基于多条城市轨道交通与规划铁路枢纽站衔接的线站位研究

2019-10-11梁雪娇

铁道标准设计 2019年10期

梁雪娇

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

1 概述

在众多与铁路枢纽站接驳的交通方式中，城市轨道交通因其高速度、长运距、广覆盖且准时性好的特点而成为枢纽站的首选[1-2]。且随着城市经济和交通的发展，单条城市轨道交通已无法满足铁路综合枢纽站的快速客流集散需求和其作为城市综合体的功能要求，铁路综合枢纽站需要多条城市轨道交通的引入。当前，针对城市轨道交通与铁路枢纽站衔接的研究虽然较多，但大都基于简单稳定的城市轨道交通线站位，研究一般枢纽站衔接方案的空间及运能设计，其中，空间设计主要从换乘设施布局[3-5]、流线优化[6-7]、空间导向[8-9]、换乘效率评价[10-11]等方面探究便捷换乘方案，运能设计主要从运能协调、运营时间[12-14]等方面研究高效运营衔接方案。而对于引入多条城市轨道交通的规划枢纽站而言，多条城市轨道交通在枢纽站附近的线站位关系较为复杂，研究综合换乘功能最优的线站位方案才是两者衔接的前提和关键。

2 单条城市轨道交通与铁路枢纽站的位置关系

高铁时代背景下，为方便乘客出行，铁路枢纽站选址逐渐向中心城区和城市建成区靠近。城市轨道交通与铁路枢纽站接驳时，为减少对周边环境和城市切割影响，铁路站房附近线路多采用地下敷设[15]。在地下敷设方式下，城市轨道交通与铁路站房的线位关系表现为两种形式：平行和交叉[16]。两种线位关系下均存在着两种站位关系，即城市轨道交通车站位于铁路枢纽站广场下方或站房下方。两种线站位关系平面如图1所示。

图1 城市轨道交通与铁路枢纽站的两种线站位关系

2.1 车站置于广场下方

当城市轨道交通车站位于广场下方时，车站可与国铁站房分期建设，工期互不影响。城市轨道交通换乘国铁便捷，而国铁换乘城市轨道交通走行距离较长，换乘流线明确，客流交叉较少，如图2所示。

图2 城市轨道交通与铁路枢纽站间两种站位的流线关系

2.2 车站置于站房下方

当城市轨道交通车站位于站房下方时，车站需与国铁站房同步设计、同步建设。国铁换乘城市轨道交通便捷，而城市轨道交通换乘国铁走行距离稍长，换乘流线明确，客流交叉较多，如图2所示。此种关系下，若地铁转换厅内设置国铁候车厅，可极大缩短地铁换乘国铁走行距离[17-18]。

3 城市轨道交通与铁路枢纽站衔接的一般换乘关系

基于城市轨道交通与铁路枢纽站间的两种线站位关系，两者的衔接表现为5种形式：(1)站前广场换乘；(2)通道换乘；(3)站厅换乘；(4)站台换乘；(5)组合换乘[19]。其中，站前广场换乘多见于将城市轨道交通车站置于国铁广场下方的情形，站台换乘多见于将车站置于国铁站房下方的情形，其余3种换乘形式在以上两种站位下均有出现。站厅换乘是目前国内采用较多的一种换乘方式，如西安北站、成都东站等。站台换乘可以实现地铁站台与国铁站台间的直接换乘，目前国内仅成灌铁路犀浦站和成都地铁2号线采用了此种换乘形式[20]，该方式因可以最大限度地缩减换乘走行距离，将会是未来的发展趋势。组合换乘常见于多条城市轨道交通与铁路枢纽站衔接的情形。

4 多条城市轨道交通与铁路枢纽站衔接的线站位关系

对于引入多条城市轨道交通的铁路枢纽站而言，铁路站房附近的城市轨道交通线站位关系较为复杂。

两者衔接换乘的前提和关键是，基于枢纽定位、周边规划及现状、线网规划及换乘需求，设计出技术可行、空间合理、换乘便捷、组织简单的线站位方案。下面将以规划引入4条轨道交通的重庆东站为案例，探究多条城市轨道交通引入规划铁路枢纽站时的线站位设计要点。

4.1 重庆东站规划

图3 重庆东站周边枢纽规划

重庆东站为重庆主城区规划的“五主九辅”客运枢纽体系中最大的主客站，它定址于茶园，自西向东横列布置高铁场、城际场和普速场，承接渝西、渝湘、渝武、东环线等线路的旅客作业，如图3所示，预估远期年旅客发送量为6 000万人次/年。铁路站场采用高架形式，站房采用跨线式，候车大厅位于铁路站台上方，出站通道位于站台下方，形成“上进下出”的进出站模式。

目前东站周边规划以工业用地为主，如图4所示，周边现状为山丘空地。考虑到重庆东站最大主客站的功能定位，东站周边必然依托东站规划形成综合商业体和综合交通枢纽，东站周边片区规划将往商住调整。

