基于多條城市軌道交通與規(guī)劃鐵路樞紐站銜接的線站位研究

梁雪嬌

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)

1 概述

在眾多與鐵路樞紐站接駁的交通方式中，城市軌道交通因其高速度、長(zhǎng)運(yùn)距、廣覆蓋且準(zhǔn)時(shí)性好的特點(diǎn)而成為樞紐站的首選[1-2]。且隨著城市經(jīng)濟(jì)和交通的發(fā)展，單條城市軌道交通已無(wú)法滿足鐵路綜合樞紐站的快速客流集散需求和其作為城市綜合體的功能要求，鐵路綜合樞紐站需要多條城市軌道交通的引入。當(dāng)前，針對(duì)城市軌道交通與鐵路樞紐站銜接的研究雖然較多，但大都基于簡(jiǎn)單穩(wěn)定的城市軌道交通線站位，研究一般樞紐站銜接方案的空間及運(yùn)能設(shè)計(jì)，其中，空間設(shè)計(jì)主要從換乘設(shè)施布局[3-5]、流線優(yōu)化[6-7]、空間導(dǎo)向[8-9]、換乘效率評(píng)價(jià)[10-11]等方面探究便捷換乘方案，運(yùn)能設(shè)計(jì)主要從運(yùn)能協(xié)調(diào)、運(yùn)營(yíng)時(shí)間[12-14]等方面研究高效運(yùn)營(yíng)銜接方案。而對(duì)于引入多條城市軌道交通的規(guī)劃樞紐站而言，多條城市軌道交通在樞紐站附近的線站位關(guān)系較為復(fù)雜，研究綜合換乘功能最優(yōu)的線站位方案才是兩者銜接的前提和關(guān)鍵。

2 單條城市軌道交通與鐵路樞紐站的位置關(guān)系

高鐵時(shí)代背景下，為方便乘客出行，鐵路樞紐站選址逐漸向中心城區(qū)和城市建成區(qū)靠近。城市軌道交通與鐵路樞紐站接駁時(shí)，為減少對(duì)周邊環(huán)境和城市切割影響，鐵路站房附近線路多采用地下敷設(shè)[15]。在地下敷設(shè)方式下，城市軌道交通與鐵路站房的線位關(guān)系表現(xiàn)為兩種形式：平行和交叉[16]。兩種線位關(guān)系下均存在著兩種站位關(guān)系，即城市軌道交通車(chē)站位于鐵路樞紐站廣場(chǎng)下方或站房下方。兩種線站位關(guān)系平面如圖1所示。

圖1 城市軌道交通與鐵路樞紐站的兩種線站位關(guān)系

2.1 車(chē)站置于廣場(chǎng)下方

當(dāng)城市軌道交通車(chē)站位于廣場(chǎng)下方時(shí)，車(chē)站可與國(guó)鐵站房分期建設(shè)，工期互不影響。城市軌道交通換乘國(guó)鐵便捷，而國(guó)鐵換乘城市軌道交通走行距離較長(zhǎng)，換乘流線明確，客流交叉較少，如圖2所示。

圖2 城市軌道交通與鐵路樞紐站間兩種站位的流線關(guān)系

2.2 車(chē)站置于站房下方

當(dāng)城市軌道交通車(chē)站位于站房下方時(shí)，車(chē)站需與國(guó)鐵站房同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)。國(guó)鐵換乘城市軌道交通便捷，而城市軌道交通換乘國(guó)鐵走行距離稍長(zhǎng)，換乘流線明確，客流交叉較多，如圖2所示。此種關(guān)系下，若地鐵轉(zhuǎn)換廳內(nèi)設(shè)置國(guó)鐵候車(chē)廳，可極大縮短地鐵換乘國(guó)鐵走行距離[17-18]。

