基于乘客行为的地铁车站设计研究★
2021-06-11张君君
张 君 君
(北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京 100082)
随着地铁客流的增加,地铁站点的设计影响着越来越多乘客的出行体验。地铁车站设计中,多存在乘客排队拥堵、进出站流线交叉、站内空间利用不合理等问题。探其原因,在于乘客行为与站内空间及设施布局不匹配。本文将结合乘客心理,研究地铁车站中乘客行为习惯,通过对乘客行为的研究,提出对车站空间及设施布局的优化设计建议。
1 站内设计与乘客行为不匹配现状
地铁车站在设计或运营时,因为对乘客行为的考虑不周,往往导致站内空间或设施设计与乘客行为不匹配的问题,这些问题大大降低了乘客出行效率,影响乘客乘车体验。主要表现如下:
1)对乘客通行扩散空间需求考虑不足,造成工程与空间浪费。
2)对乘客排队间距考虑不足,造成乘客排队与穿行矛盾。
3)楼扶梯位置设计不合理,导致乘客进出站分布不均匀。
4)通过空间宽度需求考虑不足,导致大客流停滞、拥堵。
5)对乘客停留规律考虑不足,导致座椅等设施设计不合理。
2 乘客需求与乘客行为规律
人类行为是由生理、价值、态度、感受、行动等内外要素合成的整体,以适应环境和满足需求。人类进入群体性生活之后,人的行为方式又带有了社会性、群体性特征[1]。人的行为往往与环境、体验相关。在实际生活中,不同情境、群体和文化中,人的行为习性也存在明显的差异。
目前北京地铁早高峰时段客流多为中青年,相对文化环境、行为习性比较接近,行为习性对其乘车行为影响相对明显。因此在根据其生理需求对乘客行为预判之后,主要对地铁车站早高峰时期的乘客行为进行实测。
以下将从乘客本能、潜意识造成的心理效应、群体行为等多方面,筛选出与生理需求有关的乘客行为。通过对北京地铁车站早高峰乘客行为进行预判与实测,分析乘客行为规律。
1)生物学扩散。
扩散是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移的现象,生物学个体或其传布体也存在扩散现象。生物个体过于稠密时,对空间需求不满足情况下,便会主动寻求生存空间[2]。
乘客行为预判:生物学扩散是一种宏观上从物种迁徙角度讨论的现象。但推测地铁客流群体行为中也存在扩散现象,而且扩散范围应该存在一定规律。
乘客行为实测:乘客在行进过程中会遇到多个被限制通过的狭窄区,一旦通过狭窄区,人群便会自发扩散,以减小集聚密度。这些狭窄区包括安检门、楼扶梯端头、换乘通道出口处。经过多次观察,每次经过狭窄区后,人群扩散范围存在一定规律,比较舒适的单侧扩散范围在25°~30°左右,此区域内使用频率最高。换言之超过扩散范围外的空间可适当减少,见图1。
2)私密性。
私密性是人的本能需求,它使人具有个人感与安全感,在一定范围内按照自己的想法来支配环境。私密性促使人与人保持一定的人际距离,即人与人之间所保持的空间距离。科学研究表明,能保障最小私密性的个人空间为18英寸(45 cm)左右[3]。
乘客行为预判:基于私密性需求,乘客在排队时应该也会保持一定间距。因为车站人流密度大,个人距离可能会相对减小。
乘客行为实测:通过多次观察计算,乘客排队时,一般排队间隔空间为40 cm~45 cm。观察发现,当乘客间距超过50 cm时,其他乘客将有可能通过此间距穿过排队客流。
3)抄近路。
当人们清楚地知道目的地的位置时,或是有目的移动时,总是有选择最短路径的倾向[4]。
乘客行为预判:进出站台时,乘客倾向于使用距离自己最近的楼扶梯。
乘客行为实测:根据观察地铁站台出站楼扶梯处客流分布情况,可以看出乘客在出站时会优先选择距离自己最近的楼扶梯点。即使已经出现明显拥堵,乘客也是倾向于等待,而不是寻求新的出站楼扶梯点。
4)惰性。
惰性是人的本能之一,与抄近路的习性相似。人在安全的情况下更倾向于安于现状,不去改变。
乘客行为预判:人的惰性将在换乘行为中表现在多个方面。人在可选择的情况下,倾向于保持原有行动状态。比如人在进入站台后,更倾向于直行选择候车点,而不是转弯后选择。
乘客行为实测:一般自楼扶梯进入站台后,有直行和后转向两种寻求站台门候车方式。通过多次观察,大部分乘客进入站台时,更倾向于直行寻找候车点,而不是后转向。见图2。只有当路径中存在特定区域,乘客可将其视为候车“目的地”时,才会适当忽略行进距离,而更倾向于到达“目的地”候车。
5)视距范围。
视觉是人感官中最高度发达的,人对外界环境的认知80%取决于视觉。一般人类能看清50 m~70 m范围内的事物。在30 m范围内可看清人的面部特征、发型和年纪。当距离缩小到25 m时,大多数人能看清别人的表情,这才具有了一定的社会意义[3]。
乘客行为预判:在30 m范围内,人能看清人的面部,与环境有一定的交流基础,对环境的感知度更强。乘客对站台的判断与感知多发生在楼扶梯下方,步行速度较慢时,此时乘客选择步行等候列车位置,倾向于在自己已感知的区域内。
