■ 譚猛 李文
隨著城市地鐵建設的不斷發展,線網逐步完善,線與線之間節點逐漸增加,地鐵換乘問題日益引起關注和重視。便捷高效、客流組織順暢的換乘方式能夠在線與線之間實現快速換乘,大大減少乘客的總旅行時間;而設計不佳的換乘方式,因客流交叉、換乘通道過長等因素,將極大增加乘客的總旅行時間,同時還為車站的客流組織增加了困難。對常見地鐵換乘方式的優缺點進行分析,并針對不同情況提出規劃、設計、建設建議。
“十”字換乘是最常見的地鐵換乘方式之一,在我國各城市地鐵中均可見到。“十”字換乘地鐵站一般采用傳統的3層設計,最上一層為站廳層,中間層為地鐵A線路的站臺層,第三層為地鐵B線路的站臺層。廣州地鐵最經典的“十”字換乘站是公園前站。
公園前站是廣州地鐵1、2號線同時規劃、設計、建設的換乘站,因前期規劃設計已做充分研究,且有足夠的場地進行明挖施工,所以公園前站是廣州地鐵設計最佳的“十”字換乘站。
公園前站1、2號線都設有1個島式站臺及2個側式站臺,2條線路的換乘方式均相同。2個側式站臺分別建于島式站臺兩旁,并以地鐵線路分隔,這種設計在歐洲被稱為西班牙式站臺布局。乘客在車站換乘或下車時,需在側式站臺(即右邊車門)下車,依照站臺上的指示牌進行換乘或出站。島式站臺(即左邊車門)僅供乘客上車。上車乘客和下車乘客分別從列車的左右兩側車門同時乘降,避免了客流交叉。換乘時,從原乘車線路的側式站臺步行至站臺中部可換乘至另一條線路的島式站臺。
公園前站設計得當,具備“十”字換乘車站的所有優點:
(1)乘客走行距離較短;
(2)換乘時間較短;
(3)客流交叉的情況較少,客流組織相對容易;
(4)為遠期發展預留了客流控制空間。
2.2.1 “L”形換乘
“L”形換乘是指2個車站呈“L”形交叉,換乘通過2車站端部換乘通道或扶梯相銜接。“L”形換乘車站一般采用站廳換乘,2個站廳呈“L”形布置,換乘路線明確。由于換乘客流集中在2個車站端部相連處,換乘路線較長,方便性降低,且極易形成人流瓶頸。
廣州火車站地鐵站是典型的“L”形換乘車站。當時建設地鐵2號線廣州火車站地鐵站時,沒有預留5號線站臺建設的接口,故無法建設成“十”字換乘站。2、5號線的站廳通過一條長約60 m的通道進行換乘,在春運等節假日,換乘客流組織難度非常大。
與廣州火車站地鐵站設計類似的還有上海火車站地鐵站,其3號線和4號線通過一條約300 m的換乘通道連接,換乘距離大、時間長。
2.2.2 “T”形換乘
“T”形換乘是2個地鐵車站呈現“T”形交叉,一個車站的側面或站臺中部與另一個車站的端部通過換乘樓梯/扶梯相銜接。
車陂南站是廣州地鐵4、5號線的換乘站,均為島式站臺。4號線站臺南端有換乘樓梯直通5號線站臺中部,形成典型的“T”形換乘。在早晚高峰期,4、5號線的大部分換乘客流均通過換乘樓梯進行換乘,交叉客流在狹窄的站臺交匯,導致4號線站臺南端異常擁堵。在4號線站臺北端設有扶梯直通站廳,乘客通過站廳可實現出站或換乘5號線,一定程度上緩解了南端站臺的換乘壓力,但換乘距離稍長。
2.2.3 “H”形換乘
“H”形換乘是指2個車站平行布置,通過一條換乘通道相連接,2個車站和換乘通道組成“H”。“H”形換乘一般應用在2個換乘節點間距離很長(一般超過100 m),又難以規劃其他換乘方式的情況。地鐵站通常建設在城市中心城區,新建線路與既有線交叉換乘時,很多情況下難以在既有地鐵站的正下方或旁邊找到足夠的建設空間,為實現換乘功能,采用“H”形換乘。
