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站城一体化视角下城市轨道交通接轨车站方案优化研究

2024-01-16叶芃杉

交通科技与管理 2023年24期
关键词:城市轨道交通

叶芃杉

摘要 结合广州市轨道交通五号线东延段工程接轨车站庙头路站的车站设置方案,从行车功能、线路条件、运营维护、工程规模、实施难度等方面进行分析研究,进而对五号线接轨站及前后区间方案综合比选,提出合理的接轨车站方案。同时,结合车站的综合开发条件,对线站位方案进行优化,并借鉴“节点-场所”模型分类中综合开发站点特征,在城市轨道交通线路设计的视角下,总结城市功能组团邻里中心站点规划设计的要点。

关键词 城市轨道交通;线路优化;接轨车站;综合开发

中图分类号 U239.5文献标识码 A文章编号 2096-8949(2023)24-0034-04

0 引言

随着城市国土空间规划的升级和宏观政策的调整,城市轨道交通由高速发展向高质量发展转型。为增强轨道交通线路对远期客流的适应能力及灵活性,预留线路延伸条件常被作为匹配城市发展进程、节约工程投资的有效途径之一[1]。广州市轨道交通五号线位于城市东西向主客流廊道上,建成后将对带动沿线城市发展、快速联系沿线组团产业链发挥重要作用。为促进城市“东进”战略的落地,实现黄埔开发区与中心城区快速联系,有必要进一步延伸既有五号线,强化轨道交通骨干线路的引领作用。五号线东延段是既有五号线的延伸,建成后将贯通运营,实现黄埔开发区与中心城区快速联系,可以进一步优化既有五号线工程作为广州中心城区的骨干交通线路的作用,进一步发挥中心城区的辐射及聚合作用,引导城市功能向外围组团疏解。因此,在既有五号线客流及行车组织压力较大的背景下,该项目设计过程中除了关注工程投资及实施性外,应重点关注行车功能与系统能力的保证。

1 项目概况

广州市城市轨道交通五号线东延段是广州都市圈轨道交通线网的重要组成部分,并纳入国家发改委2017年批复的《广州市城市轨道交通第三期建设规划(2017—2023年)》(发改基础〔2017〕498号)。该项目位于黄埔区,途经文船生活区、庙头村、夏园村、黄埔开发区西区。五号线东延段工程(文冲—黄埔客运港)全长约9.8 km,共设车站6座(不含文冲),其中换乘站2座,分别为夏园站、黄埔客运港站。全线最大站间距2.6 km,最小站间距1.3 km,平均站间距1.7 km,均为地下线敷设方式,采用6节编组L型车,最大运行速度90 km/h。五号线东延段工程新建停车场1座,位于双岗站地块内(车站北侧),接轨庙头路站;延伸段设主变电站1座,土建部分已由十三号线一期工程同期建设,为五号线东延段供电预留条件[2]。

该文结合延伸线接轨站周边规划、地形地貌、控制性建构筑物等因素,依托广州市五号线东延段项目设计,对庙头路站接轨方案进行深入研究并提出优化设计方案。

2 车站接轨方案优化研究

2.1 车站周边概况

庙头路站位于黄埔东路北侧,龙头路西侧,庙头路东侧的地块内,沿地块对角布置。车站为地下两层车站,也是五号线东延段出入段线接轨车站。地块内黄埔化工改造区,已完成拆迁及土壤恢复。站点北侧为山体与黄埔同仁学校,站点南侧为既有十三号线、黄埔东路与庙头村;同时,该站点有上盖物业综合开发的需求。因此,需要结合车站周边控制点,对车站功能性、经济性与实施性进行比选。

2.2 接轨车站配线形式

结合目前既有线的岛式车站配线运营实际情况,庙头路站的接轨配线形式主要有以下三类:站前两条渡线接轨、站前四条渡线接轨和八字线接轨。各个方案配线的主要功能及区别详见表1。

综合考虑,庙头路接轨配线形式重点在方案一站前双线接轨与方案二站前四线接轨两种之间进一步综合比选研究。

2.3 接轨方案简介

(1)方案一:站前四线形式接轨方案,如图1所示。该方案中庙头路站采用岛式接轨车站形式,车站站前设置交叉渡线及出入段线,出入段线与正线区间立体交叉后接入双岗停车场,同时于车站出入段线远端设置两条单渡线连接出入段线及正线。

方案优点:该方案下,庙头路站的行车配线功能较为完备,可以实现庙头路站的双向收发车功能,强化五号线延伸段运营组织能力。同时,出入段线设置单渡线连接正线,有利于既有段延伸后文冲至黄埔客运港区间在故障情况下的行车组织。

方案缺点:受车站远端两条单渡线影响,车站整体土建规模较大,正线与出入段线并行段较长。同时,受场地周边控制因素及车站配线形式的影响,车站布置角度受到限制,将导致车站前后区间设置小半径限速曲线,区间线路增长、区间运行时间增加,工程投资规模增大。

(2)方案二:站前双线形式接轨方案,如图2所示。该方案中,庙头路站采用岛式接轨车站形式,车站站前设置交叉渡线及出入段线,车站远端未设置单渡线连接出入段线及正线,出入段线与正线完成立体交叉接入双岗停车场。

方案优点:该方案下,庙头路站的行车配线简单,出入段线与正线并行段短,车站整体土建工程规模较小。同时,车站远端不受单渡线的影响,站位摆放角度调整空间较大,区间线路条件得到改善,区间线路较短、区间运行时间较少,工程投资规模较小。

方案缺点:由于车站配线简化,该接轨车站方案下仅能实现车辆段与正线单向收发车,车场向文冲方向发车需要在庙头路站站台进行换端作业,对正线行车有一定影响。同时,取消车站远端单渡线对救援工况下的行车组织功能有所削弱。

