建設(shè)條件受限的島式車站與側(cè)式車站換乘形式探析
——以重慶觀音橋站為例

邱彪，黃伯壽

（重慶市交通規(guī)劃研究院，重慶 401147）

0 引言

城市軌道交通的建設(shè)周期長達(dá)數(shù)十年，在軌道建設(shè)的初期，受城市規(guī)模、人口、用地條件及財政等因素的影響，先期建設(shè)的軌道交通線路在城市中心及副中心區(qū)域建設(shè)了部分側(cè)式車站。

隨著城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，越來越多的新建軌道車站在城市中心及副中心區(qū)域與運(yùn)營中的側(cè)式車站進(jìn)行換乘。為了應(yīng)對新建車站的大量換乘客流進(jìn)入既有的側(cè)式車站中，在換乘設(shè)計時擬考慮對側(cè)式車站進(jìn)行改擴(kuò)建，或考慮新增車站換乘廳的形式，來組織兩站的付費(fèi)區(qū)換乘；但由于車站周邊建筑密集，征拆難度較大，大規(guī)模的改擴(kuò)建很難落地實施，因此在方案設(shè)計時應(yīng)對換乘方案進(jìn)行深入研究，綜合考慮換乘便捷性、工程可實施性及未來運(yùn)營安全可控等因素，形成最終方案。

1 項目概況

重慶軌道交通3號線南起巴南區(qū)魚洞站，北至渝北區(qū)舉人壩站，線路全長約66km，為主城區(qū)南北向骨干線路。該線路采用跨座式單軌制式，于2016年全線建成運(yùn)營。現(xiàn)狀全線日均客運(yùn)量約90萬人次。

重慶軌道交通9號線西起沙坪壩區(qū)高灘巖站，向東跨越嘉陵江至觀音橋，再向北至渝北區(qū)花石溝站，線路全長約41km。該線路在內(nèi)環(huán)以內(nèi)為東西走向，向北出內(nèi)環(huán)后為南北走向，線路采用鋼輪鋼軌制式，目前正在實施建設(shè)，預(yù)測遠(yuǎn)期日均客運(yùn)量達(dá)112萬人次。

兩線在內(nèi)環(huán)以內(nèi)的觀音橋站進(jìn)行換乘（見圖1）。

圖1 既有3號線及9號線走向示意

2 車站周邊建設(shè)條件分析

2.1 車站站址周邊規(guī)劃

3號線觀音橋站位于重慶市傳統(tǒng)五大商圈的觀音橋商圈內(nèi)，車站呈南北向布置，車站主體位于觀音橋環(huán)道內(nèi)的步行街正下方。車站500m范圍內(nèi)，規(guī)劃以高密度的商業(yè)商務(wù)用地為主。車站500m范圍內(nèi)服務(wù)的人口及崗位數(shù)約16萬。

2.2 車站周邊用地建設(shè)情況

車站周邊的規(guī)劃商業(yè)用地及居住用地均已完成建設(shè)，車站正上方的公園綠地為現(xiàn)狀步行街廣場，車站四周均為大型商業(yè)綜合體及辦公樓，且均為高層建筑。商業(yè)綜合體下方均設(shè)有車庫，部分建筑還設(shè)有地下商業(yè)。

3 車站方案設(shè)計

3.1 軌道交通既有3號線車站

軌道3號線車站部分工程于2004年與觀音橋商圈步行街改造工程同步建設(shè)。車站受西側(cè)商業(yè)用地及東側(cè)建新南路下穿道限制，設(shè)計規(guī)模較小，為地下二層側(cè)式站臺車站，總面積為8 775m2，共設(shè)3個出入口[1]。

實驗方法：如圖1所示，在兩個支撐物A、B的上方放一塊彈性演示板，當(dāng)中間不放重物時，可以看到彈性演示板平直無彎曲。當(dāng)用手在彈性演示板的中間用力下壓時，可以看到彈性演示板的中部明顯向下彎曲。這可以形象地說明壓在木板上的力是壓力。然后在彈性演示板的中間放一重物，可以得到同樣的效果。所以，壓力與重力在本質(zhì)上是不同的。

