基于认知地图的地铁空间导视系统优化分析*

周 庆 孙海瀚 杨艳红

(天津城建大学建筑学院，300384，天津∥第一作者，副教授)

1 空间特质下的地铁导视系统与认知地图

处于地铁空间的人们普遍存在寻路的本能行为。地铁空间有着区别于其他城市空间的特点而使人们产生不同的行为心理，同地上空间相比较，人们在地铁空间更容易迷失方向，产生心理压力与紧张。在紧急情况下，此种心理状态尤为严重。在天津地铁进行的乘客问卷调查中，对进入地下空间的心理反应和物理环境进行评价，结果如图1所示。图中4 条折线分别表示各项调查指标所得百分点的连线，阴影表示各项调查指标统计包括的趋势上下范围。人们在地下空间环境中，更多关注的是他们对环境的心理反应和环境的物理特征，即使其他环境有类似的负面物理特征，人们对完全的地下空间环境的评价最低［1］。

1.1 地铁空间特点下乘客的行为心理

(1)由于地铁空间大多存在于地下，导致人们原有的地上认知参照系在地铁空间中几乎消失殆尽，从而难以判断其空间结构以及自身所处方位。伴随人们方向感的衰退，人群流动速度也随之大幅降低。

(2)在地铁相对封闭的空间中，大量结构支撑体和楼电梯等遮挡视线的结构使得地铁空间更加局促，视线遮挡导致人们极易产生不安焦虑的情绪。

(3)地铁空间中的人员流动是瞬时性、大量性的，大部分乘客以通过行为为主，滞留行为为辅，容易造成地铁空间的拥挤和不可避免的客流高峰，进而给乘客带来诸多不良的心理情绪［2］。

1.2 天津地铁空间导视系统的现状及发展趋势

1.2.1 天津地铁导视系统现状

地铁导视系统，形式要与城市和社会的特性相符，它在保持和引导着交通顺畅的同时也承载着城市与社会的精神文化财富［3］。目前天津地铁导视系统关注的重点是功能性和技术性层面，从整体系统到单个元素均采用了严格的标准化，具有较好的可读性和识别性，基本体现了人性化关怀。

1.2.2 天津地铁空间发展趋势

(1)地铁换乘站的数量随着地铁线路的增加而增加。随着天津地铁4、5、6、7、8号线的相继建设，天津地铁换乘站的数量由现在的3 个逐渐增加到30 个(见图 2)。

图1 进入地下环境过程心理趋势图

(2)地铁线路间换乘从站外换乘到站内换乘的综合化。天津营口道站内2 条线路仅需要通过楼梯和扶梯进行站内换乘，大大缩短了乘客停留时间及换乘距离。

(3)地铁空间功能的多元化。空间的综合开发己成为现代地铁发展的新模式。天津小白楼地铁站已经融入了娱乐休闲空间、商业空间等。

图2 天津地铁换乘站比例趋势图

1.3 认知地图与地铁导视系统的关联

1.3.1 地铁空间中认知地图的意义

认知地图一词源于美国心理学家托尔曼的研究项目。认知地图是对于某一局部环境的综合表象，不仅包括事件的简单顺序，还包括方向、距离甚至时间关系［4］。这个概念揭示了认知地图最基本的属性——执行并操作任务:人们可以通过固定的或原有的认知地图引导自己到达目的地。

在地铁特定空间中，人们会根据周边导视系统所传达的信息进行分析，并以此为根据逐渐形成认知地图，最终顺利出站。因此，乘客需要通过大脑中完整的和较为清晰的认知地图对周围环境进行组织和协调，最大程度地获取周边环境信息，并以此增加自身的灵活性和机动性，提高对地铁环境的方向感和控制感。认知地图自主性的提高对节省乘客时间、减少在紧急情况下产生的混乱，以及乘客了解空间环境等问题都产生了积极意义。

凯文·林奇在《城市意象》［5］中认为“环境意象是观察者与所处环境双向作用的结果。环境存在着差异和联系，观察者借助强大的适应能力，按照自己的意愿对所见事物进行选择、组织并赋予意义。”他提出认知地图由道路、边界、区域、节点和标志物5个意象元素构成。这些意象元素通过之间的相互关系构成了认知地图的基本架构，它们既源自于对以往空间信息的经验，同时也是人们不断从客观现实环境获得新的空间信息的基础。

地铁空间相对独立，当人们进入地下时，其原有认知地图因依旧停留在地上空间而被隔离。在地铁环境中因乘客缺失了原有的基本参照系，从而导致其认知地图形成过程异常缓慢和模糊，方向感严重缺失。因此，乘客能够发展地上空间原有的认知地图并延续到地铁空间中，使其成为新认知地图的基点，对于提高乘客的空间认识能力有着重要的现实意义。

1.3.2 地铁导视系统中认知地图的搭建

地铁环境下，人们认知地图的形成需要通过对地铁空间中多元信息的获取。多数情况下，乘客对相关信息的获取主要源于第三方反馈、对空间结构的理解、地铁导视系统。第三方反馈即他人对地铁空间语言性的描述，虽然其传达信息易于理解，但由于个人主观性较强而不能作为客观、准确的空间信息，因而具有一定的局限性。随着地铁空间多元化和复杂化的趋势，人们更难以对空间结构作出正确的理解。地铁导视系统作为经过梳理设计的空间信息，能够对复杂的空间环境信息进行简洁化和条理化，以便于乘客的理解和较为迅速地形成认知地图，因此其能较为准确、直接、客观地进行空间环境信息的传递。

