数字化城市下公交车站人机系统设计研究王

（兰州理工大学设计艺术学院，兰州，730050）

摘 要：随着物联网和数字化城市技术发展的日新月异，人们对城市交通基础公共设施的综合品质、信息交互的要求也日益提高。本文以城市人高速、繁忙的生活节奏与传统公交车站之间的矛盾及建设 “数字化”城市对智能交通的要求为出发点，结合 “物联网”概念、交互设计及人机系统设计方法，对城市公交车站系统中物－物、物－人的信息传递和识别的模式进行研究，提出了数字化城市下公交车站的人机系统构成模式，并形成了数字化公交车站的设计理念及方法，从而有效地解决无序乘车、候车盲目、人性关怀缺失等问题。

关键词：物联网；公交车站；信息交互；工业设计；人机系统

中图分类号：TB18 文献识别码：A

1 引言

随着社会的发展，中国的城市化进程越来越快，而城市化带来的诸如交通等问题也越来越突出，有效地利用城市道路交通的空间资源，缓解城市交通的紧张局面，优先发展公交系统是全世界公认的一种解决大城市交通问题的基本途径。目前，城镇化建设使得城市人口日益增多，都市生活节奏日益加快，人们对出行要求的高效性和便捷性与日俱增。客运量大、低碳环保、便捷实惠的公交车成为城市出行的首选，公共交通成为一个城市文明程度和现代化水平的标志之一。公交站台是公交系统中的重要组成部分，然而传统的公共交通系统存在候车时间长、候车舒适度低等问题，不能满足市民的出行需求。目前已经出现的BRT（城市快速公交系统）给解决城市公共交通问题提出了一种新的模式，但仅凭这种单一的模式不能完全解决整个城市公交交通系统的问题，传统的公交车站在城市发展的进程中依然发挥着重要的作用，但其简单的功能与信息化时代人们的出行需求存在较大的差距，制约了其在数字化城市中所承载的作用。基于 “物联网”概念和信息交互技术的新一代智能、环保、数字化公交车站将成为实现城市交通现代化的关键环节之一。

在国外的一些发达国家，特别是美国、日本以及欧洲部分国家，居家小汽车的拥有量飞速增长，伴随着城市交通状况的不断恶化，许多国家将交通运输发展的重点放在了公共交通行业，为了吸引居民乘坐公交出行，许多国家大力地提高城市公交的运营水平，积极改善公共交通设施，完善设备，建立新的运营模式，打造全新的公交系统，其中也不乏一些趣味性、时尚感、科技性都很强的车站。这些公交车站突破了传统的形式，通过对乘客的候车行为及认知行为的研究，结合当地的交通状况、气候条件、地域文化及城市风格，在公交车站的设计上进行了大胆的创新，如图1所示。

图1 国外公交车站设计案例

在科技日益发达的现在，很多设备设施的完善都依靠科学技术，科学技术给人们的生活带来了不一样的生活体验。国外优秀的公交车站设计也在不断地融入新的技术，以便进一步完善功能。麻省理工学院SENSEable城市实验室 （MIT SENSEable City Lab）提出了 “Eye Stop”概念公交车站设计，它利用了太阳能、E－Ink触摸屏和互联网技术，不仅可以显示出公交线路和公交车到达时刻，还可以查询乘客所在的位置，寻找最短的巴士路线，检查空气质量，浏览网页，通过移动设备与其进行交互，甚至可以用它来发布广告和社区通知。

图2 “Eye Stop”概念公交车站

2 传统公交车站存在的问题

公交车站作为城市公交系统的重要组成部分，在城市的日常生活中扮演着重要角色。人性化的公交车站可以在功能上为广大市民乘车出行提供更多的便利，而外观设计体现的现代时尚感可以提高整个城市的形象。相比于国外优秀公交车站的设计理念，我国在城市公交车站的设计方面存在很多不足与缺陷，并引起了很多相应的社会问题，影响了和谐社会的构建。通过对兰州公交车站的实地调研，得知现有公交车站主要存在的问题：66％的人认为缺少信息交互系统；57％的人认为候车无序拥挤；38％的人认为缺乏人性关怀；23％的人认为设施陈旧，设计感不强；18％的人认为环境卫生差。从调研结果可以看出，人们在公交车站信息化、有序化、人性化的设计上有强烈的要求。

通过对国内其他城市公交车站的网络调研，并结合兰州的实地调研结果，城市现有公交车站主要存在以下问题：

（1）无序乘车拥挤混乱。

在传统公交车站，人们无法预知车辆停靠的位置，往往会出现 “到处奔走”的现象，这样就会产生严重的人流交叉现象，乘坐不同路线车辆的人会从不同的方向向车辆涌动，尤其在人流量较大的车站，会造成交通拥堵，乘客不能即时上车等交通问题，如图3（a）所示。

