基于TOD 一體化設(shè)計(jì)的城市軌道交通車輛基地總圖方案研究

嚴(yán) 飛

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 環(huán)境與設(shè)備設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710043)

1 概述

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市化水平不斷提高，國(guó)內(nèi)各大、中型城市對(duì)城市軌道交通的建設(shè)需求逐年攀升。截至2020 年底，全國(guó)已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)軌道交通的城市數(shù)量達(dá)40 余座。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各地區(qū)在城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí)，對(duì)其建設(shè)用地的綜合開(kāi)發(fā)利用也逐漸投入越來(lái)越多的關(guān)注。車輛基地作為保障城市軌道交通車輛安全運(yùn)行的后勤基地，是城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目不可或缺的一部分。車輛基地的選址通常需結(jié)合軌道交通沿線用地屬性和特點(diǎn)，與城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)一致，同車站相比，車輛基地具有占地面積大的特點(diǎn)。在當(dāng)前城市建設(shè)用地日趨緊張的現(xiàn)狀下，車輛基地的綜合開(kāi)發(fā)受到了城市軌道交通建設(shè)部門的高度關(guān)注。

TOD (Transit Orient Development)模式是指以公共交通為導(dǎo)向的開(kāi)發(fā)模式，通過(guò)在城市中發(fā)展大運(yùn)量的公共交通，為城市創(chuàng)造出緊湊、有機(jī)協(xié)調(diào)發(fā)展的城市環(huán)境，使城市土地利用率得到有效提升[1]。TOD 概念最早由美國(guó)城市設(shè)計(jì)師彼得· 卡爾索爾普提出，旨在解決二戰(zhàn)后美國(guó)城市無(wú)限制蔓延、土地利用密度降低、城市結(jié)構(gòu)趨于分散化等問(wèn)題。TOD 開(kāi)發(fā)模式強(qiáng)調(diào)以公共交通為導(dǎo)向，體現(xiàn)了公共交通優(yōu)先的特點(diǎn)，通過(guò)公共交通對(duì)城市組團(tuán)各開(kāi)發(fā)區(qū)域進(jìn)行串聯(lián)，在強(qiáng)調(diào)對(duì)城市區(qū)域開(kāi)發(fā)的同時(shí)，注重高質(zhì)量公共交通路網(wǎng)的發(fā)展，沿線土地開(kāi)發(fā)的密度與公共交通承載量相匹配，通過(guò)便捷的公共交通設(shè)施使城市各片區(qū)有機(jī)地結(jié)合，提高資源利用率，避免城市的無(wú)序擴(kuò)張。

目前，TOD 模式已被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外各城市的軌道交通站點(diǎn)開(kāi)發(fā)建設(shè)中。國(guó)外方面，日本早在20 世紀(jì)20 年代初期，就開(kāi)展了城市軌道交通綜合開(kāi)發(fā)并獲得了巨大成功，其在TOD 一體化建設(shè)中采用“站點(diǎn)分級(jí)、圈層布局、一體化開(kāi)發(fā)”策略，通過(guò)對(duì)站點(diǎn)開(kāi)發(fā)規(guī)模進(jìn)行分級(jí)，以確定其開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和范圍，在TOD 一體化開(kāi)發(fā)區(qū)域進(jìn)行圈層布局，合理分配開(kāi)發(fā)業(yè)態(tài)，構(gòu)建多層次的地上、地下通道以實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)與周邊區(qū)域的互通，地下空間開(kāi)發(fā)面積比例高達(dá)30%～ 50%[2]。新加坡地少人多，土地資源稀缺，其通過(guò)長(zhǎng)期的TOD 一體化開(kāi)發(fā)實(shí)踐，在城市軌道交通方面取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)[3]。新加坡的站點(diǎn)綜合體遵循“立體開(kāi)發(fā)、功能分層、垂直分流”的原則，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，多種交通形式和開(kāi)發(fā)類別功能集中、復(fù)合布置，恪守“花園城市”建設(shè)目標(biāo)，在屋頂建設(shè)空中花園，在地下和二層分別建設(shè)互相聯(lián)通的公共通道，屋頂設(shè)車站、活動(dòng)中心和圖書館等公共性建筑，同時(shí)注重站點(diǎn)開(kāi)發(fā)與政府組屋開(kāi)發(fā)相結(jié)合，公共交通與住宅區(qū)緊密銜接，其金泉車輛基地歷時(shí)5 年占地11 hm2深入地下17 m，于2009 年正式建成，其為城市工業(yè)繁華地區(qū)節(jié)約了土地資源，具有重大社會(huì)效益。