2 认知地图意向元素对地铁导视系统的优化

在地铁空间中，乘客通过对上述意象元素的构建，可从环境中直接获取周边空间信息，并在脑中形成认知地图，进而建立起对地铁空间的方向感。意象元素的形成依赖于对地铁中空间信息的获取，而地铁导视系统是传达空间信息的载体，两者之间存在一种必然的内在联系。

对天津地铁乘客问卷调查进行整理，主要针对通行安全性、边界舒适度和空间高效性3 个方面进行逐一分析，结果见图3。可见，天津地铁使用后的总体评价处于一般的状态，大部分车站空间导视系统良莠不齐。本文针对以上3 方面的调查分析，主要从道路、边界和区域3 个意向元素进行优化，通过分析天津地铁现有成功案例，提出优化建议，为今后地铁车站导视系统的设计提供参考。

2.1 道路意向元素优化

道路是乘客认知地图中的主导元素，是地铁中人流动向的主要载体，承担着串联其他元素的重要作用。因此，在地铁空间需要一套较为完整和清晰的道路体系，这对乘客搭建方向感有着重要意义。道路元素主要包括连接出入口的通道以及换乘通道。

在天津地铁西南角站换乘与出站的过程中，道路元素承载着引导和识别的双重作用(见图4):通过在通道岔口处铺装不同的地砖进行引导，同时运用图形符号、色彩等设计手法将各岔路空间墙面与地面进行不同风格的处理，从而迅速识别空间环境信息，并加深下次通行的认知记忆。两种引导方式的结合对于提高道路要素的可意象性有着非常大的帮助。

图4 天津西南角地铁站道路元素优化示意图

道路元素与乘客的方位场所感有着密切的联系，如果在地铁通道中对人们地上空间场所的方位感进行延伸，将会对人们在地铁空间中搭建方位感起到积极作用。图4 中展示的垂直地面空间中的视觉元素，可将地铁道路与地面空间在一定程度上关联起来，借助乘客熟悉的地面参照体系帮助乘客建立起方向感。

2.2 边界意向元素优化

边界元素是除道路元素外的另一种线性元素，大多数情况下是2 个不同区域的分界线和连接线，具有限定性与半封闭性。其主要由地面材质、墙面以及警示线等所界定。

地面材质是人们通过视觉和触觉获取周边信息的导视途径。在天津地铁营口道站的高峰时段，乘客难以通过视觉分辨地面材质来获取出站及换乘信息，此时需要触觉地面材质提醒乘客所进入的区域，因此在不同区域的连接处，在运用地面材质传达视觉信息的同时，还需要发挥乘客的触觉感官，以此加深乘客认知地图的搭建。

墙面以自身的连续性和不可穿越性等特质在地铁各个空间区域内起到了很好的分割作用，也是地铁空间中所占空间比例最大的边界类型，应使地铁中的墙面与色彩、媒介以及墙面质感等的处理达到辅助乘客认知的作用。

地铁空间中的警示线主要用在站台与列车区域的连接处，运用地面材质、色彩及触感多重作用来强化环境信息。

2.3 区域意向元素优化

地铁空间认知地图的区域元素中，站厅与站台是人流最密集和复杂的空间场所。乘客在此安检、购票、上下列车和出站，每一个环节都有大量的信息引导和认知记忆，极可能出现信息混乱而导致人流交互穿插和不必要的穿行距离。因此，在地铁导视系统的设计中，应特别注意站厅和站台内导视信息的逻辑性和序列性，使乘客能快速获取需要的方向信息，从而避免人流混乱、认知方向失衡。

站台与站厅空间内部环境是形成乘客认知地图的重要途径之一，尤其是站厅空间，更是引导进站乘客到达站台顺利乘车的有效手段，过于单调的空间环境难以在乘客脑中形成深刻的认知地图，从而降低车站的可识别性。

3 结 语

通过对乘客地下空间认知规律的研究以及对地铁空间环境方向感缺失问题的分析，可以认知地图为出发点对地铁导视系统进行优化，借助多元化信息构建更加清晰的认知地图。地铁导视系统不仅可传递最基本的空间环境信息，而且应逐渐形成一个具有文化地域性、易识别性和可读性的系统空间，为广大乘客提供更多的出行便利和人文关怀。

［1］王保勇，侯学渊.地下空间心理环境影响因素研究综述与建议［J］.地下空间，2000，20(4):276

［2］杨航.基于环境心理学的地铁空间使用后评价研究［D］.天津:天津城建大学，2015.

［3］肖勇，崔方健.导视设计［M］.武汉:湖北美术出版社，2010:53.

［4］蒋志杰，张捷，韩国圣，等.旅游者认知地图研究综述［J］.旅游学刊，2009，1(1):77.

［5］凯文·林奇.城市意象［M］.方益萍，何晓军，译.北京:华夏出版社，2003.