西安地鐵紡織城站3線換乘方案研究

李春雨

(中國國家鐵路集團有限公司發展和改革部，100844，北京∥高級工程師)

1 西安地鐵紡織城站及周邊環境概述

西安地鐵9號線(又稱“臨潼線”)是西安市城市軌道交通線網中的1條市域外圍線，位于城市東北部，連通城市主城區與臨潼副中心，線路途徑灞橋、臨潼2個行政區。臨潼線正線全長25.296 km，全部為地下線。共設車站15座，其中換乘站3座。該線已于2020年12月底順利開通運營。

地鐵紡織城站是臨潼線的起迄站之一，站位選址位于紡北路與紡渭路十字路口西北側。根據線網規劃，臨潼線作為1號線東延伸線，需考慮與1號線和6號線換乘。西安地鐵1號線(以下簡為“1號線”)紡織城站北側為已運營的城東汽車客運站，西側為芙蓉小區(多層住宅)，南側為紡北路，東側為空地。紡渭路以東為1號線和西安地鐵6號線(以下簡為“6號線”)的停車場用地。1號線紡織城站為地下兩層側式站臺車站;站臺、站廳均已預留了與其平行換乘的接口，且已開通運營。臨潼線和6號線的建設可助力紡織城站形成西安市東部的大型綜合交通樞紐之一。

2 西安地鐵1號線、6號線與臨潼線3線換乘方案研究

目前，1號線已建成通車，終點為紡織城站，車站東端設地面停車場，線路無向東延伸條件。因此，6號線、臨潼線、1號線這3條線路之間的換乘關系有以下3種方案。

2.1 1號線、6號線在紡織城站換乘，6號線與臨潼線在香王站換乘

該方案中，6號線可利用現有停車場用地，分別與1號線、臨潼線實現兩兩換乘，工程可實施性強。從客流特征分析，1、6號線均為東西向穿越主城區的線路，兩者南北向間距較短，同時紡織城站均位于1、6號線末端，兩者換乘客流較少，換乘意義不大;臨潼線與1號線間換乘客流需進行二次換乘，造成不便。由此制定出臨潼線與6號線在香王站的換乘方案，見圖1。

圖1 臨潼線與6號線在香王站換乘方案圖Fig.1 Xiangwang Station transfer plan on Xi'an Metro Lintong Line and Line 6

2.2 1號線與臨潼線在紡織城站換乘，6號線與臨潼線在田家灣站換乘

該方案中，臨潼線向西延伸至6號線田家灣站，并在紡織城站與1號線換乘，在田家灣站與6號線換乘。臨潼線在紡織城站與1號線實現換乘，構成了城市東西向軌道交通主通道。但6號線現有停車場用地無法有效利用，需為6號線在田家灣站附近重選停車場用地。經落實，田家灣站附近基本無相關建設用地，因此，該方案工程可實施性差。臨潼線與6號線在田家灣站的換乘方案見圖2。

圖2 臨潼線與6號線在田家灣站換乘方案圖Fig.2 Tianjiawan Station transfer plan on Lintong Line and Line 6

2.3 1號線、6號線與臨潼線在紡織城站形成3線換乘

該方案中，將臨潼線和6號線同時引入1號線既有紡織城站，實現3線同站換乘。該方案雖在線網上由于3線換乘存在各線路、各方向間換乘客流組織較為復雜的缺點，但基本克服了以上2個方案在客流2次換乘和工程實施上的缺點。臨潼線與1、6號線在紡織城站換乘方案見圖3。

圖3 臨潼線與1號線、6號線在紡織城站換乘方案圖Fig.3 Fangzhicheng Station transfer plan on Lintong Line，Line 1 and Line 6

通過上述對臨潼線與1、6號線換乘關系的研究可知，臨潼線與1、6號線分別兩兩換乘的方案均存在較大缺陷，在紡織城站形成3線換乘方案相對較優。因此，考慮將紡織城站設置為3線換乘站。

3 換乘客流量及換乘面積核算

3.1 車站最大斷面客流量

紡織城站客流主要為周邊居住、教育科研的通勤客流，以及公共交通場站、休閑購物場所等產生的誘增客流。紡織城站規劃年度預測最大斷面客流量如表1所示。

表1 紡織城站規劃年度最大斷面客流量預測匯總Tab.1 Summary of maximum section passenger flow forecast at Fangzhicheng Station in the planning year