國(guó)內(nèi)方面，香港根據(jù)城市軌道交通站點(diǎn)所處區(qū)位、周邊環(huán)境及交通條件等因素，進(jìn)行一體化開(kāi)發(fā)，其開(kāi)發(fā)特點(diǎn)為“站點(diǎn)按類型開(kāi)發(fā)、構(gòu)建立體化慢行系統(tǒng)、注重公共交通無(wú)縫換乘”；深圳地鐵充分借鑒國(guó)內(nèi)外成功的一體化開(kāi)發(fā)案例，建設(shè)過(guò)程中將“站點(diǎn)分級(jí)開(kāi)發(fā)、地下互聯(lián)互通、換乘接駁便利”的理念貫穿其中，自2004 年以來(lái)，先后對(duì)前海、蛇口西、橫崗、龍華、塘朗、深云、僑城東等車輛基地進(jìn)行了綜合開(kāi)發(fā)，主要物業(yè)類型為保障房、商品房、辦公以及小尺度商業(yè)，車輛基地上蓋開(kāi)發(fā)區(qū)域占地面積最高達(dá)35 hm2[4]，上蓋比例在55%～ 100%不等。借鑒香港地鐵的經(jīng)驗(yàn)，北京地鐵于1998 年開(kāi)始了四惠車輛基地上蓋開(kāi)發(fā)，其蓋上建設(shè)了近40 hm2的保障性住房以及20 hm2的商品房，業(yè)態(tài)較為單一[5]。之后又對(duì)郭公莊、平西府、五路居等車輛基地進(jìn)行一體化開(kāi)發(fā)建設(shè)，開(kāi)發(fā)總規(guī)模達(dá)200 余hm2，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益巨大。近年來(lái)，各大城市軌道交通車輛基地綜合開(kāi)發(fā)日漸興起，車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)方案不斷完善和發(fā)展[6-8]，各類城市軌道交通車輛基地綜合開(kāi)發(fā)技術(shù)逐漸成熟[9-11]，軌道交通土地利用模式和能效評(píng)價(jià)方法也日趨完善[12-13]。

2 車輛基地TOD 一體化設(shè)計(jì)接軌方式

當(dāng)前，城市軌道交通的功能從最初的僅考慮滿足人們?nèi)粘３鲂械谋憬菪灾饾u向多元化、多功能化發(fā)展。為落實(shí)TOD 發(fā)展理念，提升城市品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)軌道交通與城市協(xié)調(diào)發(fā)展，同時(shí)也為了土地高效集約利用，國(guó)內(nèi)各大城市相繼出臺(tái)了有關(guān)設(shè)計(jì)導(dǎo)則和規(guī)范等指導(dǎo)性文件[14-15]，以促進(jìn)新建城市軌道交通場(chǎng)站規(guī)范和有序的一體化開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，城市軌道交通車輛基地的開(kāi)發(fā)由早期單一的物業(yè)開(kāi)發(fā)，逐步轉(zhuǎn)向TOD 一體化、站(段)城一體化開(kāi)發(fā)。

早期的車輛基地設(shè)計(jì)更加注重對(duì)于城市軌道交通的服務(wù)而忽略了城市軌道交通也是城市的一部分。目前，越來(lái)越多的城市軌道交通車輛基地設(shè)計(jì)逐步重視與城市的協(xié)調(diào)性。對(duì)于占地面積較大的城市軌道交通車輛基地，TOD 一體化開(kāi)發(fā)可更大地發(fā)揮其土地利用價(jià)值，同時(shí)在滿足城市軌道交通功能的前提下，能更好地服務(wù)周邊，促進(jìn)城市發(fā)展，是現(xiàn)代城市規(guī)劃和發(fā)展的重要方向。因此，車輛基地工藝設(shè)計(jì)將不再局限于工藝本身，還需要更多地掌握和了解TOD 一體化開(kāi)發(fā)理念、思路，使得車輛基地的設(shè)計(jì)能更好地融入TOD 一體化開(kāi)發(fā)之中。在車輛基地的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)其選址位置、周邊現(xiàn)狀及區(qū)域上位規(guī)劃，確定其開(kāi)發(fā)級(jí)別，基于TOD 一體化設(shè)計(jì)理念并結(jié)合輻射影響范圍選擇適宜的接軌方式及總圖布置形式。根據(jù)車輛基地與正線之間的相對(duì)位置關(guān)系，其接軌方式大致可分為平行正線接軌、垂直或有夾角(以下簡(jiǎn)稱垂直正線)于正線接軌2 類，不同類型接軌方式如下。

