基于大客流的十字交叉線路地鐵換乘方式設計研究

摘" 要：地鐵的十字換乘是常見的換乘方式，但對于客流較大、環境復雜的車站，通常認為十字換乘難以解決客流擁堵的換乘難題，故在大客流的情況下通常采用T形或L形換乘，以空間換取時間，來避免換乘結點擁堵。但這2種換乘形式并非完全適用于所有情況，對于城市和線網中重要的節點，其換乘功能會稍顯得捉襟見肘，也不利于打造特色站點。該文的目的是討論在十字交叉線路的情況下，如何選取較優的換乘方式。結合前輩經驗成果、總結自身設計實踐，得出在十字交叉線路處使用一島兩側換乘方式是合理可行的。

關鍵詞：大客流;十字交叉線路;換乘節點;地鐵換乘;一島兩側換乘

中圖分類號：TU921" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）18-0117-07

Abstract： The metro cross transfer is a common transfer mode， but for stations with large passenger flow and complex environment， it is generally considered that the cross transfer is difficult to solve the transfer problem of passenger flow congestion， so in the case of large passenger flow， T-shaped or L-shaped transfer is usually used to exchange space for time to avoid the congestion of transfer nodes. However， these two forms of transfer are not completely applicable to all situations. For the important nodes in the city and the line network， their transfer functions will be a little stretched， and it is not conducive to building characteristic stations. The purpose of this paper is to discuss how to choose the better transfer mode in the case of crossing lines. According to the experience and achievements of predecessors and summing up my own design practice， it is concluded that it is reasonable and feasible to use the transfer mode on both sides and an island at the intersection line.

Keywords： large passenger flow; cross line; transfer node; subway transfer; transfer mode on both sides and an island

所謂大客流的車站，是指在某一時段集中到達的、客流量超過車站正常客運設施或客運組織措施所能承擔流量的客流[1]。唐巧梅[2]指出大客流的產生原因主要有以下方面：早晚的日常高峰、節假日出行量增加、舉辦大型活動、惡劣天氣、軌道交通系統發生緊急事件、線路間運輸能力不匹配和規劃階段對客流預測偏差等。在此我們研究的是常規可預見的大客流情況，即早晚日常高峰，因為這種情況最頻繁，是在設計之初便需要考慮解決的情況。

不論一座城市布局如何，其路網是如棋盤還是如蜘蛛網，路網一定會形成多個交點。姚憲平[3]曾指出“十字”換乘的車站形式是不可避免的，是網絡優化的產物。另一方面，“十字”換乘方式，換乘距離短，無高度損失，方向性強，盾構施工上、下無限界之虞，規模緊湊;只是一般認為島式車站“十字”換乘的換乘能力有限。我們可以得出的初步結論：通常在十字交叉線路口處車站采用十字換乘的方式是合理的，而且是一種常見的、換乘損失較少的模式。文中也提到島式車站“十字”換乘的換乘能力有限[3]，既然如此，那在大客流的情況下是否可以采用十字島式換乘方案或者采用何種換乘方案才是十字交叉路口合理的換乘方式。

1" 大客流十字交叉線路換乘站的特點

大客流十字交叉線路換乘站通常是軌道交通線網中重要的節點，其本身有諸多顯著特點。

1.1" 客流量大、換乘客流量大

地鐵與其他公共交通相比，本身就有運量大的特點，而處于十字交叉線路節點的大客流換乘站客流量此特點尤為顯著。例如某市的軌道交通線網某條線中普通車站的最大高峰小時客流為12 569人/h，而換乘最小的客流為13 598人/h，如表1和圖1所示。

另外處于重要的換乘節點處的換乘站通常換乘比例均很高。這樣的車站通常可以分為幾類，如：①早晚高峰換乘量大;②站位周邊商業、辦公場所密集;③與其他出行方式換乘量大。以上3種客流為可預見的長期現象，當然也有不可預期的突發情況，如遇到極端天氣等。不管情況如何，對于十字交叉線路換乘站，需對長期客流或突發客流進行包容設計，以免給后期運營帶來諸多連鎖影響。