3號線開通一年后，日客流量就達(dá)到了9萬人次且呈上升趨勢，站內(nèi)較擁堵。軌道運(yùn)營部門采取了高峰時段限流等措施，仍無法有效解決站內(nèi)擁堵問題。因此在2013年對車站進(jìn)行了改造，在車站北端新建一層地下北站廳[2]，新增面積約1 250m2。

3.2 軌道交通9號線車站

9號線觀音橋站位于建新東路與建新南路交叉路口東，為地下兩層雙柱三跨島式暗挖車站[3]，主體建筑面積為13 265m2。由于3號線建設(shè)時序較早，未預(yù)留與9號線的節(jié)點換乘，因此結(jié)合3號線車站及其周邊用地的建設(shè)情況，9號線車站計劃通過設(shè)置換乘通道與3號線進(jìn)行換乘，初步考慮為L形通道（見圖2）。

圖2 車站換乘方案總平面圖

3.3 工程特點及難點

3.3.1 車站主要控制因素

9號線車站的控制因素為：（1）線路沿建新東路道路地下敷設(shè)，為減少對商圈交通的影響，須采用暗挖施工；（2）車站及換乘通道下穿3號線區(qū)間和建新南路下穿道，結(jié)構(gòu)之間的覆土厚度須滿足暗挖結(jié)構(gòu)安全要求；（3）換乘通道須設(shè)置于商業(yè)建筑地下車庫下，須對現(xiàn)狀地下建筑進(jìn)行局部改造。

3.3.2 換乘流線復(fù)雜

9號線車站在換乘設(shè)計中，為了承接大量換乘客流，同時滿足本線的進(jìn)出站客流，考慮設(shè)計為島式車站。由于3號線為側(cè)式車站，因此在換乘通道內(nèi)換乘流線比常規(guī)島式車站與島式車站換乘流線多1倍，即共8個方向的流線。同時如果換乘客流需通過3號線車站站廳，則換乘流線與3號線進(jìn)出站的流線存在大量交織。

4 車站換乘方案

4.1 車站客流量分析

4.1.1 站點乘降量

3號線觀音橋站早高峰乘降量為1.59萬人次/d，2019年該站日均進(jìn)出站客流量為15.5萬人次/d，該站為目前3號線進(jìn)出站客流量最大的站點[4]。

9號線觀音橋站預(yù)測遠(yuǎn)期早高峰乘降量為3.14萬人次/d（見圖3），全日乘降量達(dá)到18.62萬人次/d[5]，該站是9號線全線客流量最大的站點。

圖3 遠(yuǎn)期9號線各站點客流分布（早高峰）

4.1.2 站點換乘量

遠(yuǎn)期觀音橋站早高峰換乘量為1.77萬人次/d，其中3號線換乘9號線為8 725人次/d，9號線換乘3號線為8 954人次/d。

遠(yuǎn)期觀音橋站全日換乘量為13.04萬人次/d，其中3號線換乘9號線為6.58萬人次/d，9號線換乘3號線為6.46萬人次/d。

4.2 換乘方案

4.2.1 地下?lián)Q乘廳方案

該換乘方案在3號線西側(cè)地下負(fù)一層商業(yè)及地下2層車庫內(nèi)設(shè)置1個換乘廳（見圖4），換乘廳共2層，負(fù)一層（原地下負(fù)一層商業(yè)及地下負(fù)二層車庫）接現(xiàn)狀3號線站廳層，負(fù)二層（原地下負(fù)三層車庫）接現(xiàn)狀3號線上行（江北機(jī)場—魚洞）站臺層，換乘廳通過換乘通道接入9號線站廳層。3號線的下行方向（魚洞—江北機(jī)場）站臺也設(shè)置匯入換乘廳的換乘通道，接入9號線站廳層，解決3號線下行方向至9號線的換乘需求。

