國內外城市軌道交通車站通行設施規范對比

楊 潔 吳 丹 李小紅

(北京交通大學城市軌道交通研究中心，100044，北京∥第一作者，碩士研究生)

1 問題的提出

車站是城市軌道交通系統運行的主要設施，也是乘客走行活動的主要場所。在城市軌道交通車站的眾多設施中，包括樓梯、自動扶梯、通道和售檢票設施在內的通行設施配置的合理性及適應性，直接關系到車站對乘客的吸引力、服務質量，以及車站造價，具有重要的研究意義。當前我國軌道交通車站的實際運營表明，車站通行設施存在嚴重的服務水平過低乃至運營安全等問題。不同國家和地區的設計規范、準則和手冊中，關于通行設施規模的設計存在較大差異，本文分析了這些差異在相同客流條件下對通行設施規模確定的影響，以及如何對其進行優劣評價等問題，并提出了相應的研究建議。

2 地下車站通行設施規范對比及案例計算

本文選取北京某規劃中車站采用三種規范給出的通行設施規模確定方法確定其規模。這三種規范分別是:GB 50157—2003《地鐵設計規范》［1］(以下簡為《規范》)，美國《Transit Capacity and Quality of Service Manual》［2］(以下簡為《TCQSM》)、《NFPA 130》［3］(二者簡為《標準》)，《臺北都會區大眾捷運系統規劃手冊》之第四冊《固定設施需求》［4］(以下簡為《手冊》)。該車站設計參數見表1。

表1 某車站高峰小時客流量 人/h

由于緊急疏散檢算方法對進出站設施規模的確定也有重要影響，本文對國內外規范中檢算方法也進行了對比分析。

2.1 樓扶梯規模規范對比及案例計算

三種規范關于樓扶梯規模的差異主要在于設置原則、通過能力取值、設計客流確定等方面。

2.1.1 設置原則

《規范》、《手冊》和《TCQSM》等三種規范中關于樓扶梯規模的設計原則［1－2，5］基本相同，都是首先根據設計客流確定正常運營狀態下樓扶梯的寬度，然后按照疏散時間的要求對其進行檢算，酌情調整。其不同點主要在于自動扶梯的設置條件，《規范》根據車站的等級、提升高度等確定是否設置自動扶梯;《手冊》則根據進出站客流考慮是否布置扶梯;《TCQSM》規定樓梯只在緊急疏散時使用。

2.1.2 通過能力取值

《規范》給出了正常運營時樓扶梯通過能力，并且取了最大的可能通過能力，緊急疏散時的通過能力值取為正常運營時通過能力值乘以0.9的折減系數。《手冊》則分別給出了兩種情況下每0.55 m寬的樓梯的通過能力及扶梯通過能力，為了方便比較，表2、表3將其折算成每米的通過能力。《標準》給出了樓扶梯不同服務水平(LOS)下的通過能力，建設者可根據財力等情況酌情選取。一般建議正常運營時樓梯通過能力按D級服務水平取值，緊急疏散時按E級取值。兩種情況對應的通過能力見表2、3。

表2 正常運營樓扶梯單位寬度通過能力 人/min

表3 緊急疏散樓扶梯單位寬度通過能力 人/min

2.1.3 設計高峰客流量取值

《規范》給出了樓扶梯小時最大通過能力，計算樓扶梯寬度時采用高峰小時客流量，酌情取1.2～1.4的超高峰系數。《手冊》給出樓扶梯分鐘通過能力，高峰分鐘客流量為2.5%高峰小時客流量，相當于1.5的高峰系數。《標準》給出單位寬度分鐘通過能力，估算樓扶梯處高峰15 min的客流量，將客流量乘以一個超高峰系數，并考慮乘以一個調整系數以反映占用額外空間(如攜帶行李、使用輪椅或助行動物)的乘客，再將客流量除以15，得到分鐘客流量。

案例車站樓扶梯規模計算見表4。可以看出，在相同客流量的情況下，根據三種規范計算出來的樓扶梯寬度有較大的差異。這對車站建設成本和投入運營后乘客的舒適性、安全性都有較大影響。

表4 樓扶梯寬度計算結果

2.2 通道寬度規范對比及案例計算

三種規范的通道設計方法大致相同，都是先通過正常運營設計和緊急疏散設計分別得出滿足這兩種情況的通道寬度值，再比較兩者大小，取大值。不同點在于，美國規范指出了基于最大通過能力來計算通道寬度是不可取的，應該依據行人服務水平取值并保有余量。并且，美國規范不像其他兩種規范那樣把通過樓扶梯的客流量相加得到通道客流量，而是通過估算通道處高峰分鐘客流量來進行寬度計算，這對計算結果略有影響。

另外，三種規范在通道通過能力(包括正常情況和緊急疏散情況下的通過能力)、緩沖帶寬度、通道最小寬度等方面的取值或規定也有所不同(見表5、表6)。

表5 通道單位寬度通行能力取值對比 人/min

表6 其他尺寸規定 m

三種規范下案例車站通道寬度計算結果見表7。可以看出，用三種規范算出的通道寬度差異明顯。

表7 通道寬度計算結果

2.3 自動售檢票機規范對比及案例計算

對于自動售檢票機，三種規范的差異主要在于:

