户外人工照明环境与步行体验研究综述与展望_吕承哲.pdf

2023 年 2 月第 34 卷第 1 期照明工程学报ZHAOMING GONGCHENG XUEBAOFeb2023Vol.34No.1户外人工照明环境与步行体验研究综述与展望吕承哲1，杨春侠1，王晓庆2(1.同济大学建筑与城市规划学院，上海200092;2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司城乡建筑工程院，浙江 杭州311122)摘要:以户外人工照明环境中个体反应为切入点，通过文献数理分析总结了户外人工照明环境影响步行行为的发展脉络、理论基础和研究热点。发展脉络方面，物质空间导向类与个体反应导向类研究的相继发展反映出精细化和人本化的研究趋势。理论基础方面，明确了光环境对行为活动的影响过程。研究热点方面，总结了感知与应对层面人工照明环境与个体表现之间的关系，并探讨了关键照明水平;在评估层面，梳理了既有评价指标，并将其总结为心理安全、视觉体验和恢复体验三个维度。最后，以上述讨论为基础提出未来研究的三个方向:光环境、个体、空间要素之间的协同研究;人工照明环境指标的验证与优化;行为活动的拓展研究。关键词:人工照明环境;城市空间;步行行为;环境感知;情绪评估;机体应对中图分类号:TU113.6文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1004-440X.2023.01.014eview and Prospect of esearch on the Influence of OutdoorArtificial Lighting Environment on Walking ExperienceLYU Chengzhe1，YANG Chunxia1，WANG Xiaoqing2(1.College of Architecture and Urban Planning，Tongji University，Shanghai200092，China;2.Urban and uralArchitectural Engineering Institute，Powerchina Huadong Engineering Corporation Limited，Hangzhou311122，China)Abstract:Taking individual response in outdoor artificial lighting environment as the breakthrough point，the development context，theoretical basis and research hotspots of the influence of outdoor artificial lightingenvironment on walking behavior are summarized through mathematical analysis of literature In terms ofdevelopment context，the successive development of material space-oriented research and individualresponse-oriented research reflects the research trend of refinement and humanism In terms of theoreticalbasis，the influence process of light environment on behavior activity is clarified In terms of researchhotspots，the relationship between artificial lighting environment and individual performance at perceptionand coping levels is summarized，and key lighting levels are discussed At the evaluation level，the existingevaluation indicators are sorted out and summarized into three dimensions:psychological safety，visualexperience and recovery experienceFinally，three directions for future research are proposed:thecollaborative research among lit environment，individual and spatial elements;verification and optimizationof artificial lighting environment indicators;extended research on behavioral activitiesKey words:artificial lighting environment;urban space;walking;environment perception;emotionassessment;body coping基金项目:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司科技项目“城市滨水复兴区的活力重塑研究”(项目编号:KY2020-JZ-10)通信作者:杨春侠，E-mail:yang_第 34 卷第 1 期吕承哲等:户外人工照明环境与步行体验研究综述与展望87引言可持续城市应提供安全、包容和健康的建成环境和交通系统1，以鼓励人们户外活动和绿色出行。