TOD開發(fā)模式下地鐵車站公共空間優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

徐志森

摘要 為避免地鐵車站公共空間出現(xiàn)人流量過大從而出現(xiàn)擁擠等問題，文章引進(jìn)TOD開發(fā)模式，開展地鐵車站公共空間優(yōu)化的設(shè)計(jì)研究。定義地鐵車站公共空間的各個參數(shù)，包括地鐵車站的長度、寬度、高度、柱子之間的距離、站臺的寬度、長度與扶手的高度等，構(gòu)建地鐵車站公共空間三維結(jié)構(gòu)模型；以TOD開發(fā)模式為支撐，進(jìn)行地鐵車站公共區(qū)域的步道設(shè)計(jì)；在有限的縱、高條件下，進(jìn)行公共空間中橫向均衡性與豎向平衡性的優(yōu)化設(shè)計(jì)；通過對地鐵車站換乘人流的模擬，實(shí)現(xiàn)對地鐵車站公共空間的優(yōu)化設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：優(yōu)化后的地鐵車站公共空間布局更加合理，人流量變化相對穩(wěn)定，可以有效避免人流擁擠問題。

關(guān)鍵詞 TOD開發(fā)模式；優(yōu)化設(shè)計(jì)；公共空間；人流模擬；平衡性優(yōu)化；地鐵車站

中圖分類號 TU248.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）06-0038-03

0 引言

為滿足用戶群體的交通需求，以地鐵為主的交通工具應(yīng)運(yùn)而生，但地鐵車站公共空間的設(shè)計(jì)往往只考慮基本的交通需求，卻忽視了乘客的多元化需求和城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，對地鐵車站公共空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是城市發(fā)展的重要課題[1]。在深入此方面內(nèi)容的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前，地鐵車站公共空間的設(shè)計(jì)存在諸多問題與挑戰(zhàn)，為解決此方面問題，該文提出TOD開發(fā)模式，將公共交通作為城市發(fā)展的核心，通過優(yōu)化土地利用和交通規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)城市的高效、綠色和可持續(xù)發(fā)展[2]。在TOD模式下，地鐵車站的設(shè)計(jì)和規(guī)劃不再僅僅是滿足基本的交通需求，而是要綜合考慮城市發(fā)展、土地利用、環(huán)境保護(hù)等多方面因素。這種模式為地鐵車站公共空間的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新的思路和方法。為實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)工作的深化，該文引進(jìn)TOD開發(fā)模式，開展地鐵車站公共空間優(yōu)化的設(shè)計(jì)研究，來提高地鐵車站公共空間的使用效率和乘客體驗(yàn)。

1 地鐵車站公共空間三維結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

為了更好地優(yōu)化地鐵車站公共空間的設(shè)計(jì)，可采用建立地鐵車站公共空間三維結(jié)構(gòu)模型的方式，以一種更加直觀的方式掌握公共空間布局與建筑物分布情況[3]。在此過程中，定義地鐵車站公共空間的各個參數(shù)，包括地鐵車站的長度、寬度、高度、柱子之間的距離、站臺的寬度、長度與扶手的高度等。

為確保在建模過程中保持與實(shí)際場景的一致性，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)，確定模型的比例尺[4]。收集地鐵車站的詳細(xì)數(shù)據(jù)，包括建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)施布局、設(shè)備位置等，用于構(gòu)建模型的基本框架[5]。模型由多個長方體組成，每個長方體代表一個地鐵車站公共空間的一部分，可根據(jù)具體工作需求，將模型分為4個部分，如表1所示。

對建立的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)節(jié)模擬，包括對地鐵站內(nèi)各種設(shè)施的精細(xì)建模，如售票機(jī)、自動扶梯、照明設(shè)備等。為模型添加材質(zhì)和貼圖，使其在視覺上更接近真實(shí)環(huán)境。根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整材質(zhì)的反射、折射等屬性，以實(shí)現(xiàn)更加逼真的效果[6]。此過程如式（1）所示。

式中，a——模型貼圖處理；α——材質(zhì)屬性參數(shù)；n——反射條件。在此基礎(chǔ)上，添加環(huán)境光和霧度效果，模擬實(shí)際環(huán)境中的光線變化和空氣質(zhì)量，使模型更加生動。按照上述方式，實(shí)現(xiàn)對地鐵車站公共空間三維結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建。

2 TOD開發(fā)模式下地鐵車站公共區(qū)域步道設(shè)計(jì)

在TOD開發(fā)模式下，地鐵車站公共區(qū)域的步道設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾個方面：

（1）垂直交通連接：設(shè)計(jì)步道以便快速、便捷地連接地鐵車站的不同級別和功能層。合理設(shè)置樓梯、扶梯和電梯等垂直交通設(shè)施，并確保其容量滿足高峰期乘客需求。同時，提供足夠的標(biāo)識和導(dǎo)引系統(tǒng)，幫助乘客找到正確的步道通道[7]。

