城市軌道交通同站臺換乘車站方案研究

周虎利

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司地鐵總體總包處,西安 710043)

1 概述

城市軌道交通具有快速、大運量、方便、準時、舒適等特點,給市民的出行提供了很大的方便,隨著城市軌道交通網(wǎng)絡的完善,市民出行換乘量必定增大,因此,換乘站在城市軌道交通線網(wǎng)中起著重要作用。換乘站位于城市軌道交通線路的交叉點或匯合點處,其功能是把線網(wǎng)中各獨立運營的線路銜接起來,使線網(wǎng)形成一個四通八達的整體,為乘客換乘其他線路創(chuàng)造方便條件。城市軌道交通的換乘節(jié)點作為城市的重要客運樞紐,通過互相銜接,以充分發(fā)揮城市軌道交通強大的優(yōu)勢,成為城市客運的大動脈。

城市軌道交通換乘站,按照車站布置形式有十字形、T字形、L字形和平行等 4種換乘形式。其中平行換乘車站因其換乘方便,頗受廣大乘客的歡迎。據(jù)我國各城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的初步統(tǒng)計,規(guī)劃有平行換乘車站的情況是:北京有 15個,廣州有 5個,南京有7個,杭州有 9個,上海有 14個、重慶有 10個站;香港地鐵中已經(jīng)建成的平行換乘車站有 15座,其中連續(xù)兩站平行換乘的車站有四處 8站,其余 7站為一站平行換乘車站。

2 同站臺換乘車站形式研究

從國內(nèi)外軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的平行換乘車站情況看,一般有一站平行換乘和連續(xù)兩站平行換乘的形式;其中一站平行換乘車站的主要形式有:雙島四線同臺換乘車站、一島兩側(cè)換乘車站、單島四線同臺換乘車站、單島四線臺臺換乘車站等幾種形式,兩站平行換乘形式就是對一站換乘不同換乘車站形式的組合。重慶市軌道交通 6號線一期工程共有 4個平行換乘車站,其中江北城站和五里店站為一站平行換乘,大龍山站和冉家壩站為連續(xù)兩站平行換乘站;結(jié)合這 4個車站的換乘形式,分析研究各種同站臺換乘車站的優(yōu)缺點及適應性,以期在以后其他城市軌道交通設計中參考。

2.1 一站同站臺換乘形式

一站同站臺換乘的主要形式有以下 4種:雙島四線同臺換乘車站、一島兩側(cè)換乘車站、單島四線同臺換乘車站、單島四線臺臺換乘車站等幾種形式。

2.1.1 雙島四線同臺換乘車站

雙島四線同臺換乘車站是將兩條線的上行線布置在一個站臺上,將兩條下行線布置在另一個站臺上。乘客下車后在本站臺即可換乘另一條線同方向的列車,使用非常方便。車站為兩層車站,埋深較淺。這種形式的車站在兩個站臺的端部可設置一條單渡線,作為兩條線的聯(lián)絡線,用于調(diào)轉(zhuǎn)運營列車。見圖1。

圖1 雙島四線同臺換乘方案示意

雙島四線同臺換乘車站的優(yōu)點是便于同站臺同方向換乘,且車站埋深較淺,便于施工。其缺點是反方向換乘不方便,換乘反方向列車的乘客必須經(jīng)過站廳層再下到對面的站臺層乘車,走行距離較長;兩條線路在車站端部有兩處立體交叉點,線路縱斷面的坡度較大,運營條件惡化;車站結(jié)構(gòu)寬約 41m左右,在有限的城市道路下工程實施難度較大,工程量大,造價高。

由于城市道路一般較窄,這種形式需要明挖施工,道路疏解困難,同時兩條線需要同期實施,先期投資較大;如果兩條線實施年度相隔太遠,預留風險較大。

2.1.2 一島兩側(cè)換乘車站

為了解決兩線需同期實施,后期實施線路投資和預留風險較大的問題,我們研究了一島兩側(cè)平行換乘方案。

該方案是兩條線平行位于島式站臺兩側(cè),兩條線相當于側(cè)式車站。島式站臺兩側(cè)的上下行線形成同臺換乘,其余方向的換乘要經(jīng)過站廳再到站臺實現(xiàn)換乘。車站為兩層車站,埋深較淺。見圖2。