2.1 平行正線接軌

（1）車輛基地位于線路端部。車輛基地平行正線且位于線路起/終點(diǎn)時(shí)，為了增大TOD 一體化開(kāi)發(fā)價(jià)值，通常在平行于車輛基地一側(cè)增設(shè)站點(diǎn)，以便于將新增站點(diǎn)的核心/輻射影響區(qū)更多地覆蓋車輛基地TOD 開(kāi)發(fā)范圍。車輛基地位于線路端部平行正線接軌方案示意圖如圖1 所示。接軌方式通過(guò)增設(shè)站點(diǎn)以提高車輛基地TOD 一體化開(kāi)發(fā)范圍的品質(zhì)。

圖1 車輛基地位于線路端部平行正線接軌方案示意圖Fig.1 Vehicle depot parallel with and at the end of main line

（2）車輛基地位于線路中部。當(dāng)車輛基地選址范圍平行線路方向的長(zhǎng)度受限時(shí)，通常采用單向接軌盡端式布置形式，車輛基地咽喉接軌于線路一端。為了增大選址范圍內(nèi)一體化開(kāi)發(fā)價(jià)值，通常在靠近車輛基地TOD 一體化開(kāi)發(fā)區(qū)域設(shè)置車站，使其核心/輻射影響區(qū)覆蓋于車輛基地開(kāi)發(fā)范圍。車輛基地位于線路中部平行正線接軌方案示意圖(盡端式)如圖2 所示。當(dāng)車輛基地選址范圍平行線路方向的長(zhǎng)度不受限制時(shí)，通?？刹捎秒p向接軌貫通式布置形式，車輛基地位于線路中部平行正線接軌方案示意圖(貫通式)如圖3 所示。

圖3 車輛基地位于線路中部平行正線接軌方案示意圖(貫通式)Fig.3 Vehicle depot parallel with and at the middle of main line(drive-through type)

2.2 垂直正線接軌

（1）車輛基地位于線路端部。車輛基地垂直于正線且位于線路端部時(shí)，通常只能單向接軌于起/終點(diǎn)站。此時(shí)，為了提升車輛基地的TOD 一體化開(kāi)發(fā)價(jià)值，需盡可能縮短站點(diǎn)與車輛基地間的距離，使站點(diǎn)核心/輻射影響區(qū)盡可能多地覆蓋于車輛基地選址范圍。此類接軌方式通?？墒管囕v基地選址范圍內(nèi)落地開(kāi)發(fā)區(qū)域位于站點(diǎn)輻射影響區(qū)范圍之內(nèi)，但車輛基地庫(kù)區(qū)上蓋開(kāi)發(fā)范圍距離站點(diǎn)較遠(yuǎn)。車輛基地位于線路端部垂直正線接軌方案示意圖如圖4 所示。

圖4 車輛基地位于線路端部垂直正線接軌方案示意圖Fig.4 Vehicle depot vertical to and at the end of main line

（2）車輛基地位于線路中部。車輛基地位于線路中部時(shí)，可采用“八字”接軌的形式，使車輛基地分別接軌于兩端，通常為了增加TOD 一體化開(kāi)發(fā)價(jià)值，在正線鄰近車輛基地處設(shè)置車站，以便于站點(diǎn)與TOD 一體化開(kāi)發(fā)區(qū)域的接駁，使站點(diǎn)能更好地服務(wù)于一體化開(kāi)發(fā)區(qū)域。車輛基地位于線路中部垂直正線接軌方案示意圖如圖5 所示。

