是各個展廳的內部路線。結合地勢地貌、展區布置以及游客游覽路線，將動物園分為入口區、熊貓館區、金魚館區、可愛動物區、草食動物區、兒童樂園區、水上樂園區、鳥語林區和猛獸區9個功能空間（圖1）。

本研究借助空間句法理論對重慶動物園進行量化描述。研究范圍限于園內游人可以進入的廣場與園路，而未包括水體、施工區和后勤管理區等游人不會進入的區域。遵循句法軟件Depthmap的空間劃分原則，對園區集散廣場和園路進行設定，將廣場視為場地，園路交叉口視為訪問節點，無交叉路口的園路作為一個路段，最終梳理出100個訪問節點、98條路段以及15個場地（圖2），導入軟件進行空間連接關系設置、計算和分析。這15個場地或是連接各景區的交通性場地，或是位于功能區內連接各展區的景點性場地，承擔著園區重要的集散功能（表2）。

圖2 重慶動物園空間組成Fig.2 the space construction of Chongqing Zoo

2.2 人群聚集風險評估模型結果分析

借助整合度、連接度和可理解度的計算公式（表1），對動物園的15個重要場地的空間結構和認知進行定量計算，結果如下（表3）。

2.2.1 空間可達性分析

整合度衡量系統內的可達性，整合度高的區域能方便到達公園中所有其他區域。動物園全局整合度呈現“中間高，兩端低”的現象，場地6鳥語林廣場、場地8林下廣場和場地13餐飲中心均表現出較高的可達性，這些區域往往擁有較大的人流量。在舉辦大規?；顒踊蛘甙l生人群聚集現象時，容易發生碰撞、擁擠，甚至引發踩踏事故。在公園的日常管理和應急預案中，需要加大對這些區域的監管，必要時需采取空間劃分、人群分流等干預措施進行人群管控（圖3）。

2.2.2 空間滲透性分析

連接度能夠反映公園總體布局和空間的滲透能力。重慶動物園采用線性布局方式，導致場地2主軸廣場的連接度極高，場地6鳥語林廣場、8林下廣場、9猛獸區小廣場、10水禽湖廣場和13餐飲中心連接度較高，空間滲透能力強，人群更易聚集。此外，連接度高也導致該區域的人群流線復雜多樣，交匯沖突度高，加上人群結構復雜，行動差異化明顯，極其容易引起摩擦碰撞進而引發擁擠踩踏事故，存在嚴重的安全問題（圖4）。

表2 重慶動物園空間組成概況Tab.2 the space construction of Chongqing Zoo

表3 重慶動物園的句法參量計算結果Tab.3 syntax parameters calculated results of Chongqing Zoo

2.2.3 空間認知分析

可理解度描述人群從局部感受的空間結構程度，是人對復雜空間構形認知的重要途徑。增加可理解度值，有助于游客建立起整個空間系統的圖景，增加使用者對空間的整體認知。根據計算意象區步行尺度，選取n=3，即三步拓撲深度，通過計算，動物園的可理解度R2為0.260 2（＜0.5），說明整體而言游客對動物園全局空間的認知水平偏低，不利于游客對公共空間的認知與把握，容易出現“迷路”現象，從而影響其空間行為的有效性，降低游客游覽體驗（圖5）。

2.3 人群聚集風險區域預測結果及分析

對動物園人群聚集風險評估模型結果進行分析，預測出場地2主軸廣場、6鳥語林廣場、8林下廣場、10水禽湖廣場和13餐飲中心為聚集風險區域，并于2018年1月6日9—17點（星期六；陰；5～8℃）進行實地調研，結果如表4所示。

筆者隨機選取2 0 0位游客進行了簡單地訪問，部分游客反饋有“路線復雜”“景區難找”“走回頭路”等情況，證實了游客對動物園的可理解度低，空間認知程度不高。

通過對人群聚集風險區域預測結果的分析總結可知：首先，整合度高的區域常位于主園路上，連接多個公園重要節點，人群聚集現象突出；其次，連接度高的空間與多條道路相連，導致空間內人群流線沖突度大，增加聚集風險；最后，動物園的空間可理解度低，加上缺乏完整的公園導視牌示系統，導致人群對公園的認知程度不高，蘊藏安全隱患。這些都是重慶動物園人群聚集風險區域的形成原因，嚴重威脅著動物園的安全與和諧發展。