（2）候车盲目。

传统公交车站的站牌只能显示公交车的线路，不能显示公交车的运行情况、到站时间等信息，使得候车人对所乘坐的车辆无法给出准确的判断，猜测与盲目等待引发了候车综合症，如图3（b）所示。

图3 城市公交车站的现状

（3）设施设计缺乏人性关怀。

传统公交车站中设施的人机设计考虑较少，人性关怀缺失，无法满足公共场所人性化、多样性、安全性等需求。候车棚起到遮阳、挡雨的作用，而大部分的城市为了美观，往往将顶棚设计得过窄，无法较好地避雨，还有的将顶棚设计成透明的，无法遮阳。适当数量和舒适的座椅是公交车站必不可少的设施，大多数城市公交车站座椅未从组合模式、安全距离及休息方式等方面进行分类设计，且未增设弱势群体专用椅，导致利用率不高，人性关怀不够。缺少专属的照明系统，大多数公交车站夜间依靠路灯照明，无法保证人们快速找到公交车站，清楚地了解路况、车次信息，并保证人们的夜间活动，同时好的灯光设计能够起到美化城市形象的作用。安全的护栏，安全疏导空间的缺失无法应对紧急事件，保证乘客安全。环保的垃圾存储设备设计，可以避免垃圾的乱丢乱弃，有助于形成良好的公共卫生环境。

（4）缺乏时代感和设计的引导性。

公交车站本应是体现时代特征和展现城市文明形象的窗口之一，但我国大多数的城市公交车站形式传统、功能简单、信息化程度低，没有通过系统的、富有创意的设计去引导人们文明、有序、高效地候车、乘车。

3 数字化城市概念下公交车站的设计理念

随着大数据、物联网时代的到来，数字化城市的建设将成为国家建设可持续发展战略的必由之路。数字化城市是从工业化时代向信息化时代转换的基本标志之一。它一般是指在城市 “自然、社会、经济”系统的范畴中，能够有效获取、分类存储、自动处理和智能识别海量数据、具有高分辨率和高度智能化、既能虚拟现实又可直接参与城市管理和服务的一项综合工程，其中智能交通系统是重要的组成部分之一。“世界可持续发展工商理事会”发布的 《2030年的流动性》研究报告里对智能交通系统进行了定义，“一个基于并包括了有线、无线网络，卫星等现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。其突出的特点是以信息的收集、处理、发布、交互、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。”这是一种新的多维的物联网系统。其中，“服务、交互、参与者、多样性”成为该系统中的关键词，体现了数字化、物联网时代下对公共交通系统的新要求。中国首个 “物联网城市”江苏省无锡市在2010年5月中旬推出了一套智能公交系统，可以实现公交系统调度、监控的智能化，在公交车站可显示车辆到站时间，还可通过手机查看车辆位置信息。目前，国内以物联网技术来实现智能交通系统的研究及应用多集中在城市交通系统的调度、监控和信息查询及预报方面，公交车站作为公交系统中乘客、司机、公交车辆、调度中心、候车亭等人－物普遍联系的重要节点，还没有形成良好的以人的认知、行为模式为研究的解决方案。

公交车站作为该系统中一个物－人交叉性很强的节点，集中地体现了乘车服务、信息交互、乘客－司机－公交车－公交车站众多参与者的多样性需求。在这个系统中，除了技术方面的创新，还必须从系统中人的行为模式和人的认知需求研究系统中物－人、物－物之间的信息交互关系。传统公交车站台主要由候车亭、站牌、座椅、商业或公益广告、照明系统等组成。在物联网及信息交互的需求下，还应设置出行信息查询系统、候车信息显示、提示系统、公众信息发布系统、快速办理乘车卡系统等，使其朝着更具交互性、更智能的方向发展。未来数字化的城市公交车站的设计理念应该具有以下关键词：有序、高效、智能、交互、安全、时尚、趣味、人性化。

3．1 数字化公交车站的构成与设计

数字化公交车站基本构成有候车亭、候车座椅、电子站牌、垃圾桶、广告牌、电子信息查询机、信息显示、发布系统、自助办理城市一卡通设备、引导护栏等，其基本布局如图4所示。