經預測，上、下行線紡織城站遠期早高峰最大斷面客流量為:1號線上、下車客流量為16 227人次/h，其中上行線下車客流量為6 275人次/h，下行線上車客流量為9 952人次/h;6號線上、下車客流量為11 602人次/h，其中上行線下車客流量為2 041人次/h，下行線上車客流量為9 561人次/h;臨潼線為28 954人次/h，其中上行線上車客流量為8 873人次/h，下行線下車客流量為20 081人次/h。

紡織城站遠期高峰小時最大斷面進出站及換乘客流量預測如表2所示。

表2 紡織城站遠期高峰小時最大斷面進出站及換乘客流量預測匯總Tab.2 Summary of maximum section passenger flow forecast at Fangzhicheng Station in long-term rush hours 單位:人次/h

3.2 車站換乘客流構成分析

紡織城站為臨潼線的主要換乘車站之一，分別與1、6號線換乘，是全線換乘客流量最大的車站，占全線換乘客流量的50.13%，換乘客流量占本站乘降量的比重最大。遠期高峰小時換乘客流量達到86.93%，遠期全日換乘客流量達到80.62%。車站換乘客流量預測成果如表3所示。

表3 紡織城站遠期高峰小時最大斷面換乘客流量預測Tab.3 Maximum section passenger flow forecast at Fangzhicheng Station in long-term rush hours

地鐵1、6號線為市區骨干線，臨潼線為市域線。紡織城站的主要換乘客流集中在臨潼線與1、6號線之間的4個換乘方向，而1、6號線的紡織城站均為終點站，兩者之間換乘客流較少。紡織城站遠期高峰小時最大斷面換乘客流組織圖見圖4。紡織城站遠期全日最大斷面換乘客流組織圖見圖5。

圖4 紡織城站遠期高峰小時最大斷面換乘客流組織圖Fig.4 Maximum section transfer passenger flow organization at Fangzhicheng Station in long-term rush hours

圖5 紡織城站遠期全日最大斷面換乘客流組織圖Fig.5 Long-term maximum section transfer passenger daily flow organization at Fangzhicheng Station

3.3 3線間換乘面積核算

根據預測，1號線與臨潼線2個方向高峰小時最大斷面換乘客流量為13 937人次/h，6號線與臨潼線2個方向高峰小時最大斷面換乘客流量為12 446人次/h，1號線與6號線換乘客流量較小。因此，1號線與臨潼線承擔主要的換乘客流量。為滿足1號線與臨潼線、2號線間同臺換乘客流的通過能力要求，車站站廳及站臺付費區，分別設置了2處寬度為6.5 m的換乘通道，其單層2處換乘通道的通過能力為52 000人次/h，大于13 937人次/h。

通過計算可知，紡織城站換乘通道寬度的通過能力，遠大于遠期及突發高峰小時換乘客流能力，設計寬度滿足使用要求;同時為盡量提高換乘便捷性，車站站廳層設置了2處付費區的換乘通道，以提升服務水平。紡織城站換乘通道位置圖見圖6。

圖6 紡織城站換乘通道位置圖Fig.6 Location map of transfer channels at Fangzhicheng Station

4 紡織城站3線換乘建筑方案

臨潼線與6號線換乘客流較大，因此，考慮3線換乘建筑形式布置時，除遵循基本原則外，還應充分考慮臨潼線可作為1、6號線向東延伸的線路，以及其與1、6號線換乘的便利性。據此，車站換乘形式共研究了3個方案。

4.1 方案說明及優缺點分析

4.1.1 方案Ⅰ:3線平行換乘方案

按線路走向，在緊靠1號線紡織城站南側分別設置臨潼線紡織城站和6號線紡織城站，將臨潼線設置于1、6號線之間，形成“川”字型平行換乘站。該方案車站設置為地下二層3線平面雙向同臺平行換乘，可最大程度兼顧臨潼線與1、6號線之間的換乘客流，且與1號線紡織城站預留條件結合較好。通過線路縱坡設計，可滿足出入段線立體交叉，以及臨潼線在區間可實現上、下行線倒邊互換，使其進入車站后與1、6號線同臺換乘的路徑最短。3線換乘方案(方案Ⅰ)示意見圖7。

圖7 紡織城站3線換乘方案Ⅰ示意圖Fig.7 Schematic diagram of three-line transfer planⅠ

4.1.2 方案Ⅱ:1號線與臨潼線平行換乘、6號線與臨潼線上下層站臺換乘方案

該方案將紡織城站設置成地下3層站，臨潼線與1號線同層，6號線與臨潼線兩線重疊單向上下換乘。受出入段線縱坡設計控制，6號線停車場設置為地下一層停車場。本方案1號線與臨潼線、6號線間換乘距離較長，且臨潼線需新增1條連接停車場的聯絡線。3線換乘方案(方案Ⅱ)示意見圖8。