圖4 換乘廳剖面圖

經(jīng)研究分析，該方案主要問題有：①9號線換乘3號線的客流與3號線進(jìn)站客流流線交織；②換乘客流對3號線站廳形成沖擊，3號線站廳將非常擁擠；③換乘客流疊加進(jìn)出站客流后，增加3號線站廳至站臺的樓扶梯負(fù)荷；④方案涉及征拆面積大，部分地下商業(yè)為個人產(chǎn)權(quán)，征拆難度較大。

4.2.2 站臺通道換乘方案

為減少換乘客流對現(xiàn)狀3號線站廳及廳臺樓扶梯的沖擊，同時減少征拆面積，在換乘廳方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，提出換乘通道直達(dá)站臺方案，即3號線與9號線的換乘均通過地下?lián)Q乘通道實現(xiàn)，不設(shè)換乘廳，由換乘通道直接接入3號線車站站臺（上下行同時接入），接入站臺時結(jié)合地下車庫柱網(wǎng)及站臺設(shè)施設(shè)置多個接口（見圖5）。

圖5 3號線站臺層換乘通道圖

該方案在換乘功能上與地下?lián)Q乘廳方案的區(qū)別是：實現(xiàn)了換乘客流與進(jìn)出站客流的分離（見圖6），站內(nèi)人行流線簡潔。

圖6 豎向流線示意圖

該方案的特點為：①換乘通道僅局部占用負(fù)三層地下車庫，不需征拆負(fù)一層商業(yè)及負(fù)二層車庫，征拆面積?。虎谒袚Q乘方向的換乘客流均無交織；③換乘流線與進(jìn)出站流線分離，對既有3號線站廳及站內(nèi)樓扶梯均無影響；④9號線換乘3號線的換乘距離較短。

4.3 車站客流仿真模擬

為測試地下?lián)Q乘廳方案及站臺通道換乘方案對早高峰換乘客流的適應(yīng)性，分別開展客流仿真模擬。

4.3.1 地下?lián)Q乘廳方案仿真分析

通過對該方案早高峰客流建模及仿真測試，對該方案站臺人流空間密度、站臺疏散時間及換乘時間進(jìn)行了分析。兩座車站站臺層人員疏散隨時間均具有周期性波動，客流疏散時間均小于平均發(fā)車間隔，下次列車到達(dá)前可以完全疏散，不會造成客流堆積[6]。

該方案在換乘功能上，3號線站廳層流線交織嚴(yán)重（見圖7），站廳擁擠的時間較長。

圖7 地下?lián)Q乘廳早高峰客流建模及仿真示意

4.3.2 站臺通道換乘方案仿真分析

該方案兩線站臺疏散特征與地下?lián)Q乘廳方案基本相同，站臺層無客流堆積。但在換乘功能方面，該方案9號線換乘客流不需要通過3號線站廳，對3號線既有站廳無影響（見圖8），換乘效率較高。

圖8 站臺通道換乘早高峰客流建模及仿真示意

4.4 換乘客流與進(jìn)出站客流分離的優(yōu)勢分析

本站換乘設(shè)計方案的重點是盡量減少對既有3號線的影響，采用站臺通道換乘形式，一是實現(xiàn)了換乘客流與進(jìn)出站客流分離，可避免對既有3號線站廳及付費(fèi)區(qū)內(nèi)的樓扶梯造成沖擊；二是使站內(nèi)乘客流線簡潔，3號線站臺的換乘客流通過平面向東西兩側(cè)疏散，出站客流則是在豎向上進(jìn)行疏散，而3號線站廳的乘客流線保持不變；三是站臺通道換乘可減少工程規(guī)模，減少對既有建（構(gòu)）筑物的征拆量，節(jié)約建設(shè)資金，有效推進(jìn)工程建設(shè)。

5 結(jié)語

由于重慶地形高差較大，建設(shè)用地局促，前期受多種因素影響，軌道交通建設(shè)了許多側(cè)式車站，隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，越來越多的側(cè)式車站需與新建線路進(jìn)行換乘，若既有車站較小且車站周邊用地局促，無法設(shè)置換乘廳，可嘗試采用換乘客流與進(jìn)出站客流分離的站臺通道換乘形式解決建設(shè)條件受限的問題，實現(xiàn)換乘功能。