轨道交通车辆基地一体化综合利用设计探讨

高银鹰，李 瑶，周广浩，李宜芳

(1.北京市轨道交通建设管理有限公司，北京 100038；2.城市轨道交通全自动运行系统与安全监控北京市重点实验室，北京 100038；3.北京市轨道交通设计研究院有限公司，北京市轨道交通工程技术研究中心，北京 100068)

1 研究背景

1.1 社会背景

我国国民经济飞速发展大力推进城市化进程的加速，随着我国城市化进程的深入，城市规模不断扩张，城市人口高度集聚，全国各大中城市掀起了轨道交通建设的新一轮高潮.据统计，截至2020-12-31，全国共有44个城市开通运营城市轨道交通线路233条，运营里程7 545.5 km[1].以北京为例，截至到2021年底，轨道交通路网运营线路达24条，总里程突破700 km，增至727 km[2].

城市轨道交通在近几年间井喷式的发展建设带动了其沿线城市土地开发的急速发展，相应的轨道交通基础设施的数量也急剧增加[3].其中，轨道交通车辆基地的建设是轨道交通发展建设必不可少的一部分，各地轨道公司在保障轨道交通安全运营的前提下，积极规划设计.北京市在多年的车辆基地综合利用探索中，也积累了一定的规划设计经验，并取得了显著的经济收益，为土地集约化开发、节能城市，以及反哺轨道交通建设做出了一定的贡献[4].

1.2 社会效益与经济效益

1.2.1 社会效益

1)节约土地资源

轨道交通的快速、高效、大运量等优势，形成了极大的吸引效应，城市功能围绕轨道交通沿线紧密布置，促进了轨道交通沿线的高密度开发，即形成城市发展的TOD模式.轨道交通站点核心区域的土地价值升高，商业商务与公共设施的需求量增高，从而土地性质与功能布局按照经济价值规律重新分布，进行土地资源的优化配置[5].而轨道交通车辆基地的建设，占用大量城市土地资源，与用地需求及TOD的发展模式形成矛盾；城市土地资源是有限的、不可再生的，随着城市的发展建设，土地资源日益紧缺，急需寻找一种可持续的集约利用的方式.对轨道交通用地的综合利用，尤其是车辆基地上盖综合利用，可充分挖掘车辆基地用地的潜力，很好地提高对周边用地功能的综合利用效率，可以形成新的空间增长极核、推动城市功能的提升[6].

2)减小交通阻断

地铁车辆基地占地面积较大，一般长度约1 km.出于功能与生产安全的考虑，车辆基地多为封闭式管理，不允许有城市道路穿越场区管理范围.从城市交通角度看，城市道路规划主张小街区、密路网的道路组织形式，而占地庞大的车辆基地对城市道路交通形成了严重的阻断，不利于车辆基地周边的交通通行与城市发展.随着城市的不断扩张与发展，车辆基地对城市交通的阻碍作用日益凸显.对车辆基地进行综合利用，将其与城市交通网络进行有机融合，通过上跨或下穿道路对城市道路系统进行完善，可有效解决对城市交通的割裂问题.

3)消解空间割裂

未进行上盖综合利用的地铁车辆基地多为厂房建筑，形象单一，形态简陋，与周围城市环境及功能很难有较好的融合，对城市的整体空间形态造成割裂.对车辆基地上盖综合利用，将车辆基地与上盖开发功能进行整体的规划设计，隐藏盖下厂房建筑，整体立面及城市肌理的设计与周边城市风貌相融合；上盖综合利用的功能与周边区域相结合，定位协调一致，弥补区域缺失；车辆基地及其周边区域进行整体的立体景观设计，包括设置下沉广场、商业中庭，与相邻地铁站站厅结合使用，提升慢行空间品质.因此，车辆基地的上盖综合利用可通过种种手法来塑造良好的城市的空间形态.

1.2.2 经济效益

车辆基地的综合开发利用，在满足车辆基地使用功能的前提下，可充分利用轨道交通的优势资源，以地铁客流的集聚性辐射周边区域，对车辆基地上盖进行商业、酒店、住宅等多种功能开发，充分激发该区域的商业潜力，提升其经济价值，并利用轨道交通车辆基地综合开发的经济收益反哺轨道交通建设[7].以轨道交通的的优势资源带动城市的经济与活力，通过其上盖的物业开发有效返还轨道交通运营与建设，形成轨道交通与城市建设的良性互动，带动轨道交通建设运营的可持续发展.