圖8 紡織城站3線換乘方案Ⅱ示意圖Fig.8 Schematic diagram of three-line transfer planⅡ

4.1.3 方案Ⅲ:緊鄰1號線設臨潼線、6號線上下層換乘方案

同方案Ⅱ類似，方案Ⅲ將臨潼線和6號線車站的上、下層重疊設置，其中，臨潼線位于1號線和6號線之間。該方案理論上可實現3線間的換乘需要，但臨潼線受制于車站西側建筑物影響，在線路末端無法設折返線，且6號線不能接入現有停車場用地選址范圍內，因此該方案不可行。3線換乘方案(方案Ⅲ)示意見圖9。

圖9 紡織城站3線換乘方案Ⅲ示意圖Fig.9 Schematic diagram of three-line transfer planⅢ

4.2 方案綜合比選

3種方案綜合優缺點比選，詳見表4。

表4 紡織城站站型方案比較Tab.4 Comparison of Fangzhicheng Station type schemes

4.3 推薦方案

綜上所述，方案Ⅰ地下二層3線平面雙向同臺平行換乘方案，能夠在滿足運營要求的前提下，具有可實現線網資源共享、主客流之間換乘路徑最短、工程可實施性最強等優點，故可作為紡織城站的推薦方案。

方案Ⅰ中，紡織城站為地下兩層側式站臺車站，總長為250.50 m，標準段寬為45.48 m，主體建筑面積為22 785 m2。其中，地下一層為站廳層，建筑面積為11 393 m2，由公共區、設備及管理用房區2部分組成。公共區劃分為付費區和非付費區，付費區位于兩端，非付費區位于公共區中部，車站的主要管理及設備用房設置在車站東端。地下二層為站臺層，站臺層由3組公共區、2組軌行區、3組設備用房區共同組成。站臺層主要設備用房布置在車站東端，站臺層建筑面積為11 393 m2，車站附屬通道建筑面積為1 134 m2。

5 紡織城站客流仿真模擬與布局優化

為優化車站客運設施布局和客流組織，提高車站運營的安全性和可靠性，在前期研究階段對該站進行了客流仿真模擬和布局優化專題研究，并提出合理化建議，并對車站客流疏散，以及影響其服務水平的薄弱部位進行了局部改善和強化。

如為解決臨潼線與6號線島式站臺至站廳扶梯能力不足、疏散較為困難的問題，中間站臺寬度由原設計的11 m增大至12 m，并增設部分樓梯和自動扶梯;為解決臨潼線返程方向站廳人流密度過高問題，將臨潼線返程方向側式站臺寬度由原設計的7.5 m增至8.0 m;此外，針對站廳層安檢機前排隊空間較小、北側安檢機和自動售票機能力緊張等問題，亦結合仿真結果進行了有效優化。通過上述措施，紡織城站作為3線換乘站，站內各部位的服務水平均可以滿足運營需要，且留有余量以應對客流一定范圍內的波動，站內各類客運設施布局亦得到一定程度的優化，提高了集散效率和乘降服務水平。紡織城站換乘客流流線示意見圖10。客流仿真模擬及布局優化示意見圖11。

圖10 紡織城站換乘客流流線示意圖Fig.10 Schematic diagram of transfer passenger flow streamlines at Fangzhicheng Station

圖11 紡織城站客流仿真模擬及布局優化示意圖Fig.11 Schematic diagram of passenger flow simulation and layout optimization

6 結語

隨著西安市城市軌道交通網絡的建設，網絡化運營時代已經來臨，越來越多的換乘車站即將投入運營，因此，做好換乘車站尤其是3線換乘車站的設計問題亟待解決。紡織城站是西安市城市軌道交通線網建設中的第1個3線換乘站。結合其客流預測分析結果及工程實施條件，通過對3種3線換乘形式進行比選，最終確定采用地下二層3線平行同臺換乘方案作為推薦方案，并設置功能完善的車站配線。同時利用車站客流仿真模擬和布局優化，對車站客流疏散薄弱環節和服務水平不足部分進行優化和補強。在充分發揮3線換乘優勢的同時，盡量克服其帶來的不利因素，為其他換乘車站尤其是3線換乘車站的設計提供了借鑒和經驗。