3 城市軌道交通與鐵路樞紐站銜接的一般換乘關(guān)系

基于城市軌道交通與鐵路樞紐站間的兩種線站位關(guān)系，兩者的銜接表現(xiàn)為5種形式：(1)站前廣場(chǎng)換乘；(2)通道換乘；(3)站廳換乘；(4)站臺(tái)換乘；(5)組合換乘[19]。其中，站前廣場(chǎng)換乘多見(jiàn)于將城市軌道交通車(chē)站置于國(guó)鐵廣場(chǎng)下方的情形，站臺(tái)換乘多見(jiàn)于將車(chē)站置于國(guó)鐵站房下方的情形，其余3種換乘形式在以上兩種站位下均有出現(xiàn)。站廳換乘是目前國(guó)內(nèi)采用較多的一種換乘方式，如西安北站、成都東站等。站臺(tái)換乘可以實(shí)現(xiàn)地鐵站臺(tái)與國(guó)鐵站臺(tái)間的直接換乘，目前國(guó)內(nèi)僅成灌鐵路犀浦站和成都地鐵2號(hào)線采用了此種換乘形式[20]，該方式因可以最大限度地縮減換乘走行距離，將會(huì)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。組合換乘常見(jiàn)于多條城市軌道交通與鐵路樞紐站銜接的情形。

4 多條城市軌道交通與鐵路樞紐站銜接的線站位關(guān)系

對(duì)于引入多條城市軌道交通的鐵路樞紐站而言，鐵路站房附近的城市軌道交通線站位關(guān)系較為復(fù)雜。

兩者銜接換乘的前提和關(guān)鍵是，基于樞紐定位、周邊規(guī)劃及現(xiàn)狀、線網(wǎng)規(guī)劃及換乘需求，設(shè)計(jì)出技術(shù)可行、空間合理、換乘便捷、組織簡(jiǎn)單的線站位方案。下面將以規(guī)劃引入4條軌道交通的重慶東站為案例，探究多條城市軌道交通引入規(guī)劃鐵路樞紐站時(shí)的線站位設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

4.1 重慶東站規(guī)劃

圖3 重慶東站周邊樞紐規(guī)劃

重慶東站為重慶主城區(qū)規(guī)劃的“五主九輔”客運(yùn)樞紐體系中最大的主客站，它定址于茶園，自西向東橫列布置高鐵場(chǎng)、城際場(chǎng)和普速場(chǎng)，承接渝西、渝湘、渝武、東環(huán)線等線路的旅客作業(yè)，如圖3所示，預(yù)估遠(yuǎn)期年旅客發(fā)送量為6 000萬(wàn)人次/年。鐵路站場(chǎng)采用高架形式，站房采用跨線式，候車(chē)大廳位于鐵路站臺(tái)上方，出站通道位于站臺(tái)下方，形成“上進(jìn)下出”的進(jìn)出站模式。

目前東站周邊規(guī)劃以工業(yè)用地為主，如圖4所示，周邊現(xiàn)狀為山丘空地?？紤]到重慶東站最大主客站的功能定位，東站周邊必然依托東站規(guī)劃形成綜合商業(yè)體和綜合交通樞紐，東站周邊片區(qū)規(guī)劃將往商住調(diào)整。

圖4 重慶東站周邊規(guī)劃

4.2 重慶東站周邊線網(wǎng)規(guī)劃

圖5 重慶東站附近線網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)重慶市主城區(qū)城市軌道交通線網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃，4條軌道交通6、8、24、27號(hào)線與國(guó)鐵東站接駁，如圖5所示。其中6號(hào)線為聯(lián)系重慶主城區(qū)西北到東南方向的干線，一、二期已通車(chē)運(yùn)營(yíng)，6號(hào)線重慶東站延伸線通過(guò)與規(guī)劃的重慶東站接駁，形成主城區(qū)與重慶東站最便捷、高效、重要的客流通道，系統(tǒng)制式采用B型車(chē)6輛編組，該站為6號(hào)線的起點(diǎn)站，站后配折返線；8號(hào)線為東部槽谷南北向干線，系統(tǒng)制式采用A型車(chē)6輛編組，該站為一期工程的起點(diǎn)站，站后配折返線并預(yù)留二期延伸條件；24號(hào)線為中部槽谷加密干線，系統(tǒng)制式采用As型車(chē)6輛編組；27號(hào)線為主城橫向快線，系統(tǒng)制式采用CRH3A型車(chē)，該站為27號(hào)線的終點(diǎn)站，站后接出入場(chǎng)段線。四線建設(shè)時(shí)序一致。