(1)《規范》沒有明確給出使用單次卡的乘客比例，《標準》沒有明確給出自動售票機數量的計算方法，只有《手冊》明確提出了設計方法。

(2)《手冊》在計算自動售票機數量時考慮了應提供50%的擴充能力。

(3)對于高峰分鐘客流量的計算，《規范》取為高峰小時客流量除以60再乘以超高峰系數(1.2～1.4)，《手冊》取為高峰小時客流量的2.5%。

(4)通過能力的差別，《規范》取值為5人/min，《手冊》取值為6 人/min。

采用三種規范計算得到的案例車站售檢票機數量如表8。

表8 自動售檢票機計算結果 臺

2.4 緊急疏散檢算方法規范對比分析

盡管上文給出的設施規模已經考慮了緊急疏散下的檢算，也列出了緊急疏散下通行設施通過能力的對比，但三種規范在緊急疏散檢算方法上存在較大的差異，因此特別對其進行詳細對比。

(1)疏散人數。《規范》規定的疏散人數為遠期高峰一列車乘客和站臺上候車的乘客及工作人員之和。《手冊》規定疏散人數為站臺上候車乘客與一列車的乘客數之和同2IL(I為列車行車間隔，L為站間運量)之中的較大值。《NFPA 130》規定疏散人數為高峰期間站臺和列車荷載人數之和。

(2)疏散時間界定。《規范》規定:6 min內將列車乘客和站臺候車的乘客以及工作人員全部撤離站臺。該規定實際上只考慮了疏散樓梯及扶梯的通行能力對疏散時間的影響，沒有考慮行人疏散速度對疏散時間的影響，也沒考慮檢票口、出入口、疏散通道通行能力的影響及車站疏散線路長短的區別。因此，只要樓扶梯總寬度不變，不論車站內部的空間布局、甚至總面積如何變化，疏散的時間都是一樣的。《手冊》和《標準》對疏散時間的考慮基本一致，即站臺層疏散時間不大于4 min，到達安全點不大于6 min。其綜合考慮了車站內各種因素(如站臺與站廳的幾何尺寸、出入口的長度、各種樓梯與檢票口的通行能力等)對人員疏散的影響。

(3)疏散設施通過能力。三者在可利用的疏散設施規定方面基本相同，即可利用的設施包括站臺、通道、樓梯、自動扶梯、門等，緊急疏散情況下自動扶梯停止運行，當做樓梯使用。但是，《規范》對疏散設施規定的表述不如《NFPA 130》明確。具體為:①未給出各類疏散設施的疏散步行速度和相應服務水平分級等指標;②樓梯和自動扶梯疏散能力是在設計通行能力的基礎上折減得到的(按0.9折減)，卻沒有關于折減系數的相關說明;③沒有明確給出通道、檢票機處疏散通行能力。

《規范》和《手冊》分別給出了緊急疏散時樓梯在不同人流狀態(上行、下行、混行)下的通行能力，而《NFPA 130》對此未作區分。

(4)疏散時間的計算。《規范》規定車站站臺層緊急疏散時間為樓扶梯處的通過時間加上1 s的乘客反應時間。此種算法只有簡單的通過時間，未考慮疏散時的擁擠與消散，特別是未考慮疏散瓶頸(如樓梯口、檢票口、門)處客流的路徑選擇及速度選擇。而我國臺灣和美國的規范則規定緊急疏散時間應包括在各類瓶頸設施處的等待時間、通過時間及各段路徑的走行時間。這是各規范有關車站緊急疏散最重要的差異。

3 結論與建議

本文以城市軌道交通車站進出站設施優化配置為研究目的，通過國內外設計規范對比的方法，討論不同國家和地區城市軌道交通車站通行設施規模確定方法的差異。通過規范對比，得出以下結論:

(1)國內外各規范中，樓扶梯設計方法和設計參數差異較大。

(2)各規范中通道寬度計算方法大體相似，但設計參數有差別。

(3)自動售檢票機設計原則和設計參數有差別。

(4)緊急疏散設計方法和設計參數有差異。

不同國家和地區在城市軌道交通通行設施規模確定上采用的設計方法和設計參數存在較大差異。盡管有些差異是由于不同國家和地區的社會經濟條件的差別造成的，并無絕對的優劣，但三種規范在一些問題上存在差異。應對這些不一致進行評價，為優化設計方法，實現通過類設施規模的經濟性和運營的舒適性、安全性提供參考。為此，建議今后基于這些差異進行以下兩方面的研究:

(1)樓梯、自動扶梯、通道、閘機等的設計參數主要是通過能力取值的不同，建議通過對已運營城市軌道交通車站客流進行實地調研的方法，得到車站通行設施實際通過能力，以此作為規范設計值修正值的參考依據。

(2)設計方法的不同，主要體現在緊急疏散時間的計算方法上，建議采用行人仿真分析來模擬車站緊急疏散的情形，以作為疏散方法修正的基礎。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.

［2］Transportation Research Board.Transit Capacity and Quality of Service Manual［M］.2003.

［3］National Fire Administration.Standard for Fixed Guide way Transit and Passenger Rail Systems［S］，2007.

［4］臺北都會區大眾捷運系統規劃手冊第四冊固定設施需求［S］12版.1998.

［5］鄭意動.捷運車站主要設施配置之研究［D］.臺灣:交通大學，1999.