城市轨道交通轻轨沿线环境提升研究——以柳州为例

杨喆明

柳州市城乡规划设计研究院有限公司 广西 柳州 545000

柳州位于广西壮族自治区中北部，地形为“三江四合，抱城如壶”，故称“壶城”。又叫龙城，龙城的名字源于南朝梁。柳州是以工业为主、综合发展的区域性中心城市和交通枢纽，是山水景观独特的国家历史文化名城。从建城至今已有两千一百多年的历史。柳州是广西工业城市2019年GDP为3128亿排全国77位，工业方面在整个广西排全省第一，随着城市经济发展，城市交通需求也越来越大，为了缓解城市拥堵等问题，完善城市公共交通配套体系建设，柳州轨道交通首条线路于2016年开工建设。

根据《柳州市城市轨道交通近期建设规划[2017-2021]》显示柳州近期建设规划2条轨道交通线路。

1 现状情况概述

本次规划研究的范围属于柳州市轨道交通二号线示范段，长度约10.8km，由南往北，起于白莲洞附近，途经都乐站、洛维工业园站、响水河站、龙珠河站、莲花客运站、五岔路口站、九头山站、白云路口站，最后到达公共交通示范段终点西江路口站，共设10站9区间，均为高架线。轨道途径五岔路口（羊角山）、莲花立交、千亩湖、都乐公园、白莲洞等多个城市重要景观节点。

此次研究的范围虽然只是轻轨2号线的示范段，但是现状存在的问题非常具有代表性，轨道交通示范途经城市郊野、城郊融合段和老旧城市建成区段，总体而言城市郊野区段附近自然本底比较良好，城郊的山水田园风貌相映成趣，但是城郊融合段和老旧城市建成区段问题就比较突出，如城市建筑环境轨道沿线仅有少量的高层建筑，大部分建筑以多层和低层建筑为主，其中又以低层为多数。建筑类型包括：商品住宅、办公、学校、私房、钢棚等，这些建筑新旧程度和建筑质量差别较大，由于轨道交通乘客的视线高度高于大部分建筑，建筑顶面完全暴露在乘客的视线范围之下，线路总体建筑环境景观较差[1]。

2 传统道路与轨道交通乘客的观察特点

在传统的城市规划体系框架下，几乎每个城市进行过都针对城市道路的景观提升规划设计，其目的就是为了通过良好的道路景观来展示城市风貌[2]。在我们传统的道路景观提升当中，首先是乘客的视线观察角度较低，视点低这也就意味着乘客可以有效的观察空间相对较少，其次就是在传统的道路环境中，道路两侧往往设置了道路绿化分隔带，分隔带内一般都会考虑绿化的立体种植，从地被植物、低矮的灌木然后到高大的乔木，车辆行驶在道路上驾驶员或乘客由于受到两侧植被的遮挡，视线的注意力的往往主要集中在正前方的视野，两侧的景观只能通过余光进行感受并不能在观察者心中留下完整的印象，换个说法就是在传统的道路上乘客大部分都只是会关注正前方的景象，两侧的景物几乎是观察不到或者是被忽略，了解了这样的一种观察特征后，城市道路景观的营造就会变得很简单，我们需要做的事情就是，第一，将道路序列空间内的元素按逻辑顺序放置整齐，第二，根据需要将道路空间序列按照一定规律或主题放置就能让车行道路空间达到较为理想的效果，由于车行乘客的视线比较低，因此道路以外的空间可以不用重点去打造[3]。但是轨道交通尤其是以高架为主的城市轻轨交通就不能简单的套用传统的道路景观提升的工作方法[4]。其原因可以归结为以下三个不同：

2.1 乘客观察方式不同

以往的道路景观提升，目标群体主要是针对小汽车进行设计，车上的乘客一般是坐在车内且面朝车辆前进方向就坐，观察的主要方向是车辆的正前方。而城市轻轨交通的目标群体比较复杂，包括日常通勤的市民、农民、学生、还有旅客等等，由于是轻轨属于公共交通工具，这就意味着车上的乘客不一定都是坐着面向车辆前进的方向，而是会存在多种视角观察的可能性[5]。

