預(yù)留換乘節(jié)點對后期線路車站設(shè)計的影響

陳惠嫦

摘 要：以廣州地鐵 13 號線魚珠站為例，研究預(yù)留換乘節(jié)點對后期線路車站設(shè)計的影響。通過分析車站原有預(yù)留條件與后期換乘線路客流需求，結(jié)合實際情況，給出車站一側(cè)延伸、站臺外擴、優(yōu)化客流組織、連通合并付費區(qū) 4 種換乘解決方案?？偨Y(jié)預(yù)留換乘節(jié)點的優(yōu)缺點并提出合理建議，以期為今后類似工程的地鐵換乘車站設(shè)計提供指導(dǎo)和借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵;換乘車站;客流組織;預(yù)留換乘節(jié)點

目前，我國城市規(guī)模在不斷擴大，地鐵線網(wǎng)越來越緊密，為后期線路能夠便利銜接，在地鐵線網(wǎng)規(guī)劃中需做必要的換乘節(jié)點預(yù)留[1-2]。節(jié)點換乘方式縮短了乘客走行距離，但當(dāng)節(jié)點換乘車站分期建設(shè)，先后開通時，預(yù)留換乘節(jié)點又制約了后期線路設(shè)計，預(yù)留工程存在與后期線路技術(shù)和客流不匹配的風(fēng)險。因此，后期線路車站設(shè)計在不影響先期開通線路運營的前提下，既需要考慮原有線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計，最大限度利用原預(yù)留工程，降低對既有車站的影響，同時還需要優(yōu)化車站客流組織模式，滿足新線客流的換乘需求和疏散要求[3-8]。本文以廣州地鐵13 號線魚珠站為例，分析研究預(yù)留換乘節(jié)點對后期線路車站設(shè)計的影響。

1 工程概況

廣州地鐵5號線在2009年12月投入運營，13號線一期在2017年末投入運營，二期預(yù)計2020年12月完工。5號線與13號線的換乘車站魚珠站為13 號線一期運營的始發(fā)站（一期、二期的分界節(jié)點），二期建設(shè)運營后為中間站。魚珠站采用十字型側(cè)島換乘模式[9-11]，5號線為地下三層島式車站，13號線為地下兩層側(cè)式車站，如圖1所示。

2 原有預(yù)留條件與后期換乘線路需求分析

5號線在2005年開始施工圖設(shè)計，當(dāng)時線網(wǎng)規(guī)劃是與遠(yuǎn)期不穩(wěn)定線路14號線換乘，車輛編組為6 L（6 節(jié)車廂L型車），有效站臺長度108 m。為盡量降低預(yù)留工程的廢棄量，控制預(yù)留工程規(guī)模，預(yù)留線路按4 L（4 節(jié)車廂L型車）編組、有效站臺長度72 m、側(cè)站臺寬度4m同步設(shè)計。5號線施工時一并實施二層換乘節(jié)點以及遠(yuǎn)期線路北端車站主體，南側(cè)主體因現(xiàn)場條件受限未予實施。隨著線網(wǎng)規(guī)劃的調(diào)整，2010年魚珠站后期換乘線路調(diào)整為近期實施的13號線，車輛編組為8A （8節(jié)車廂A型車），有效站臺長度186 m。因此，后期換乘線路編組、車型的改變以及設(shè)計客流和換乘客流的增加，導(dǎo)致原預(yù)留工程與后期換乘線路需求不匹配，具體分析如下。

2.1 編組加長，對已運營線路運能產(chǎn)生沖擊

根據(jù)5號線運營資料，2014年工作日早高峰期間，5 號線魚珠站下行文沖站—滘口站區(qū)段開出后平均滿載率為35%。根據(jù)13號線開通初期統(tǒng)計的5號線及13號線客流量，預(yù)計2019年5號線滿載率將上升至45%（不含換乘客流），若換乘客流全部搭乘5 號線列車，5號線魚珠站開出后滿載率將達(dá)到71% 。由此可知，5號線運能能夠滿足魚珠站初期換乘客流全部上車的需求，但僅余29%的運能將導(dǎo)致5號線下行車陂南站—珠江新城站區(qū)段的客流壓力大大增加。目前在5號線員村站、車陂南站、東圃站、大沙地站實施常態(tài)化客流控制的情況下（圖2），該區(qū)段早高峰平均滿載率超過100%，最大區(qū)間滿載率高達(dá)130%。