图4 数字化公交车站的基本布局

（1）候车亭的设计。

候车亭起到遮阳、挡雨的作用，而大部分的城市为了美观，往往将顶棚设计得过窄，无法较好地避雨，还有的将顶棚设计成透明的，无法遮阳。在设计顶棚时，我们通常要考虑顶棚的高度、覆盖面积、能容纳的人数、遮挡所采用的方式 （封闭式或开放式）及遮挡所用材质的透明度等问题。站台遮雨棚的长度、宽度要适宜，高度以P99男性＋鞋高的修正量＋心理修正量＝2600mm为宜；宽度以P99男性坐深＋P99男性肩宽＋心理修正量＝1200mm为宜。数字化公交车站的设计将由敞开式设计向半封闭式设计转变。

（2）候车座椅的设计。

公交车站的公共座椅用于乘客临时休息，是公交车站不可或缺的一种公共设施。作为临时休息的公共座椅，座面高度和深度是设计的关键，根据人机工程学中的人体尺寸得知：座高应在400mm为宜；考虑到候车亭的整体空间及短时休息等特性，座深应以300mm为宜。公交车站座椅还应从组合模式、安全距离及休息方式等方面进行分类设计，且增设弱势群体专用椅，提高利用率和人性关怀。

（3）电子站牌的设计。

电子站牌是数字化公交车站的必备功能之一，合理的公交车站牌设计能够使人们更快捷地找到自己需要乘坐的车辆。在设计电子站牌时应该具有鲜明、简洁、交互性强等特点。通常要考虑站牌辐射的范围，显示字体的颜色以及大小，站牌上拥有的车次数量、车次方向，站牌的夜间照明等，如图5所示。

图5 传统站牌与电子站牌的对比

（4）自助办理城市一卡通设备。

城市公交卡极大程度地方便了人们乘坐公交车，但实际中公交卡并不能覆盖整个乘车人群，对于外地人、游客以及本地未办理城市一卡通的人群来说，用零钱购买公交车票的过程中存在很多的不便和弊端，如找零、清算等。大的公交车站应设置自助办理城市一卡通设备。

（5）电子信息查询机的设计。

电子信息查询机方便候车人查询出行信息，除了公交线路、公交运行状况的查询外，还应有一些出行的实用信息，如天气查询、旅游线路查询、附近的超市查询、餐饮娱乐查询、住宿场所查询、公共厕所查询等，如图6所示。

图6 电子信息查询机

（6）引导与提示设施。

合理地设置上下车的位置，可以采用护栏、标牌、符号等方式提醒大家有序乘车，避免拥挤。

3．2 数字化公交车站的信息交互设计

造成候车盲目的主要原因是乘客无法准确及时地获取公交车辆的运行状况。电子公交站牌虽然在一定程度上提供了该车站车次的运行状况，但是由于电子站牌的体积较小、信息量有限，且摆放位置与候车区域较远，制约了其服务的范围，因此，在候车亭中应按照候车的区域设置相应的候车信息显示系统，以帮助乘客及时安排出行计划。

公交车站是一个区域中相对人流集中且流通量较大的公共场所，在此设置公共或个人信息的发布系统将使居民更加及时方便地获取实用信息，如政府、社区的通告，天气情况，PM2．5指数等，也可以通过移动设备与系统进行交互，发布一些个人的信息，如失物招领、求租信息，或者共享一些开心有趣的信息等。

4 结论

根据物联网理念及技术应用，结合交互设计及系统设计方法，数字化城市下的公交车站人机系统设计对城市公交车站系统中物－物、物－人的内在人机联系和外在物化的关系进行了系统研究，探索出一种符合数字化城市要求的交互性好、人性化高的公交车站人机系统构成模式，并提出了数字化公交车站的设计理念及方法，从而有效地解决无序乘车、候车盲目、人性关怀缺失等问题，体现了公交车站的时代感，进一步提升城市的文明形象。

参考文献：

［1］詹正华，赵江川．基于物联网技术下的智能公交发展策略分析——以无锡公交系统为例 ［J］．当代经济，2013（11）：36－38．

［2］卢菲菲，张蕾蕾．城市公交车站视觉形象设计与研究 ［J］．长春理工大学学报：社会科学版，2010（2）：89－90．

［3］刘镇阳．城市智能公共交通系统 ［M］．北京：中国铁道出版社，2005．

［4］李畅，刘广绵．浅析城市公交候车停的优化设计 ［J］．艺术与设计，2011（5）：116－118．

作者联系方式：

E－mail：78933997＠qq．com．

[1] 基金项目：兰州理工大学社科类基金 （项目编号：11－0394）。作者简介：王鹏 （1980—），男，甘肃武威人，兰州理工大学设计艺术学院讲师，工业设计系主任，甘肃省机械工程学会工业设计专业委员会副总干事，兰州市工业设计创新服务联盟副秘书长。研究方向为工业设计及其理论、感性工学、设计管理。发表论文10余篇。