1.3 政策引导

为了推进轨道交通的可持续发展，解决轨道交通建设与运营面临的财政压力，2012年国务院出台了《国务院关于城市优先发展公共交通的指导意见》(国发[2012]64号)，提出加强公共交通用地综合开发.2014年国土资源部出台《国土资源部关于推进土地节约集约利用的指导意见》(国土资发[2014]119号)中建议提高土地利用强度并鼓励土地的综合利用.随后，以一二线城市为主的地方城市均开展轨道交通用地的综合利用的尝试，并出台相应的实施细则与办法，以解决开发过程中遇到的问题.2018北京市政府办公厅印发了《关于加强轨道交通场站与周边用地一体化规划建设的意见》(京政办[2018]43号)，文件要求“加强轨道交通场站与周边用地一体化规划建设，促进轨道交通设施与城市功能有机融合，进一步提高轨道交通规划建设水平与运营服务质量”.轨道交通站点及车辆基地的综合利用被提升到了新的高度.

为响应国家以及北京市政府关于轨道交通场站综合利用的政策要求，北京既有的37个车辆基地(含在建)中已经有13个实施盖上综合利用，分别为四惠车辆段(1号线)、平西府车辆段(8号线)、郭公庄车辆段(9号线)、五路停车场(10号线)、北安河车辆段(16号线)、焦化厂车辆段(7号线)、东小营车辆段(6号线)、张家湾车辆段(7号线)、磁各庄车辆段(新机场线)、新宫车辆段(19号线在建)、东坝车辆段(3、12号线在建)，歇甲村车辆段(17号线在建)，次渠停车场(17号线在建)，是目前全国开发量较多的城市之一.

2 车辆基地综合利用规划设计关键问题与解决思路

2.1 上盖交通问题

车辆基地综合利用项目的特点是把物业建在车辆基地用房的屋盖上，因此盖上物业的交通问题实际是主要解决竖向交通的问题，包括竖向交通设施的设置、竖向交通流线的组织.

2.1.1 出入口

1)机动车出入口

上盖综合利用与车辆基地各自交通系统应相互独立，互不干扰，出入口应分开设置，分别接入城市道路，并宜保持一定距离，便于分别管理，避免相互干扰.与周边城市道路衔接的综合利用机动车出入口数量应根据机动车高峰小时出行量进行匡算，每个区域应至少保证2个出入口，并在不同方向均衡布置[8].

图1 机动车出入口及流线设置

2)人行出入口

车辆基地的上盖平台因高于城市的地面标高，应处理好盖上慢行体系与城市空间的交通联系，同时应注重加强与临近地铁站的交通接驳.应在合理的位置设置垂直交通设施，如台阶、坡道、垂梯、扶梯等；并通过一系列空间处理手法，如下沉广场、连廊、天桥、平台等打造连续的慢行体系，形成盖上空间与城市地坪的有效链接，并注重无障碍设施的设置.

主要人行出入口应靠近轨道交通站点或公交站点，连接站点与综合利用之间的道路宜设置风雨连廊等防护设施.次要人行出入口宜于周边城市开放的景观慢行系统对接，纳入到城市慢行体系内.

图2 人行出入口及流线设置

连接盖上地坪的人行出入口与紧急疏散口总量按照盖上地坪面积计算，不应少于1个/5万m2设置，且不少2个.人行出入口需配备无障碍设施，分别设置于盖上地坪不同方向的边缘.鼓励设置多个人行出入口，宜区分主次，主要人行出入口应设置于去往目的点(如轨道站点、功能建筑等)最直接的流线上[8].

2.1.2 市政上跨路

在含有上跨路的车辆基地综合利用项目中，上跨路宜设置一条多功能车道，以满足盖上机动车高峰时段进出小汽车库的缓冲需求.

2.1.3 综合利用坡道

1)坡道数量

转换层小汽车库视为一般建筑的车库，车库的防火分区、建筑布局、出入口与车道数量及形式等，应当按照《车库建筑设计规范》JGJ 100—2015的要求进行设计，并符合国家与地方的相应设计规范与标准.

