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,其功能是把線網中各獨立運營的線路銜接起來,使線網形成一個四通八達的整體,為乘客換乘其他線路創造方便條件。城市軌道交通的換乘節點作為城市的重要客運樞紐,通過互相銜接,以充分發揮城市軌道交通強大的優勢,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。據我國各城市軌道交通線網規劃的初步統計,規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;香港地鐵中已經建成的平行換乘車站有 15座,其中連續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

從國內外軌道交通線網規劃中的平行換乘車站情況看,一般有一站平行換乘和連續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兩站平行換乘站;結合這 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,作為兩條線的聯絡線,用于調轉運營列車。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;車站結構寬約 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平行換乘方案。

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

圖2 一島兩側換乘方案示意

這種換乘車站客流組織較清晰,可實現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,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,主體結構的寬度為 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。

這種換乘形式的優點是乘客可以在車站內兩個站臺間換乘,換乘距離短,區間隧道斷面單一,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,應優先采用單島四線同臺換乘方案。

2.2 連續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,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劃 5號線與 6號線兩站平行換乘站,現結合該兩站對連續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,兩線車站同期實施。

優點:通過兩個車站來實現乘客 8個方向的換乘需求,兩個站實現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,出大龍山站后,左右線繼續換側,這樣可以實現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,區間施工難度很大,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;在設計時可根據現場的具體情況,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構寬為 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構寬 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間,連續設兩個換乘車站,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,在線網規劃時就要提前充分考慮,對換乘車站規劃更多的平行換乘形式,對換乘客流較大的地段,應規劃連續兩個平行換乘站,以方便乘客的換乘。

[1]GB50157— 2003,地鐵設計規范[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).