城市轨道交通三线换乘形式研究
2015-01-06赖丽萍晏小波闽江学院交通学院中铁工程设计咨询集团有限公司
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城市轨道交通三线换乘形式研究
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国外的城市轨道交通发展比较早,且已形成了一定的线网规模,三线换乘站也有一定的数量;我国城市轨道交通则处在刚发展的阶段,但是各大城市都对城市轨道交通的建设做了详细和科学的规划,都有适合城市发展的城市轨道交通规划网,在规划的线网中也有一定数量的三线换乘站。
城市轨道交通;三线换乘
1.城市轨道交通三线换乘站概述
三线换乘站是指三条线路相交,并且相交处的车站产生换乘关系的车站,是城市轨道交通网络化运营的产物,是多线换乘站中相交线路最少的换乘站。一般而言,三线换乘站的造价比两线换乘站要大很多,并且三线换乘站承担的换乘客流压力也大,由于聚集了三条线路的客流,客流具有客流量大、多方向性、多路径性等特点。
国外的城市轨道交通发展比较早,且已形成了一定的线网规模,三线换乘站也有一定的数量;我国城市轨道交通则处在刚发展的阶段,但是各大城市都对城市轨道交通的建设做了详细和科学的规划,都有适合城市发展的城市轨道交通规划网,在规划的线网中也有一定数量的三线换乘站[1]。
2. 三线换乘站换乘形式及其特点分析
对于单一的换乘站,换乘站的设置方式的数量与换乘站衔接的线路数量有关,两线换乘站中根据站台的相互关系分为“十”型、“T”型、“L”型和“一”字型,对于多条线路而言,每两条线相交就有4种组合方式,根据线路相交角度,把相交角度较小的都转换为“一”字型,相交角度较大的都转换为“十”字型,这样 条线路任选两条线即种组合。这样得到换乘站设置方式数量计算公式为[2]:
式中:N为设置方式的数量;
n为衔接的线路数量;
由此算的两线换乘站换乘方式的数量为4种,三线换乘站的换乘方式的数量为12种,具体组合见图2-1。
图2-1 三线换乘站换乘形式示意图
图3-1 “川”字型示意图
3.三线换乘站换乘形式分析
由于三条线路存在平行、垂直、斜交等多种交织形式,所以一般三线换乘站会采用结点换乘、同站台换乘、通道换乘、站厅换乘的几种组合[3]。
根据线路的走向、线路在空间的位置(地面、地下、高架)和站台的布置形式,三线换乘站的换乘形式可以有多种组合。根据线路相交节点的数量,三线换乘站主要有以下几种代表性的换乘形式。
3.1“川”字型
“川”字型换乘站要求三条线路要有一段的平行部分,或者在车站处平行。车站可以是在同一平面内,也可以存在一定高差。这种换乘形式的车站较宽(100m左右),一般是地下两层站,采用站厅换乘。按照三条线的走向,可以是三条线独立换乘,也可以是同台换乘[4]。
三条线独立换乘是指三条线相互平行,不相互干扰,不同线路的客流依靠站厅换乘。优点是不需要三条线路同期实施,预留工程较小,需要注意后续线施工时须做好对既有线安全评估;缺点是换乘客流走行较远,车站较宽,一般城市里土地资源有限,很难具备条件。
三岛六线属于同台换乘的一种,这类换乘形式线路存在一定的交织,因为车站在同一层,所以要求有较长的平行部分。以换乘客流较大的方向同台为主,其他方向的换乘可以依靠站厅换乘或者通道换乘。由于三条线存在交织,要求三条线同期实施;若不能同期实施,后期施工风险较大,且预留工程的风险也很大。
国外几条线平行情况较为普遍,考虑到我国实际情况,土地资源较为有限,实施条件较困难,所以在设计中避免采用“川”字型换乘站。
3.2“△”型
“△”型实际上是两条线两两相交,在平面上组成三角形,属于结点换乘,有3个换乘结点,结点换乘中两条线十字相交换乘最为便利,如果三条线两两十字相交,会导致产生三个站台层,车站深度较大,不利于乘客的换乘和出入站,施工也较困难。建议利用某条端头线,产生2个十字相交的结点和一个“L”型结点,这样可以分为两个站台层,减少了车站的深度。利用三角形中间部分做成换乘通道,换乘距离较短,且三条线的换乘客流不会交织产生冲突,分期实施时比较有利。莫斯科的普希金车站、特维尔站、契科夫站就是典型的三角形换乘站如图2-3。
