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摘要：基于商業廣場中休閑購物行為的視角，以邯鄲市天鴻廣場為例，依托Matlab平臺，運用自主構建并已得到有效性驗證的視覺注意力模型，模擬涉及邊圍、家具與基面的11種場景中行人軌跡和商鋪訪問量，并提出評價方法以量化商業廣場空間活力；通過各場景對比分析，揭示商業廣場物質空間對行人休閑購物行為的潛在影響，以此提出建成環境邊圍商鋪、廣場內部障礙物與基面出入口的設計優化策略，并對案例優化方案作模擬驗證。以期提升公眾休閑購物體驗與商業廣場活力，為建筑師設計商業廣場空間提供量化參考。
關鍵詞：行人模擬；商業廣場；設計優化；視覺注意力模型
引言
商業廣場是承載公眾休閑購物行為的主要公共開放空間，其邊圍、家具與基面決定了商業廣場空間的品質，并影響著公眾群體的消費需求。然而，既有商業廣場空間設計取決于建筑師的主觀經驗，忽略建成環境與消費者休閑購物行為的耦合關系，極易使建成后的商業廣場空間活力不足，公眾購物體驗不佳，嚴重影響地區經濟效益。故研究空間特征與行人的購物行為作用機制，建立活力評價優化體系，對社會資源有效利用具有重要現實意義。提高商業空間活力的首要方式是提高客流轉化率，吸引更多行人產生進入商鋪的行為［1］。建筑環境對行人行為影響的研究，學界主要有兩個角度。其一，基于吉普森視知覺生態理論與比爾空間句法理論，研究空間穿行度、視覺整合度和聚類系數參數與行人行為關系，該視角假設參與人完全憑借空間認知完成整個運動過程，不考慮吸引點作用。例如Penn與Turner發現改變行人目的地、視野與決策點能夠生成與實際建筑環境中相似的聚合運動［2、3］；夏正偉與李眾基于空間句法揭示業態功能和建筑入口與人流分布的相關性特征［4、5］。其二，基于視覺刺激理論的學者認為，弱目的與無目的行為動機個體的行為決策很大程度上受視覺刺激影響，行人在視覺上察覺到“有吸引力”的物體后，其行為特征會突然改變［6］。澳大利亞學者Arash對行人軌跡與視覺吸引點間的相互作用進行研究，發現行人行動路徑因建成環境中視覺吸引點影響而改變［7］；臺灣學者Chen基于視覺刺激理論建立和分析行人行為模型，對臺灣江明第一街進行實例驗證［8］；學者孫澄基于移動眼動追蹤技術，研究商業建筑空間特征與消費者行為心理之間潛在聯系［9］。行人在休閑購物時顯現出弱目的與無目的行為動機，其行為決策很大程度上受視覺刺激影響，因此筆者于2018年基于視覺刺激理論提出商業廣場的視覺吸引力模型［10］，并確認與驗證了邯鄲市天鴻廣場模擬結果的有效性。在此基礎上，本文首先通過改變邊圍店鋪分布、出入口設計與障礙物，從邊圍、基面與家具3個方面設計10種場景，模擬并分析其建筑環境與行人訪問商鋪行為的關系，從而提出天鴻廣場的優化設計思路和方案，并對其作模擬驗證，以期為商業建筑環境設計和相關研究提供理論依據與思路。
1場景設計與參數設定
本文選取邯鄲市天鴻廣場作為典型案例的原因有3點。其一，模型有效性已被驗證。其二，要素齊全，空間布局包含研究所需三要素：主力店①、出入口與障礙物。首先，廣場內商鋪有主力店與非主力店之分，其中3#與4#為主力店，其他店鋪為非主力店；其次，廣場分布南北西3個出入口（S、N與W）；再次，ATM機（7#）和舞臺（8#）作為場地障礙物，對行人路徑產生有效影響（圖01）。其三，平面簡潔，便于模擬分析。布局從主力店分布、出入口設計與路徑規劃3個空間設計要素出發，設計了10種場景。原場景被認定為場景0，在3個分類中分別代表主力店集中布置、出入口三足鼎立端點布置與障礙物散落分布（圖02）。
