基于空间句法的地铁站域停车空间可达性研究——以天津市曹庄地铁站为例

赵英杰，孙永青，刘立钧

（天津城建大学 建筑学院，天津 300384）

城市轨道站点周边公共空间是带动地区发展的重要媒介[1].停车空间作为地铁站空间的重要组成部分，其空间组织是影响轨道交通和其他交通方式接驳的关键性因素之一.随着天津轨道交通的发展，换乘停车场（P+R）出行方式越来越受市民欢迎，尤其是车辆限号政策在城市中心城区实施之后，外环线以外选择P+R 出行方式的人逐渐增多.曹庄地铁站作为天津市中心城区外围P+R 停车场场站之一，选定其为研究对象具有典型的代表性.

经过20 余年发展，空间句法通过对包括建筑、聚落、城市甚至景观在内的人居空间结构的量化描述，已成为一种研究空间组织与人类社会之间关系的理论和方法[2-3].国际上我国最先将空间句法涉足于交通研究领域，借助软件参数分析，总结了一套可达性评价方法[4-5].利用凸空间、视域等方法分析换乘空间分区域属性，对地铁站的空间设计以及合建的商业空间设计提供了有益的借鉴[6-9].在交通分析中，空间句法从拓扑学角度依靠强大的计算系统分析空间之间的连接，用可达性表示空间作用关系.对地上地下公共交通通达性的优劣评价，为城市的空间布局提供了依据[10-11].基于此，笔者运用空间句法对天津市曹庄地铁站停车空间进行可达性分析，提出相应的优化建议.

1 基于空间句法的评价方法

基于空间句法视域分析法选定以下5 种评价因子进行评价.

1.1 评价因子

1.1.1 平均深度

平均深度指空间系统内某单个空间距离其他空间最少深度的平均值.在Depthmap 写程序时给出的公式为

平均深度（MD）=总深度（TD）/（N-1）其中N 代表空间个数.

1.1.2 整合度

整合度表示单个空间与其他空间联系的紧密程度，能够衡量一个空间吸引到达交通的潜力.根据所选参照系的不同，整合度具有全局与局部之分.

1.1.3 控制度

控制度反映单个空间对与之相交空间的控制程度.用选定空间内某元素视线看到全部元素总数的倒数表示.Depthmap 软件程序分析机制公式为

控制度（C）=1/G（G 代表元素总数）

1.1.4 连接值

连接值是指与单个空间直接相连的空间个数.整个空间系统范围的连接值是指图解中所有连接值的和.计算时，全局系统中由某一个空间元素进行视线放射，加总涉及的空间元素，最终取各元素综合反馈值.

1.1.5 视觉限定效果强弱

视觉限定效果强弱表示一定空间范围内，选定一个单独的元素，空间尽端对其限定效果.元素称作g1，找到距离g1 一个视线深度的所有元素，记作该空间的视域.在g1 的视域范围内活动，视线放射后返回K 个其他元素（排除算在K 中的元素），在Depthmap 写程序时给出的公式

视觉限定效果强弱VCC=K/K（K-1）其中K 代表元素个数.

1.2 评价方法

基于空间句法的可达性评价方法中，选择视线分析法，运用Depthmap 软件分别计算已知限定空间的5 种评价因子数值，对其进行可视化参数分析，并将计算数值转换成图形.若评定平均深度、控制度低，整合度、连接值高，空间近端对视线的限定效果弱，则可达性好.

2 曹庄地铁站现状与问题分析

2.1 地铁站域停车空间

地铁站域停车空间是指以某一地铁站为中心，划定范围内（一般为地铁站服务半径500 m 左右）所涉及的停车场，其中包含辐射范围内的较大型社会服务停车场.

2.2 研究范围及对象

空间句法视域分析法的应用需要科学地限定视域范围.基于人体生理条件，忽略天气等客观因素干扰，正常情况下人的可视域范围为500 m 左右，超过500 m 会对周边事物产生模糊感.因此，以地铁站周边500 m 范围为研究范围，利用500 m 视线构造视线多边形，在限定的视域范围内分析停车现状，以及公交车、出租车、机动车、自行车停车空间各个视域属性变量.

曹庄站是天津地铁2 号线的终点站，曹庄地铁站A 口向东侧南北向为飞霞路，向南为阜盛道，道路两旁与地铁A 口连接处有公交车停车空间，并有以路边停车为主的出租车停车空间和部分自行车停车空间.距离曹庄地铁站500 m 范围内，穿过阜盛道为永旺购物中心，其外围分布有立体和平面两种机动车停车空间.曹庄地铁站B 口向北为机动车停车空间（见图1）.

