基于GESTALT心理学的开放校园交通稳静化设计方法

徐良杰 周若男 罗浩顺

(武汉理工大学交通学院 武汉 430063)

0 引 言

中国传统围墙文化让封闭式社区模式在我国占据主流地位.为缓解城市道路交通压力，减少道路资源浪费，2016 年中央城市工作会议提出 “推广街区制”.作为封闭区域的一种，大学校园占地面积更大，其封闭式区域弊端更加明显.2014年，南京林业大学提出开放校园，将校园道路与城市交通相融合的动议遭学生集体抗议.盲目开放校园影响校内的正常学习生活秩序，挤占校内人员的空间资源.需要制定合理的交通稳静化开放方案，从降低车速、提高车辆平稳性的角度，打破校内人员的“护围”决心，减少开放校园带来的安全隐患、噪声污染、空气污染等负面影响，提高校内人员的安全感与接受度.

针对开放校园交通稳静化的研究，国外已相对成熟，稳静化理念接受和措施应用也更为广泛.文献[1]提出建设大量新道路的计划，首批 “交通稳静化措施”得到了实施；荷兰首次引入了 30 km/h 限速区；ITE(institute of transportation engineering)明确了交通稳静化的定义，即通过工程性、法律性措施等，来降低机动车对居民生活质量及环境的负效应，改变驾驶员的鲁莽行为，使行人及非机动车环境达到交通安全，提高系统可居住性、可行走性.

国内学者的研究仍在讨论分析阶段，杜红波等[2]以商业区为研究对象，重点考虑大客流情况下道路稳静化设计的要点.许丽[3]从道路功能出发，分析街区运动与交通稳静化的关系，总结了稳静化设计的特点及适用的道路宽度范围.柯伯钦[4]分析城市支路及社区道路交通问题，强化交通稳静化设计理念，并结合实例分析了传统稳静化措施的应用方法.

大学校园的稳静化研究主要集中于校园内人车交通的调查分析及稳静化的可行性研究，而针对中国大学校园道路稳静化设计方法的成果不多[5-7].本文拟开放武汉理工大学余家头校区，以GESTALT心理学为理论支撑，对开放道路进行系统性稳静化改善设计，诱导驾驶员低速行驶的同时，保障车速的平稳性，以期改善校园交通环境，达到校内的交通安全、可居住性、可行走性.

1 大学校园的空间、功能及道路特征

我国大学校园普遍与城市、社区的功能空间相互分离，存在明显的空间界限.近年来，新的服务内容和商业业态也加入到大学校园中来，校园生活服务设施逐步转向社会化.大学校园及其生活设施在空间、规模、管理等方面均表现出新的发展特征[8-9].

1.1 大学校园的空间布局与功能区划

我国大学校园除了封闭式特征外，最大的特点是占地面积较大，因此，驾驶员绕行将产生大量的行程延误.表1为我国面积最大的10所大学及其占地面积.

表1 中国面积最大的10所大学

此外，大学校园的空间布局也有相对明确的划分[10].早在民国初期，大学校园的功能区划在校园规划的总体布局中就有所体现.按照建筑用途的不同，将用途相同或相近的场所安排在一个相对集中的区域内，各区域通过道路、绿化带、广场进行隔离与衔接.综合各类校园建筑功能的特点，一般将大学校园划分为教学区、生活区、主功能区[11-12].考虑在不同的场所，人们进行的活动也不同，这里将主功能区又细分为休闲区与绿化区.

1.2 大学校园的道路功能

校园道路主要提供师生上下课步行、自行车，以及少量机动车交通等多种交通方式的活动空间，不允许社会车辆通行的校园道路甚至不属于《道路交通安全法》规定的“道路”. 与城市道路不同的是，校园道路在道路等级、车辆限速、交通量、路权等多方面都没有明确具体的规划标准.其中，城市道路的通行单元以各种车辆为主，而校园道路的主要通行单元是行人，因此，在进行道路设计时，城市道路讲究在最大限度保障车辆的平稳高效运行，尽量在干线保证车辆可以以较高速度、较少停滞时间完成通行；而校园道路则“以人为本”，更多地考虑遮阳、小憩，以及保证行人安全等问题[13-14]. 校园开放后，校园道路成了城市道路在大学校园的延伸，道路功能也有了不同的定位.为解决由此产生的交通问题，创建更安全、舒适、顺畅的校园交通环境，需要对开放道路进行进一步交通稳静化研究.

