广州地铁天河公园站多线换乘方案研究

王仲林 史海欧

(广州地铁设计研究院有限公司，510010,广州//第一作者，高级工程师)

多线换乘车站由于众多线路交汇，存在站内空间设计复杂、换乘方向多以及导向指示系统复杂等问题。目前，一些已建多线换乘车站由于客流量大以及人员拥挤，导致进出车站及换乘客流流线交叉现象严重，给乘客使用造成了诸多不便，也使车站环境出现了较为混乱和无序的局面，给地铁运营管理带了较大困难。

本文通过搜集国内15座多线换乘车站的实例，总结了换乘车站出现的主要问题。并以广州地铁天河公园站为例，从车站总体布局、站台型式、换乘流线以及柱网优化等方面对天河公园站进行了方案优化设计。

1 国内多线换乘车站存在的主要问题

随着北上广深等中心城市和一线城市线网规模的不断扩大，3线换乘车站涌现，4线换乘车站也已逐步出现，如上海世纪大道站、深圳车公庙站、南京南站、成都博览城站以及天津文化中心站等。

目前，国内已运营的多线换乘车站存在的主要问题如下：①换乘距离长，换乘时间长，舒适度差；②换乘客流大，换乘通道能力不足；③换乘流线复杂，导向标识多，换乘大厅混乱；④电扶梯、楼梯、换乘通道等换乘设施能力不足；⑤由车辆编组及行车组织匹配问题引发的站台拥挤。

因此应从规划、设计源头上对目前换乘车站存在的问题予以重视，提前谋划，不断优化方案。

2 多线换乘车站设计思路

由于不同城市在空间结构、城市形态、地形地貌以及人口分布等方面千差万别，城市轨道交通线网规模、结构形态等都各不相同，从而形成的多线换乘车站的形式也层出不穷。

在换乘车站中，各条线路的站台型式(岛式、侧式、混合式)、线路夹角(T形、L形、十形)、上下空间(同层、叠线、高架、地下)及换乘空间(站台、节点、站厅、通道、站外、混合)等不尽相同。某些车站存在多种情况的组合，换乘方案也包罗万象。而线网规划和前期研究阶段确立的线路空间关系将直接决定换乘功能及建筑设计方案，因此应重点研究。

2条线路之间的空间关系最为简单，即平行或交叉；3条线路之间的空间关系则较为复杂，包括3线平行、2平行1交叉、3线交叉等平面关系，以及空间上的叠线、高架、下穿等形式；4条及以上线路则为以上方式的组合，其形态更为复杂。多线换乘车站空间关系典型形态如表1所示。

表1 多线换乘车站的空间关系典型形态

4线换乘车站是集中换乘的体现。港铁4线换乘车站设计的核心思想是将其功能进行简化，将线路之间不同方向的换乘分解到 2～3个换乘车站，即将集中于1个换乘车站的高强度换乘客流进行有效化解，化整为零，简化换乘功能，缩小换乘车站体量，以提高乘客换乘效率。

综上所述，多线换乘车站应从源头,即从规划和设计阶段重点把控。首先从网络层面优化换乘关系，理顺线路间的空间关系,尽量做到同期规划、同步设计。针对换乘车站，利用环线、放射线以及棋盘线形成多线换乘枢纽是较理想的方案，该方案可以极大地改善线网的通达性，减少乘客换乘次数。除了火车站、机场、CBD核心区等重要换乘节点，建议为换乘枢纽瘦身，原则上换乘线路不应多于3条,而应从网络层面分散解决，调整为多个换乘车站组合，避免换乘客流过于集中。

同时,在多线换乘车站设计中，应设法将其中换乘客流大的2线在站台解决，即优先采用同站台平行布置方案，第三线采用平行或交叉布置，以改善换乘关系、减少车站埋深、控制车站规模、降低施工难度及风险以及节省工程投资。

3 天河公园站换乘研究

3.1 项目概况

天河公园站是广州地铁线网中的1座3线换乘车站，是广州市域快线(21号线)、东西快线(13号线)和环线(11号线)等骨架线路的交汇点(见图1)。天河公园站位于天河公园西南角,车站3线同步设计、同步施工。由图1所示的天河公园站线网布置形态来看，11号线与13号线总体呈十字布局，基本不具备平行换乘的条件，而21号线天河公园站为起点站，具备与11号线或13号线平行换乘的条件。

图1 天河公园站线网布置示意图

3.2 天河公园站总体布局

多线换乘车站总体布局应充分考虑各线线路条件、空间关系、敷设方式、配线设置以及工程实施等情况，并结合换乘客流流线等综合确定。由于多线换乘车站换乘方向众多，流线组织复杂，因此应尽可能将换乘客流分布在不同的空间与通道上，如部分换乘可在同站台解决，部分可通过站厅与节点组织客流单项循环等。天河公园站总平面如图2所示。

