預留換乘節點對后期線路車站設計的影響

陳惠嫦

摘 要：以廣州地鐵 13 號線魚珠站為例，研究預留換乘節點對后期線路車站設計的影響。通過分析車站原有預留條件與后期換乘線路客流需求，結合實際情況，給出車站一側延伸、站臺外擴、優化客流組織、連通合并付費區 4 種換乘解決方案。總結預留換乘節點的優缺點并提出合理建議，以期為今后類似工程的地鐵換乘車站設計提供指導和借鑒。

關鍵詞：地鐵;換乘車站;客流組織;預留換乘節點

目前，我國城市規模在不斷擴大，地鐵線網越來越緊密，為后期線路能夠便利銜接，在地鐵線網規劃中需做必要的換乘節點預留[1-2]。節點換乘方式縮短了乘客走行距離，但當節點換乘車站分期建設，先后開通時，預留換乘節點又制約了后期線路設計，預留工程存在與后期線路技術和客流不匹配的風險。因此，后期線路車站設計在不影響先期開通線路運營的前提下，既需要考慮原有線路的結構設計，最大限度利用原預留工程，降低對既有車站的影響，同時還需要優化車站客流組織模式，滿足新線客流的換乘需求和疏散要求[3-8]。本文以廣州地鐵13 號線魚珠站為例，分析研究預留換乘節點對后期線路車站設計的影響。

1 工程概況

廣州地鐵5號線在2009年12月投入運營，13號線一期在2017年末投入運營，二期預計2020年12月完工。5號線與13號線的換乘車站魚珠站為13 號線一期運營的始發站（一期、二期的分界節點），二期建設運營后為中間站。魚珠站采用十字型側島換乘模式[9-11]，5號線為地下三層島式車站，13號線為地下兩層側式車站，如圖1所示。

2 原有預留條件與后期換乘線路需求分析

5號線在2005年開始施工圖設計，當時線網規劃是與遠期不穩定線路14號線換乘，車輛編組為6 L（6 節車廂L型車），有效站臺長度108 m。為盡量降低預留工程的廢棄量，控制預留工程規模，預留線路按4 L（4 節車廂L型車）編組、有效站臺長度72 m、側站臺寬度4m同步設計。5號線施工時一并實施二層換乘節點以及遠期線路北端車站主體，南側主體因現場條件受限未予實施。隨著線網規劃的調整，2010年魚珠站后期換乘線路調整為近期實施的13號線，車輛編組為8A （8節車廂A型車），有效站臺長度186 m。因此，后期換乘線路編組、車型的改變以及設計客流和換乘客流的增加，導致原預留工程與后期換乘線路需求不匹配，具體分析如下。

2.1 編組加長，對已運營線路運能產生沖擊

根據5號線運營資料，2014年工作日早高峰期間，5 號線魚珠站下行文沖站—滘口站區段開出后平均滿載率為35%。根據13號線開通初期統計的5號線及13號線客流量，預計2019年5號線滿載率將上升至45%（不含換乘客流），若換乘客流全部搭乘5 號線列車，5號線魚珠站開出后滿載率將達到71% 。由此可知，5號線運能能夠滿足魚珠站初期換乘客流全部上車的需求，但僅余29%的運能將導致5號線下行車陂南站—珠江新城站區段的客流壓力大大增加。目前在5號線員村站、車陂南站、東圃站、大沙地站實施常態化客流控制的情況下（圖2），該區段早高峰平均滿載率超過100%，最大區間滿載率高達130%。

2.2 客流翻倍，換乘客流組織難度加大

5號線設計時，原預留線路14號線客流參照5號線預測客流[12]。后期實施線路13號線，導致預測客流[13]與原設計客流差異較大：遠期設計客流 15769 人/h 是原設計客流7322 人/h的2倍多。13號線魚珠站初期換乘客流及換乘比例比遠期客流大：初期換乘客流約14048 人/日，遠期換乘客流約6623人/日;初期全日換乘比例高達78%，遠期全日換乘比例為42% 。因此，運營初期換乘客流組織難度加大。

2.3 換乘節點改造余地不大，換乘能力受限

魚珠站采用十字型側島換乘模式[11-13]，分東端、西端2個換乘節點，如圖3所示。換乘節點不僅滿足兩線換乘，也是5號線乘客進出站必經之路。東端換乘節點設1部上行扶梯+ 2.4 m樓梯，西端換乘節點設1部上行扶梯+ 1部下行扶梯。由于13號線初期魚珠站為始發站，東端換乘節點除了承擔5號線雙向一半進出站客流，還承擔所有13號線換乘5號線客流。經核算，運營初期既有的東端換乘節點樓扶梯通過能力與布置方式無法滿足客流需求，西端換乘節點初期滿足客流需求;遠期東端、西端換乘節點樓扶梯通過能力均滿足要求。

3 解決方案

從以上預留條件分析可以看出，原預留工程不滿足13號線技術要求，換乘節點疏散能力不完全滿足客流需求，同時換乘節點并不具備改造加建的條件。因此，在保證5號線運營安全的前提下，最大限度利用預留工程，保留現有換乘方式及換乘節點，優化兩線客流組織方案，是解決問題的關鍵。

