优化与创新＊——记北京城市副中心铁路车站设计演进

鲍宁

中国铁路设计集团有限公司

1 副中心铁路车站概述

1.1 项目区位

北京城市副中心站1是《北京城市总体规划（2016—2035年）》明确的10个对外客运枢纽之一，是京津冀协同发展“一核两翼”中“两翼”之一的交通枢纽门户。枢纽位于北京通州区城市副中心核心区的0101街区内，被北侧京哈铁路、西侧北运河、东侧东六环围合成一个三角地带。区域规划范围约155km2，到2035年规划人口调控目标为130万人，其中疏解中心城区40～50万常住人口，规划城乡建设用地约100km2。枢纽为京唐、京滨铁路的始发终到站，承担着1h到雄安、15min到首都机场、35min到北京大兴机场的重要任务。

1.2 车场规模

枢纽区先期实施范围59ha，地下约128万m2，地上约139万m2，包含铁路车场8台14线（京唐、城际铁路各4台7线）、3条地铁轨道交通线路（既有M6线、规划M101线与平谷线）以及公交车场、大巴车场、出租车场等。车站为地下3层站，其中地下三层为站台层，地下二层主要为铁路车站候车厅、出站厅、旅服商业及管理设备用房，地下一层主要功能为铁路进站厅、旅服商业及管理设备用房。

1.3 车站特点

北京城市副中心站综合交通枢纽建成后，将成为世界首个精心打造的、充满阳光的地下铁路客站。方案以提升旅客候车品质为设计理念，在候车厅顶部和站台顶部设计了大面积楼板开洞，保证车站主要空间的自然采光和旅客宽阔的视野。

未来城市副中心车站地区将成为北京城市副中心的重要门户，是低碳绿色、站城一体的门户型综合交通枢纽的典范，是调整北京空间格局、拓展发展新空间、推动京津冀协同发展的重要组成部分，是副中心向外辐射的交通核心和门户枢纽，更是连接京津冀地区的桥头堡。

2 车站层数浅埋研究及站台立柱取消过程

地下铁路车站单方造价高、施工风险大，因此深入研究埋深控制条件，协调好各控制点与周边条件的关系，合理确定车站埋深，是本次方案优化的基础。控制车站埋深要把握好四个关键点：下穿北运河节点、上跨既有M6线节点、西咽喉区进站纵坡、东咽喉区间与文物关系。

2.1 原四层国铁车站埋深方案回顾

原方案为地下四层站，车站埋深-35m。下穿北运河节点采用盾构方案，满足河道防洪要求；下穿M6线3m，满足安全运营要求；西咽喉进站纵坡为12‰，满足铁路运营要求；东咽喉区间下穿路县古城遗址12.7～13.9m，满足文物保护要求。

2.2 三层国铁车站方案优化研究

鉴于原四层国铁车站方案枢纽整体规模较大，深基坑存在较大工程风险，业主组织对总体方案进行优化，重点是减少埋深、缩减规模、降低风险、节约投资。研究后采用深埋三层的调整方案，轨面标高较原四层方案提升2.7m，各层层高也有所增加。不但减少了工程投资、降低了风险，还大幅提升了枢纽内部空间效果。

2.3 轨道层立柱方案优化

副中心站原四层方案从B4到B1层高依次为8.7m、7m、7m、7m，考虑到结构与设备高度，吊顶下净高仅有4m，空间较为局促。优化后的三层方案从B3至B1层高依次为9m、7.8m、7.8m，对于提高枢纽空间净高、改善旅客候车品质提供了新的可能。设计重新审视了方案的限定条件，将站台立柱改为线间立柱，轴网跨度由14m调整为23m，柱间距变大使得内部空间更加宽敞，站台立柱的取消使得空间净高达到4.5m，大幅度提升了枢纽内部的空间品质。

3 基于优化埋深后的三层车站方案的设计思考

3.1 原四层方案布局

3.1.1 功能布局

原方案为地下四层站，铁路车场位于地下四层，车站客流组织采用上进上出模式，车站总面积416 084m2。其中B4层主要功能为站台层，B3层主要为城际车站的候车厅，B2层主要为进站厅，B1层定义为城市客厅（主要为旅行、服务、商业功能）。车站总体布局依然采用传统铁路客站中心对称的布局模式，候车厅层的开洞均质对称，各功能用房延用传统铁路客站设计思路，沿候车厅及开洞位置对称布置。

3.1.2 流线组织

在流线组织上，原四层方案采用传统铁路客站对称进站的组织模式，遵循“东进东出，西进西出”的简单逻辑。旅客乘坐公交车到达枢纽的东西两侧后，分别从客站东西两侧通过楼/扶梯进站。出站旅客从东西出站厅出站后，通过楼扶梯分别上至东西两侧的公交场站进行换乘。客站B1、B3层设有换乘轴，供旅客换乘地铁。

3.1.3 待优化问题

新媒体的出现分走了电视台一部分的收视和收入，使得“利益蛋糕”越变越小，地方电视台凭借原有的影响力无法维持原有收益，甚至还会缩小收益。因此，融媒体思维的出现使得受众再一次聚集在电视机前，电视台的地位被稳固，重新赢得广告投资商的青睐，从而影响广告商的投资策略，为地方电视台的收益增加提高可能性。