图4 重庆东站周边规划

4.2 重庆东站周边线网规划

图5 重庆东站附近线网规划

根据重庆市主城区城市轨道交通线网优化规划，4条轨道交通6、8、24、27号线与国铁东站接驳，如图5所示。其中6号线为联系重庆主城区西北到东南方向的干线，一、二期已通车运营，6号线重庆东站延伸线通过与规划的重庆东站接驳，形成主城区与重庆东站最便捷、高效、重要的客流通道，系统制式采用B型车6辆编组，该站为6号线的起点站，站后配折返线；8号线为东部槽谷南北向干线，系统制式采用A型车6辆编组，该站为一期工程的起点站，站后配折返线并预留二期延伸条件；24号线为中部槽谷加密干线，系统制式采用As型车6辆编组；27号线为主城横向快线，系统制式采用CRH3A型车，该站为27号线的终点站，站后接出入场段线。四线建设时序一致。

4.3 换乘需求分析

基于4条轨道交通的线路走向和功能定位，四线与国铁间的换乘需求由大到小依次为：6号线、27号线和24号线、8号线，四线之间的换乘需求以8号线与24号线之间最大，8号线和27号线次之，其余各线之间的换乘需求较小。

4.4 换乘方案比选

基于重庆东站的枢纽定位、周边规划与现状、线网规划、换乘需求等方面分析，东站东侧为明月山，为城市规划的边缘，故暂不考虑四线在站房东侧设站的情况。8号线和24号线在重庆东站附近均为南北向线路，且两者与国铁换乘需求较小，考虑将其站位置于站房西侧广场下方。而6号线和27号线在重庆东站为起、终点站，两者与国铁换乘需求较大，将车站置于站房还是广场下方存在可议之处，故此对6号线和27号线在重庆东站附近线站位进行了4种方案比选。

4.4.1 方案概况

(1)方案1

图6 方案1线路走向示意

该方案为线网规划方案，将6号线、8号线、24号线平行于站房敷设，于西广场下方设地下两层站；将27号线垂直于站房敷设，于站房下方设地下三层站，四线在重庆东站附近共发生2次交叉，线性关系较为简单，如图6、图7所示。

该方案国铁与地铁通过转换厅换乘，6号线和24号线双岛四线同台换乘，其余地铁之间均通过转换厅换乘。

线路主要控制点：同景国际城别墅区、规划茶惠大道高架桥桩。

方案优点：27号线换乘国铁便捷，地铁之间换乘较为便捷，四线线形关系较为简单。

方案缺点：与国铁换乘需求最大的6号线换乘国铁走行距离较长；27号线下穿同景国际别墅区，工程实施难度较大；国铁出站通道下只有一条线即27号线，应对国铁突发客流压力较大。

图7 方案1车站布设示意

(2)方案2

由于方案1中与国铁换乘需求较大的6号线换乘国铁走行距离较长，故考虑将6号线垂直于站房布置，形成方案2。该方案将8号线、24号线平行于站房敷设，于西广场下方设地下两层站；将6号线、27号线垂直于站房敷设，6号线于站房下方设地下一层站，27号线于站房下方设地下三层站，四线发生3次交叉，线性关系较为复杂。如图8、图9所示。该方案国铁与地铁、地铁之间均通过转换厅换乘，如图10所示。

图8 方案2线路走向示意

图9 方案2车站布设示意

图10 方案2纵剖面

线路主要控制点：同景国际城别墅区、规划茶惠大道高架桥桩、发件地块。

方案优点：地铁客流与国铁客流换乘便捷，T型空间有利于站厅客流组织，国铁出站厅与地铁站厅关系紧密，地铁之间换乘便捷。

方案缺点：6号线线形较差，27号线下穿建筑物较多，工程实施难度较大。

(3)方案3

由于方案2的27号线下穿建筑物较多，考虑27号线平行于站房布设，形成方案3。该方案将8号线、24号线、27号线平行于站房敷设，于西广场下方设地下三层站；将6号线垂直于站房敷设，于站房下方设地下一层站，四线共发生6次交叉，线性关系较为复杂。如图11、图12所示。该方案国铁与地铁通过转换厅换乘，地铁之间通过通道换乘，如图13所示。

图13 方案3纵剖面

线路主要控制点：规划茶惠大道高架桥桩、发件地块。

方案优点：6号线换乘国铁较为便捷，27号线线形较好，拆迁少。

方案缺点：四线线形关系复杂，国铁出站通道下仅一条6号线，应对国铁突发客流压力较大。

图11 方案3线路走向示意

图12 方案3车站布设示意

(4)方案4

基于以上3个方案地铁车站与国铁站房相互影响较大，彼此界面较难划分，故方案4考虑将4条线路平行于站房敷设，于西广场下方设站，6号线、24号线设地下两层站，8号线、27号线设地下三层站，四线共发生4次交叉，线性关系较复杂，如图14、图15所示。该方案国铁与地铁、地铁之间均通过转换厅换乘。

线路主要控制点：规划茶惠大道高架桥桩。

方案优点：地铁和国铁站房界面较明确，分期实施条件好；地铁站厅集中，地铁之间换乘较为便捷。

方案缺点：与国铁平均换乘距离长，站房西侧进出站客流集中。

图14 方案4线路走向示意

图15 方案4车站布设示意

4.4.2 综合比选

从线路关系、换乘需求、客流组织及工程实施条件出发，综合比较4种换乘方案，方案2整体功能最优，但下穿建筑物较多，工程实施难度较大。方案1和方案3功能较好，但均存在国铁出站通道下只布设一条轨道交通，客流直接进入地铁站，交通设施压力较大的问题。方案4建设方便，但客流过于集中，与国铁平均换乘距离长。综合来看，考虑整体换乘功能最优，将方案2作为推荐方案。