在城市步入 24 h 时代的今天，世界各地的城市开始关注夜间步行环境的设计，部分地区也开启了新一轮户外照明更新2。完善城市户外空间全时性建设，使城市可以不分昼夜地服务各类人群，已成为当前城市问题研究的重要议题。在夜间步行环境的研究和实践中，需要同时考虑技术和人的因素3，以确保在最大程度减少能源使用的同时，为行人及其他休闲活动用户提供满足需求的友好型环境。回顾过往研究，相比于照明技术，我们对行人在户外人工照明环境中的步行体验还知之甚少。因此，从微观个体视角讨论人工照明环境对户外步行行为的影响是本研究的主要目的。本研究基于文献检索，首先梳理了人工照明环境影响户外步行行为的理论基础，然后以指导设计及更新为导向总结研究热点，提出未来值得探索的潜在议题，为接下来的研究和实践提供指导。1文献来源与数理分析1.1检索说明本研究以 Web of Science 数据库中的核心合集为主要文献来源，并以中国知网数据库作为补充。文献检索日期为 2022 年 7 月 11 日，检索主题限定为“outdoor lighting(户外照明)、urban lighting(城市照明)、street lighting(街道照明)、road lighting(道路照明)”和“pedestrian(行人)、walking(步行)、physical activity(活动)”。通过限定相关研究方向和人工补充筛选，最后确定出 358 篇英文文献和 68 篇中文文献。1.2文献时空分布依据文章发表时间、作者所处国家机构、发表期刊等分析文献发表的时空分布情况(图 1)。从时间分布来看，英文文献从 2011 年开始呈现稳定增长的态势，中文文献除个别年份外始终处于较低水平。时间分布表明，国外学者对该研究领域的关注度正在快速提升，国内学者尚处于探索阶段。从空间分布来看，检索文献主要分布于美国、英国、中国、瑞典等国家。其中，英国谢菲尔德大学的 Fotios 教授团队、瑞典隆德大学的 Johansson 教授团队发文较为活跃。期刊分布方面，英文期刊主要发表于 Lighting esearch and Technology(45 篇)、Building and Environment(14 篇)、Proceedings ofSPIE(12 篇);中文期刊主要发表于 照明工程学报(9 篇)。1.3文献数理分析借助 Citespace 软件的 LL 算法对检索文献进行数理分析(图 2)。共被引分析表明物质空间导向类研究(聚类#1、#3、#5、#6、#7)与个体反应导向图 1文献时空分布Fig.1The spatial and temporal distribution of literature88照明工程学报2023 年 2 月图 2文献数理分析Fig.2Mathematical analysis of literature类研究(聚类#0、#4、#8、#9)构成了研究的两条主要发展脉络，后者发展略晚于前者，反映出精细化和人本化的研究趋势。关键词聚类分析表明，早期研究倾向于改善夜间行人的安全体验和降低空间犯罪率;2005 年后，体力活动(聚类#0)、环境偏好(聚类#1)、影响效用(聚类#2)、环境评估(聚类#4)等热点相继出现，户外人工照明环境对步行的影响研究逐步将中微观环境要素纳入考虑;2010年后，新数据、新技术(眼动仪、虚拟现实、仿真技术、行人运动视频分析4 等)的出现，为行为应对(聚类#0、#7、#10)、环境与行为模拟(聚类#2、#4)、面部识别与障碍检测(聚类#4)的精细化研究提供了支持;近三年，更高层级个体行为活动需求受到更多关注，对不同户外空间中夜间使用者的休闲行为与精神健康研究成为热点(聚类#0、#2、#7)。2光环境对行为活动的影响过程框架建立光环境对行为活动影响过程框架的目的在于解释夜间城市空间中的行为产生过程，为人工照明环境与步行体验研究提供理论支持和分类总结依据，也为城市光环境与环境行为学交叉研究建立桥梁。光环境属于物理环境范畴，与社会环境共同组成人的活动环境。处在活动环境中的人会通过感知来获取环境信息，并结合自身条件对获取的信息进行认知加工，最终生成动机来支持或阻碍行为活动。这种感知加工信息并驱动行为的心理过程，本研究称之为“心理功能”。此外，研究表明在人感知外部环境的过程中，超过 80%的信息是通过视觉传递的5。因此，人工照明环境对行为活动的影响主要通过视觉途径影响心理功能来完成(图 3)。对“心理功能”的关注可以追溯到 20 世纪 30年代，Lewin 的场理论和 Brunswik 的环境知觉研究。在这之后出现的各类环境行为模型中也均对“心理功能”展开了系统的阐述，并将其作为连接社会物质环境与行为活动的中介。本研究总结了三类经典环境行为模型(社会生态模型6、人环境交互模型7、环境知觉行为模型8)，将“心理功能”分解重构为“感知”、“评估”、“应对”三个主要过程。人的行为心理始于感知过程。感知过程主要依赖于视觉途径中的成像视觉，即客观环境信息以光信息形式被视网膜外层的光感受器(视杆细胞和视锥细胞)接收并转换为神经信号经视交叉最终到达视觉皮层。在这一过程中，到达视网膜的光线越多，人体能感知到的细节就越精细9。换言之，光环境水平会影响到人体感知环境信息的速度和准确性。接收到信息后，人体会对环境信息进行储存、加工、理解，从而形成主观的情绪感受，例如环境满意度10、环境氛围感11 等，即评估过程。这一过程第 34 卷第 1 期吕承哲等:户外人工照明环境与步行体验研究综述与展望89图 3户外人工照明环境影响行为活动的过程框架Fig.3Process framework of outdoor artificial lighting environment influencing walking behavior中，除了光环境水平的影响，自身的经验和文化背景也在发挥作用。在感知与评估过程后，人便会结合自身需求和目的产生基本的行为动机。在动机产生到行为生成之间，还存在一个如何实现的问题，即应对过程。光环境对应对过程的影响除了依赖成像视觉外，还依赖于非成像视觉，即借助视网膜中的自感光视网膜神经细胞直接将光信息传递到