“空間針灸”與客流仿真模擬融合的換乘車站優化設計研究*

杜昊 DU Hao

采用“空間針灸”的設計手法，從細微處入手，通過點切式的小規模介入，解決公共空間結構性失能和物理功能老化等問題，在分析結論的基礎上，對車站整體的空間邏輯和建筑布置進行點切式優化。利用軟件模擬車站客流運行情況，對車站的客流組織、布局、服務質量等進行預測和優化。將上述設計方法融合，以“空間針灸”作為指引，將客流模擬結論作為設計效果的驗證方法，相對定量地評估設計的必要性和有效性，為換乘車站和樞紐建筑設計提供參考。

空間針灸；客流仿真模擬；空間優化；融合技術

0 引言

近年來，隨著大中城市軌道交通網絡的不斷完善和客流量的增加，車站空間復雜、流線重疊等問題日益突顯。建筑常見車站功能如進出站、換乘等出現物理空間矛盾固化的現象，而采用通用、慣常的車站空間設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化，采用衍生于“城市針灸”的建筑設計方法——“空間針灸”，通過較少的調整和代價，解決換乘車站實際存在的空間問題。

1 “空間針灸”在車站設計中的應用

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，從中醫學的視角，將城市環境看作人的皮膚，認為皮膚不是簡單的內部庇護所，而是最基本的組織結構，城市肌理的表皮使人們能改變其組織的內部代謝。

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，是因地鐵通行、進出站和串聯城市等功能而形成的建筑類別。軌道交通的建設帶動了城市更新、綜合開發及地下空間的開發利用，軌道交通建筑是該空間利用脈絡的最關鍵節點。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，流線的組織除常規避讓外，還需有關鍵性的導引。

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范均要求盡量避免設置裝飾型或服務型空間功能，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 無論是規模較大的交通樞紐、鐵路、地鐵綜合換乘空間，還是普通的標準車站，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”在地下車站設計中的應用

遵循“小介入、大效應”的原則，針對不同功能需求，置入靈活的小型建筑或建構功能，以點帶面，疏通整個建筑功能網絡，優化漸進式改造的效能、提升居住建筑的舒適度或商業休閑功能的便利度，發揮點狀觸媒的作用，減少盲目大拆大建或破壞性的空間調整，激發自發性活動產生。

“空間針灸”包括“環境心理學-視覺識別”和“環境行為學-物理劃分”兩類：①視覺識別主要通過標識、指引、色彩、光影等方式，為區域內的人群帶來新奇感和吸引力，從而帶來視覺刺激，達到空間引導的目的；②物理劃分主要通過空間形態、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，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）

2 車站客流仿真模擬技術的優勢與應用

2.1 優勢

車站客流仿真模擬是軌道交通建筑常用的技術分析手段，通過輸入相應的客流預測數據及對應的人流空間通過參數，以可視化的分析方法得出關鍵節點處的擁堵程度，并給出優化建議。

客流仿真模擬能預測客流高峰時段和瓶頸區域，為車站的客流組織和布局提供決策依據，可對車站的服務設施進行優化，提高車站的服務質量，降低建設和運營成本。

2.2 應用

客流仿真模擬的相關技術指標包括平均客流密度和最大客流密度。客流密度為聚集人數與單位面積的比值，反映站體空間的安全性及舒適性，可通過色塊圖直觀展示。高密度持續時間反映擁堵的持續時間，評價以2人/m2為閾值，大于該閾值則對持續時間進行累計。

車站共設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、客流預測資料及排隊論多服務臺有限隊列模型計算結果導入軟件，可對換乘車站建筑公共區方案的客流熱力、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，扶梯前存在擁堵現象。站臺層南側兩組扶梯距離換乘通道較近，扶梯前有擁堵現象。

3 “空間針灸”與客流仿真模擬分析的融合

從當前的常規車站物理條件出發，分析客流模擬，本站出現局部擁堵、客流不暢的情況。因地下車站空間規模具有局限性，不宜對大型車站空間架構和換乘方式進行調整，故可借助“空間針灸”的設計方法，開展點切式的、針對性的優化調整。

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空間優化，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，對車站客流的優化和預測具有重要作用，充分發揮“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，進而提升環境品質。

以廣花城際馬鞍山公園站為例，受地面條件影響，車站與9號線的站位換乘關系基本固定，通過初步客流模擬發現，站廳打開后，工作點之間的空間邏輯關系較直接，同時兩條線路工作點的服務功能存在差距，導致換乘空間產生擁堵（見圖2）。通過“空間針灸”的理念，對該換乘空間進行分析。

2 優化前站廳客流模擬結果

該區域為長條形密集空間，屬于半開放式，人群傾向于快速通過。空間邊界不規整，導致流線的導向性極差，需加入物理引導，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，通過空間布局調整或燈光視線調整的方式將該區域分流，以優先解決擁堵問題。綜合分析兩個“針灸”方法，此處通過微調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 換乘車站優化方案

根據“空間針灸”分析結論，需在薄弱點處接入相應的“媒介”，以削弱換乘空間過長及空間形態不規則的感受。在原方案基礎上增加1個工作點，車站共設置1組3扶，1組2扶，2組2扶1樓，車站中部設置1部扶梯1部垂直電梯。車站共設5部上行扶梯，5部下行扶梯，9號線換乘廣花城際客流經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 優化后站廳客流模擬結果

在換乘處增設1個工作點，有效緩解了原方案換乘廳處擁堵現象。站臺層南側2組扶梯距離換乘通道較近，扶梯前有輕微擁堵現象，但該方案從分析結果看明顯優于原方案，并有利于車站內各個工作點的充分利用，換乘節點處的擁堵程度明顯減弱。

綜上所述，優化方案通過延長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，減少換乘節點處的擁堵現象，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 結語

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