2.2 乘客视线高度不同

传统小汽车驾驶员或乘客的观察高度一般在1m-1.5m之间，车窗外的景物大部分都是高于乘客视线的，受到道路两侧的植物、建筑的遮挡，观察者的视线实际上是在一个被限定的空间内进行观察。城市轻轨线路由于大部分采用高架的形式，且高架不能影响原有道路机动车的正常行驶，因此在建设阶段轻轨高架线路一般都比较高，另外加上列车车厢高度，因此轨道交通乘客的观察高度一般在12m-15m之间，局部区段需要跨越城市道路立交，轨道交通乘客的观察高度更有可能到达20m以上。基于这样的一个观察高度，传统的行道树高度一般低于5m，低层建筑高度一般是12m以内，多层建筑高度约20m，因此列车乘客的视线几乎可以在不受约束的情况下对轨道交通沿线周边的环境进行观察[6]。

2.3 车辆行进速度不同

在中国的城市建设当中，越是重要的城市道路，为了营造良好的城市形象，因此越重视城市道路景观的打造，轨道交通作为大运量的交通工具，虽然它在使用的过程中与城市道路有较大的区别，但是它同样也是城市中最重要的一个城市展示窗口。在城市道路中，重要的城市道路包括城市外环快速路、主干道等，道路的设计时速一般都在40-80km/h，车辆移动的速度根据道路路况、车流量来决定，在这里我们之所以不提及次干道或城市支路，因为次干道和城市之路，一方面其交通特征是主要为连接城市主干道与疏导片区交通，另一方面次干道和城市支路其受众群体为步行，在景观上更多的应该是考虑人步行时候的感受，在这里不做过多的讨论。车辆行驶在主干道，前面提到的车辆行驶速度由路况和车流量所决定，这也就意味着车辆的速度不是恒定的，而是一个动态变化的区间[7]。高架轻轨的行驶速度就相对稳定许多，因为采用了高架的设计，不与地面的车流在交通上没有形成平面的交织，确保了其通行的顺畅性，更具相关数据，轻轨行驶区间时速保持在40-60km/h，且运行区间内时速相对稳定，不会收到地面交通的影响而降低车速[8]。

轨道交通的新建可以有效的缓解城市公共交通不足的问题，但随之而来的是轻轨高架线路的运行对城市形象的塑造提出的更高的要求。结合柳州市轨道交通示范段长达10.8公里的线路上，如何才能在如此复杂的城市环境中找到有效治理城市环境风貌的途径，我们制定了若干规划构想，并结合数据分析进行探索性分析。

3 轨道交通乘客的观察特征

高架轻轨的车厢类似于一个半封闭的空间，车厢内的乘客无法观察到车底部的景观环境，但是车厢的窗户可以为乘客提供了较大的观察区域。当车辆启动时，此时的车子的时速为0-20km/h，无论是坐着还是站着的乘客目光都会集中在视野范围内较近的物体，由于坐着乘客靠近窗户，视野夹角较大，可以看到更多景物，站立乘客距离车窗较远，视线夹角较小。在经过短暂的启动过程进入逐步的提速过程，此时的车辆速度从20km/h提速至40km/h以上，在提速的过程中距离较近的景物随着车速增加而逐渐模糊，坐着乘客视线逐渐看向稍远的区域，站立乘客视线集中区域几乎无变化。提速完成后车辆进入匀速前进状态，车辆行驶在路段中时，这时近景、中景都逐渐模糊，车内乘客会把视线投向远景。

4 车速与视野分析

乘客在车厢内的观察行为始终处于一种动态的变化过程中，人的视觉容量与速度呈负相关，也就是说车速越快，人对景观的感知越迟钝，感受到的景观也就越多，对景观细部的要求降低。车速越快，人的注意力集中点就会越远。

