“POE+VR”联动模式下地铁站公共空间设计策略研究——以地铁天津站为例

杨艳红，王新瑀，李亚星，李根潮

（天津城建大学建筑学院，天津300384）

1 地铁公共空间设计研究的普遍策略与模式更迭

1.1 传统的“精英决策”体系发展

由“政府—各层精英”构成的二元“精英决策”体系于第二次世界大战后逐渐成为各西方国家城市建设的主流决策模式.作为吸纳了各专业领域知识的精英主体，其与政府部门共同主导城市建设和政策制定的基本流程，构成了典型的精英决策体系.精英决策体系将社会人员结构划分为能够行使权力的少数人及鲜有发言权的多数人.随着公众参与意识与参与能力的提高，公众对于传统精英决策体系的质疑声愈加强烈，甚至出现了对各领域专家学者以及政府的“信任危机”[1].

而公众在参与地铁公共空间设计上具有政治和设计两个层面的积极意义：在政治层面上，公众参与设计关注的是城市建设发展中很难发表建议的普通大众，而不是拥有决策权的权利部门或是代表决策者意志的精英集团——设计师；在设计层面上，地铁公共空间环境的建设和发展，任何公民都具有同等的表述自己意图和想法的权利，公众参与设计能够突出地铁公共空间设计的多元化与人性化.

1.2 基于单一POE 的地铁公共空间设计改造策略

地铁站公共空间设计相较于其他城市级规划设计，受众领域往往偏向于局部空间环境形态与人心理感知的潜在联系，而针对其内部空间的调整与优化，可以促使公众对其所在城市产生责任感与归属感.地铁车站作为城市交通枢纽以及复杂人流集散平台，不仅承载着大量交通运输功能，更是融合文化交流、休闲娱乐等城市功能于一身的大型综合体.所以，地铁站空间设计应更加注重满足人的行为需求，即“以人为本”的设计理念[2].

使用后评价（post occupancy evaluation，简称POE）是环境行为学中应用最广、与建筑空间联系最紧密的评价体系之一，其意义在于通过使用者的反馈机制，为空间环境设计决策提供理论依据，是一种从使用者的角度出发，对建成环境进行系统性评价的研究方法，其评价方式正是公众决策机制下“以人为本”设计理念的集中体现.然而，基于POE 的空间“人性化”设计并不是一个具体的设计手法，而是一种意象化的设计理念.因此，基于单一POE 的地铁空间设计改造策略，在使用者相关数据采集与最终改造方案实施两个层面存在“主观性”偏差以及缺乏“等效性”检验的问题（见图1）.

图1 单一POE 的空间环境改造流程

1.3 新兴VR 技术在地铁建设中的应用

虚拟现实（virtual reality，简称VR）是以计算机技术为核心，整合多学科领域，利用数字模拟真实环境下视、听、触等体感的信息技术，体验者需借助一定的输入、输出装备与数字模拟环境中的对象进行交互体验，产生亲临对应真实空间环境的感受和体验[3].随着社会生产力与科学技术的不断攀升，各行业对VR技术的实际应用需求日益旺盛，人们对参与VR 体验的积极性也愈发强烈，VR 技术在各领域取得巨大进展的同时，自身也逐步成为一个新的科学技术研究领域.

图2 VR 技术在地铁空间设计中的应用

1.4 构建“POE+VR”的联动互补模式

针对上述地铁站空间设计研究模式的更迭不难看出，无论是初期的精英决策体系，亦或是当下新兴的VR 技术，其在地铁站空间设计中的应用都存在着不同层面上的问题，而“POE+VR”的联动互补模式既可以结合POE 前期的数据分析，避免了设计者的主观臆断；又可以采用VR 模拟地铁公共空间设计方案，补充完善“单一POE”模式下受访者存在的“主观性”偏差；而后经由“再POE”的方法验证空间设计与提出方案是否具有“等效性”，最终提出行之有效的地铁站公共空间设计策略（见图3）.

图3 “POE+VR”联动互补模式

2 地铁站公共空间设计影响因素探究

为了准确把握地铁站公共空间现状，调查小组选取客流压力大、换乘线路繁杂、地理位置关键的天津站地铁站进行实地调研，并对初步采集的数据进行归纳整理.

2.1 地铁站公共空间现状及其存在问题

天津站（Tianjin Railway Station），又称天津东站，坐落于海河之滨，是集铁路、地铁、公交车、出租车等为一体的大型综合交通枢纽，是天津轨道交通网的重要组成部分.截止目前，天津站包含2、3、9 号线，共计3 条地铁换乘线路，日均客流总量达9.1 万人次.如此庞大的客流基数与复杂的换乘线路需要地铁站公共空间设计应具备一定的合理性与普适性.

但经过调查小组对天津站细致入微的调查研究，发现站内仍有诸多空间存在环境设计层面的疏漏与空白.由于天津站空间层次较为繁杂，对站点空间不熟悉的乘客极易迷失方向，一个准确易识的综合标识牌可以帮助乘客快速熟悉自身所处空间环境[5]，然而天津站内综合资讯牌能提供的地图信息十分模糊，只能大致展现乘客当前所在位置，无法显示其周边空间环境的构成.