（2）人流通行與安全：確保步道足夠?qū)挸?，以容納人流量高峰期的乘客。設(shè)計(jì)無障礙通道，便利老年人、殘障人士和行李攜帶者等特殊群體的通行。

（3）綠化和景觀設(shè)計(jì)：適當(dāng)布置綠化和景觀元素，以營造舒適和宜人的步道環(huán)境。選擇合適的植物種類，考慮其適應(yīng)性和易維護(hù)性。同時，結(jié)合藝術(shù)品和標(biāo)識系統(tǒng)，增加步道的視覺吸引力和辨識度[8]。

（4）設(shè)施和服務(wù)設(shè)備：考慮在步道中設(shè)置休息座椅、垃圾桶、自行車停放區(qū)等基礎(chǔ)設(shè)施，滿足乘客的日常需求。

（5）安全與安防：在步道上設(shè)置合適的照明設(shè)施，確保夜間視覺效果清晰和乘客乘車安全。結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)和安保巡邏，增強(qiáng)步道的安全性和治安防范。

（6）可持續(xù)與低碳設(shè)計(jì)：在步道設(shè)計(jì)中，考慮采用可再生材料和低碳技術(shù)，減少對環(huán)境的影響。同時，鼓勵步行和騎行，提供自行車停放區(qū)和步行道，促進(jìn)可持續(xù)交通方式的使用[9]。以此為依據(jù)，進(jìn)行TOD開發(fā)模式下地鐵車站公共區(qū)域步道的設(shè)計(jì)，如圖1所示。

根據(jù)地鐵車站公共空間的開發(fā)與設(shè)計(jì)需求，選擇對應(yīng)的步道設(shè)計(jì)方式，以此實(shí)現(xiàn)TOD開發(fā)模式下地鐵車站公共區(qū)域步道設(shè)計(jì)。

3 地鐵車站公共空間橫向與豎向優(yōu)化設(shè)計(jì)

在密閉的地下空間中，盡可能地增加公眾區(qū)域的開放度，緩解人們在地鐵站中的緊張情緒，提高空間的舒適性。進(jìn)行公共空間中橫向均衡性與豎向平衡性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容如下：

（1）橫向均衡性優(yōu)化設(shè)計(jì)：

①分流人流：根據(jù)乘客流量分布，合理設(shè)置不同的通道或通道寬度，引導(dǎo)乘客流向不同的出入口和換乘通道，以減少人流擁堵和混亂。

②分散功能區(qū)域：將站臺、候車區(qū)域和商業(yè)設(shè)施等功能區(qū)域分散設(shè)置在車站的橫向空間上，使乘客在不同區(qū)域的利用更加均衡，并減輕集中擁擠地區(qū)的壓力。

③考慮進(jìn)出站流線：合理設(shè)置進(jìn)出站通道的位置和長度，避免乘客集中在某個區(qū)域造成過度擁擠。

（2）豎向平衡性優(yōu)化設(shè)計(jì)：

①合理分布垂直交通設(shè)施：根據(jù)站點(diǎn)的規(guī)模和乘客需求，安排合適數(shù)量的樓梯、扶梯和電梯等垂直交通設(shè)施，以便乘客快速進(jìn)出地鐵站。

②考慮人流峰值時間：根據(jù)不同時間段的人流峰值，合理配置垂直交通設(shè)施的容量和排隊(duì)空間，以確保乘客能夠高效順暢地到達(dá)目的地。

③設(shè)置導(dǎo)向標(biāo)志和顯示屏：在垂直交通設(shè)施周圍設(shè)置明確的導(dǎo)向標(biāo)志和顯示屏，幫助乘客快速找到正確的垂直交通設(shè)施入口，并提供相關(guān)信息和指引。

（3）通過橫向均衡性和豎向平衡性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以達(dá)到以下目標(biāo)：

①平衡乘客流向和分流人流，避免單一區(qū)域的過度擁堵和擁擠。

②提高乘客的進(jìn)出站效率，減少等待和行走時間。

③提升乘客體驗(yàn)，減少因擁擠而引起的不適感。

④優(yōu)化地鐵車站的空間利用，提高運(yùn)輸效率。

綜上，根據(jù)具體地鐵車站的布局、容量和乘客特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)橫向均衡性和豎向平衡性的目標(biāo)。

4 地鐵車站換乘人流模擬與空間優(yōu)化設(shè)計(jì)

地鐵車站作為地鐵交通的重要節(jié)點(diǎn)，其換乘空間的優(yōu)化設(shè)計(jì)對于提高乘客出行體驗(yàn)和提升地鐵運(yùn)輸效率都具有重要作用，對其進(jìn)行換乘人流模擬，以完成地鐵車站的空間優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體如下：

（1）換乘通道規(guī)劃：

①根據(jù)人流量預(yù)測結(jié)果，確定換乘通道的寬度和長度，確保乘客能夠順暢通行。對于換乘量較大的通道，可以考慮設(shè)置分割帶或柵欄等，引導(dǎo)乘客有序行進(jìn)。