4.3 換乘需求分析

基于4條軌道交通的線路走向和功能定位，四線與國(guó)鐵間的換乘需求由大到小依次為：6號(hào)線、27號(hào)線和24號(hào)線、8號(hào)線，四線之間的換乘需求以8號(hào)線與24號(hào)線之間最大，8號(hào)線和27號(hào)線次之，其余各線之間的換乘需求較小。

4.4 換乘方案比選

基于重慶東站的樞紐定位、周邊規(guī)劃與現(xiàn)狀、線網(wǎng)規(guī)劃、換乘需求等方面分析，東站東側(cè)為明月山，為城市規(guī)劃的邊緣，故暫不考慮四線在站房東側(cè)設(shè)站的情況。8號(hào)線和24號(hào)線在重慶東站附近均為南北向線路，且兩者與國(guó)鐵換乘需求較小，考慮將其站位置于站房西側(cè)廣場(chǎng)下方。而6號(hào)線和27號(hào)線在重慶東站為起、終點(diǎn)站，兩者與國(guó)鐵換乘需求較大，將車(chē)站置于站房還是廣場(chǎng)下方存在可議之處，故此對(duì)6號(hào)線和27號(hào)線在重慶東站附近線站位進(jìn)行了4種方案比選。

4.4.1 方案概況

(1)方案1

圖6 方案1線路走向示意

該方案為線網(wǎng)規(guī)劃方案，將6號(hào)線、8號(hào)線、24號(hào)線平行于站房敷設(shè)，于西廣場(chǎng)下方設(shè)地下兩層站；將27號(hào)線垂直于站房敷設(shè)，于站房下方設(shè)地下三層站，四線在重慶東站附近共發(fā)生2次交叉，線性關(guān)系較為簡(jiǎn)單，如圖6、圖7所示。

該方案國(guó)鐵與地鐵通過(guò)轉(zhuǎn)換廳換乘，6號(hào)線和24號(hào)線雙島四線同臺(tái)換乘，其余地鐵之間均通過(guò)轉(zhuǎn)換廳換乘。

線路主要控制點(diǎn)：同景國(guó)際城別墅區(qū)、規(guī)劃茶惠大道高架橋樁。

方案優(yōu)點(diǎn)：27號(hào)線換乘國(guó)鐵便捷，地鐵之間換乘較為便捷，四線線形關(guān)系較為簡(jiǎn)單。

方案缺點(diǎn)：與國(guó)鐵換乘需求最大的6號(hào)線換乘國(guó)鐵走行距離較長(zhǎng)；27號(hào)線下穿同景國(guó)際別墅區(qū)，工程實(shí)施難度較大；國(guó)鐵出站通道下只有一條線即27號(hào)線，應(yīng)對(duì)國(guó)鐵突發(fā)客流壓力較大。

圖7 方案1車(chē)站布設(shè)示意

(2)方案2

由于方案1中與國(guó)鐵換乘需求較大的6號(hào)線換乘國(guó)鐵走行距離較長(zhǎng)，故考慮將6號(hào)線垂直于站房布置，形成方案2。該方案將8號(hào)線、24號(hào)線平行于站房敷設(shè)，于西廣場(chǎng)下方設(shè)地下兩層站；將6號(hào)線、27號(hào)線垂直于站房敷設(shè)，6號(hào)線于站房下方設(shè)地下一層站，27號(hào)線于站房下方設(shè)地下三層站，四線發(fā)生3次交叉，線性關(guān)系較為復(fù)雜。如圖8、圖9所示。該方案國(guó)鐵與地鐵、地鐵之間均通過(guò)轉(zhuǎn)換廳換乘，如圖10所示。

圖8 方案2線路走向示意

圖9 方案2車(chē)站布設(shè)示意

圖10 方案2縱剖面

線路主要控制點(diǎn)：同景國(guó)際城別墅區(qū)、規(guī)劃茶惠大道高架橋樁、發(fā)件地塊。

方案優(yōu)點(diǎn)：地鐵客流與國(guó)鐵客流換乘便捷，T型空間有利于站廳客流組織，國(guó)鐵出站廳與地鐵站廳關(guān)系緊密，地鐵之間換乘便捷。