1.2" 交通接駁關系復雜

軌道交通并不能處理所有的交通出行難題，必須處理好與其他交通系統的接駁關系，這樣才能形成合力，相得益彰。大客流的十字換乘站周邊往往既有或規劃了公交場站、公共自行車停車場、私家車停車場等，尤其現在“P+R”模式流行，所以如何設置車站附屬，解決好乘客的地面交通接駁是大客流的十字換乘站的難點。

1.3" 周邊建設條件復雜

通過與其他類型車站比較可知，處于核心區域的十字換乘線路通常周邊條件復雜，建筑不僅退紅線較少，而且體量大，敏感度高。區域內的地下管線通常改遷難度較大，而且會涉及兩線的改遷方案，所以如果不研究好管線改遷的方案，可能使某一換乘方案作廢。

1.4" 道路交通要求高

大客流的十字換乘站的站位往往是城市路網中的重要支撐點，道路交通要求非常高，一旦道路封閉施工，必然會對整個路網產生較大影響。一般地，車站施工需要考慮對路面交通產生的不利影響，尤其是如此重要的節點，更應該結合結構工法來應證車站方案，不能不考慮道路交通，也不能因為道路交通的要求而忽視對車站功能的考慮。

當然并不是每個大客流的十字換乘站都千篇一律，外部條件常常千差萬別，而且因時而變，比如規劃調整、政策調整等。所以處理該類車站需要找到一般性的處理方式，并針對具體車站有具體的對策，下面我們就此展開敘述。

2" 常用的處理方案及優缺點

2.1" 概述

關于大客流十字換乘站的換乘方案通常想到的是采用十字島島換乘，前面已做過論述，此類車站在換乘節點極易形成堵點，那實際操作中是否有改進措施，或其他處理措施呢？

站臺的組合方式無非這幾種情況，上層站臺：島式、側式、島+側;下層站臺：島式、側式、島+側。

通過排列組合可得出“島-島、島-側、島-島+側、側-島、側-側、側-島+側、島+側-島、島+側-側、島+側-島+側”這9種形式。

這些方式在實踐中基本都有涉及，下面我們就大客流車站常見的處理方式展開討論。

2.2" 十字側島換乘

十字側島換乘是處理十字換乘車站常用的換乘方案。該換乘方案根據實施條件具體又可以分為地下兩層和地下三層。即地下單層側式站臺換乘地下二層島式站臺或者地下二層側式站臺換乘地下三層島式站臺。

地下二層的方案適用于埋深較淺的環境。其優點是車站埋深小，造價較低，采用兩點換乘，可采用扶梯換乘。缺點是站廳被某條線路分隔為兩個端頭廳，非付費區難以連通，兩端聯系不便;島式站臺的進出站與換乘樓扶梯完全重合，樓扶梯壓力增大，客流交織嚴重。故在大客流的背景下一般不建議采用此種換乘形式，如圖2、圖3所示[4]。

地下三層的方案其優點是站廳完全連通，采用兩點換乘，可采用扶梯換乘。其缺點為埋深較大，投資較大，進站前需預先選擇方向。進出站與換乘樓扶梯完全重合，樓扶梯壓力增大，客流交織嚴重，如圖4—圖6所示。

2.3" 十字島側換乘

除去端頭廳車站外，十字島側換乘車站一般均為地下三層站。可以實現非付費區連通，采用兩點換乘，其缺點為側式車站進出站和換乘均需使用同一組樓扶梯，必然使樓扶梯壓力增大，容易出現客流擁堵，如圖7—圖9所示。

2.4" 十字側側換乘

十字側側換乘可以分為地下兩層，即地下單層側式站臺換乘地下二層側式站臺;地下三層，即地下二層側式站臺換乘地下三層側式站臺。因地下二層方案換乘不便，一般不作為推薦，在此不再贅述，以下只針對地下三層方案論述。側側換乘的優點主要為采用四點換乘，換乘客流分散，基本不交叉。其缺點為非付費區無法連通，車站規模較大，乘車方向復雜，極易選錯方向，除外部條件受限選擇此換乘形式外一般不采用（圖10[5]）。

