城市轨道交通同站台换乘车站方案研究

周虎利

(中铁第一勘察设计院集团有限公司地铁总体总包处,西安 710043)

1 概述

城市轨道交通具有快速、大运量、方便、准时、舒适等特点,给市民的出行提供了很大的方便,随着城市轨道交通网络的完善,市民出行换乘量必定增大,因此,换乘站在城市轨道交通线网中起着重要作用。换乘站位于城市轨道交通线路的交叉点或汇合点处,其功能是把线网中各独立运营的线路衔接起来,使线网形成一个四通八达的整体,为乘客换乘其他线路创造方便条件。城市轨道交通的换乘节点作为城市的重要客运枢纽,通过互相衔接,以充分发挥城市轨道交通强大的优势,成为城市客运的大动脉。

城市轨道交通换乘站,按照车站布置形式有十字形、T字形、L字形和平行等 4种换乘形式。其中平行换乘车站因其换乘方便,颇受广大乘客的欢迎。据我国各城市轨道交通线网规划的初步统计,规划有平行换乘车站的情况是:北京有 15个,广州有 5个,南京有7个,杭州有 9个,上海有 14个、重庆有 10个站;香港地铁中已经建成的平行换乘车站有 15座,其中连续两站平行换乘的车站有四处 8站,其余 7站为一站平行换乘车站。

2 同站台换乘车站形式研究

从国内外轨道交通线网规划中的平行换乘车站情况看,一般有一站平行换乘和连续两站平行换乘的形式;其中一站平行换乘车站的主要形式有:双岛四线同台换乘车站、一岛两侧换乘车站、单岛四线同台换乘车站、单岛四线台台换乘车站等几种形式,两站平行换乘形式就是对一站换乘不同换乘车站形式的组合。重庆市轨道交通 6号线一期工程共有 4个平行换乘车站,其中江北城站和五里店站为一站平行换乘,大龙山站和冉家坝站为连续两站平行换乘站;结合这 4个车站的换乘形式,分析研究各种同站台换乘车站的优缺点及适应性,以期在以后其他城市轨道交通设计中参考。

2.1 一站同站台换乘形式

一站同站台换乘的主要形式有以下 4种:双岛四线同台换乘车站、一岛两侧换乘车站、单岛四线同台换乘车站、单岛四线台台换乘车站等几种形式。

2.1.1 双岛四线同台换乘车站

双岛四线同台换乘车站是将两条线的上行线布置在一个站台上,将两条下行线布置在另一个站台上。乘客下车后在本站台即可换乘另一条线同方向的列车,使用非常方便。车站为两层车站,埋深较浅。这种形式的车站在两个站台的端部可设置一条单渡线,作为两条线的联络线,用于调转运营列车。见图1。

图1 双岛四线同台换乘方案示意

双岛四线同台换乘车站的优点是便于同站台同方向换乘,且车站埋深较浅,便于施工。其缺点是反方向换乘不方便,换乘反方向列车的乘客必须经过站厅层再下到对面的站台层乘车,走行距离较长;两条线路在车站端部有两处立体交叉点,线路纵断面的坡度较大,运营条件恶化;车站结构宽约 41m左右,在有限的城市道路下工程实施难度较大,工程量大,造价高。

由于城市道路一般较窄,这种形式需要明挖施工,道路疏解困难,同时两条线需要同期实施,先期投资较大;如果两条线实施年度相隔太远,预留风险较大。

2.1.2 一岛两侧换乘车站

为了解决两线需同期实施,后期实施线路投资和预留风险较大的问题,我们研究了一岛两侧平行换乘方案。

该方案是两条线平行位于岛式站台两侧,两条线相当于侧式车站。岛式站台两侧的上下行线形成同台换乘,其余方向的换乘要经过站厅再到站台实现换乘。车站为两层车站,埋深较浅。见图2。