2 开放道路稳静化研究方法

2.1 校园慢行交通特征调查

作为封闭区域，校园交通系统最重要的一部分是行人及自行车等慢行交通.在开放校园规划中，开放路径将尽量避免与慢行交通走向一致.大学校园可类比于一个小型的简化城市，与城市公共空间相同，大学校园主要由街道(校园道路)和广场(校园场所)组成.在开放路径规划中，研宄的侧重点是线型的校园公共空间——校园道路.针对此，步行、自行车交通的行为活动调查是至关重要的一环，文中采用公共生活-公共空间——PLPS(public life-public space)调研方法.

对校园公共生活(PL)和公共空间(PS)两方面的步行、自行车交通行为活动展开调研.调研的基本思路为：在调查区域内选取慢行流量调研路线的节点(校园内各主要交叉口)，根据现场踏勘情况确定流量统计断面位置(交叉口调查断面)，确定调查开始时刻与持续时间.由于校园生活的特殊性，行人、自行车流量统计的调查时段分为流量高峰期与流量平峰期.高峰期对应上下课时间节点前后半小时；平峰期对应上课期间.

2.2 校园分区及道路分类

在开放路径确定的基础上，进一步降低外来车辆带来的噪声污染和空气污染，需对开放道路进行具体的交通稳静化设计.不同稳静化措施的降速降噪效果不同.大学校园占地面积大，空间布局复杂，各区域用地性质不同，慢行交通出行特征差异大，对降速和降噪减排的具体需求也各不相同，为了实现更好的稳静化效果，考虑降速需求和降噪减排需求的双重标准对开放道路进行分类.

2.2.1道路降速类型划分

校园内部存在大量的行人流量，开放校园引进外来车辆在减轻城市道路交通压力的同时也带来了安全隐患，因此，需要严格控制车速以降低交通事故发生的可能性.考虑校园道路与城市用地的衔接及车辆降速的过渡，以校园道路与城市道路的衔接性为划分依据，将校园内部区域从校园中心由内向外划分为核心区、敏感区、影响区和外围区四个区域，由核心区至外围区，最低限速值递增直至与毗邻的城市道路限速值相等，核心区限速15 km/h，见图1.

图1 道路降速类型划分

2.2.2道路降噪减排类型划分

由于教学和生活两方面的需求，大学校园的土地利用性质主要可分为教学区(教学楼、图书馆和办公楼)、生活区(学生宿舍和居民楼)、休闲区(操场和大学生活动中心)、绿化区(草地、林地和公园).教学区和生活区是师生学习和休息的场所，因此，对车辆噪声和尾气的要求较高，休闲区和绿化区则相对较低.以校园道路两侧空间的土地利用性质为划分依据，对其进行车辆降噪减排需求的强度设计，等级I对应降速和降噪减排的需求最低，等级IV对应降速与降噪减排需求最高，见图2.

图2 道路降噪减排类型划分

2.3 开放道路稳静化设计

2.3.1格式塔心理学原理

格式塔心理学原理提出了地理环境和行为环境，地理环境是现实中的环境，行为环境是意想中的环境.行为发生在行为环境中，行为环境有赖于两组条件：一组是地理环境所固有的；一组是有机体所固有的(经验、知觉等)[10].行为心理学的创始人华生建立的“刺激-反应”原理，指出人类的复杂行为可以被分解为两部分：刺激，反应.即人的行为是受到刺激的反应.结合格式塔心理学原理，行为环境就像是地理环境(刺激)与行为(反应)的中间环节.