1.1場景設定。1.1.1主力店分布。主力店因其錨固效應，其位置的改變會對其自身以及廣場整體商業門店的訪問量產生較大影響。主力店位置分布設定為集中布置、間隔分布與兩端分布（圖02-1）。其中場景0主力店商鋪集中布置；場景1、2、3為間隔分布，主力店之間分別間隔1、2、3個非主力店商鋪；場景4為兩端分布，不僅僅是主力店之間間隔非主力店數量增加為4個，同時2個主力店位于其余非主力店兩端。1.1.2出入口設置。商業廣場出入口對廣場商鋪整體活力影響較大，尤其是出入口附近的商鋪。在保持商鋪相對位置不變的前提下，出入口場景設置依照出入口數量分為：三足鼎立與對角布置（圖02-2）。三足鼎立又依據出入口位置分為端點布置（場景0）與端邊布置（場景5），其中端點布置指3個出入口分別位于廣場3個角；而端邊布置指出入口其一位于角位，另外兩個分別位于一條邊中部。對角布置分為兩個，分別是西北角與東南角組合（場景7）及西南角與東北角組合（場景8）。場景7與8除了開口位置不同之外，還有一個重要空間特征，即場景7出入W2方向與鄰近商鋪2、3、4、5開口方向垂直，而場景6出入口N方向與鄰近商鋪2、3、4、5開口方向平行（圖03）。1.1.3路徑規劃。障礙物位置會影響人的行走路徑，在保持商鋪相對位置不變的前提下，通過改變障礙物大小與位置形成4種不同路徑。障礙物類型分為散落分布、空空如也、中心布置與單邊布置4種（圖02、03）。對應路徑特征為：散落布置指在兩個主入口附近設置較大障礙物，使行人對角線方向行走須繞行障礙物；場地中空空如也，無任何障礙物，致使行人選擇最短路徑通向目的地，對角向人流較多選擇斜向徑直通過廣場；中心布置較大障礙物會分流整個人群，使得只有選擇障礙物上方人流才可經過商鋪；單邊布置較大障礙，會使全部人流集中經過商鋪。
1.2模擬參數設定?；谝曈X刺激理論與行為經濟學理論所構建的視覺吸引力模型，依托MATLAB2018a平臺運行，其控制面板如圖04左圖所示，并基于控制變量的原則設置參數數值，并保持恒定（圖04右）。
1.3評價標準與活力比較指數的建立。商鋪訪問量是評判商鋪活力的重要指標［10］，訪問量升降直觀反映商鋪活力的升降。研究商業廣場商鋪的總體訪問量能直觀反映廣場活力。當前空間活力評價標準以定性分析為主，本文提出量化比較指標——活力比較指數，其公式為：其中Pb指模擬設定場景下進入商鋪的人數，Pa指原場景中（場景0）進入商鋪的人數。In⁃dexe為活力比較指數，其數值反映商鋪活力的變化程度，數值為正表示活力增加，數值為負則表示活力下降。通過活力比較指數公式，將商鋪訪問量轉化為活力比較指數（下文簡稱活力指數）。
2研究結果與分析
2.1模擬結果。將場景導入MATLAB2018a平臺，運行視覺吸引力模型，獲取各場景的模擬結果。其反映不同空間特征的商鋪訪問量（圖05上）與行人軌跡（圖05下）。
2.2空間特征與活力關系分析。商鋪活力指數反映該商鋪活力的變化情況，商業廣場總體活力指數反映其整體活力的升降。通過比較分析建筑環境與商鋪空間活力的關系，總結空間特征不同要素對廣場活力的影響。2.2.1主力店分布。1）主力店兩端分布優于集中布置，圖06（左）顯示與集中布置相比，主力店兩端分布，無論廣場總體活力還是主力店總體活力都顯著提升。兩端分布（場景4）時，廣場總體活力指數達到峰值+0.14，主力店總體活力指數達到峰值+0.36。2）間隔布置對主力店總體活力影響是隨著間隔非主力商鋪數量個數增加而逐步提升。但廣場所有商鋪總體活力指數，則是隨著間隔非主力店商鋪數量的增加先下降再波動性上升，在場景1中達到最低值-0.07，在兩端分布（場景4）時達到峰值+0.14。3）主力店總體活力指數（主力店活力指數之和）與主力店之間的距離呈現正相關，在1—5共5個場景中3#與4#主力店間距離依次增大，對應的主力店空間活力指數之和分別是0、0.17、0.20、0.21與0.36。