3.1 不影響已運營線路，向一側延伸

原預留設計的72 m有效站臺按換乘節點南北向對稱布置，北側車站主體含站廳設備區及36 m站臺已實施，站廳部分設備管理用房已被5 號線運營使用，南側主體未實施。為最大限度利用預留工程，保證5號線的正常運營，13號線車站的延長段宜放置于南端，向一側延伸，5號線預留工程及后期13號線改擴建方案如圖 4所示。

3.2 站臺外擴，預留換乘排隊空間

車站的有效站臺長度由原來的72 m改為186 m，原預留方案兩側站臺均要通過換乘節點疏散的方案已不能滿足消防疏散要求。因此，延長段需增設上站廳的疏散樓扶梯，車站南端增加一側站廳;為減少換乘節點的疏散壓力，北端通過對既有設備用房進行改造，新增一側站廳，新增站廳內增設1組樓扶梯與站臺聯系，作為北側乘客進出站使用。

3.3“東進西出”客流組織，解決近期換乘節點能力不足

13號線初期東端站臺為列車終點站，西側為列車起點站，大部分為換乘客流，且乘客行走方向固定。因此，根據運營初期客流特點，平峰時段東端、西端換乘節點均采用雙向換乘，高峰時段，換乘節點可采用“東進西出”的單向客流組織模式，形成單線循環。即東端站廳及換乘節點樓扶梯的運行方向全部改為下行進站（與13號線換乘5號線方向一致），西端站廳及換乘節點樓扶梯的運行方向全部改為上行出站，有效地解決了換乘節點樓扶梯通過能力問題，同時也簡化了客流流線，方便乘客使用。

3.4 兩線站廳付費區連通，為客控預留條件

魚珠站是側島T型換乘的地下三層車站，東端、西端換乘節點形成2個小站廳，13號線在南北向增設2個站廳后，聯通4個出入口，形成東西南北4個付費區，如圖5所示。

根據預測客流數據，魚珠站進站客流小，換乘客流大，為減緩13號線對5號線的客流沖擊，需對13號線換乘5號線客流進行控制。如圖6所示，通過把東西站廳合并為一個大的中部付費區，實現5號線與13號線付費區的相互連通，擴大客流控制區域面積，為車站運營創造有利條件。

4 預留換乘節點思考

4.1 線網規劃對換乘形式的影響

城市軌道交通網絡是逐步形成的，這就存在一個建設時序的問題，因此，在換乘設計中，應充分考慮線網建設規劃對車站換乘形式的影響[14]。

（1）線網建設規劃中通車時間相差5年以內的車站，以及同站臺換乘的車站，后期線路較為穩定，宜按照同步設計、分期實施的原則進行設計與施工，同時考慮資源共享和工程總體規模控制。

（2）線網建設規劃中通車時間相差5年以上、10年以內的車站，宜按照同步（方案）設計、分期實施、節點預留的原則進行設計與施工;不考慮資源共享和工程總體規模控制，以減少近期投資為原則。

（3）線網建設規劃中通車時間相差10年以上的車站，后期線路較不穩定，宜按照通道換乘的方式預留條件。

4.2 預留換乘節點的兩面性

預留換乘節點一方面為便捷的節點換乘形式預留條件，另一方面制約了后期線路的設計。車站設計時是否為后建線路預留換乘節點不僅對換乘站的換乘方式選擇影響較大，而且會對后建車站的設計施工帶來影響。

4.2.1 預留換乘節點

當預留換乘節點時，換乘站可提供2組換乘路徑：①站臺 — 站臺換乘，乘客可通過節點換乘設施，從下層站臺換乘至上層站臺，大大縮短了乘客換乘行走距離;②站廳換乘，可以保證高峰客流時段采用單向客流疏導換乘，避免出現換乘客流擁擠、對撞情況，從而確保乘客換乘安全有序[15]。平峰時段2組路徑均可通行，高峰時段2條路徑單向通行。以魚珠站為例，平峰時段東端、西端換乘節點均可雙向換乘，高峰時段，換乘節點可采用“東進西出”的客流組織模式，形成單線循環，方便運營客流組織。

4.2.2 未預留換乘節點

當未預留換乘節點時，增設換乘節點會影響既有線路的運營，因此，后期線路車站通常采用通道換乘方式，但通道換乘不利于乘客快速換乘。

5 結論及建議

（1）換乘節點通過能力需預留充分。當換乘節點能力充足時，換乘順暢，可縮短乘客換乘行走時間;當換乘節點能力不足時，會導致換乘路徑的延長。在目前客流預測不太準確的前提下，應充分預留換乘節點通過能力，降低后期線路的設計風險。

（2）各線路均需考慮直通站廳的疏散樓扶梯。根據目前GB 51298-2018《地鐵設計防火標準》要求[17]，換乘的樓扶梯不能作為火災疏散使用，魚珠站5號線設計時雖然還未有相關要求，但5 號線疏散樓扶梯全部共用換乘節點樓扶梯，不僅帶來客流的交叉碰撞，也大大降低了換乘節點的換乘能力。

（3）遠期線路設備管理用房分線設置。設備管理用房是否考慮資源共享，也是換乘車站設計需注意的問題。對于與遠期線路換乘的車站，設備管理用房分線設置更為靈活，同時也降低后期線路實施改造時對已運營線路的影響。

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收稿日期 2020-03-24

責任編輯 宗仁莉