地铁车站站台宽度设计再思考

刘立军,朱文辰

(中铁工程设计咨询集团有限公司城市轨道交通设计研究院,北京 100055)

地铁车站站台宽度设计再思考

刘立军,朱文辰

(中铁工程设计咨询集团有限公司城市轨道交通设计研究院,北京 100055)

通过实地调研各地客流较大的地铁车站,分析站台客流分布以及运行特征,同时结合笔者多年从事轨道交通建筑设计经验以及对现行《地铁设计规范》(GB50157-2003)的分析理解,指出现行规范中关于车站站台宽度理论计算与实际运营需求存在的问题、产生的原因,根据站台客流分布以及疏散特征提出相关解决方案,为今后的地铁设计提供新的思路。

地铁；设计规范；站台宽度；静态客流；动态客流

1 概述

2003年，《地铁设计规范》(GB50157—2003)正式颁布。 “在修订过程中，广泛调查和充分总结了原规范执行情况，特别是近10年来我国地铁工程建设和运营管理方面引入的诸多新的技术系统和积累的很多新经验，同时，认真分析借鉴了国内外当代地铁有关成功经验和先进技术，在此基础上又以多种方式，广泛征求了全国轨道交通方面有关专家和单位的意见，经反复论证研究，多次修订，最后经审定定稿形成本规范”[1]。由于城镇化的加速发展，近10年的发展速度远比前10年快得多，规模也大得多、影响也深远得多，因此地铁规范面世不久，随着实际客流快速接近甚至超越远期设计客流，原来设计的地铁车站规模无法有效满足客流正常使用的要求。

2 《地铁设计规范》(GB50157—2003)的不适应性

根据《地铁设计规范》(GB50157—2003)关于站台宽度计算的公式解释条文，当根据设计客流计算站台宽度小于最小站台宽度2.5 m时，侧站台宽度取2.5 m；当根据设计客流计算站台宽度大于最小站台宽度时，则根据实际计算结果设计站台宽度。该条文设定了地铁侧站台宽度的最小数值，按照该理论上推理，车站规模随着设计客流的增加应相应增加，不应存在站台宽度不满足客流使用要求的情况出现。

如根据实际情况逆向推理的话，则问题出在了站台计算中设计客流量、客流密度以及超高峰系数的选取。这在实际设计工作中给设计人员带来极大的困扰，当设计客流计算站台宽度远小于2.5 m(存在一个临界值)时，站台基本能满足要求，设计人员可以安心按照规范进行相关设计；当站台计算宽度一旦超越该临界值，在实际运营当中开始产生拥堵。特别是根据设计客流计算站台宽度超过2.5 m时，明知道站台宽度无法满足要求，从设计角度仍然无法进行修正，只能寄希望于业主的统一调整。

本文通过对地铁车站空间、客流特征分析以及不同情况下站台客流分布运行情况，在现行设计客流量、客流密度和超高峰系数的前提下对站台计算公式进行精细化分类，并提出相应解决方案。

3 地铁客流特征分析[6]

近年来针对地铁设计的客流分析主要以仿真设计为主，依据预测的设计客流以及客流特点模拟显示情况，并对已完成设计的车站进行校核。但由于该方法并不能从设计之初作为设计依据纳入设计文件中，且不能作为设计依据，实际效果有限。

根据地铁车站功能特点，客流主要分为进站客流、出站客流、换乘上车客流以及换乘下车客流4类(后两类客流仅在换乘车站内出现)。上述4种客流表现出不同的行为特征。

进站客流路径依次为：出入口—非付费区—进站闸机—付费区—下站台楼扶梯—站台候车，特点为均匀进入车站，对车站内的各个空间没有冲击效应，可视为静态客流进行分析(应按照人均0.5 m2考虑)。

出站客流路径与进站客流路径反向，特点为集中离开车站，会对站台、楼扶梯、出站闸机产生冲击，形成局部人流聚集，可视为动态客流进行分析(应按照动态客流的特点对其所需动态空间进行定义)。

