基于優(yōu)化設(shè)計的高速鐵路客運論文

時間:2022-09-27 05:28:47

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基于優(yōu)化設(shè)計的高速鐵路客運論文

1“空間句法”理論是由英國倫敦大學(xué)的比

爾•希列爾(BillHillier)教授及其領(lǐng)導(dǎo)的小組,經(jīng)過近20年的不斷探索和研究,在20世紀(jì)70年代末形成的一套完整的空間型態(tài)構(gòu)成分析技術(shù)??臻g句法理論結(jié)合相關(guān)軟件進(jìn)行分析,可以得到空間深層的句法特征值,用于評價空間組織的合理性。空間句法可以運用構(gòu)形關(guān)系分析所有空間元素,包括點、線、凸空間和視域范圍。以一套普通住宅戶型平面分析為例,空間句法模型的建立流程可以簡述為以下三步:(a)將平面進(jìn)行空間尺度劃分與空間分割;(b)建立小尺度空間連接圖;(c)形態(tài)分析變量計算(通常將集成度通過顏色分級顯示,顏色越深的線所代表的空間集成度越高)??臻g句法中包含有多種分析變量,其中最基本的有五種分別是:空間的連接值,控制值,深度值,集成度,以及智能值。

2空間句法理論在高速鐵路客運站內(nèi)部空間組織研究中的適用性

高速鐵路客運站的內(nèi)部空間巨大,功能多樣,人流混雜,設(shè)計者在處理這類大型交通建筑時,通常只能依靠前人的成功案例和自身的實踐經(jīng)驗,遵循規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,由于在人流組織和空間組構(gòu)的合理性方面缺乏足夠的經(jīng)驗,勢必會造成一些誤差。將空間句法理論應(yīng)用于高速鐵路客運站內(nèi)部空間組織的分析時,從五個形態(tài)變量中提煉出集成度和智能值這兩個主要指標(biāo),用以量化評價空間的可達(dá)性和可理解性:集成度越大,說明各空間的緊密程度越高,空間布局越緊湊,使用者來往其中就越方便;智能值越高,說明空間易于被認(rèn)知和理解,使用者在空間系統(tǒng)中就不易迷失方向??臻g句法的分析方法,通過對空間的可達(dá)性和可理解性的量化解析,加之其自身具有的實證性與預(yù)測性,應(yīng)用于已建成的高速鐵路客運站中,可以總結(jié)經(jīng)驗指導(dǎo)此后類似的設(shè)計;應(yīng)用于方案分析階段,可以幫助認(rèn)知空間組織的合理性,預(yù)測方案的實際效應(yīng),避免客運站建成后無法彌補(bǔ)的設(shè)計偏差。

3基于空間句法理論的高速鐵路客運站內(nèi)空間組織分析方法

本文運用空間句法的分析方法對高速鐵路客運站內(nèi)部空間旅客流線進(jìn)行分析,由于空間句法只適用于分析同一平面上的連續(xù)空間,因此只對建筑主體的站房部分進(jìn)行分析。具體分析過程如下:(1)將各層平面圖簡化,留下墻體與空間的圖底關(guān)系;(2)由于分析的對象是客運站內(nèi)部空間的流線,故運用軸線分割法將各層平面進(jìn)行空間尺度劃分;(3)結(jié)合GIS軟件計算出各軸線的連接值和集成度,再運用SPSS統(tǒng)計軟件得到空間系統(tǒng)的Rn-Cn關(guān)聯(lián)圖(集成度integrationvalue和連接值connectivityvalue的關(guān)聯(lián)圖)及智能值;(4)根據(jù)上述結(jié)果,重點對進(jìn)、出站旅客流線,以及進(jìn)站廳、出站廳、候車廳和售票處等主要功能空間的集成度和智能值等進(jìn)行分析,最后歸納出高速鐵路客運站優(yōu)化后的空間組織模式。

4實例分析——以廣州南站為例

廣州南站為華南地區(qū)的高速鐵路綜合客運站,包含有地鐵、公交車、私家車、出租車以及城際巴士等多種交通轉(zhuǎn)換方式的到達(dá)站點,城市人口規(guī)模大,日均旅客流量達(dá)到74000人次,空間的立體式布局亦具有全國站性客運中心的代表性,故本文以廣州南站為例,通過空間句法的方法對其空間組織進(jìn)行分析。

4.1廣州南站空間組織現(xiàn)狀分析由于本文篇幅有限,本文只選擇高架層作為案例進(jìn)行分析。以空間軸線為基本要素,遵循空間句法理論用最少且最長的軸線覆蓋整個空間系統(tǒng),并且穿越每個凸?fàn)羁臻g的原則,將廣州南站的高架層平面分別進(jìn)行空間分割,高架層平面分割為75條軸線。通過平面軸線分割圖的圖面分析,結(jié)合GIS軟件計算出各軸線的連接值和集成度,得到高架層平面的空間軸線特征值。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS統(tǒng)計軟件,得出空間系統(tǒng)的Rn-Cn關(guān)聯(lián)圖(集成度integrationvalue和連接值connectivityvalue的關(guān)聯(lián)圖)及智能值??梢园l(fā)現(xiàn):高架層的智能值只有0.330,由于安檢口將候車廳和東西出入口完全分隔開,導(dǎo)致進(jìn)入高架層的人流被阻隔,影響了本層空間整體的智能值。但是候車廳內(nèi)部開敞的大空間中,各軸線連接值與集成度的正比關(guān)系較強(qiáng),即連接值大的空間集成度也大,因此候車廳內(nèi)的連接性較好。

4.2廣州南站空間組織優(yōu)化設(shè)計與驗證根據(jù)上述分析,對廣州南站的高架層進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,為了加強(qiáng)入口空間和候車廳之間的聯(lián)系,將安檢口的數(shù)量增加,并與候車廳的主要通道對應(yīng)設(shè)置,減少由入口區(qū)到安檢口的空間轉(zhuǎn)折,有效提高了入口區(qū)域的集成度,優(yōu)化后,東入口的主要軸線由邊緣單元變?yōu)橹虚g單元,并使整層空間的集成度和智能值都得到了提高。優(yōu)化設(shè)計后空間軸線的平均連接值由3.41上升為3.48,平均集成度由1.64上升為2.08,平均智能值由0.33上升為0.362,這說明各方面的指標(biāo)都有了顯著地提升,優(yōu)化設(shè)計取得了良好的效果。

5結(jié)語

本文通過理論研究與實例分析相結(jié)合的方法,對高速鐵路客運站的內(nèi)部空間組織進(jìn)行研究:首先,通過對高速鐵路客運站功能和流線組織的一般規(guī)律進(jìn)行梳理,再引入空間句法的分析方法,完成了對高速鐵路客運站內(nèi)部空間組織的量化分析。在分析過程中,提取空間句法中的連接值、集成度和智能值這三個評價指標(biāo)來量化分析空間的可達(dá)性和可理解性。連接值和集成度越大,說明各空間的緊密程度越高,空間布局越緊湊,使用者來往其中就越方便;智能值越高,說明空間易于被認(rèn)知和理解,使用者在空間系統(tǒng)中就不易迷失方向。利用這三個評價指標(biāo)可以評價高速鐵路客運站內(nèi)部空間組織的合理性,準(zhǔn)確找出可達(dá)性高,可理解性好的位置,預(yù)測人流的運動模式,再對不合理的位置進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到優(yōu)化客運站平面布局的目的。

作者:李哲石磊高視之單位:中南大學(xué)土木工程博士后流動站中南大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院