2.5" 十字一島兩側換島換乘

通常遇到大客流的車站，業界普遍的認知是不采用十字島島換乘，因為此類換乘點少，換乘客流集中，極易形成擁堵，但島式站臺有著天然的優勢，即乘客使用方便，不存在選擇方向的問題，那么如何在島島換乘的基礎上進行優化，使其適應大客流的車站呢？

可以優化的方向：①加寬島式站臺寬度，進而增加換乘設施的數量、增加換乘路徑的寬度，從而降低節點的擁堵程度，減少人員的站立密度，提高換乘舒適度。此種做法簡單直接，人流流線明了，但是換乘設施數量無法增加、換乘距離短，乘客多堆積在站臺上，運營壓力較大，也對運營提出了較高的要求;②在島式站臺的基礎上增加側式站臺，增加換乘節點，以疏解客流。即島式站臺+1個側式站臺或者島式站臺+2個側式站臺。在大客流下，增加1個側式站臺只增加了1個線路方向的換乘點，所以通常在上下行線路客流變化不大的情況下，需要在2個方向各增加1個側式站臺，即一島兩側站臺形式。

一島兩側換乘島式站臺的優點為一島兩側的車站進站、出站、換乘的客流流線完全不交叉，可實現扶梯換乘、多點換乘，乘客乘車無需預先選擇方向。其缺點為規模較大，對交通的影響較大，造價相對較高。

通過以上比較可得出以下初步結論。

1）采用側-島、島-側、島-島、一島兩側換島可以解決大客流的換乘站的客流組織問題。

2）從客流組織角度出發，一島兩側換乘島式站臺是比較理想的客流組織形式。

3）從規模上一島兩側換乘島式站臺的規模比常規的島式站臺規模較大，但相較于有側式站臺參與的車站，其規模并不一定增加很多，理由如下：如果側式站臺車站相鄰區間采用盾構法施工，則為了滿足盾構施工的需要，需將兩線的線間距拉開，通常有2種做法，整個車站范圍內將線間距拉開或者在車站端頭明挖一部分區間，所以僅結合土建工程量講，一島兩側換乘島式站臺的規模增加有限。

3" 一島兩側方案案例分析

既然一島兩側換乘島式站臺的方案是解決大客流十字交叉線路換乘方案較為理想的方式，以下結合具體案例進行分析。

3.1" 正在實施車站

某市的地鐵1、3號線同期實施的換乘站是線路交叉形成的。車站設計條件復雜：①南北向的道路和東西向的道路均為城市核心區干道，南北向道路紅線寬度70 m，為雙向8車道;東西向道路紅線寬度為80 m，為雙向12車道;②周邊規劃用地主要為商業、居住和交通設施用地，基本已實現規劃;③車站周邊建筑退紅線較少，部分建筑的地下室邊線貼紅線設置;④車站東南象限的公交場站為本市繁忙的公交樞紐，且近期有擴建的計劃;⑤站位西面有一株明朝古槐，為本市一級古樹保護名木;⑥車站南側不遠處為新修建的城市沿河快速路隧道;⑦客流特征，本站預測客流較大，且換乘比例高。

因車站在全網中的作用較高，是近遠期線網中重要的換乘點，周邊商業林立，住宅密集，再有公交樞紐作為客流支撐，可以預見本站的客流必然會很高。

由表2—表5可知1號線遠期早高峰小時客流為32 823人/h，各方向平均換乘比例為65.24%。3號線遠期早高峰小時客流為31 260人/h，本站換乘比例較大，各方向平均換乘比例為73.11%。