圖2 一島兩側(cè)換乘方案示意

這種換乘車站客流組織較清晰,可實現(xiàn)分期建設或同期建設,建設方式靈活,避免預留風險;線路在車站兩端不需要交叉或交叉一次,線形較好。其缺點是車站規(guī)模較大,只能解決一個方向的同站臺換乘,其余方向要通過站廳,換乘不便,同時車站規(guī)模較大,施工期對地面影響較大。

以上兩種換乘形式適用于車站施工場地寬闊,有交通疏解條件,兩線實施年度較近,在具有同期實施條件的情況下應優(yōu)先選擇雙島四線同臺換乘方案。

2.1.3 單島四線同臺換乘車站

一條線路左右線在進站端由平行逐漸過渡到上下重疊,另一條線路左右線在站端同樣由平行過渡到上下重疊,兩條線路的左右線上下重疊分別位于車站的兩側(cè),車站設置為三層站,地下一層為兩線共用站廳層,地下二、三層為站臺層。為便于運營,在站臺端部還可設置一條單渡線,作為兩條線間的聯(lián)絡線。

在重慶市軌道交通 6號線一期工程中,江北城站由于規(guī)劃的江北城大街道路較窄,不能設置雙島四線車站,但可以與規(guī)劃的江北城大街道路同步實施,所以采用了單島四線同臺換乘形式。見圖3。

圖3 單島四線同臺換乘方案示意

單島四線同站臺換乘車站具有以下優(yōu)點:①由于線路重疊設置,取消了車站兩端的立體交叉點,改善了線路條件;②車站的寬度較小,按 14m寬站臺計算,主體結(jié)構(gòu)的寬度為 23m左右,因此占地少便于工程實施;③既可進行同站臺同方向換乘,又可很方便地經(jīng)上、下層站臺進行反方向換乘;④土建工程量小,工程造價低。其缺點是車站埋深較深,開挖體量大;施工難度大,兩線需要同期實施,加大了初期投資及預留線位的風險。

2.1.4 單島四線臺臺換乘車站

單島四線臺臺換乘形式雖然不屬于同站臺換乘形式,但在單島四線同臺換乘方案受外界限制或另一條線預留后無法實現(xiàn)時,該方案無疑是同臺換乘較好的替代方案,因此對該方案也做分析研究。重慶軌道交通 6號線五里店站規(guī)劃為 6、9號線的換乘站,由于 9號線在修建朝天門大橋時預留了 9號線的實施條件,不能設置為單島四線同臺換乘,只能采用單島四線臺臺換乘形式。見圖4。

圖4 單島四線臺臺換乘方案示意

單島四線臺臺換乘車站一般設置為地下三層,地下一層為共用站廳層,地下二、三層為兩線的站臺層,采用站臺到站臺的換乘形式。

這種換乘形式的優(yōu)點是乘客可以在車站內(nèi)兩個站臺間換乘,換乘距離短,區(qū)間隧道斷面單一,施工簡單;其缺點是不能同站臺換乘,車站內(nèi)客流組織較困難,車站需要一次建成,加大了初期投資及預留線位的風險。

通過對一站平行換乘 4個方案的比較分析,對平行換乘車站應優(yōu)先考慮采用同站臺換乘方案,雙島四線同臺換乘車站和單島四線同臺換乘車站各有優(yōu)缺點和適用條件,雙島四線同站臺換乘車站,便于進行同站臺同方向換乘,而對換乘反方向列車的乘客不方便,這種車站占地寬,施工對城市交通影響較大,工程造價高。單島四線同臺換乘車站可進行同站臺同方向換乘,反方向換乘也很方便,這種車站使用方便,占地少,工程造價低,應優(yōu)先采用單島四線同臺換乘方案。

2.2 連續(xù)兩站同站臺換乘方案

對于一站同站臺換乘方案只能有一半的客流可以同臺換乘,另一半的換乘客流要通過站臺或站廳才能實現(xiàn),特別對換乘客流較大的車站,這種換乘形式客流組織復雜,比較混亂;連續(xù)兩站同臺換乘可以滿足各方向的換乘客流同臺換乘,換乘極為方便。在重慶市軌道交通 6號線一期工程中,大龍山站和冉家壩站為規(guī)劃 5號線與 6號線兩站平行換乘站,現(xiàn)結(jié)合該兩站對連續(xù)兩站同臺換乘方案做比較說明。