图3-2 “△”型示意图
图3-4 “H”型示意图
3.3“大”字型
“大”字型是三条线相交于一个节点,属于结点换乘的一种。首先两条线相交,十字换乘,两个站台层,一个方向在站台中心通过楼扶梯换乘,另一个方向则通过换乘通道换乘;第三条线的布置方式灵活,可以采用地下线,地面线和高架线,利用换乘通道和另外两条线换乘。从工程土建的角度考虑,这种换乘形式预留工程量少,只需要注意第三条线和另外两条线的换乘距离,减少换乘通道的长度。北京西直门地铁车站采用的正是这种形式[5]。
3.4“Y”字型
“Y”字型是三条线相交于一个节点,属于结点换乘,如果没有端头线的话,会产生三个站台层,换乘客流都集中在一点,客流组织困难大,容易产生拥堵。如果有一条端头线,可以利于两条线组成“L”型换乘,做两个台层,减少换乘客流的换乘高度。有两条线是端头线的话,则可以把三条线布置在同一层。“Y”字型方式换乘乘客走行距离较远。
3.5 “F”型
“F”型是三条线相交于两个节点,其中两条线平行,分别和第三条线采用“T”型换乘和“L”型换乘。有条件的地方可以利用两条平行线做成同台换乘,这样可以减少两个方向的换乘距离。没有端头线的话,“F”型最好做成两个站台层,采用站台换乘和站厅换乘或者利用换乘通道可以减少换乘高度,但是换乘距离会有所增加。如果有两条端头线,可以把三条线布置在同一个平面(地下二层),地下一层做成站厅,端头相交的地方采用站台换乘,距离较短,其他方向采用站厅换乘,换乘客流须从站台层上到站厅层然后再下至站台层,客流集中在站厅,站厅客流组织较为困难。“F”型缺点就是导致一条线的换乘客流集中在一端,容易产生拥堵。属于这类形式的还有“门”字型等。
3.6H”型
“H”型与“F”型一样,都是两条线平行,与第三条线垂直相交或者斜交。“H”型形成两个“T”型换乘,可以采用“楼梯+通道+站厅”换乘的组合。该形式换乘客流分散,较“F”型优,不同的是,两条平行线换乘客流走行距离较远(一个站台的长度)。“H”型预留节点比较方便,但是采用该形式的条件比较局限。
3.7 “品”字型
“品”字型就是三条线平行,其中两条线采用同台换乘,第三条布置在上方或者下方。除去两个方向的同台换乘之外其他方向均采用通道换乘或站厅、楼梯换乘。这种形式,预留工程比较困难,需要三条线同期实施。
4 .功能特点比较分析
三线换乘站换乘形式功能特点比较如下:
(1)“川”字型与“品”字型:节点个数都为0,且都可以实现同台换乘,但是前者预留工程较困难,需要同期实施,其他换乘方向走行距离较远,而后者同台换乘需要同期实施,车站规模较“川”字型小。
(2)“大”字型与“Y”字型:节点个数为1,前者采用十字换乘,预留工程较少,但是换乘距离较远,后者各方向换乘距离均匀,但是换乘客流比较集中,客流组织较困难,预留工程量大。
(3) “F”型与“H”型:节点个数为2,前者可以采用同台换乘,换乘高度小,但是换乘客流较集中,后者预留比较方便,客流分散,但是两条线的换乘客流走行距离较远。
(4)“△”型:线路两两采用十字换乘,走行距离短,预留方便,但是有三个站台层,车站深度大。
通过以上比较,不同的换乘形式具有不同的功能特点,多线换乘站中,节点的数量越多,则换乘客流越分散,便于组织客流,减少拥堵的产生。比较预留工程的难易,换乘的便捷等方面可知,三线换乘站中较好的换乘形式为“△”型、“H”型。
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[1] 杜昌锦.复杂多线换乘枢纽的设计与研究[J].地铁与轻轨,2003.
[2] 徐正良,杜昌锦,汪时中等.轨道交通徐家汇枢纽站方案研究 [J].中国市政工程,2002.