2.3 不同接軌方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析

圖1 至圖5 及其相互組合的形式基本涵蓋了工程實(shí)踐中大多數(shù)車輛基地接軌方式。5 種不同方案車輛基地用地范圍可開(kāi)發(fā)面積占比統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 5 種不同方案車輛基地用地范圍可開(kāi)發(fā)面積占比統(tǒng)計(jì) %Tab.1 Proportion of developable area in the scope of vehicle depot in five track joint schemes

圖5 車輛基地位于線路中部垂直正線接軌方案示意圖Fig.5 Vehicle depot vertical to and at the middle of main line

由表1 可知：圖1 方案和圖3 方案車輛基地用地范圍可開(kāi)發(fā)面積占比較高；圖2 方案和圖5 方案次之；圖4 方案最小。

對(duì)于不同的接軌方式，分別從TOD 一體化開(kāi)發(fā)效果、工藝性能、工程投資等方面進(jìn)行對(duì)比分析，不同接軌方式優(yōu)缺點(diǎn)分析如表2 所示。

通過(guò)表2 分析可以得出：車輛基地平行正線位于中部貫通式布置時(shí)，其TOD 一體化開(kāi)發(fā)效果好、工藝順暢，雙咽喉的布置形式使其工程投資高于其他方案；車輛基地平行正線位于中/端部盡端式布置時(shí)，其TOD 一體化開(kāi)發(fā)效果好、工程投資省，但接發(fā)車時(shí)可能存在折角走行；車輛基地垂直正線位于中/端部盡端式布置時(shí)，位于中部“八字”接軌的方式TOD一體化開(kāi)發(fā)效果較好，但存在“八字”接軌對(duì)地塊切割影響大的問(wèn)題，位于端部的接軌方式TOD 一體化開(kāi)發(fā)效果一般。

表2 不同接軌方式優(yōu)缺點(diǎn)分析Tab.2 Comparative analysis of advantages and disadvantages among different track joint schemes

3 車輛基地總圖方案布置

車輛基地選址及接軌方式選定后，需進(jìn)行總平面布置。常規(guī)的車輛基地總平面布置方式有盡端式、貫通式和倒裝式，車輛基地總圖布置示意圖如圖6 所示。結(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)考慮TOD 一體化開(kāi)發(fā)的盡端式布置車輛基地總圖方案進(jìn)行分析。

圖6 車輛基地總圖布置示意圖Fig.6 Schematic diagram of general layout scheme of vehicle depot

車輛基地內(nèi)的建構(gòu)筑物按照其與股道的相關(guān)性可分為與股道相關(guān)的建構(gòu)筑物和與股道無(wú)關(guān)(或相關(guān)性較小)的建構(gòu)筑物。對(duì)于TOD 一體化開(kāi)發(fā)而言，與股道相關(guān)的建構(gòu)筑物如運(yùn)用庫(kù)、檢修組合庫(kù)、聯(lián)合車庫(kù)等通常是制約上蓋開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素。此外，由于咽喉區(qū)的股道和道岔分布具有不規(guī)則性，在其蓋上不宜建造過(guò)多的復(fù)雜建構(gòu)筑物。因此，對(duì)與股道相關(guān)的建構(gòu)筑物布置以及咽喉區(qū)的方案調(diào)整等尤為重要。

3.1 與股道相關(guān)的建構(gòu)筑物布置

為滿足檢修工藝要求，檢修組合庫(kù)都具有跨度大、凈空高的特點(diǎn)，其蓋上開(kāi)發(fā)投資高、難度大，通常不開(kāi)發(fā)或低強(qiáng)度開(kāi)發(fā)。與檢修組合庫(kù)相比，運(yùn)用庫(kù)凈空低、跨度小，其可上蓋開(kāi)發(fā)性大，因此可將運(yùn)用庫(kù)這一類可開(kāi)發(fā)性大的建構(gòu)筑物靠近站點(diǎn)布置，充分利用站點(diǎn)輻射影響范圍，以便于上蓋物業(yè)客流與軌道交通的接駁。

