“空间针灸”与客流仿真模拟融合的换乘车站优化设计研究*

杜昊 DU Hao

采用“空间针灸”的设计手法，从细微处入手，通过点切式的小规模介入，解决公共空间结构性失能和物理功能老化等问题，在分析结论的基础上，对车站整体的空间逻辑和建筑布置进行点切式优化。利用软件模拟车站客流运行情况，对车站的客流组织、布局、服务质量等进行预测和优化。将上述设计方法融合，以“空间针灸”作为指引，将客流模拟结论作为设计效果的验证方法，相对定量地评估设计的必要性和有效性，为换乘车站和枢纽建筑设计提供参考。

空间针灸；客流仿真模拟；空间优化；融合技术

0 引言

近年来，随着大中城市轨道交通网络的不断完善和客流量的增加，车站空间复杂、流线重叠等问题日益突显。建筑常见车站功能如进出站、换乘等出现物理空间矛盾固化的现象，而采用通用、惯常的车站空间设计逻辑难以避免上述空间问题。研究基于客流模拟成果下的建筑空间分析与优化，采用衍生于“城市针灸”的建筑设计方法——“空间针灸”，通过较少的调整和代价，解决换乘车站实际存在的空间问题。

1 “空间针灸”在车站设计中的应用

1.1 “空间针灸”的基本原理

针灸式理论最早由西班牙建筑师莫拉莱斯于1982年提出，从中医学的视角，将城市环境看作人的皮肤，认为皮肤不是简单的内部庇护所，而是最基本的组织结构，城市肌理的表皮使人们能改变其组织的内部代谢。

1.2 轨道交通建筑的空间特征

轨道交通建筑伴随地铁在大中城市开展广泛建设，是因地铁通行、进出站和串联城市等功能而形成的建筑类别。轨道交通的建设带动了城市更新、综合开发及地下空间的开发利用，轨道交通建筑是该空间利用脉络的最关键节点。从空间分析的角度，其特征如下（见图1）。

1 轨道交通建筑的空间特征与影响因素

1）流线密集 作为功能性较强的建筑类别，轨道交通建筑内部包括进出站流线、换乘流线、过街流线、安全逃生流线等，流线与车站自身功能的安全使用密切相关，流线的组织除常规避让外，还需有关键性的导引。

2）空间相对单一 为避免过多的空间类别影响交通建筑自身功能，轨道交通建筑的主要规范均要求尽量避免设置装饰型或服务型空间功能，如零售、展示、娱乐和餐饮等。因此，轨道交通建筑空间相对压抑，功能集中，空间特征也相对单一。

3）装饰尺度大 无论是规模较大的交通枢纽、铁路、地铁综合换乘空间，还是普通的标准车站，均具有层高高、进深大、空间硬朗等特点，故基本采用大线条碰撞、大尺度装修的设计手法，让乘客获得较为清晰的视觉指引。

1.3 “空间针灸”在地下车站设计中的应用

遵循“小介入、大效应”的原则，针对不同功能需求，置入灵活的小型建筑或建构功能，以点带面，疏通整个建筑功能网络，优化渐进式改造的效能、提升居住建筑的舒适度或商业休闲功能的便利度，发挥点状触媒的作用，减少盲目大拆大建或破坏性的空间调整，激发自发性活动产生。

“空间针灸”包括“环境心理学-视觉识别”和“环境行为学-物理划分”两类：①视觉识别主要通过标识、指引、色彩、光影等方式，为区域内的人群带来新奇感和吸引力，从而带来视觉刺激，达到空间引导的目的；②物理划分主要通过空间形态、空间格局、障碍物、通道等物理空间的直接变化，给人群带来直接的、不可突破的引导，此类空间虽变化幅度较小，但可直接影响人的行为活动（见表1）。

表1 地下车站的“空间针灸”手法引入类别（广州地区）

2 车站客流仿真模拟技术的优势与应用

2.1 优势

车站客流仿真模拟是轨道交通建筑常用的技术分析手段，通过输入相应的客流预测数据及对应的人流空间通过参数，以可视化的分析方法得出关键节点处的拥堵程度，并给出优化建议。

客流仿真模拟能预测客流高峰时段和瓶颈区域，为车站的客流组织和布局提供决策依据，可对车站的服务设施进行优化，提高车站的服务质量，降低建设和运营成本。

2.2 应用

客流仿真模拟的相关技术指标包括平均客流密度和最大客流密度。客流密度为聚集人数与单位面积的比值，反映站体空间的安全性及舒适性，可通过色块图直观展示。高密度持续时间反映拥堵的持续时间，评价以2人/m2为阈值，大于该阈值则对持续时间进行累计。