上海地鐵徐家匯站(1、9、11號線)是典型的“H”形換乘。1號線通過一條200 m左右的通道實現與9、11號線的換乘。徐家匯站是3條地鐵線交匯的換乘站,而且站外是大商圈,換乘客流很大,換乘客流組織的難度較大。
這3種換乘方式一般具有以下特點:換乘站后期建設新地鐵線路時,原有線路正下方不具備再建設地鐵站臺以形成“十”字換乘的條件;線路之間通過長短不一的換乘通道連接;客流一般集中在一端換乘。
這3種換乘方式在換乘時長、車站的客流組織等方面均存在較大不足,但因目前我國大部分地鐵換乘站都是在既有站的基礎上改建或擴建而成,受各種地形條件限制,這3種換乘方式在實際應用中較為廣泛。在進行上述換乘站的設計時,要充分研判地形特點,克服或減少這些方案的缺陷。
同站臺平行換乘是指站臺的一側屬于A線路,另一側屬于B線路,A、B線路間的乘客下車后可通過同一站臺實現換乘。這種換乘方式在廣州地鐵新設計建設的換乘站中逐步推廣使用,如沙園站、嘉禾望崗站等,取得了較好的運營效果。
沙園站采用雙層平行換乘方式,地下一層為站廳層,地下二層是8號線鳳凰新村方向和廣佛線燕崗方向站臺,地下三層是8號線萬勝圍方向和廣佛線魁奇路方向站臺,該設計把2條線路同方向的軌道放在同一站臺層,方便乘客換乘。
同站臺平行換乘方式在換乘路徑和時間上具備較大優勢,使同方向乘客的換乘便利性達到最優,真正實現了無縫換乘;而非同方向的乘客換乘也只需要向上/下一層換乘即可,換乘便利性較強。
但這種換乘方式在特定情況下也存在一定弊端:
(1)在換乘客流非常大同時2條線路的運能嚴重不匹配的情況下,站臺容易滯留大量換乘乘客,客流組織風險大;
(2)如果站臺的容量過小,也會給這種換乘方式帶來諸多困難和風險;
(3)客流走向預測不準確的情況下,平行換乘的優勢不能得到很好發揮。
紐約地鐵部分大型換乘站(如世貿中心站)有數條線路在同一車站換乘,而且同一側站臺分別停靠屬于不同線路的列車。該模式對站臺的使用率非常高,同時對站臺PIDS的導引要求也非常高。不熟悉運作模式的乘客極易在這類換乘站選錯線路或方向的列車。
類似站點的行車組織難度很大,幾條線路需要共用一套大的ATS系統。在我國暫無如此復雜的組織模式,同一側站臺分屬不同線路的站點暫未出現,后續如出現換乘大站,可以考慮研究應用該運作模式。
城市地鐵通常采用一票通乘的方式,只需購票一次或刷卡一次即可在不同線路之間換乘。但我國部分站點受票務政策或換乘條件的影響,采用了“出站”換乘的方式,乘客需要出閘后,再通過通道進閘換乘另一條線路。
廣州地鐵3號線與APM線可在廣州塔站換乘,兩線之間通過在地下一層聯通的站廳進行換乘。但由于APM線為獨立計費,因此兩線車站的付費區并沒有合并,乘客換乘時需要先出閘,到達另一條線再入閘進行換乘。
上海火車站是地鐵1號線與3、4號線的換乘站,因換乘通道過長等原因,不同線路間的付費區無法聯通,乘客也需要“出站”換乘。上海地鐵根據這種情況采用了特殊票務政策,持交通卡在本站30 min內換乘可享受虛擬換乘優惠,即2條線路累計計價。
“出站”換乘一般都采用通道換乘,在2條線路交叉處,通過通道和樓梯將2條線路的車站連接,供乘客使用。這種換乘方式的優勢是建筑結構相對簡單,2車站主體結構不必相接,僅通過換乘設施直接相連,換乘方式布置起來比較靈活。但這種方式乘客走行距離長,同時還需要增加進出站次數,乘客操作便利性較差。在地鐵換乘站規劃時,要盡量避免采用這種換乘方式。