3.2 咽喉區(qū)方案調(diào)整

常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，通常將聯(lián)合車庫(kù)等布置于咽喉區(qū)兩側(cè)，此類布置形式可更好地節(jié)約用地、節(jié)省工程投資。當(dāng)考慮TOD 一體化開(kāi)發(fā)時(shí)，由于咽喉區(qū)上蓋結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，通常將咽喉區(qū)蓋上設(shè)置為廣場(chǎng)、花園、綠地、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地等。當(dāng)聯(lián)合車庫(kù)等與股道相關(guān)的小規(guī)模建構(gòu)筑物仍然布置于咽喉區(qū)兩側(cè)時(shí)，由于此類建構(gòu)筑物蓋下凈空要求通常比咽喉區(qū)蓋下凈空高，當(dāng)兩者蓋下設(shè)計(jì)凈空統(tǒng)一時(shí)，會(huì)抬升咽喉區(qū)蓋板高度，造成工程投資增加，當(dāng)兩者蓋下設(shè)計(jì)凈空不統(tǒng)一時(shí)，會(huì)造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、蓋上標(biāo)高不協(xié)調(diào)等后果。因此，為了更好地滿足TOD 一體化開(kāi)發(fā)，應(yīng)盡可能使咽喉區(qū)及兩側(cè)的布置形式規(guī)則有序，此時(shí)在不影響工藝的前提下，可以將此類建構(gòu)筑物進(jìn)行整合或調(diào)整至蓋板邊緣。咽喉區(qū)布置方案調(diào)整示意圖如圖7 所示。

3.3 其他影響一體化開(kāi)發(fā)因素

為滿足檢修后車輛的試驗(yàn)要求，車輛基地內(nèi)通常設(shè)置有試車線，其長(zhǎng)度通常設(shè)置在800～1500 m不等。試車線與相鄰道路間設(shè)有隔離措施，有一定的阻隔作用，通常將試車線設(shè)置于車輛基地的一側(cè)?？紤]TOD 一體化開(kāi)發(fā)時(shí)，可將試車線遠(yuǎn)離車站及一體化開(kāi)發(fā)區(qū)，設(shè)置于檢修組合庫(kù)同側(cè)，以減小對(duì)一體化開(kāi)發(fā)區(qū)的切割和阻隔。車輛基地設(shè)置有雜品庫(kù)和主變電所時(shí)，此類不宜上蓋的單體應(yīng)按照有關(guān)規(guī)范的要求盡可能遠(yuǎn)離一體化開(kāi)發(fā)區(qū)域，設(shè)置于圖7 所示場(chǎng)前區(qū)范圍蓋板邊緣。

圖7 咽喉區(qū)布置方案調(diào)整示意圖Fig.7 Schematic diagram of adjusted throat area

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)研究TOD 一體化設(shè)計(jì)下的車輛基地不同接軌方式以及總圖布置方案，分析對(duì)比得出：車輛基地平行正線布置，其TOD 一體化開(kāi)發(fā)效果均較好，其中位于中部貫通式布置時(shí)，從TOD 開(kāi)發(fā)角度和工藝角度均較為有利；車輛基地垂直正線布置，位于中部時(shí)，其TOD 一體化開(kāi)發(fā)效果較好，但存在“八字”接軌地塊切割影響大的問(wèn)題，位于端部時(shí)，其開(kāi)發(fā)效果較為一般。在用地長(zhǎng)度方向不受限時(shí)，可優(yōu)先選用平行正線位于中部貫通式布置，其余條件下，則優(yōu)先選用平行正線的接軌方式。運(yùn)用庫(kù)等上蓋開(kāi)發(fā)價(jià)值較大的建構(gòu)筑物應(yīng)鄰近站點(diǎn)一側(cè)布置，檢修組合庫(kù)等開(kāi)發(fā)價(jià)值小的建構(gòu)筑物應(yīng)遠(yuǎn)離站點(diǎn)一側(cè)布置；車輛基地的咽喉區(qū)應(yīng)盡可能規(guī)則整齊，相關(guān)的生產(chǎn)辦公房屋盡可能整合；試車線應(yīng)遠(yuǎn)離站點(diǎn)設(shè)置于檢修組合庫(kù)一側(cè)，不宜上蓋的單體盡可能遠(yuǎn)離一體化開(kāi)發(fā)區(qū)并設(shè)置于蓋板邊緣。不同選址及邊界條件的車輛基地總圖方案可借鑒以上原則進(jìn)行調(diào)整和布置。