图1 曹庄地铁站现状停车空间分布

2.3 现场调研分析

现场调研发现：地铁站点影响域内综合接驳类型由于综合接驳方式的不同可以分为多种.现有的停车空间种类为公交车停车空间、出租车停车空间、机动车停车空间（包含 P01、P02、P03、P04、P05、P1 地面机动车停车空间和P21、P22 立体机动车停车空间）、自行车停车空间P3（包含共享单车），如图1 所示.这4类停车空间与地铁站口之间的可达性对接驳行为的质量有直接影响.

2.3.1 停车空间使用情况

（1）曹庄地铁站B 口北侧P1 机动车停车空间人流较少，有充足车位，但停车量不多；

（2）P01-P05 机动车停车空间共有3 000 余车位，永旺购物中心营业时间内停车较满；非营业时间内（早高峰时间），只有靠近地铁站口P01、P03、P05 的停车空间使用率最高，反之以地铁站为中心300 m 之外停车空间使用率较低；

（3）P3 自行车停车空间位于天桥与永旺购物中心相连接的构筑物下方，随着共享单车使用量的增多，出现了自行车外溢出场地的现象，对周边道路造成影响；

（4）公交车停靠点位于地铁A 口约9 m 位置，反向停靠点位于天桥下楼梯处，出租车占用路边停车空间，延伸分布在地铁口A 附近阜盛道路两侧空间.早晚高峰时，阜盛道公交车、出租车、私家车的路边临时停靠造成道路拥堵.

2.3.2 停车空间连接现状

根据曹庄地铁站口4 种停车空间的分布情况，将其现状分为直接连接和间接连接：其中与B 站口直接相连的空间有机动车停车空间P1，与A 站口直接相连的有站口阜盛道北侧公交车和出租车停车空间；间接相连的有站口阜盛道南侧公交车停车空间、出租车停车空间、自行车停车空间P3、永旺购物中心附近机动车停车空间P01-P05 和P21-P23.

2.3.3 停车空间拥堵时序

经调研，曹庄地铁站空间存在拥堵现象.分别针对不同时段4 种停车空间附近拥堵的情况进行汇总.数据收集时，将一天 7：00—21：00 按照每 2 h 一个时段平均分成7 个段，并将空间拥堵分为5 个程度，数字越大级数越高，越拥堵.分时段不同空间拥堵程度见表1.由表1 可以看出：晚高峰拥堵状况比早高峰要严重，特别是在永旺购物中心两侧机动车停车空间和A 站口前阜盛道停车混杂位置.永旺购物中心营业时间为10：00—22：00，其周边社会停车场对缓解停车拥堵起到一定作用.

表1 曹庄站空间拥堵级别时序表

对曹庄地铁站现状分析得出，A 站口前交通出现拥堵，公交、出租、自行车停车空间分布混杂，局部交叉较大；B 站口停车机动车空间不充足，永旺购物中心西南部视线阻隔较明显，使用率不高.

2.4 基于空间句法曹庄地铁站现状分析

2.4.1 视线平均深度分析

计算曹庄地铁站停车空间的平均深度值，须测从某一停车空间到达各个停车空间的最少步数的平均值.因分析地铁站停车空间使用情况，故选取地铁站口A、B 为参照空间.空间平均深度越小，表示从该空间到达其他空间需要的最小转换步数越少（该步数不代表人体正常行走步数），则其所处位置可达性越优.

Depthmap 软件分析时，用不同颜色来区分不同视线平均深度值，颜色越冷值越低，显示结果见图2.由图2 可知：由冷色到暖色空间深度依次为1，2，3，现状停车空间P1、P2 大部分位于蓝色平均深度空间，可达性最优；P01、P04 有少部分位于绿色平均深度空间，可达性较好.

图2 视线平均深度分析图

2.4.2 视线整合度分析

曹庄地铁站停车空间整合度是指地铁站域内各个停车空间到达某一停车空间的深度，范围选定系统整体为研究对象，深度越小，空间整合度越高.将Depthmap 软件分析结果运用不同颜色表现不同整合度值，颜色越暖，视线整合度值越高，可达性越好.

视线整合度分析结果见图3.由图3 可知：全局范围内从视线整合度评价因子来讲，地铁站口B 北部P1停车空间、P3 停车空间可达性较好，出租车停车空间和永旺购物中心东西两侧P02、P04、P2 停车空间可达性较差.

图3 视线整合度分析图

2.4.3 视线控制度分析

曹庄地铁站中A、B 两个出站口及各个停车空间分别作为不同元素向周边停车空间进行渗透.通过Depthmap 软件得出视线控制度的分析结果见图4.由图4 可知：运用不同的颜色表达不同的控制度.红色部分视线控制度最高，随颜色逐渐变冷，视线控制度减小.