2.2.2出入口設計。1）出入口端點布置優于端邊布置。場景0屬于三足鼎立端點布置，而場景5三足鼎立端邊布置，與場景0相比，場景5的廣場空間活力指數為-0.08。2）廣場出入口與鄰近商鋪開口方向關系對廣場空間整體活力具有較大影響。首先，與出入口方向垂直的鄰近商鋪個數越多，廣場整體活力比較越高。例如：場景6中，出入口方向與1個鄰近商鋪（6#）開口方向垂直，場景7中，出入口與5個鄰近商鋪開口方向垂直（2#、3#、4#、5#與6#），場景7比場景6的活力指數高0.45。其次，商鋪與較近出入口方向垂直，可顯著提升其自身活力指數。2#、3#、4#與5#商鋪在場景6中與鄰近出入口（N）方向為平行關系，而在場景7中與相鄰出入口（W2）方向為垂直關系。在商鋪吸引力等其他因素不變條件下，與平行關系相比，垂直關系的活力指數分別增加了0.76、0.6、0.26與0.27（如圖06中）。2.2.3路徑規劃。我們可設置障礙物對行人路徑進行規劃。1）路徑集中規劃對空間活力影響最為直接有效。障礙物單邊布置，迫使行人路徑集中于商鋪前置空間，可有效增加商鋪被訪問機會，例如場景10空間活力指數最高。2）路徑規劃不組織或過于分散對商場活力產生較大負影響。在不設置障礙物干擾行人路徑的情況下，整體商業活力較低，如圖06（右）場景8數據所示。相比而言，非主力店受到負面影響更大。圖06（右）所示非主力店平均活力指數為-0.34，主力店商鋪活力指數平均為-0.04。3）路徑規劃將人流強制分開，因商鋪全部位于障礙物一側，行動于另外一側的人流因中間障礙物阻隔了與商鋪之間聯系，故廣場整體活力下降。例如：場景9，障礙物呈中心布置，商鋪1#、2#、3#、4#與5#商鋪的活力整體下降，指數分別為-0.49、-0.53、-0.54、-0.12與-0.65，廣場活力也大幅下降，指數為-0.36。
3方案優化
3.1方案優化思路。在原方案基礎上，基于分析數據，并保證商店以及主力店數量不變的前提下，得出優化思路如下：首先將主力店商鋪3#與4#由集中布置改為兩端分布；其次將三足鼎立布置調整為對角布置，且使出入口方向與更多數量鄰近商鋪開口方向垂直；最后，將障礙物集中布置于南側（圖07左）。
3.2優化結果分析。將場景導入視覺吸引力模型中，其模擬結果如圖07（中）所示。將優化場景的模擬數據與之前11個場景一并繪制成圖07（右），圖中將場景0的活力指數作為基準線，比較發現，優化后場景11整體活力增加了0.35，遠高于場景0，并且屬于所有場景中最高值。所以，可以將三要素整體考慮，通過優化組合得到最優平面規劃布置方案。4總結與展望在原天鴻廣場的基礎上，從主力店分布、出入口設計與路徑規劃3個方向設計了10場景。采用視覺吸引力模型模擬分析原場景在內的11個場景，分析不同場景下的行為軌跡與商鋪行人訪問量。提出了廣場活力比較指數，比較分析不同空間特征與廣場活力的相互作用。依據模擬分析結果，可從3個方面優化原廣場設計要素：其一，將主力店由集中布置改為兩端分布；其二，出入口數量由3個改為2個，出入口位置設置為西北角與東南角分布，確保其方向與盡可能多的鄰近出入口位置商鋪的開口方向垂直；其三，將障礙物散點布置改為集中單側布置，使人流集中從商鋪前通過。天鴻廣場因其本身的特殊性與復雜性，無法保證優化策略是否適用于其他廣場。而普適性優化策略的形成則須簡化模擬場景，以排除多因素交叉影響的可能性。因此，未來研究應在上述模擬分析結果基礎上判斷是否屬于單因素直接影響，總結其單一影響的普適性規律，并依照規律制定相應優化策略。
作者:汪永赫 連海濤 王若楠 池方愛 單位:河北工程大學建筑與藝術學院 天津大學建筑學院 東南大學建筑學院