2)坡道布置

坡道应均匀布置在大库周围，满足各个方向出入车辆基地的需求；应尽量避开商业界面，如确避不开可利用坡道下空间组织商业布局且结构一体化设计.①坡道形式：可根据大库边缘用地条件灵活选择直线坡道、曲线坡道和直线与曲线组合坡道的坡道形式，在条件允许的情况下，尽可能优先选用直线坡道.并应在坡道出入口明显位置设置限高与限重标识，确保各类车辆在坡道上行驶时车辆与设施的安全[8].②坡道坡度：因盖上坡道要兼备消防车道功能，坡度宜≤8%，大库北侧或背阴方向的坡道宜采用6%坡道，如条件不能满足，应注意道路除雪.③坡道绿化：盖上坡道采用包容性设计，绿化设施带后期可灵活拓展为车道，增加原有通道宽度，使原有单向通道调整为双向通行.

2.1.4 垂直交通核

与市政道路衔接的交通核宜分别设置于盖上地坪不同方向的边缘，并根据高峰小时出行人流量匡算交通核数量.与咽喉区衔接的交通核宜与地块配套设施一体化设计.

交通核分为单功能交通核与多功能交通核.

单功能交通核包含电梯、扶梯、坡道、楼梯等单纯交通设施.

多功能交通核除交通设施外，还配备洗手间、饮水点、快递柜、便利店等其他配套功能.

2.1.5 机动车交通流线与停车

1)消防流线与消防扑救面

车辆基地上盖的地坪视为上盖综合开发物业的地面地坪，消防道路与扑救面设置应当按照国家现行规范《建筑设计防火规范》GB 50016—2014》执行.每个独立地块应有不少于2条消防车道连接市政道路与盖上地坪，消防车道应能满足消防车的通行需求.消防车道可与通往转换层汽车库的汽车坡道共用.

2)私家机动车流线与停车

业主机动车停泊主要集中在转换层小汽车库内，大部分属于固定停车位，故业主停车区域与住宅楼座距离应尽量缩短；私家车流线与外部车辆流线宜分区设置.

3)公共机动车流线与临时停车

外来小汽车：转换层小汽车库在场地允许的前提下宜设置单独的外来车辆临时停泊区及公共开放车道，方便网约车、出租车、访客等的停车及上下客需求；如小汽车库场地不允许，需在主要出入口附近设置单独的落客等客停泊区.特殊车辆(包含救护车、消防车、货运、垃圾车等)，可通过坡道直接进入盖上地坪消防道路系统，但盖上地坪不设置特殊车辆停车位，特殊车辆不能做长时间停留.

2.1.6 盖上地坪慢行系统

1)慢行游步道：结合盖上下的平地景观、立体景观(台地景观)系统设置慢行游步道，游步道分为地面与空中2种，空中游步道主要解决落地区与盖上地坪上下的交通问题、慢行系统含步行与自行车道，其中自行车道坡度宜≤2.5%.

2)电动自行车道:坡道不宜与机动车道混用，宜分开设置，坡道应满足≤5%的坡度；电动自行车停车区设置在转换层、盖上地坪层时，需提供专门的坡道，以满足电动自行车上下需求.

2.2 咽喉区开发问题

咽喉区是车辆进出车库，形成一个咽喉状的区域，被定义为无人区.

2.2.1 咽喉区开发的制约因素

1)不规则柱网：因咽喉区多为曲线线路，如果进行盖上开发，柱网沿线路成不规则布置.盖上开发的建筑柱网与咽喉区柱网成为两套柱网，对建筑结构布置有较高要求.

2)环境影响：由于咽喉区内轨道一般为碎石道床，车辆进出的速度也相对较快，产生的噪音和振动很大，影响盖上建筑的环境质量.

2.2.2 咽喉区开发的发展趋势

1)由于不规则柱网的限制，一般情况下仅在咽喉区上开发多层建筑.

2)随着减振技术的不断推进，轨道减振措施有了大幅度的提升，可采用减振扣件、减振垫以及可动心轨等技术措施.