图2 一岛两侧换乘方案示意

这种换乘车站客流组织较清晰,可实现分期建设或同期建设,建设方式灵活,避免预留风险;线路在车站两端不需要交叉或交叉一次,线形较好。其缺点是车站规模较大,只能解决一个方向的同站台换乘,其余方向要通过站厅,换乘不便,同时车站规模较大,施工期对地面影响较大。

以上两种换乘形式适用于车站施工场地宽阔,有交通疏解条件,两线实施年度较近,在具有同期实施条件的情况下应优先选择双岛四线同台换乘方案。

2.1.3 单岛四线同台换乘车站

一条线路左右线在进站端由平行逐渐过渡到上下重叠,另一条线路左右线在站端同样由平行过渡到上下重叠,两条线路的左右线上下重叠分别位于车站的两侧,车站设置为三层站,地下一层为两线共用站厅层,地下二、三层为站台层。为便于运营,在站台端部还可设置一条单渡线,作为两条线间的联络线。

在重庆市轨道交通 6号线一期工程中,江北城站由于规划的江北城大街道路较窄,不能设置双岛四线车站,但可以与规划的江北城大街道路同步实施,所以采用了单岛四线同台换乘形式。见图3。

图3 单岛四线同台换乘方案示意

单岛四线同站台换乘车站具有以下优点:①由于线路重叠设置,取消了车站两端的立体交叉点,改善了线路条件;②车站的宽度较小,按 14m宽站台计算,主体结构的宽度为 23m左右,因此占地少便于工程实施;③既可进行同站台同方向换乘,又可很方便地经上、下层站台进行反方向换乘;④土建工程量小,工程造价低。其缺点是车站埋深较深,开挖体量大;施工难度大,两线需要同期实施,加大了初期投资及预留线位的风险。

2.1.4 单岛四线台台换乘车站

单岛四线台台换乘形式虽然不属于同站台换乘形式,但在单岛四线同台换乘方案受外界限制或另一条线预留后无法实现时,该方案无疑是同台换乘较好的替代方案,因此对该方案也做分析研究。重庆轨道交通 6号线五里店站规划为 6、9号线的换乘站,由于 9号线在修建朝天门大桥时预留了 9号线的实施条件,不能设置为单岛四线同台换乘,只能采用单岛四线台台换乘形式。见图4。

图4 单岛四线台台换乘方案示意

单岛四线台台换乘车站一般设置为地下三层,地下一层为共用站厅层,地下二、三层为两线的站台层,采用站台到站台的换乘形式。

这种换乘形式的优点是乘客可以在车站内两个站台间换乘,换乘距离短,区间隧道断面单一,施工简单;其缺点是不能同站台换乘,车站内客流组织较困难,车站需要一次建成,加大了初期投资及预留线位的风险。

通过对一站平行换乘 4个方案的比较分析,对平行换乘车站应优先考虑采用同站台换乘方案,双岛四线同台换乘车站和单岛四线同台换乘车站各有优缺点和适用条件,双岛四线同站台换乘车站,便于进行同站台同方向换乘,而对换乘反方向列车的乘客不方便,这种车站占地宽,施工对城市交通影响较大,工程造价高。单岛四线同台换乘车站可进行同站台同方向换乘,反方向换乘也很方便,这种车站使用方便,占地少,工程造价低,应优先采用单岛四线同台换乘方案。

2.2 连续两站同站台换乘方案

对于一站同站台换乘方案只能有一半的客流可以同台换乘,另一半的换乘客流要通过站台或站厅才能实现,特别对换乘客流较大的车站,这种换乘形式客流组织复杂,比较混乱;连续两站同台换乘可以满足各方向的换乘客流同台换乘,换乘极为方便。在重庆市轨道交通 6号线一期工程中,大龙山站和冉家坝站为规划 5号线与 6号线两站平行换乘站,现结合该两站对连续两站同台换乘方案做比较说明。