2.2 客流翻倍，換乘客流組織難度加大

5號線設(shè)計時，原預(yù)留線路14號線客流參照5號線預(yù)測客流[12]。后期實施線路13號線，導(dǎo)致預(yù)測客流[13]與原設(shè)計客流差異較大：遠(yuǎn)期設(shè)計客流 15769 人/h 是原設(shè)計客流7322 人/h的2倍多。13號線魚珠站初期換乘客流及換乘比例比遠(yuǎn)期客流大：初期換乘客流約14048 人/日，遠(yuǎn)期換乘客流約6623人/日;初期全日換乘比例高達(dá)78%，遠(yuǎn)期全日換乘比例為42% 。因此，運營初期換乘客流組織難度加大。

2.3 換乘節(jié)點改造余地不大，換乘能力受限

魚珠站采用十字型側(cè)島換乘模式[11-13]，分東端、西端2個換乘節(jié)點，如圖3所示。換乘節(jié)點不僅滿足兩線換乘，也是5號線乘客進出站必經(jīng)之路。東端換乘節(jié)點設(shè)1部上行扶梯+ 2.4 m樓梯，西端換乘節(jié)點設(shè)1部上行扶梯+ 1部下行扶梯。由于13號線初期魚珠站為始發(fā)站，東端換乘節(jié)點除了承擔(dān)5號線雙向一半進出站客流，還承擔(dān)所有13號線換乘5號線客流。經(jīng)核算，運營初期既有的東端換乘節(jié)點樓扶梯通過能力與布置方式無法滿足客流需求，西端換乘節(jié)點初期滿足客流需求;遠(yuǎn)期東端、西端換乘節(jié)點樓扶梯通過能力均滿足要求。

3 解決方案

從以上預(yù)留條件分析可以看出，原預(yù)留工程不滿足13號線技術(shù)要求，換乘節(jié)點疏散能力不完全滿足客流需求，同時換乘節(jié)點并不具備改造加建的條件。因此，在保證5號線運營安全的前提下，最大限度利用預(yù)留工程，保留現(xiàn)有換乘方式及換乘節(jié)點，優(yōu)化兩線客流組織方案，是解決問題的關(guān)鍵。

3.1 不影響已運營線路，向一側(cè)延伸

原預(yù)留設(shè)計的72 m有效站臺按換乘節(jié)點南北向?qū)ΨQ布置，北側(cè)車站主體含站廳設(shè)備區(qū)及36 m站臺已實施，站廳部分設(shè)備管理用房已被5 號線運營使用，南側(cè)主體未實施。為最大限度利用預(yù)留工程，保證5號線的正常運營，13號線車站的延長段宜放置于南端，向一側(cè)延伸，5號線預(yù)留工程及后期13號線改擴建方案如圖 4所示。

3.2 站臺外擴，預(yù)留換乘排隊空間

車站的有效站臺長度由原來的72 m改為186 m，原預(yù)留方案兩側(cè)站臺均要通過換乘節(jié)點疏散的方案已不能滿足消防疏散要求。因此，延長段需增設(shè)上站廳的疏散樓扶梯，車站南端增加一側(cè)站廳;為減少換乘節(jié)點的疏散壓力，北端通過對既有設(shè)備用房進行改造，新增一側(cè)站廳，新增站廳內(nèi)增設(shè)1組樓扶梯與站臺聯(lián)系，作為北側(cè)乘客進出站使用。

3.3“東進西出”客流組織，解決近期換乘節(jié)點能力不足

13號線初期東端站臺為列車終點站，西側(cè)為列車起點站，大部分為換乘客流，且乘客行走方向固定。因此，根據(jù)運營初期客流特點，平峰時段東端、西端換乘節(jié)點均采用雙向換乘，高峰時段，換乘節(jié)點可采用“東進西出”的單向客流組織模式，形成單線循環(huán)。即東端站廳及換乘節(jié)點樓扶梯的運行方向全部改為下行進站（與13號線換乘5號線方向一致），西端站廳及換乘節(jié)點樓扶梯的運行方向全部改為上行出站，有效地解決了換乘節(jié)點樓扶梯通過能力問題，同時也簡化了客流流線，方便乘客使用。

3.4 兩線站廳付費區(qū)連通，為客控預(yù)留條件

魚珠站是側(cè)島T型換乘的地下三層車站，東端、西端換乘節(jié)點形成2個小站廳，13號線在南北向增設(shè)2個站廳后，聯(lián)通4個出入口，形成東西南北4個付費區(qū)，如圖5所示。