天津站站名的中英文标识也存在翻译不对应的问题，地铁2 号线的天津站站名英译为汉语拼音的“TIANJINZHAN”，然而相邻的地铁9 号线站名英译为“Tianjin Railway Station”，天津站作为综合交通枢纽，站名翻译的不准确会极大影响城市外界形象.天津站因其复合型交通脉络，人员构成繁杂、基数庞大，且多为携带大型行李的乘客，对舒适便捷的休憩空间有较大需求，然而天津站内几处集中等候区域并未安置休憩设施，致使大量空间闲置，造成极大的资源浪费，如图4 所示.

2.2 地铁站公共空间设计影响因素

图4 天津站内部空间实景拍摄

本次调研采用实地采访与网上问卷共同发放的形式，总计发放102 份，包含有效问卷数93 份，有效率91.17%，具有统计学意义.其中男性受访者52 人，女性受访者41 人；25 以下与26 至39 岁的中青年受访者共计84 人，占比90.32%；至少每月乘坐一次地铁的受访者共计70 人，占比75.27%，证明本次问卷调查具有一定的科学性与普适性（见图5）.运用Excel、SPSS 等软件对收集到的数据进行系统整理、归纳分析，以交叉分析法为研究手段，对地铁公共空间设计影响因素进行深入发掘.

2.2.1 空间流线与整体好感度

以空间流线的便捷程度（X 因子）与乘客对地铁站整体好感度（Y 因子）进行交叉分析，发现空间流线的便捷程度与乘客对天津站的整体好感度成正比，如图6 所示.53.76%的乘客认为地铁空间流线较为便捷，40.86%的乘客对人员流线的便捷程度不甚满意，其问题集中表现在地铁站内标识不易识别.

图5 受访人员基本信息数据统计

图6 地铁站空间流线与整体好感度交叉分析

2.2.2 基础设施与整体好感度

[36][45] 黄超：《框定战略与“保护的责任”规范扩散的动力》，《世界经济与政治》2012年第9期，第65、67页。

以地铁站基础设施的完备性为X 因子与整体好感度进行交叉分析，研究表明X/Y 整体呈现出正比趋势（见图7）.其中70.97%的乘客认为地铁站内基础设施的完备性存在较大问题，其中候车区域缺乏休憩空间的问题最为突出，许多乘客表示只能站在安全门前候车，缺乏“以人为本”的基本设计理念.

图7 地铁站基础设施与整体好感度交叉分析

2.2.3 文化氛围与整体好感度

基于乘客对地铁站内文化氛围的感知程度与整体好感度进行交叉分析，发现69.89%的乘客对于天津站内文化氛围的评价呈消极态势，认为其内部空间缺乏文化底蕴，主题特色不鲜明，内部装饰聊胜于无，整体形制枯燥单一，缺乏地域特色，如图8 所示.“千站一面”的问题越来越受到政府与公众的关注：一方面，随着物质生活水平的提高，公众对于地铁站公共空间的舒适性与便捷性要求更加严格；另一方面，公众在满足物质需求的基础上，精神文化层面的需求也愈加强烈[6].

图8 地铁站文化氛围与整体好感度交叉分析

2.3 地铁站公共空间设计思路

基于上述对天津站公共空间设计影响因素的梳理分析，可归纳总结出以下设计思路：首先，地铁站公共空间内的导向标识要准确美观、清晰易识，标识内容要合理统一；其次，应注重多线路换乘站点乘客社会属性的构成，满足其基本需求，优化换乘体验；最后，地铁站作为城市对外交流的重要窗口，应充分展现当地地域文化与特色主题，发扬本土文化优势.

3 “POE+VR”联动模式下的地铁站公共空间构建与改造

3.1 构建地铁站公共空间基础模型

通过对天津站站点的实地调研与问卷分析，探明地铁站公共空间的构成要素，利用Sketch Up 从宏观和微观两个层面，对天津站站点进行计算机模型建立.宏观层面上，针对天津站多条换乘线路的空间位置关系，捕捉其内部重要节点，对天津站进行整体环境建模，明确其内部空间的基本流线与体量关系；微观层面上，针对天津站内乘客较为集中的公共空间（如候车空间、休憩空间等），进行精细化建模，重点突出原有空间的潜在矛盾，力求还原真实场景的感知体验，如图9 所示.

图9 地铁天津站原有空间模型构建过程

3.2 VR 技术下地铁站公共空间改造

3.2.1 合理增加休憩空间

天津站内原有候车区的休憩空间极其缺乏，难以承担其作为交通枢纽所带来的客流压力，在两列候车区的中心部分增加公共座椅，可以有效缓解候车区休憩空间的紧迫感；在座椅周边设置一些地铁信息资讯牌与天津本土文化艺术广告展，可以更好地满足外地乘客的出行需求，提升对天津的文化认知度，如图10所示.