圖3 重慶動物園不同區域的全局整合度Fig.3 the integration in different space of Chongqing Zoo

圖4 重慶動物園不同區域的連接度Fig.4 the connectivity in different space of Chongqing Zoo

圖5 動物園空間可理解度圖Fig.5 the intelligibility in different space of Chongqing Zoo

3 城市公園的空間干預策略

城市公園的空間干預策略是消減人群聚集風險的有效途徑。為降低公園空間整合度，平衡連接度，提高空間可理解度，確保公園空間的安全性，本文結合相關設計規范，提出了優化路網結構、合理規劃展區布局和完善設施系統三方面的策略，為構建安全的城市公園提供方法借鑒。

表4 聚集風險區域的風險原因及空間形態Tab.4 the risk reason and spatial form of risk area

3.1 優化路網結構，建立安全的道路系統

道路系統是公園的骨架和脈絡，規模與結構是其重要屬性。結合重慶動物園人群聚集風險的研究結果分析，公園道路設計與改造應注意以下幾點：第一，調整道路等級，避免場地尺度驟變。通過合理的道路設計，在主園路上減少場地尺度的驟變，而在主、次園路交叉的空間預留一定大小的安全緩沖場地，是降低人群聚集風險的有效措施；第二，調整道路成網率。在整合度高游覽人群密度大的區域應該保證道路通暢，盡量避免斷頭路，在相對私密的區域應減少支路的數量，避免資源浪費；第三，調整道路線形。公園道路設計多曲折迂回，特別是在人群聚集區域，常常存在安全隱患，應適度調整，變曲為直，擴大有效通行寬度，適當降低風險區域的連接度或采用分流措施，避免行人流線交叉沖突，保證人流的安全通行。

3.2 規劃展區布局，加強人流管控力度

動物園展區是動物園總體設計的核心。展區的規劃布局和設計應該做到以下幾點：第一，聚散有度的展區布局。動物園展區的集中分布是造成園區人群聚集現象產生的重要原因之一，合理規劃展區布局，避免將強吸引力的展區過于集中化的布置，盡量做到聚散有度，從而達到分散人流目的，減少人群聚集風險。第二，暢通無阻的展區游線組織。單向游覽、路線引導、護欄游覽等人群游覽模式能夠促進人群分流[17]，減少人群流線沖突度，實現人群管控。第三，有效的展區參觀通道。參觀通道是指展區內供游人觀覽的走道或集散場地。實地調研可知，重慶動物園展區參觀通道常常與次級道路重疊式設計，導致該區域功能復雜，有效通行寬度不夠，存在巨大的風險隱患。因此，通過計算景區容量控制游客量[18]，合理劃分展示走道空間，設置充足的集散場地，是減少風險的重要手段。

3.3 完善設施系統，確保風險區域安全

結合研究背景和動物園人群聚集風險區域預測結果，本文將設施系統聚焦在導視牌示系統和安防監控系統兩方面，保障風險區域安全。

首先是導視牌示系統。導視牌示系統是公園為游客提供服務、進行科普教育的主要方式之一，也是公園管理者行使管理職能、規范游客行為的一種不可或缺的手段。人群對公園的空間認知程度不高容易造成走回頭路或者迷失方向情況，人群滯留現象明顯，既降低了游覽體驗感，也不利于游客通行和疏散，容易引發事故。而地域化、系統化、立體化、形象化和交互性的導視系統設計能夠與景觀環境完美融合，提高空間可理解度的同時保障游客游覽安全、滿意度和舒適度。

其次是安防監控系統。安防監控系統是城市公園重要的管理設施，也是空間干預的有效手段，而合理的監控設施的空間選址能使監控效果發揮最大成效，是安防監控系統的重點和難點。利用空間句法理論預測的人群聚集風險區域和空間盲點對監控設施的選址具有方向性的指導意義，較大程度上保證了監控成效，從而降低風險區的危險度，達到防范公園安全事件發生的目的。

4 結 論

城市安全是城市存在和發展的基本要求，也是實現可持續發展和建設社會主義和諧社會戰略的基本目標和重要保障。面對公共空間人群聚集這一熱點化的新興議題，筆者以重慶動物園為例，從空間結構角度出發，運用空間句法理論，結合整合度、連接度和可理解度三個句法參量，建立了精準且定量的空間結構描述模型，評估和篩選空間中易發生人群聚集的風險區域，并以此為基礎提出優化路網結構、規劃展區布局和空間結構、完善設施系統的空間干預策略，旨在完善、深化和拓展安全城市設計相關內容的同時，也嘗試提出城市公共空間的聚集風險評估、空間安全設計的思路及措施，以滿足日益緊迫的公共空間安全建設和可持續發展要求。