根據(jù)預(yù)測客流數(shù)據(jù)，魚珠站進站客流小，換乘客流大，為減緩13號線對5號線的客流沖擊，需對13號線換乘5號線客流進行控制。如圖6所示，通過把東西站廳合并為一個大的中部付費區(qū)，實現(xiàn)5號線與13號線付費區(qū)的相互連通，擴大客流控制區(qū)域面積，為車站運營創(chuàng)造有利條件。

4 預(yù)留換乘節(jié)點思考

4.1 線網(wǎng)規(guī)劃對換乘形式的影響

城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)是逐步形成的，這就存在一個建設(shè)時序的問題，因此，在換乘設(shè)計中，應(yīng)充分考慮線網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃對車站換乘形式的影響[14]。

（1）線網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中通車時間相差5年以內(nèi)的車站，以及同站臺換乘的車站，后期線路較為穩(wěn)定，宜按照同步設(shè)計、分期實施的原則進行設(shè)計與施工，同時考慮資源共享和工程總體規(guī)?？刂?。

（2）線網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中通車時間相差5年以上、10年以內(nèi)的車站，宜按照同步（方案）設(shè)計、分期實施、節(jié)點預(yù)留的原則進行設(shè)計與施工;不考慮資源共享和工程總體規(guī)模控制，以減少近期投資為原則。

（3）線網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中通車時間相差10年以上的車站，后期線路較不穩(wěn)定，宜按照通道換乘的方式預(yù)留條件。

4.2 預(yù)留換乘節(jié)點的兩面性

預(yù)留換乘節(jié)點一方面為便捷的節(jié)點換乘形式預(yù)留條件，另一方面制約了后期線路的設(shè)計。車站設(shè)計時是否為后建線路預(yù)留換乘節(jié)點不僅對換乘站的換乘方式選擇影響較大，而且會對后建車站的設(shè)計施工帶來影響。

4.2.1 預(yù)留換乘節(jié)點

當(dāng)預(yù)留換乘節(jié)點時，換乘站可提供2組換乘路徑：①站臺 — 站臺換乘，乘客可通過節(jié)點換乘設(shè)施，從下層站臺換乘至上層站臺，大大縮短了乘客換乘行走距離;②站廳換乘，可以保證高峰客流時段采用單向客流疏導(dǎo)換乘，避免出現(xiàn)換乘客流擁擠、對撞情況，從而確保乘客換乘安全有序[15]。平峰時段2組路徑均可通行，高峰時段2條路徑單向通行。以魚珠站為例，平峰時段東端、西端換乘節(jié)點均可雙向換乘，高峰時段，換乘節(jié)點可采用“東進西出”的客流組織模式，形成單線循環(huán)，方便運營客流組織。

4.2.2 未預(yù)留換乘節(jié)點

當(dāng)未預(yù)留換乘節(jié)點時，增設(shè)換乘節(jié)點會影響既有線路的運營，因此，后期線路車站通常采用通道換乘方式，但通道換乘不利于乘客快速換乘。

5 結(jié)論及建議

（1）換乘節(jié)點通過能力需預(yù)留充分。當(dāng)換乘節(jié)點能力充足時，換乘順暢，可縮短乘客換乘行走時間;當(dāng)換乘節(jié)點能力不足時，會導(dǎo)致?lián)Q乘路徑的延長。在目前客流預(yù)測不太準(zhǔn)確的前提下，應(yīng)充分預(yù)留換乘節(jié)點通過能力，降低后期線路的設(shè)計風(fēng)險。

（2）各線路均需考慮直通站廳的疏散樓扶梯。根據(jù)目前GB 51298-2018《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》要求[17]，換乘的樓扶梯不能作為火災(zāi)疏散使用，魚珠站5號線設(shè)計時雖然還未有相關(guān)要求，但5 號線疏散樓扶梯全部共用換乘節(jié)點樓扶梯，不僅帶來客流的交叉碰撞，也大大降低了換乘節(jié)點的換乘能力。

（3）遠(yuǎn)期線路設(shè)備管理用房分線設(shè)置。設(shè)備管理用房是否考慮資源共享，也是換乘車站設(shè)計需注意的問題。對于與遠(yuǎn)期線路換乘的車站，設(shè)備管理用房分線設(shè)置更為靈活，同時也降低后期線路實施改造時對已運營線路的影響。

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收稿日期 2020-03-24

責(zé)任編輯 宗仁莉