换乘上车客流根据不同的换乘形式[7]，客流路径不同，特点类似于出站客流，会对其通过的设施产生冲击效应，但由于换乘客流的引导特性强于出站客流，因此其对车站的冲击一方面要考虑换乘客流占上下行客流的比例，另一方面要考虑换乘方式。这里笔者认为能够及时吸纳列车运输能力的车站可视为静态客流，否则应按照动态客流进行考虑。详见图1、图2。

之所以将客流分为静态客流和动态客流，主要在于静态客流对于空间的需求是恒定的，而动态客流其所需的疏散能力与空间成抛物线的关系，且其对空间有连续流动空间的要求。客流密度是以上无法形成有效的动态客流，即车站出现拥堵，疏散存在问题。

4 静态侧站台和动态侧站台[6]

(1)地铁站台宽度计算

在地铁规范中，关于客流特征反映矛盾最突出的地方主要集中在车站站台宽度计算上，也就是车站规模的控制方面。

根据现行的地铁设计规范[1-2]，站台宽度计算公式为

岛式站台宽度：Bd=2b+nz+t

侧式站台宽度：Bc=b+z+t

式中b——侧站台宽度；

b=Q上、下·ρ/L+M

Q上、下——远期高峰小时单侧上、下车预测客流量×高峰小时系数÷高峰小时发车次数

ρ——站台上人流密度，按0.33～0.75 m2/人，取0.5 m2/人；

L——站台计算长度，m，取135.68 m；

M——站台边缘至屏蔽门立柱内侧的距离，m，取0.26 m；

t——每组人行梯与自动扶梯宽度之和，m；

z——横向柱宽，m。

按此计算公式，2.5 m站台宽度，远期30对车，6列编组，1.25的超高峰系数，高峰小时A型车可解决单侧上下行约16 800人/h，B型车可解决单侧上下行约14 400人/h。根据目前已经开通运营的地铁站的实际调研结果，显然在此客流规模下，地铁站是无法正常工作的。

(2)地铁乘客行为特点分类[6]

根据地铁规范对于站台宽度解释条文中的说法，乘客在站台上存在两种工况，列车未进站之前，上车等候乘客只能站立在安全带之内，此时侧站台计算宽度是上车乘客站立候车所需的宽度加上安全带宽度。列车进站停靠后，上下车乘客进行交换中，安全带的宽度已被利用。

该条文对于站台公式的计算原理为乘客按照0.33～0.75 m2/人在站台上均匀分布，客流特点按静态客流考虑。并未考虑下车客流快速离开站台在远离站台一侧形成通路，对站台上车客流产生的冲击。实际运营中，除均匀上车客流可按照静态客流考虑外，下车客流以及换乘客流均应按照动态客流考虑。由于动态客流对于空间的占用较静态客流具有优先性，也就是说会在站台上下客流瞬间形成无人区，因此车站站台宽度计算应按照静态客流宽度和动态客流宽度进行考虑。

动态客流宽度分为出站动态客流以及换乘动态客流两类，由于换乘动态客流与出站动态客流的通行路径存在重合和非重合两部分，因此应该分别按照静态客流站台区和动态客流站台区两个区域进行划分。详见图3、图4。

(3)地铁站台柱子宽度对于车站站台宽度的影响

根据前面的动态客流理论，静态客流靠近站台边缘，动态客流靠近站台公共区内侧，对于侧站台设有柱子的车站，柱子会影响客流疏散(地铁规范对此没有明文解释，暂可理解为储备空间)。因此必须对柱子宽度在站台计算中的作用影响进行分类说明。根据一股客流疏散宽度为550 mm的最小尺寸，通过对柱子的位置选择有如下几种情况。

①如果柱子与楼扶梯间距<550 mm(一股客流宽度)，客流无法有效通过，该空间计入柱子宽度。此时柱子以外为侧站台宽度。这种布置情况多出现在客流较小或中等客流的车站。见图5。

②如果柱子与楼扶梯的间距≥550 mm，则柱子与楼扶梯之间的空间可进行有效的动态客流疏散，此时柱子宽度可不计入侧站台宽度计算。这种布置情况出现于客流密集的大型车站，见图6。