②設(shè)計(jì)合理的標(biāo)識系統(tǒng)，包括指示牌、地面標(biāo)線和數(shù)字提示等，幫助乘客快速找到換乘通道，減少混亂和迷路的情況。

③考慮特殊人群的需求，如老年人、殘疾人和嬰兒車使用者等，設(shè)置無障礙設(shè)施，如坡道、扶手和電梯等，以方便他們進(jìn)行換乘。

（2）站臺和候車區(qū)域設(shè)計(jì)：

①根據(jù)人流量預(yù)測和列車運(yùn)營間隔，確定站臺的長度和寬度。在高峰期，可以適當(dāng)增加站臺寬度，提供更多乘客的上下車空間。

②合理布局站臺出入口，避免乘客擁擠和堵塞。設(shè)立多個出入口，并根據(jù)周邊人流分布設(shè)置進(jìn)出站通道，以平衡人流壓力。

③在候車區(qū)域設(shè)立合理的座位和候車室，同時考慮站臺與候車區(qū)域之間的連通性，方便乘客快速換乘和候車。

（3）線路引導(dǎo)和信息傳達(dá)：

①設(shè)置線路引導(dǎo)系統(tǒng)，利用圖示、標(biāo)識和語音廣播等方式，幫助乘客迅速找到正確的線路和換乘路徑。

②在關(guān)鍵位置設(shè)置信息顯示屏，及時提供列車到站時間、運(yùn)營調(diào)整和緊急通告等信息，減少乘客的焦慮和不確定感。

③在換乘通道、站臺和候車區(qū)域設(shè)置乘客流量監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)控人流狀況，并根據(jù)情況作出相應(yīng)調(diào)整。

（4）安全措施和應(yīng)急疏散通道：

①安裝視頻監(jiān)控設(shè)備和安全警報(bào)系統(tǒng)，加強(qiáng)對地鐵站內(nèi)外的安全監(jiān)管，提高應(yīng)急反應(yīng)和處理能力。

②設(shè)置應(yīng)急疏散通道和標(biāo)識，保證緊急情況下乘客能夠快速、有序地撤離地鐵車站。

③提供安全候車區(qū)域，并設(shè)置緊急按鈕和求助裝置，方便乘客報(bào)警和求助。

5 實(shí)例應(yīng)用分析

5.1 實(shí)例概況

針對乘客和工作人員設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，收集他們對地鐵車站公共空間的使用體驗(yàn)和滿意度等信息。掌握地鐵車站基本情況后，使用該文設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行公共空間的優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成在測試環(huán)境中的應(yīng)用。在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)地鐵車站公共空間的布局，明確此車站的換乘站點(diǎn)可承載最大人流量為400人，分析優(yōu)化設(shè)計(jì)前、優(yōu)化設(shè)計(jì)后同一換乘車站的人流量變化。

5.2 性能結(jié)果分析

優(yōu)化設(shè)計(jì)前、后換乘站點(diǎn)人流量變化，情況如圖2所示。

由圖2可知，每間隔一段時間，換乘人流量將達(dá)到峰值。優(yōu)化前地鐵車站公共空間換乘車站人流量，每間隔一段時間，便會出現(xiàn)換乘站點(diǎn)人流量>換乘站點(diǎn)可承載最大人流量的現(xiàn)象；而優(yōu)化后的地鐵車站公共空間換乘車站人流量不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。說明優(yōu)化后地鐵車站公共空間布局更加合理，可有效避免人流擁擠問題。

6 結(jié)束語

隨著城市化進(jìn)程的加快，地鐵車站公共空間成為乘客使用較多的重要場所，其設(shè)計(jì)和規(guī)劃直接影響著乘客的出行體驗(yàn)和城市的可持續(xù)發(fā)展。然而，當(dāng)前地鐵車站公共空間的設(shè)計(jì)往往只滿足基本的交通需求，忽視了空間使用效率和乘客體驗(yàn)的優(yōu)化，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)和城市發(fā)展的滯后。為解決此方面問題，該文引進(jìn)TOD開發(fā)模式，通過地鐵車站公共空間三維結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建、地鐵車站公共區(qū)域步道設(shè)計(jì)、公共空間中橫向均衡性與豎向平衡性優(yōu)化、地鐵車站換乘人流模擬與空間優(yōu)化，開展了地鐵車站公共空間優(yōu)化的設(shè)計(jì)研究。此次研究是推進(jìn)城市發(fā)展的重要課題。在后續(xù)的工作中，應(yīng)進(jìn)一步深入對TOD開發(fā)模式的研究，明確地鐵車站的設(shè)計(jì)應(yīng)注重提高空間使用效率、滿足多元化需求、增強(qiáng)文化展示和藝術(shù)裝飾，以及采取綠色環(huán)保措施，為城市的發(fā)展和市民的生活帶來更多的便利和舒適。

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