首先，平面布局采用居中对称的布局模式，乘坐地铁进站与换乘公交、小汽车出站的人流存在少量混行和一定程度的交叉。其次，平面布置上，快速进站厅距离地铁换乘轴较远，部分旅客换乘动线长。再次，候车厅开洞面积较大，开洞范围较分散，对结构不利。

3.2 三层深埋方案适应性调整的设计思路

3.2.1 对客流方向的重新审视

方案调整为地下三层后，通过科学的客流模拟，对枢纽内部客流来源、方向进行了梳理。模拟结果显示，进站旅客从西侧小汽车场、出租车场、公交车场换乘铁路的旅客约占比20%，从西南侧地铁换乘轴换乘铁路的旅客约占比58%，从东侧公交车场、小汽车场、出租车场换乘铁路的旅客约占比22%；出站旅客从西侧公交车场、小汽车场、出租车场换乘的旅客占比24%，从换乘轴换乘地铁的旅客约占比54%，从东侧车场换乘公交车、小汽车、出租车的旅客约占比22%。通过模拟结果辅助分析的同时，结合优化后的三层方案，对枢纽内部流线进行了重新组织，将车站西侧作为主要进出站的方向，西南侧连接地铁，占客流的54%；西侧换乘公交车、小汽车、出租车，占比24%。

1 区位关系

2 方案比选剖面示意图

3 原四层深埋方案：下穿北运河与既有M6，上坡进站（12‰）

4 调整方案：下穿北运河与既有M6，上坡进站（17‰）

5 调整方案：下穿北运河、上跨M6，下坡进站（12‰）

6 原四层方案剖面图

7 三层方案剖面图

8 原四层方案功能布局

9 三层方案枢纽流线组织图

10 进站客流模拟

11 出站客流模拟

12 候车方案对比

13 优化方案功能布局

3.2.2 对换乘流线的重新组织

原方案为中央候车方案，即候车厅布置在站房核心区的中央位置。根据最新的客流模拟结果，将中央候车方案调整为偏置候车方案，即候车厅布置在站房核心区的西侧。优化后地铁人流与公交、小汽车人流分流进站，不存在流线交叉，快速进站厅距离地铁换乘轴较近，快速换乘人流和候车人流分别在两个候车厅内，使用效率大幅提升。在换乘流线的设计方面，原方案的铁路与平谷线需要跨层换乘，流线较迂回。方案调整后，实现了铁路与地铁同在B2层便捷换乘的目的，极大提升了旅客的换乘体验。

3.2.3 对空间效果的重新设计

3.2.4 对既有玉带河大街的友好处理

原四层方案中，枢纽东侧玉带河大街压在国铁出站厅的正上方，将铁路核心区东侧分割为两部分。候车厅调整偏置方案后，铁路核心区移出玉带河大街投影范围。设计团队将公交车场布置在玉带河大街与铁路核心区之间的三角地带，巧妙地解决了公交车场布局的空间问题，使枢纽内部空间连贯完整，友好地处理了地面道路与地下空间的关系。

3.3 三层方案优势

（1）优化后的三层方案埋深减小2.7m，建筑面积减少了4.7万m2，纯候车室面积增加1倍，由原1.05万m2扩大至1.94万m2，不但大幅改善了候车厅的空间质量，还降低了工程风险、节省了工程造价。

（2）采用科学的客流模拟技术，同时参考以往的设计经验，理性地调整站房平面布局，成功地解决了原方案西侧进站流线的交叉问题，同时拉进了换乘轴与候车厅的距离，实现了旅客换乘体验的升级。

（3）在建筑开洞的处理上，既贯彻了阳光车站的美好初衷，又使地下空间结构受力更加合理，提升了空间效果。

4 结语

通过北京城市副中心综合交通枢纽设计方案的优化演进，体现了国内地下铁路枢纽在站城融合与枢纽一体化新要求下设计思路的不断成熟：1）着眼于方案周边的整体环境条件，科学确定开挖深度，在控制工程风险及造价的同时，合理调整空间层数与净高；2）通过计算机辅助模拟技术，分析调整枢纽核心区功能布局，改善换乘流线及空间效果；3）在整体空间效果的处理上，不仅坚持方案初期的设计概念，同时兼顾结构受力的合理性，达到真正的一体化设计。

相信随着雄安西站、深大城际站等一批以地下铁路客站为中心的新型地下综合交通枢纽的开发建设，地下综合交通枢纽在城市地下空间开发中的节点作用将被不断强化，从而实现城市地下空间的进一步整合和地下空间开发理论的完善。

注释

1 北京城市副中心站综合交通枢纽项目由北京市市政工程设计研究总院有限公司、中国铁路设计集团有限公司、中国建筑设计研究院有限公司及法国AREP 设计集团组成的联合体中标并进行设计工作。目前项目已进入初步设计阶段，文中涉及的设计内容均为总体方案阶段资料，最终方案以实际建设为准。

图片来源

所有图片均由项目设计联合体提供。