上述两种柱子布置情况需要对车站站台宽度计算与站台柱子布置方案合理性进行双向复核。

5 推荐地铁车站站台宽度计算公式

岛式站台宽度：Bd=2d+n·z+t

侧式站台宽度：Bc=b+z+t

式中b——侧站台宽度；

b=bj+bd+z;

bj=(Q上、下·ρ/L)+M；

bd=(Q下·ρ/L)；

bj——静态客流侧站台宽度；

bd——动态客流侧站台宽度(不小于1 100 mm)；

Q上、下——远期高峰小时单侧上、下车预测客流量×高峰小时系数÷高峰小时发车次数；

Q下——远期高峰小时单侧下车预测客流量×高峰小时系数÷高峰小时发车次数；

ρ——站台上人流密度按0.33～0.75 m2/人；

L——站台计算长度，m；

M——站台边缘至屏蔽门立柱内侧的距离，m；

t——每组人行梯与自动扶梯宽度之和，m；

z——横向柱宽(根据柱子与楼扶梯间距确定是否考虑柱子间距)，m。

6 实例测算(以北京地铁霍营站[5]、深圳地铁西丽站[3-4]为例)

(1)北京地铁霍营站为地铁8号线地下两层岛式站台车站与城铁13号线的换乘车站，客流均需统一汇到站厅再通过换乘通道进行换乘。设计客流详见表1。

设计客流的超高峰系数为1.3，远期列车对数24对，站台人流密度采用0.5 m2/人；屏蔽门有效候车区长度113 m；站台门体立柱内侧至站台边缘的距离250 mm。

①地铁8号线霍营站原站台宽度计算如下：

Q上、下=(553+8 568)×1.3/24=494(人)(远期列车对数是24对)

b=(Q上下×ρ)/L+M=(494×0.5/113+0.25) m=2.48 m，取2.5 m。

岛式站台总宽度：

B=2b+nz+t=(2×2.5+2×1.0+4) m=11 m(楼扶梯采用一楼一扶和双扶4 m宽度满足疏散要求)

根据北京市轨道交通建设指挥部会议纪要(北京市交通委员会办公室)(2007年11月26日)规定，地铁新线一般岛式站台宽度不小于12 m规定，本站采用12 m岛式站台。

②按照新的站台计算公式

Q上、下=(553+8 568)×1.3/24=494(人)(远期列车对数是24对)

Q下=553×1.3/24=30(人)(远期列车对数是24对)

bj=(494×0.5/113+0.25) m=2.48 m

bd=(553×1.3×0.5/113×24) m=0.13 m<1.1 m，取bd=1.1 m

如考虑柱子宽度t=1.0 m，侧站台宽度：

b=bj+bd+z=(2.48+1.1+1) m=4.58>2.50 m，取b=3.58 m。

岛式站台宽度：

Bd=2b+t=(2×4.58+4) m=11.16 m

目前的车站柱子布置情况接近第二种布置原则，因此12.0 m站台宽度满足高峰时段客流疏散要求。

(2)深圳地铁西丽站是地铁5、7、15号线三线换乘车站，呈“T”形交叉布置，5号线为地下三层侧式站台车站；7、5号线为双层12 m双岛四线车站，与5号线形成岛侧换乘关系。5号线侧式站台车站除进出站客流外重点是通过侧站台与地下二层的7、15号线岛式站台的换乘，因此本次重点重新测算原侧站台的宽度是否满足要求。详见图7。