乘客行为实测:经过多次观察发现,乘客进入站台候车时,在干扰较少的状态下,选择的舒适候车位置多在进入站台处30 m~50 m范围内,见图3。
6)聚集效应。
科学研究表明,人群密度超过1.2人/m2时,步行速度会明显降低。当空间人数分布不均的时候,会出现滞留现象[6]。
乘客行为预判:当换乘过程中出现人群密度大于一定数值时,将会出现拥堵现象。因为地铁换乘时,乘客通行欲望较强,步行速度快,预判此拥堵阀值应该大于1.2人/m2。
乘客行为实测:通过在楼扶梯前观察,当13 m2范围内人数达到24人时,乘客已经停止步行,需要等待前方有足够空间时才能前进,见图4。根据计算,地铁站中拥堵阀值应该在1.8人/m2~2人/m2左右。
7)边界效应。
“边界效应”由心理学家德克·德·琼治提出,指人们喜欢逗留在区域的边缘。德克·德·琼治认为,身处边界区域既能看清周围的一切,又可以较少暴露自己[7]。这反映了人对安全性的需求。美国心理学家马斯洛认为,安全是人类的基本需求[8]。
一般空间中,空间边界往往通过柱子、墙壁等实物界定,这些实物容易成为人们停留在其周围或附近的“依靠物”。
乘客行为预判:乘客更倾向停留在柱子、墙壁等依靠物周边。
乘客行为实测:通过观察,乘客在等待或短暂停留时,靠近柱子、墙壁、栏杆、扶手这些依靠物的概率较大,如图5所示。
3 乘客行为与站内空间、设施使用关系
1)基于乘客“扩散”行为,在乘客通行路径中的瓶颈点两侧30°范围内,不宜设置障碍物。乘客对两侧30°之外空间需求度不高,宜避免设置空大而无用空间。
车站设计中应避免在瓶颈点两侧30°范围内设置障碍物,防止降低客流行动速度,加重拥堵可能性。但在某些客流流线起终点明确区域,可适当加宽乘客通行宽度,但应避免在起终点之间,设置乘客使用范围之外的大空间,以减小工程浪费。
2)根据乘客排队间距约40 cm行为,乘客排队时,不满足其他乘客穿行需求。车站站台可通过栏杆等导流设施,调整乘客排队方向,增加站台通行空间。
乘客在站台排队候车时,乘客之间存在一定间距(40 cm),但考虑到乘客通行一般通行距离在60 cm左右,此间距并不能满足乘客通行需求。若垂直于列车方向候车,当排队客流较多时,必然会阻碍其他乘客通行。在站台瓶颈部位,可通过增加栏杆等导流设施,改变部分乘客排队习惯,使乘客平行于列车方向候车。为通行乘客留出足够宽通道,有利于乘客到达站台多处候车,见图6。
3)根据乘客倾向直行行为,应结合交通期望线,设计站内最短乘车路径或换乘路径。
交通期望线是一段路程从起点到终点的最短距离,通常是直线,或者在地表留下一些痕迹(尤其是草地上的踩踏痕迹)[9]。车站设计中,乘客进出站流线,应优先按照最短路径设计,提高乘客出行效率。特殊情况下,为了避免大客流拥堵,需增加乘客通行时间,不能按最短路径设计,但也不应改变乘客的整体活动路线。
4)针对乘客惰性心理,可刻意营造路径中的“目的地”,吸引乘客通行。例如可通过灯光设计,强化某些区域使其成为“目的地”。
车站设计中,在路径转折点或节点位置,可通过增加光照营造区别于其他部位的“目的地”。也可通过为乘客营造不断到达“目的地”的场景,将较长的路径分为几部分,增加路径中的趣味性,降低乘客通行心理感受时间。
5)根据乘客进入站台区行进距离规律,每个站台楼扶梯口部宜在30 m半径内覆盖候车区,并应避免转向进出。
乘客在通过楼扶梯进入站台时,一般就近选择候车点。因此站台上楼扶梯应均匀布置。最优情况下,能保证楼扶梯口部30 m范围内能覆盖所有候车点。乘客宜经楼扶梯后,直行到达目的地,尽量避免转向。
6)车站中客流密度不宜超过2人/m2,设计人员应提前判断拥堵点,并优化设计。
客流预测是车站设计的重要基础资料,在设计中应充分利用并结合未来发展,对客流增长情况进行预判。在车站设计时,应结合远期客流对站内可能出现拥堵的部位进行客流密度计算,验证拥堵发生的可能部位及可能性。车站中客流最大处不宜超过2人/m2。对于客流密度过大处,应通过相关设计降低客流密度。
7)车站设计中合理利用依靠物,能一定程度提高乘客停留安全感。
乘客在车站中,存在通行及停留两种需求。设置乘客停留座椅,应结合柱子、墙壁、栏杆等依靠物,增加乘客停留安全感。
4 乘客行为习惯对地铁设计的启示
随着社会的发展,建筑设计领域越来越重视使用者的体验感。地铁车站作为地下空间,因为没有自然光线、空间狭小、没有参照物,容易让人失去方向而产生不安全感,或是感觉枯燥乏味,产生心理压抑。因此地铁车站设计中更需要提倡为人服务的宗旨,从人性化的角度与探寻人的需求,协调人与环境的关系[10]。地铁车站设计影响着乘客行为,乘客行为也决定了站内空间及设施的使用情况及利用率。在地铁设计中,设计师应多进行实地调研、工程总结。应多去观察人与环境、人与人之间的关系。尝试以环境行为科学为指导,从乘客需求出发,对地铁站内空间及设施进行优化,真正实现“以人为本”的车站设计。