车站共设4组扶梯，6部扶梯为上行扶梯，3部扶梯为下行扶梯，车站中部设置1个垂直电梯及1部楼梯，扶梯顺向布置。通过将建筑空间布局、行人步行速度、客流预测资料及排队论多服务台有限队列模型计算结果导入软件，可对换乘车站建筑公共区方案的客流热力、人流密度等进行直观分析。

站厅层9号线出站闸机距离换乘通道较近，闸机前等候客流会占用部分换乘空间，造成一定拥堵。最南侧扶梯距离换乘通道最近，承接9号线换乘广花城际客流最多，扶梯前存在拥堵现象。站台层南侧两组扶梯距离换乘通道较近，扶梯前有拥堵现象。

3 “空间针灸”与客流仿真模拟分析的融合

从当前的常规车站物理条件出发，分析客流模拟，本站出现局部拥堵、客流不畅的情况。因地下车站空间规模具有局限性，不宜对大型车站空间架构和换乘方式进行调整，故可借助“空间针灸”的设计方法，开展点切式的、针对性的优化调整。

3.1 实践案例

“空间针灸”理念通过对空间的感知和理解实现空间优化，可提升人们对车站空间的感知，使其在车站中更加舒适自在，从而减少焦虑感和压力，对车站客流的优化和预测具有重要作用，充分发挥“以点及面”的作用，为建筑空间注入活力。通过合理改造，增加点状空间，进而提升环境品质。

以广花城际马鞍山公园站为例，受地面条件影响，车站与9号线的站位换乘关系基本固定，通过初步客流模拟发现，站厅打开后，工作点之间的空间逻辑关系较直接，同时两条线路工作点的服务功能存在差距，导致换乘空间产生拥堵（见图2）。通过“空间针灸”的理念，对该换乘空间进行分析。

2 优化前站厅客流模拟结果

该区域为长条形密集空间，属于半开放式，人群倾向于快速通过。空间边界不规整，导致流线的导向性极差，需加入物理引导，而换乘的心理距离是最短直线。因此，需从直线交叉的矛盾点入手，通过空间布局调整或灯光视线调整的方式将该区域分流，以优先解决拥堵问题。综合分析两个“针灸”方法，此处通过微调空间布局的方式较为有效。若在矛盾点处增加1个工作点，则对该微空间区域可起到疏散人流的作用（见图3）。

3 换乘功能的空间矛盾点示意

3.2 换乘车站优化方案

根据“空间针灸”分析结论，需在薄弱点处接入相应的“媒介”，以削弱换乘空间过长及空间形态不规则的感受。在原方案基础上增加1个工作点，车站共设置1组3扶，1组2扶，2组2扶1楼，车站中部设置1部扶梯1部垂直电梯。车站共设5部上行扶梯，5部下行扶梯，9号线换乘广花城际客流经由任意工作点去往站台层换乘，广花城际换乘9号线客流可从站台层任意工作点去往站厅层换乘（见图4）。

4 优化后站厅客流模拟结果

在换乘处增设1个工作点，有效缓解了原方案换乘厅处拥堵现象。站台层南侧2组扶梯距离换乘通道较近，扶梯前有轻微拥堵现象，但该方案从分析结果看明显优于原方案，并有利于车站内各个工作点的充分利用，换乘节点处的拥堵程度明显减弱。

综上所述，优化方案通过延长9号线与广花城际的换乘行走距离，有效分散了广花城际换乘9号线的客流；通过在换乘处增加1个工作点，有效缓解了9号线换乘广花城际的客流压力，减少换乘节点处的拥堵现象，且站厅层和站台层的乘客均可通过任意工作点进行换乘。

4 结语

对车站站内空间进行“针灸式”的设计优化，整体代价较低，更适合轨道交通建筑中功能性较强、空间形态较单一的建筑类型。同时，客流仿真模拟是有效的客流数据可视化分析工具，可定量验证空间布局合理性。根据设计实践可知，以“空间针灸”作为设计逻辑优化的定性设计思路，借助客流仿真模拟，可对空间微改造的有效性和优化效益进行比选和检验，提升空间舒适度和客流通畅度，二者融合的设计方法在轨道交通建筑设计方面具有创新性和实践价值。