2.2.1 单岛四线同台换乘方案

5、6号线在大龙山站前,左右线由平行逐渐过渡到上下重叠,在大龙山站同台换乘,出大龙山站后 6号线左右线继续上下重叠,5号线两线逐渐改变空间关系,下行线逐渐过渡到下层,上行线逐渐过渡到上层,冉家坝站设置成同台换乘车站。见图5。

图5 两站单岛四线同台换乘方案示意

大龙山站、冉家坝站均采用单岛四线同台平行换乘方案,车站为地下三层站,地下一层为站厅层,地下二、三层为站台层,6号线与 5号线左右线上下重叠分别位于站台两侧,两线车站同期实施。

优点:通过两个车站来实现乘客 8个方向的换乘需求,两个站实现了主客流的同台换乘,换乘方便。

缺点:大龙山站与冉家坝站之间 5号线上、下行线要换位,5号线上下行线的空间关系复杂,施工难度大。部分区间隧道需要一次实施,初期投资大。

2.2.2 双岛四线同台换乘方案

6号线与 5号线四线并行,在大龙山站和冉家坝站以双岛四线的形式换乘。为更好的适应换乘客流,5号线在并入大龙山站之前,左右线换侧,出大龙山站后,左右线继续换侧,这样可以实现两站同站台全方向换乘。见图6。

图6 两站双岛四线同台换乘方案示意

优点:换乘客流组织清晰,可以满足 8个方向旅客的同台换乘需求,车站埋深较浅。

缺点:为了换乘方便,5号线需要在两站之间左右线换侧,区间施工难度很大,在施工时需要特殊处理。5、6号线交叉部分需要同期实施,初期投资较大;5号线与 6号线两条轨道交通线同平面布置,导致两站体量较大,宽度达 41m左右,明挖施工开挖面积大。

通过以上方案比较,单岛四线同台换乘方案和双岛四线同台换乘方案均具有换乘方便,可以满足两线不同方向乘客同站台换乘的要求;在设计时可根据现场的具体情况,采用单岛四线同台换乘或双岛四线同台换乘方案,也可将两种方案组合起来,其中一个车站采用双岛四线同台换乘车站,另一个车站采用单岛四线同台换乘车站。

3 结语

同站台平行换乘车站是地铁车站设计中一个新颖的换乘方式,两条线的换乘客流在同一个站台层进行换乘,换乘路径简捷、明快,符合交通建筑快捷流畅的要素特点,同时为有效利用现有的地下建筑空间提供了新的思路。

在同站台平行换乘车站方案中,双岛四线同台换乘车站和单岛四线同台换乘车站,各有优缺点和适用条件,双岛四线同站台换乘车站,便于进行同站台同方向换乘,而对换乘反方向列车的乘客不方便。双岛四线同站台换乘车站主体结构宽为 41～46m,在城市道路中选址定位难度较大,车站施工对城市交通的影响很大,工程造价高;单岛四线同站台换乘站,便于进行同站台同方向换乘,经上、下层站台进行反方向换乘也很方便,通过线路组合也可进行同站台反方向换乘。单岛四线同站台换乘站主体结构宽 23m左右,占地较小,工程实施难度减小,工程造价低。因此,对一般同站台换乘车站,应采用单岛四线同站台换乘形式;对换乘客流量较大的线路,应采用两站平行同站台换乘方案,即两条线路并行一个区间,连续设两个换乘车站,使不同方向的换乘客流都得到照顾。

由于轨道交通建设为百年大计,在地铁设计中,要特别注意考虑换乘的便捷性,因此,除了在设计过程中考虑采用同站台换乘形式外,在线网规划时就要提前充分考虑,对换乘车站规划更多的平行换乘形式,对换乘客流较大的地段,应规划连续两个平行换乘站,以方便乘客的换乘。

[1]GB50157— 2003,地铁设计规范[S].

[2]路宗存,王 琦.北京地铁 10号线一期工程车站选型总结与思考[J].铁道标准设计,2008(12):46-49.

[3]王继山.地铁换乘车站型式浅析[J].铁道标准设计,2009(10).