方案缺點(diǎn)：6號(hào)線線形較差，27號(hào)線下穿建筑物較多，工程實(shí)施難度較大。

(3)方案3

由于方案2的27號(hào)線下穿建筑物較多，考慮27號(hào)線平行于站房布設(shè)，形成方案3。該方案將8號(hào)線、24號(hào)線、27號(hào)線平行于站房敷設(shè)，于西廣場(chǎng)下方設(shè)地下三層站；將6號(hào)線垂直于站房敷設(shè)，于站房下方設(shè)地下一層站，四線共發(fā)生6次交叉，線性關(guān)系較為復(fù)雜。如圖11、圖12所示。該方案國(guó)鐵與地鐵通過(guò)轉(zhuǎn)換廳換乘，地鐵之間通過(guò)通道換乘，如圖13所示。

圖13 方案3縱剖面

線路主要控制點(diǎn)：規(guī)劃茶惠大道高架橋樁、發(fā)件地塊。

方案優(yōu)點(diǎn)：6號(hào)線換乘國(guó)鐵較為便捷，27號(hào)線線形較好，拆遷少。

方案缺點(diǎn)：四線線形關(guān)系復(fù)雜，國(guó)鐵出站通道下僅一條6號(hào)線，應(yīng)對(duì)國(guó)鐵突發(fā)客流壓力較大。

圖11 方案3線路走向示意

圖12 方案3車(chē)站布設(shè)示意

(4)方案4

基于以上3個(gè)方案地鐵車(chē)站與國(guó)鐵站房相互影響較大，彼此界面較難劃分，故方案4考慮將4條線路平行于站房敷設(shè)，于西廣場(chǎng)下方設(shè)站，6號(hào)線、24號(hào)線設(shè)地下兩層站，8號(hào)線、27號(hào)線設(shè)地下三層站，四線共發(fā)生4次交叉，線性關(guān)系較復(fù)雜，如圖14、圖15所示。該方案國(guó)鐵與地鐵、地鐵之間均通過(guò)轉(zhuǎn)換廳換乘。

線路主要控制點(diǎn)：規(guī)劃茶惠大道高架橋樁。

方案優(yōu)點(diǎn)：地鐵和國(guó)鐵站房界面較明確，分期實(shí)施條件好；地鐵站廳集中，地鐵之間換乘較為便捷。

方案缺點(diǎn)：與國(guó)鐵平均換乘距離長(zhǎng)，站房西側(cè)進(jìn)出站客流集中。

圖14 方案4線路走向示意

圖15 方案4車(chē)站布設(shè)示意

4.4.2 綜合比選

從線路關(guān)系、換乘需求、客流組織及工程實(shí)施條件出發(fā)，綜合比較4種換乘方案，方案2整體功能最優(yōu)，但下穿建筑物較多，工程實(shí)施難度較大。方案1和方案3功能較好，但均存在國(guó)鐵出站通道下只布設(shè)一條軌道交通，客流直接進(jìn)入地鐵站，交通設(shè)施壓力較大的問(wèn)題。方案4建設(shè)方便，但客流過(guò)于集中，與國(guó)鐵平均換乘距離長(zhǎng)。綜合來(lái)看，考慮整體換乘功能最優(yōu)，將方案2作為推薦方案。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于以重慶東站為代表的一類(lèi)新規(guī)劃樞紐站，在研究其與多條城市軌道交通銜接的線站位關(guān)系時(shí)，應(yīng)基于樞紐定位、周邊規(guī)劃及現(xiàn)狀、線網(wǎng)規(guī)劃和換乘需求，設(shè)計(jì)出技術(shù)可行、空間合理、換乘便捷、組織簡(jiǎn)單的銜接方案。

(1)兩者的銜接在保證工程可行的前提下，應(yīng)首先考慮換乘便捷，流線組織簡(jiǎn)單；其次考慮盡量減少對(duì)周邊建筑物的影響。

(2)多條城市軌道交通同時(shí)引入時(shí)，考慮將與國(guó)鐵換乘需求較大的線路車(chē)站置于國(guó)鐵站房下方，以縮減與國(guó)鐵換乘走行距離。同時(shí)將其余線路車(chē)站置于廣場(chǎng)下方，以解決周邊城市客流需求。

(3)多條城市軌道交通同時(shí)引入時(shí)，國(guó)鐵站房下方應(yīng)盡量避免只放置一條城市軌道交通線，以更快疏散國(guó)鐵突發(fā)客流，便于客流組織。