在條件允許的情況下,城市地鐵線網規劃應提前制定。對設計確定的換乘站應統一規劃、設計和建設;對可能成為換乘站的站點,要預留站臺容量冗余,并為后續換乘站改造預留接口。
在整個換乘站2條線路同時規劃、設計的情況下,根據線路走向優先推薦“十”字換乘方式和同站臺平行換乘方式。在換乘客流強度不同的情況下,推薦方案有所差別。
(1)遠期預測換乘客流較大的換乘站,建議選擇“十”字換乘。當日均換乘客流超過20萬時[1-2],換乘客流的組織壓力很大,采用上下客流分流的“十”字換乘方式能夠快速地實現客流疏導。如公園前地鐵站目前日均換乘客流超過24萬,因前期設計合理,不需要進行任何客流控制,比日均換乘客流少于10萬人的車陂南站客流組織更順暢。采用“十”字換乘方式,應實現站臺對站臺直接換乘,即乘客換乘只需要從其下車的站臺向下/上走一層即可。在設計時,條件允許情況下建議換乘站上下車客流分流組織。該種方式換乘路徑較短,便于車站換乘客流的疏導。
(2)遠期預測換乘客流中等偏小的換乘站,建議選擇同站臺平行換乘。采用同站臺平行換乘方式換乘路徑更短、時間更少,但其對2條線路間的運能匹配度和站臺規模的要求則更高,若運能嚴重不匹配,站臺規模、空間設計不足,其作用不但不能發揮,反而會直接加劇站臺的客運組織壓力和安全風險。如果確需設計同站臺平行換乘方式,需考慮4個因素:①確保2條線路的運能基本匹配;②相同2條線路至少2個車站連續設置為平行換乘;③充分考慮潮汐客流的走向,即同一站臺2條線路的乘客方向要基本一致,同為“進城”客流或同為“出城”客流;④站臺規模設計要預留更大冗余。
改/擴建的換乘站,優先推薦“十”字換乘方式,并且盡量能夠實現站臺—站臺換乘。換乘站盡量避免采用“L”“H”形等走行路徑過長的換乘方式,同時要避免客流集中在一端進行換乘,不利于車站的客流疏導。
(1)站臺設計要為后續改建成換乘站預留冗余。廣州地鐵燕塘站、天河客運站及車陂南站等站點,在開通建設時,僅按照非換乘站客流情況設計修建,站臺容量未設置冗余。隨著地鐵線網發展,上述站點變為換乘站后,站臺偏小的問題迅速暴露,換乘客流組織的壓力非常大,甚至要求高峰期同一線路上下行的列車不能同時到達站臺,行車組織難度變大。在各城市的火車站、汽車客運站以及大型商圈等客流密集地修建地鐵時,站臺的容量設計必須設置足夠的冗余,并為后續換乘站的修建預留接口。其他中心城區的地鐵站站臺也應設置一定冗余。
(2)控制換乘通道的距離。換乘站采用通道換乘方式時,換乘通道的長度不宜超過100 m,超過100 m的換乘通道[3]需要設置雙向自動步行道,并在通道50 m處預留足夠的空間作為車站的大客流控制區域。換乘通道的寬度需要滿足遠期客流需要,應考慮進行物理空間隔離,通道中間需要設置分流欄桿,避免不同方向的換乘客流相互交叉。
作為城市軌道交通線網中的“客流組織中樞”,換乘站的設計至關重要。在設計時應盡量采用走行路徑短、客流組織便捷的“十”字換乘或同站臺平行換乘。因條件限制而采用“L”“H”形換乘方式時,應采取必要的手段減少換乘時間、優化客流疏導方案。在對換乘站進行設計時,站臺的容量要有足夠的冗余,并預留新線建設的接口。
[1] 姚憲平. 地鐵島式站臺之間“十字”換乘能力探討[J].城市軌道交通研究,1999(4):30-33.
[2] 王學貴. 借鑒地鐵客流調研分析預測西安地鐵客流[J].中國鐵路,2014(9):103-106.
[3] GB 50157—2003 地鐵設計規范[S].