此本站的總客流較大，且換乘比例高，換乘客流大，設計難點是著重解決好車站的客流組織，尤其是換乘功能。

通過方案比較最終采用1號線為地下二層一島兩側站臺，3號線為地下三層島式站臺的形式。

由圖11—圖17可知，一島兩側換乘島式站臺的客流組織有如下特點：①1號線部分（一島兩側站臺）的進站、出站客流完全不交叉;②1號線換乘3號線的客流與1號線進站客流不交叉，且1號線換乘3號線可實現扶梯換乘;③3號線換乘1號線無需提前選擇方向;④3號線換乘1號線可實現多點換乘，如通過中間換乘樓梯或通過站廳轉換，實際運營中可根據客流狀況選擇換乘方式。

由此我們可以得出的是一島兩側換乘島式站臺是比較理想的客流組織形式，從最基礎的客流組織出發以緩解大客流對車站的影響。董哲偉等[6]的研究表明，在十字換乘站中只需要設立很小的緩沖區域便可以極大緩解十字換乘通道的擁堵現象。本方案為了緩解客流擁堵，將站廳和站臺的主體結構分別向兩側外擴約一跨的距離，形成了多個緩沖區域。

對于此類車站是否滿足大客流的需求，我們可以進一步通過行人客流模擬和對比同類型已實施的車站進行比較。通過圖18—圖21客流模擬結果可知，一島兩側換乘島式站臺的換乘方案可以滿足大客流的客流組織要求。

3.2" 天府廣場站

天府廣場站為成都地鐵1、2號線換乘站，車站為四層，其中1號線站臺為地下三層，采用一島兩側站臺，2號線為地下四層，采用島式站臺（圖22[7]）。

天府廣場站位于城市的核心區，客流量非常大。是城市整個軌道交通線網中客流最大的車站，也是整個線網中最為重要的節點。

從表6[8]數據可知天府廣場站的換乘客流和出站客流較多，與本文分析的正在實施車站相比其客流特點為換乘客流稍大，出站客流較多。

目前天府廣場站的規模已不能滿足目前客流的需要，為了避免擁堵的現象，運營方面采用了多種方式緩解站臺的壓力，如封閉換乘樓梯，增大付費區空間，限制進站客流等。可以預見的是，如果預測客流與天府廣場規模相差較小，采用一島兩側換乘島式站臺的換乘方式是可以解決大客流十字交叉線路的換乘難題。如果客流更大，可以選擇一島兩側站臺換乘一島兩側站臺的換乘形式，以增添換乘路徑，如廣州的公園前站。

4" 結論

隨著城市的發展，線網逐漸成熟，大客流的十字換乘站必定是常出現的站點，所以十分有必要研究清楚采用什么樣的換乘方式才是合理的選擇。現在主流的大客流十字交叉路口基本都采用T形和L形節點換乘，這其中的道理就是以空間換時間。

在運營成熟的城市基本遵循這樣的一個原則：“慢進快出”，即在地下空間有限的基礎上，盡量避免大客流對內部空間的沖擊，盡快將大客流引導出站。所采取的方式包括：①加長地面乘客等待時間;②延長換乘路徑;③增加出站設施或為出站設施提速;④減少進出站設施與換乘設施的重疊利用;⑤減少行車間隔。土建設計需在設計之初即能夠預料以上策略，避免后期在運營解決大客流的問題時捉襟見肘。

基于以上的研究，對大客流的十字換乘線路的方案提出幾點建議。

1）研究清楚車站的控制性條件，綜合比較各控制因素，找到最適合的換乘方案。

2）結合實施條件將一島兩側換乘島式方案作為備選方案，充分比較。

3）當外部條件不適合做一島兩側換乘島式車站時，應比較本文提到的其他方案，如側-島換乘、島-側換乘等。

4）一島兩側換乘島式站臺只是一種換乘形式，并不能解決所有的換乘難題，需要結合實際工程，對比相關案例，以形成合理的客流組織方案。

參考文獻：

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[2] 唐巧梅.城市軌道交通大客流運營組織方法研究[D].成都：西南交通大學，2013.

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