设计客流详见表2。超高峰系数1.25。列车对数30对，有效站台计算长度137 m。

①深圳地铁5号线西丽站原站台宽度计算如下：

根据地铁设计规范的站台计算原则，换乘客流仅用于进行换乘楼扶梯的运行能力的核算，不计入站台宽度计算，因此Q上、下选取东行方向总客流较大的上下客流进行计算。

Q上、下=(5 341+9 971)×1.25/30=638人

b=Q上、下·ρ/L+M=(638×0.5/137+0.25) m=2.58 m>2.5 m

侧站台宽度取3 m，本站为侧式台站车站，经过平面优化不设结构柱，楼扶梯宽度按一楼一扶4 m考虑，满足疏散要求，因此侧式站台宽度：

Bc=b+z+t=(3.0+0+4.0) m=7 m

侧式车站站台宽度为7 m。

②根据推荐公式站台宽度计算如下：

站台宽度除受上下车客流的影响，换乘客流对站台宽度的影响也很重要，因此Q上、下需对东行和西行方向分别计算，并选取较大值。

a.东行方向站台宽度验算

Q上、下=(5 341+9 971)×1.25/30=638人

Q下=5 341×1.25/30=223人

bj=Q上、下·ρ/L+M=(638×0.5/137+0.25) m=2.58 m

bd=Q下·ρ/L=(223×0.5/137) m=0.82<1.10 m

侧站台宽度：

b=bj+bd+z=(2.58+1.1+0.5) m=4.18 m,取4.2 m(本站侧站台边无柱，但楼扶距离侧墙约0.5 m孔边梁距离可按柱子计入站台宽度)

楼扶梯总宽度按照t=4.0 m进行计算(满足疏散要求)

侧式车站站台宽度为：

Bc=b+t=(4.2+4.0) m=8.2 m

b.西行方向站台宽度验算

Q上、下=(6 021+5 131)×1.25/30=465人

Q下=(6 021+5 131)×1.25/30=465人

Q下=6 021×1.25/30=251人

bj=Q上、下·ρ/L+M=(465×0.5/137+0.25) m=1.95 m

bd=Q下出·ρ/L=(251×0.5/137) m=0.91 m<1.10 m

侧站台宽度：

b=bj+bd+z=(1.95+1.10+0.5) m=3.55 m,取3.6 m(本站侧站台边无柱，但楼扶距离侧墙约0.5 m孔边梁距离可按柱子计入台宽度)

楼扶梯总宽度按照t=4.0 m进行计算(满足疏散要求)

侧式车站站台宽度为

bc=b+t=(3.6+4) m=7.6 m

c.东行方向站台宽度计算值大，因此侧式车站站台宽度取8.2 m，方能满足客流正常使用的要求。目前车站站台宽度为7.0 m，存在1.2 m的疏散缺口，不满足远期高峰期客流的实际疏散要求。

7 结语

通过对站台客流特征分析以及对于地铁站台宽度计算公式的分析，针对计算宽度与实际需求宽度脱节的问题，提出动态客流站台宽度的理论，可以在现有车站站台计算公式基础上，合理地增加车站实际运行中需要的空间。

[1] 中华人民共和国建设部.GB50157—2003地铁设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50490—2009城市轨道交通技术规范[S].北京：中国计划出版社，2009．

[3] 铁道第三勘察设计院集团有限公司.深圳市地铁5号线工程总体技术文件[Z].天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2008.

[4] 中铁工程设计咨询集团有限公司.深圳地铁5号线初步设计文件[Z].北京：中铁工程设计咨询集团有限公司，2008．

[5] 刘立军.北京地铁8号线霍营站方案研究[J].铁道标准设计，2009(10)：42-50．

[6] 建筑设计资料集总编辑委员会.建筑设计资料集(1册)[M].北京:中国建筑工业出版社，2001．

[7] 王继山.地铁换乘车站型式浅析[J].铁道标准设计，2009(10)：30-32．

ReconsiderationonHowtoDesigntheWidthofStationPlatformofMetro

LIU Li-jun, ZHU Wen-chen

(Urban Rail Transit Design and Research Institute, China Railway Engineering Consulting Group Co., Ltd., Beijing 100055, China)

Through on-site investigation and research about metro stations with larger passenger flows all over the country, this study analyzed the passenger flow distribution and operation characteristics at station platform of metro. Simultaneously, combined with the authors’ many years of work experience on rail transit architecture design, as well as combined with the analysis and comprehension on the current design code, Code for Metro Design (GB50157-2003), this study pointed out the conflict problem between the theoretical calculation stipulated in the current design code and the actual operation demand about the widths of station platform, and analyzed the reasons of the conflict problem. Finally, this study put forward relevant solutions based on passenger flow distribution and evacuation characteristics at station platform, providing a new idea for metro design in future.

metro; design code; width of station platform; static passenger flow; dynamic passenger flow

2013-07-20；

：2014-03-03

刘立军(1980—)，男，工程师，2004年毕业于北京交通大学建筑学专业，工学学士，E-mail：86831224@qq.com。

1004-2954(2014)05-0034-05

U231+.2

：A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.05.009