2.2.1 單島四線同臺換乘方案

5、6號線在大龍山站前,左右線由平行逐漸過渡到上下重疊,在大龍山站同臺換乘,出大龍山站后 6號線左右線繼續(xù)上下重疊,5號線兩線逐漸改變空間關系,下行線逐漸過渡到下層,上行線逐漸過渡到上層,冉家壩站設置成同臺換乘車站。見圖5。

圖5 兩站單島四線同臺換乘方案示意

大龍山站、冉家壩站均采用單島四線同臺平行換乘方案,車站為地下三層站,地下一層為站廳層,地下二、三層為站臺層,6號線與 5號線左右線上下重疊分別位于站臺兩側(cè),兩線車站同期實施。

優(yōu)點:通過兩個車站來實現(xiàn)乘客 8個方向的換乘需求,兩個站實現(xiàn)了主客流的同臺換乘,換乘方便。

缺點:大龍山站與冉家壩站之間 5號線上、下行線要換位,5號線上下行線的空間關系復雜,施工難度大。部分區(qū)間隧道需要一次實施,初期投資大。

2.2.2 雙島四線同臺換乘方案

6號線與 5號線四線并行,在大龍山站和冉家壩站以雙島四線的形式換乘。為更好的適應換乘客流,5號線在并入大龍山站之前,左右線換側(cè),出大龍山站后,左右線繼續(xù)換側(cè),這樣可以實現(xiàn)兩站同站臺全方向換乘。見圖6。

圖6 兩站雙島四線同臺換乘方案示意

優(yōu)點:換乘客流組織清晰,可以滿足 8個方向旅客的同臺換乘需求,車站埋深較淺。

缺點:為了換乘方便,5號線需要在兩站之間左右線換側(cè),區(qū)間施工難度很大,在施工時需要特殊處理。5、6號線交叉部分需要同期實施,初期投資較大;5號線與 6號線兩條軌道交通線同平面布置,導致兩站體量較大,寬度達 41m左右,明挖施工開挖面積大。

通過以上方案比較,單島四線同臺換乘方案和雙島四線同臺換乘方案均具有換乘方便,可以滿足兩線不同方向乘客同站臺換乘的要求;在設計時可根據(jù)現(xiàn)場的具體情況,采用單島四線同臺換乘或雙島四線同臺換乘方案,也可將兩種方案組合起來,其中一個車站采用雙島四線同臺換乘車站,另一個車站采用單島四線同臺換乘車站。

3 結(jié)語

同站臺平行換乘車站是地鐵車站設計中一個新穎的換乘方式,兩條線的換乘客流在同一個站臺層進行換乘,換乘路徑簡捷、明快,符合交通建筑快捷流暢的要素特點,同時為有效利用現(xiàn)有的地下建筑空間提供了新的思路。

在同站臺平行換乘車站方案中,雙島四線同臺換乘車站和單島四線同臺換乘車站,各有優(yōu)缺點和適用條件,雙島四線同站臺換乘車站,便于進行同站臺同方向換乘,而對換乘反方向列車的乘客不方便。雙島四線同站臺換乘車站主體結(jié)構(gòu)寬為 41～46m,在城市道路中選址定位難度較大,車站施工對城市交通的影響很大,工程造價高;單島四線同站臺換乘站,便于進行同站臺同方向換乘,經(jīng)上、下層站臺進行反方向換乘也很方便,通過線路組合也可進行同站臺反方向換乘。單島四線同站臺換乘站主體結(jié)構(gòu)寬 23m左右,占地較小,工程實施難度減小,工程造價低。因此,對一般同站臺換乘車站,應采用單島四線同站臺換乘形式;對換乘客流量較大的線路,應采用兩站平行同站臺換乘方案,即兩條線路并行一個區(qū)間,連續(xù)設兩個換乘車站,使不同方向的換乘客流都得到照顧。

由于軌道交通建設為百年大計,在地鐵設計中,要特別注意考慮換乘的便捷性,因此,除了在設計過程中考慮采用同站臺換乘形式外,在線網(wǎng)規(guī)劃時就要提前充分考慮,對換乘車站規(guī)劃更多的平行換乘形式,對換乘客流較大的地段,應規(guī)劃連續(xù)兩個平行換乘站,以方便乘客的換乘。

[1]GB50157— 2003,地鐵設計規(guī)范[S].

[2]路宗存,王 琦.北京地鐵 10號線一期工程車站選型總結(jié)與思考[J].鐵道標準設計,2008(12):46-49.

[3]王繼山.地鐵換乘車站型式淺析[J].鐵道標準設計,2009(10).