之前相关专家对人的移动速度与视线关系进行的分析研究，人的移动速度越慢视线的夹角越宽，而视线关注的距离也较近，反之人的移动速度越快视线夹角越窄，而视线关注的具体会随着速度的提升逐渐向远处延申，人的移动速度与视线关系具体关系可参加下表：

表1 速度与视线关系

表2 不同车速下车上人员视野前方能清晰辨认的距离

从上面两个表格我们可以清晰了解到在一般情况下，人的移动速度与视线角度和关注距离之间的关系。

5 移动中的视域特征的构建

根据不同视距下人的观感差异，将轻轨沿线两侧景观的视域在竖向上划分为三个层次：①近景：沿轻轨两侧距离外10m至100m范围内，可以准确把握物体的结构和形象；②中景：沿轻轨两侧距离外100至300m范围内，可以看清楚景观的主体和轮廓；③远景；沿轻轨两侧距离外300至1000m范围内，仅可以辨别景物整体的基本轮廓，不能再清晰地区分各个景观的区别。

6 移动中的景观特征的构建

前文提到的都是针对人在移动中正前方的实现理论，但是轻轨乘客主要的观察窗位于车厢两侧，那该如何运用前文提到的理论用于侧向观察上？平时我们可能有过这样的经历，就是当车子正在移动的时候，我们为了看清楚某样物体，会将目光投向车子前进的方向，目光锁定观察物体后，随着车子向前移动的同时，我们的目光一直锁定物体向后移动，这样我们就能获得更多的观察时间来看清楚关注的物体，在观察过程中通过头部的转动所形成的夹角称之为‘回转角’，其实这个理论在很多文章有所提及，但是运用在轻轨景观提升上，这个理论使用并不广泛。回转角速度是指物体（轻轨乘客）以回转半径每秒略过的角度，当物体相对运动方向与人眼垂直时，若人所注意的景物相对于人眼的回转角速度小于72°/s时，则景物无法在视网膜上形成清晰的影响，即影像无法被人感知。根据此理论，可得出人眼与物体间的距离关系，由回转角可以推算出距离轻轨乘客在不同距离下景观界面是否可以引起人注意的横向最小尺度。

（D：物体距离人眼最小感知距离；V：实时车速；

t：注视时间5秒；tan72°：人眼回转角度）

通过这个公式我们可以求得在不同车速的情况下，物体与人眼之间最小的感知距离，详见下表：

表3 物体与人眼最小感知距离

从人体生理学的角度，某一建筑群体要给人留下清晰印象的话，应该吸引人的注视时间至少达到5秒，这就是通常所说的“秒注视时间”。

（S：5秒注视风貌求尺寸D：物体距离人眼最小感知距离；tan36°：人眼回转角度）

通过计算我们就可以得出在不同车速和最小感知距离的最小环境风貌求单元尺寸。

表4 5秒注视时间最小风貌球单元尺寸（m）

通过电脑构建沿线虚拟城市空间模型，并对用地属性、建筑高度、建筑质量、建筑风格、建筑功能和数据模型经过多层数据叠加分析，从而最终我们可以在轻轨沿线大尺度范围内较为准确的筛选出城市重要的景观界面或节点，以便开展下一步具体的改造提升设计工作并指导具体的项目实施[9]。

7 结束语

城市轨道交通轻轨沿线环境提升研究，是一项复杂且艰巨的设计任务，此文章内容只是对现状环境分析进行技术探讨，由于轻轨大部分线路采用高架，乘客在车厢内可视范围非常广，因此不可预见的因素也非常多，若盲目的对轻轨沿线进行总体的景观提升，可能需要大量的资金投入和较长的建设周期，这样的资金成本很可能超过轻轨建设本身的费用投入，本文结合了大量的数据模型进行分析，并通过建立模型，筛选出轻轨沿线点、线、面不同形态的改造区域，并提出有针对性的提升策略，从而有效的减少的政府资金投入的同时也营造了轻轨沿线良好的城市空间环境。