图10 天津站休憩空间改造方案

3.2.2 明确导向标识图底关系

站内原有空间布局流线图为简单的二维平面，图面整体较为晦涩难懂，对于乘坐天津地铁频次较少的乘客，其缺少良好的空间导向性与易识性.调查小组基于自身实地调研以及对天津站内防火疏散图的梳理分析，绘制出天津站各层空间的三维透视图，更加直观地传达乘客所在位置及其周边空间功能布局，如图11 所示.此外，天津地铁3 号线的站牌标识由于其背景色与内嵌文字对比度较弱，字体形式欠佳，在空间尽端较难分辨其包含信息，故分别对原有标识进行颜色与字体的替换，并尝试将天津本土文化符号融入标识之中，增加其主题特色与艺术观感，如图12 所示.

图11 天津站内部空间三维导识

图12 天津地铁3 号线站牌标识改造方案

3.2.3 增强地铁站内地域文化氛围

地铁站公共空间文化氛围的建设是一座地铁站灵魂所在，然而地铁天津站内公共空间的艺术文化设计相对匮乏，且部分修饰空间与主题展示由于位置过于偏僻，难以发掘其文化价值，致使大量空间资源浪费.改造后方案通过在大厅内各立柱之间增加移动隔墙的形式，构建一座“微展馆”，将天津的民俗文化与地域特色以展览的形式根植其中，凸显城市魅力，增强广大市民的归属感与责任感，如图13 所示.

图13 天津站公共空间艺术文化改造方案

3.3 “再POE”框架下的“POE+VR”联动模拟实验研究

3.3.1 基于Unity3D 的虚拟模型构建

将Sketch Up 中初步构建的基础模型另存为FBX文件，后直接导入Unity 3D，在Scene 窗口中进行基础模型的深入编辑.原Sketch Up 模型中部分材质、场景贴图需要替换成Unity 3D 自带的贴图，保证其对应的对系统的资源消耗由高到底，显示效果也由高到低[7].通过对比分析，场景中的各类组件在离轨道近处的地方使用特定种类的人物模型，提升虚拟场景的真实性.对于远处的组件使用系统自带的低分辨率贴图，可减轻系统负担，确保其流畅运行[8]（如图14 所示）.

图14 Unity3D 操作界面

3.3.2 “POE+VR”的联动模拟实验

将Unity 3D 中的模型分场景输入至移动设备中，使用Cardboard 简易式VR 眼镜进行各场景图像的输出，选取不同社会属性的体验者，对天津站公共空间改造后的场景进行“再POE”分析，验证设计方案与前期分析结果的等效性.

为了使实验更加科学严谨，此次试验共选取10位体验者，其中6 为非建筑学专业，4 位为建筑学专业.在体验VR 模拟前后改造场景的对比后，设计问卷计分的方式对天津站公共空间改造前后的满意度进行“再分析”，将其结果系统归纳总结，验证设计策略的真实性与有效性，如表1 所示.

表1 天津站公共空间优化设计前后满意度统计

4 天津地铁站公共空间设计策略研究

（1）明确自身文化价值定位.天津地铁多数站点将自身定位为单纯的交通枢纽，这显然与天津这座全国一线城市应有的文化底蕴极不相称，地铁运营部门急需明确自身文化定位.其中，天津地铁6 号线在文化建设层面进行了初步尝试，推出了以“工业时代”为主题的地铁线路，虽然装饰内容局限于外部材质与主题壁画的修饰，但这是天津地铁公共空间设计迈向未来的新开端.

（2）面向社会公众征集方案意向.随着近年来网络信息的飞速发展，公众的审美意识也有了飞跃性的提升，运用大数据、互联网+等信息的收集与传递向大众公开地铁公共空间的设计方案，面向全社会进行优秀方案的征集也是公众参与、公众决策的重要体现.

（3）整合利用本地高校的优势资源平台.借助本地高校的优势资源平台，开展系列活动让学生参与地铁公共空间设计，既减少了设计成本，又增长了学生对实际项目建设的认知，进而形成互惠互利的关系.

（4）各地铁站点可采取“分级”规划原则.天津现有地铁站点112 座，且每年都有新的线路站点投入运营使用，将各地铁站点按照其所处位置和客流密度进行“分级”规划，既方便相关部门的运营管理，又能最大限度提升地铁站点空间价值.一般站点设计是指非城市交通重要枢纽，客流量较低，文化底蕴相对较弱的地铁站点，对于其内部空间可以进行适度改造设计，满足乘客基本需求；重点站点设计指城市的核心地段，承载的客流量较多，有重要战略价值的站点，此类站点应着重公共空间设计，在满足基本乘坐需求的基础上，充分体现其文化、商业价值，例如和平路—滨江道商业区沿线站点；特殊站点设计指部分具有特殊价值或交通构成十分复杂的站点，需要进行针对其现实特性进行空间改造设计，建设成城市量级的地域标志，例如天津站、营口道站等.