图4 视线控制度分析图

从视线控制度评价因子角度，除P3 停车空间和永旺购物中心西南部P02 停车空间可达性较差外，其他停车空间可达性较好.

2.4.4 视线连接值分析

在分析停车空间浸透性强弱时，侧重计算曹庄地铁站停车空间系统连接值，即分别计算各个停车空间的连接值，将综合结果反映在拓扑图形中.Depthmap软件对视线连接值分析结果见图5.由图5 可知：颜色越暖，连接值越大，其空间浸透效果越强.

图5 视线连接值分析图

考虑视线连接值时，整体地铁站空间系统中，地铁站B 口由南向北可达性逐渐升高，出租车、公交车停车空间可达性较好；P3 停车空间和P02 机动车停车空间浸透效果较弱，可达性较差.

2.4.5 视觉限定效果强弱

计算曹庄地铁站停车空间相邻一个视线深度元素所形成的视域范围内，能看到其它元素的个数.Depthmap 软件将分析结果用不同颜色表示见图6.由图6 可知：空间尽端在视觉方面的限定效果强弱表现在图中越是红色的区域，空间尽端对视觉的限定效果的强弱值越大，表示它受遮蔽效果越强，可达性越差.

图6 视觉限定效果强弱

从空间尽端对视觉的限定效果强弱看：曹庄地铁站B 口北侧P1 停车空间可达性最优；P01 停车空间、P2 停车空间、P3 停车空间可达性较好；A 口出租车停车问题尤为突出，可达性较差.

3 曹庄地铁站停车空间可达性评价与优化

3.1 可达性评价

依据平均深度、整合度、控制度、连接值、空间尽端对视觉的限定效果，做出停车空间的评价，可判定地铁口A 南部出租车停车空间、永旺购物中心P01 机动车停车空间、P3 自行车停车空间可达性较差，且与周边停车空间有较大冲突；地铁站口A 与永旺购物中心之间阜盛道停车空间交叉杂乱；其它停车空间布局可达性较好.

3.2 可达性优化

3.2.1 地铁站域停车空间划定

本次设计优化本着尊重原空间布局，部分进行优化改善的原则进行.将上述基于空间句法的地铁站空间分析图进行整合分析，分别将5 种可达性变量分析结果中最适宜作为停车空间的部分空间进行叠合，综合成为一张分析图，从而对4 种不同停车空间进行优化范围界定.带有颜色部分为可利用空间，不同深浅色度代表不同参数值，颜色叠加效果越深，表示空间可利用越强.空间优化主要对P01-P05、P1 机动车停车空间增减为 P01-P04、P11、P12，对 P3 自行车停车空间移位和增加为P31、P32，对西向行驶公交车停车空间偏移，对阜盛道两侧出租车停车空间位置加以改善，其结果如图7 所示.

图7 曹庄地铁站停车空间划定

3.2.2 停车接驳空间优化策略

由上述空间划定分析得出：对于已建成地铁站停车空间的评价，不能完全停留在感性认识上，目前亟待上升到参数可视化的体系当中.结合Depthmap 模型量化结果分析，对已建成曹庄地铁站域停车空间提出以下两点建议.

（1）增强停车空间连续性.为使空间连续性增强，空间浸透效果增加，达到提升空间可达性的效果，对停车空间设置应考虑连续布置.增加公交车、出租车、机动车、自行车停车空间与地铁站口A、B 之间的联系，减少车行道路与步行道路之间的交叉.在连续不能实现的情况下，增加空间与空间之间的纵向立体联系，使之在转换时减少与行人的冲突.空间之间水平交通联系宜简捷，对于长轴线连接交通适宜在两尽端设置较大空间，增强视线整合度，作为目的性空间，提升其引导作用；同时注意与相邻停靠站相结合，以提高量化后的视域属性.

（2）提升停车空间可视度.首先，对地铁周边可视度高的公共空间优先开辟为停车空间；其次，现有地铁周边社会停车场可以采用物理指引，通过用不同停车区域地面颜色不同的划分等措施来提高停车空间可视度；再次，采用先进的电子设备和LED 屏，引导人们对停车空间进行选择；最后，在空间选择上，停车以地上和立体停车库为主，地下停车为辅，且地上停车应满足地铁站视线平均深度值低，整合度、控制度和连接值高的要求.

4 结 语

轨道交通站点附近用地的协调规划在影响城市空间畅通性的同时，对城市空间的集约发展意义重大.随着天津市地铁规模的不断扩大，地铁站停车空间分布的合理性有待考究.运用空间句法对曹庄地铁站停车空间可达性进行量化分析，提出相应的优化改善建议，为地铁站停车空间设计提出一种不同思路的模拟仿真评价，以期更广泛地将量化可达性研究成果应用在设计者的设计初期.