图2 天河公园站总平面图

经分析，天河公园站换乘客流共有16条流线，若加上不同出入口闸机进出站客流，客流流线多达几十种路径，势必存在严重的客流交织。根据天河公园站客流预测报告，各方向远期全日换乘客流量如表2所示。

表2 天河公园站远期全日换乘客流分布 人次

由表2可知,天河公园站3条线路间换乘客流量排序分别为:11号线与13号线换乘客流量为121 997人次，占该站换乘客流总量的47%;11号线与21号线换乘客流量为85 208人次,占该站换乘客流总量的33%;13号线与21号线换乘客流量为51 909人次,占该站换乘客流总量的20%。由此可知，11号线与13号线交互最多，但从网络规划、线路布置及工程实施条件而言，两线并不具备平行设置同站台换乘的条件。

综合考虑，11号线与21号线采用同站台平行换乘为最佳方案，即11号线与13号线形成L形换乘，即在其站台端部实现换入13号线的节点换乘，且13号线换出客流通过站厅实现换乘。因此,采用该方案后，16%的换乘客流在同站台可得到解决，34%的换乘客流通过L型换乘平台实现站台层转换，剩余49%的换乘客流在站厅层转换。这样不但形成单向循环的换乘条件，也使得换乘流线的分布在不同层面得以解决，使换乘流线的客流交织降到最低。

3.3 站台型式

由于天河公园站为21号线的终点站，有折返需求。故选择21号线在内、11号线在外的平行双岛四线同站台方案。同时,综合分析了13号线所采用的站台型式,如表3所示。

表3 13号线站台型式比较表

利用Legion软件对13号线一岛两侧型式及单岛型式方案进行了对比分析。一岛两侧型式方案可将13号线上下车客流分开，对改善地铁客流组织十分有利。经综合比较，推荐13号线站台采用一岛两侧型式方案。

3.4 换乘流线

天河公园站远期全日共有16个换乘流线，该站各方向远期全日换乘客流量如图3所示。

图3 天河公园站远期全日换乘客流量示意图

按照天河公园站的站台布置型式及换乘方式，全日67%的换乘客流需要从11号线和21号线站台与13号线站台之间流动，此部分客流是天河公园站换乘设计应着重考虑的要素。由于换乘客流较大，远期无法满足站台双向换乘的能力，故将设置单向循环换乘，即将13号线换往21号线的客流通过站厅解决。

同时为避免换进、换出客流在13号线站台形成对冲，可在13号线设置2个侧式站台用于出站及换出客流(见图4)，从而大大减少客流对冲与停站时间，提高了运输组织效率。天河公园站13号线与11、21号线换乘流线示意如图4所示。

图4 天河公园站13号线与11、21号线换乘流线示意图

3.5 柱网优化

天河公园站由3线换乘形成的站厅公共区面积达23 450 m2，因此需对大空间的柱网、层高等进行细化研究。

天河公园站远期高峰小时客流高达9.5万人次，其中换乘客流为4.5万人次。由于21号线或11号线与13号线为L型换乘，其节点区域受3条线路相交影响，柱网排布非常密集且不规整，因而在进出站位置对客流组织的影响较大，且部分结构柱影响闸机前进出站的人流组织，因此必须对换乘节点区域的柱网进行调整以提升本站超大空间站厅的视觉效果,以及增加乘客舒适感。

经分析，将21号线与11号线站厅公共区柱网调整为4 m(纵向)×19 m(横向)，换乘节点区域中站厅部分柱跨调为22 m；将21号线与13号线车站一层换乘厅的柱网由9 m×9 m调整为18 m×9 m。

通过抽柱处理，站厅层框柱数量由原来的188根减少为88根。柱距及柱位调整后，站厅公共区柱密度减小53%，站厅,尤其是斜交节点处视觉通透效果得到较大改善。

4 结语

多线换乘车站由于换乘方向众多以及客流流线组织复杂，在其投入运营后带来较多的管理困难，因此建设单位、运营单位以及设计单位应给予足够的重视。对设计单位而言，需要线路、行车、客流、建筑及结构等专业密切配合。同时,应本着人性化的设计理念，充分研究车站站台及换乘形式、站厅集散能力、楼扶梯和通道通过能力等要素，优化换乘空间舒适性，并且在设计阶段充分论证及模拟分析，以更大程度契合换乘车站未来客流集散情况，减少换乘时间，为乘客的人性化出行提供便捷与舒适的条件。