3)随着城市土地资源的日益紧缺，车辆基地的盖上开发价值愈发凸显，咽喉区开发成为必然趋势.

2.3 车辆基地跨线布置问题

未做开发的车辆基地停车列检库和检修库普遍采用钢结构厂房，跨线布置一般为多线共跨，跨距超过21 m.综合利用的列检库和检修库常规布置方式如下：

2.3.1 停车列检库跨线布置

综合利用后，需要同时兼顾盖上综合承载的需求和盖下工艺布置及运维需求，因此停车列检库的跨线布置需重新考量.

1)停车列检库占地规模较大，单体形状规整，标高统一，柱网排布均匀，其上盖较适宜进行开发物业的建设.对其上盖进行综合利用后，其柱网跨度的布置，需综合考虑盖下厂房大空间的要求及承担盖上综合利用建筑整体荷载的需求；并需要根据盖上开发的结构形式、空间布局以及转换结构的选型，合理确定盖下厂房的柱网跨度.

2)采用全自动驾驶模式后，停车列检库属于全自动驾驶区域，为了保证停车列检库作业人员的安全，须设置必要的全自动驾驶安全防护分区，分区之间采用必要的物理隔离措施.全自动驾驶模式的工况下，列检库作业组织模式一般为：待一个全自动防护分区车辆全部入库后，启动全自动驾驶防护开关(SPKS)打开防护模式，组织人员入库进行作业，作业全部完成后恢复全自动驾驶，车辆方可实现全自动出入库.从利于车辆检修作业组织和出入库灵活性的角度考虑，单个防护分区所辖股道数越少越利于车辆检修作业组织和出入库作业.但是由于全自动防护分区间需要采取必要的物理隔离措施，车体距离墙柱等设施的距离必须满足规范规定的距离，设置防护分区后势必增加线间距，增加跨距.

综合考虑一体化承载需求、全自动驾驶防护分区需求及综合利用跨距的要求，停车列检库宜优先采取1跨2线的布置方式，每跨作为1个防护分区，物理隔离措施可沿立柱纵向敷设在柱间，无需增加线间距，最大化利用横向空间，降低土建规模.

2.3.2 检修库跨线布置

为满足车辆临修及架修需要，检修库内布置有临修线、架修线，架临修作业需要对车辆部件进行拆卸、吊运、安装，需要设置起重机、临修、架修库跨距受车辆宽度、作业净空需求、运输通道净宽、起重机吊装盲区和结构立柱宽度限制.如图3所示，设置1跨1线和1跨2线跨距净空分别为11.5 m和18.4 m，1跨1线的设计方案比1跨2线的设计方案宽度上整体增加4.6 m+立柱宽度，采用1跨2线方案更利于节约用地，但同时需结合上盖综合利用盖上单体排布综合考虑选择布置方案.

图3 临修及架修剖面示意图

对于盖上住宅单体平行于库区线路布置的项目，由于住宅进深的要求限制跨距净宽不能过宽，因此，1跨1线上方适合布置住宅单体，1跨2线跨度净宽过大，上方不利于布置住宅单体.因此在联合检修库整体布局时，一般结合盖上住宅单体位置布局，组合采用1跨1线与1跨2线的布置方案.

图4 盖上住宅单体平行于库区线路布置示意图

对于盖上住宅单体垂直于库区线路布置的项目中，上盖住宅进深不受检修库跨距净宽限制，要求上盖住宅的面宽需与库下跨距净宽相匹配.

图5 盖上住宅单体垂直于库区线路布置示意图

3 结束语

在研究车辆基地盖上综合利用建设模式的过程中，全国各地城市已经有大量案例证明，单一的建设模式已经满足不了当下的城市发展的需求，盖上综合利用是适合轨道交通发展和城市更新的有效方法[8]，集约化、立体化、复合功能的车辆基地上盖综合利用是轨道交通站场综合利用的发展方向.建立起大型智能化、生态、综合社区，拥有便捷的公共交通接驳和适宜的慢行系统环境，为人们提供生活、工作、休憩、娱乐等多功能物业业态，削弱对小汽车的依赖，减少通勤时间，创建TOD生活方式，提升城市居民幸福感和宜居感.是未来开发轨道交通车辆基地的目标.