考虑行为环境在交通稳静化中的应用，首先明确调整交通“地理环境”可改变驾驶员视知觉中的“行为环境”，从而诱使驾驶员做出“行为”(文中指减少鲁莽驾驶行为，减速慢行).除了车速限制外，目前校园的减速措施主要为设置强制性控速设施，例如，减速路拱和减速带.通过在行车道上设置突起设施，当汽车以较高速度通过时产生较激烈的机械振动，使驾驶员产生很不舒服的感觉，从而促使其主动减速.这种措施以牺牲驾驶员舒适感为代价，确实能起到减速效果，但也有诸多不利影响：不人性化；车辆通过时产生较大噪声；引起驾驶员频繁加减速，增加油耗.上述过程中，从驾驶员看到减速路拱到进行减速操作，其行为始终作用在真实地理环境中.但若在道路上涂装3D减速路拱图形，由于图形形状、大小、颜色的组合，驾驶员产生视错觉，同样减速慢行，其行为却在地理环境的基础上还作用在行为环境中，有效避免了凸起路拱等的不利影响.

文中结合格式塔心理学原理并考虑其他减速措施，对校园开放道路进行了稳静化设计.

2.3.2校园不同道路稳静化设计方法

在开放道路分类的基础上，将GESTALT心理学应用于与交通领域进行稳静化方法的创 新设计.通过将不同图形从形状，颜色，结构各个方面进行变换组合，并运用于现实交通地理环境中，影响人的行为环境进而改变人的行为.根据实际减速和降噪减排效果对具体稳静化措施分级.不同稳静化措施对应的两种功能类别和效果图具体见表2.

表2 稳静化措施

3 案例分析

3.1 案例

以武汉理工大学余家头校区为例，进行开放道路的稳静化设计，校园示意图见图3.

图3 校园立体与平面示意图

1) 慢行交通流量调查 为了解武汉理工大学余家头校区师生等步行和自行车出行的规律和分布特征，采用人工调查的方法，在校园内各个交叉口进行全日分时段地行人流量和自行车流量的统计.由PLPS调查结果可知，武汉理工大学余家头校区空间布局复杂，内部不同区域又可细分为教学区、生活区、活动区、绿化区等.不同区域的出行特征差别较大，以教学楼、宿舍楼和食堂为起讫点的慢行交通出行需求占比较大.校园开放道路应尽量避开上述路径.

2) 校园分区及道路分类 根据开放道路分类标准，将武汉理工大学开放道路类型划分见图4.根据前文所述，在进行交通稳静化改善设计时，应综合考虑具体路段的实际降速及降噪减排需求，因地制宜地应用或叠加使用不同稳静化措施以满足相应需求.

图4 开放道路分类

3.2 仿真及分析

设计该校区改善设计前后场景图并导入道路模拟驾驶器，选取10名实验者(5男5女，均具有驾驶经验)通过道路模拟驾驶器对开放校园稳静化设计前后进行模拟驾驶实验.

在行驶路径上每间隔10 m设置一个信息采集点，以此获取车辆瞬时速度，通过整段速度信息的收集、整理,以车速为评价指标，得到开放校园稳静化改善设计前后的行驶车速变化对比情况.实验数据见图5.

图5 开放校园稳静化改善设计前后的行驶车速变化

由图5可知，稳静化前最高速为31 km/h，最低速为10 km/h，平均速度为25.8 km/h；稳静化前最高速为26 km/h，最低速为15 km/h，平均速度为21.3 km/h.实验验证了在开放路段应用基于GESTALT心理学的交通稳静化措施，可从心理层面有效诱导驾驶员保持低速通行，提高了通行安全性；各路段设置的稳静化措施因地制宜，相互协调，减少驾驶员急加急减的驾驶行为，提高了车速的平稳性，减少了车辆噪声污染和由车辆尾气排放引起的空气污染.

4 结 束 语

将GESTALT心理学中地理环境、行为环境与行为的关系，延伸至交通领域，并结合交通稳静化的理念，首先提出基于降速需求和降噪减排需求下多准则的开放道路分类依据，并根据具体路段具体需求因地制宜地选取恰当的稳静化措施，对开放道路进行整体性改善设计，诱使驾驶员低速平稳通过开放校园.

开放校园，尤其是开放占地面积大，四周围绕城市主干道，交通流量大的高校，更要注重“以人为本”，提倡校园内车辆低速降噪通行; 合理划分校园空间、为开放道路稳静化分类提供可行依据; 科学采用交通稳静化措施等，通过布设新颖稳静化措施改善校园交通环境、优化校园慢行交通系统.文中仅提供开放校园稳静化改善设计方案的整体思路，不同的校园可针对具体条件灵活应用以上措施.