2.4 方案优化思路

轨道交通线站位方案优化的过程中,应尽量保证整体功能不受削弱。方案一与方案二的主要区别在于是否能实现停车场的双向发车,以及故障救援工况下文冲至庙头路区段救援的效率。若取消出入场线的两条渡线,则需要救援列车推送故障车至保盈大道站折返后换端回场,救援时间相对稍长,行车功能上有所削弱。从接轨车站功能上比较,方案一优于方案二。

同时,由于接轨车站小里程端地势位于山体下方,车站明挖施工土方开挖量较大。同时,站址周边还存在高压电力管线、高速公路桥桩等多个控制性建构筑物,车站有效站台部分位于已出让地块,需与地块开发方案同步考虑实施。考虑方案一中车站远端两根单渡線对土建规模的影响,在充分调查周边控制性建构筑物、场地条件的基础上,拟对车站方案一进行站位旋转,并结合前后区间进行优化调整,如图3所示。

2.5 方案综合比选

经推导优化,梳理出各方案的主要特点,综合比较详见表2。

该工程为广州轨道交通五号线延伸段,五号线既有线作为广州东西向轨道交通干线,线路途经大量商业、居住组团及CBD,承担了大量商务通勤客流,全线单日最大客流量位于全国地铁线路前列。因此,延伸段进行方案比选时应重点关注行车功能及线路条件,为后续运营维护创造有利条件。方案一的行车功能较为完备,能够实现运营期的双向收发车,方案二仅能实现单向收发车,根据运行图铺画,线路远期早高峰上线列车数量大,运营压力较大。而在故障工况下,方案二无法通过出入场线返回车场,救援距离将增加。上述救援工况为优先考虑救援功能的前提下进行模拟。既有文冲站为小交路折返站,若在不影响折返功能的前提下,高峰小时的故障救援无法占用文冲存车线,影响范围将更大。考虑方案一的主要问题在于远端单渡线设置带来线路条件的受限及工程量的增加,因此结合车站周边控制点对方案一进行调整,优化后的方案一对比方案二,行车功能更加完备,线路条件及工程实施性均得以改善,故将优化后的方案一作为推荐方案。

3 車站综合开发

3.1 “节点-场所”模型分类

近年来,日本“站城一体化”的理念输出,催生了城市轨道交通发展的新模式,即将车站空间与城市开发建设合而为一的开发形式,通过车站空间与城市空间的融合,构建全新的城市空间。在高质量发展城市轨道交通的时代背景下,如何引导优质公共资源向轨道站点周边布局,吸引人口和产业向轨道站点周边集聚,已成为城市轨道交通规划建设的必答题。

贝托里尼(Bertolini)将轨道站点地区在城市中的作用总结为“节点-场所”模型[3-4],并根据不同站点类型的轨道交通站点与不同层级公共中心间的平衡关系,对综合开发的站点进行分类,形成城市中心站、地区中心站、街道(社区)中心站和邻里中心站(普通站)四个类目,详见图4。通过这种兼顾车站功能与场所功能的分类,旨在明确不同站点的规划标准,从而强化城市轨道交通系统与城市空间结构的耦合作用,更好地实现城市整体空间能效的提升[5]。

3.2 案例分析

以庙头路站为例,该站点在“节点-场所”模型分类体系中属于典型的邻里中心站。车站周边用地结构以居住用地为主,其次为公共设施及商业用地,开发强度随着地铁车站的距离增大呈下降趋势,应尽量采用整体开发,一次性形成TOD核心的开发策略。同时,站点周边接驳以社区巴士、出租车、私家车为主。由于车站主体及附属均位于枢纽综合体红线范围内,涉及多个地块与内部道路,详见图5。水平关系上以地铁工程侧墙外边线为界,垂直关系上以地铁顶板(含板)为界,参考进行车站及地块综合开发设计时应注意以下原则:

(1)综合规划:在城市轨道交通车站与物业同步开发的过程中,需要进行综合规划,统筹考虑车站和物业的功能、布局、交通组织等问题。尤其是对于外围组团的邻里中心站,轨道交通的建设时序往往先于地块开发,在线站位方案设计的阶段更应注重与地块开发的联动,集约、高效利用地块,促进轨道站点功能与土地价值的整合提升。

(2)合理衔接:车站和上盖物业的设计需要充分考虑彼此的需求和特点,如车站出入口的位置、通道的宽度、站厅层的高度等须结合物业方案同步调整,而物业的设计也需要考虑车站的换乘需求和客流特点,匹配双方的使用功能。同时,还应重点考虑车站与周边公共服务设施的便捷衔接,如出入口附近社区巴士点、共享单车点、P&R场地的设置等。

(3)安全可靠:设计时需考虑结构与消防设计的合理性和安全性,结构上应关注荷载分配、结构形式、抗震性能等,以确保车站和物业的安全性和稳定性;消防上应关注如防火分区、消防设施、安全出口等,以满足消防法规的要求。

(4)环境保护:上盖物业的业态多数常为居住或商业,因此需关注噪声、振动等的要求,如噪声控制、振动控制、空气品质等,在线路设计中应留意小半径与大坡度可能带来运营时的波磨效应,通过线路条件优化及轨道减振措施,减少对周围环境和居民的影响,保证轨道交通实施性与土地开发价值的平衡。

(5)时序匹配:车站与上盖物业的建设时序需要合理安排,尽量推动两者同步设计、同步建设、相互协调,减少建设过程中的相互影响和干扰。如无法做到整体开发,则应以近远期统筹的视角,建立基于轨道交通不同圈层的用地储备和开发策略。

在城市化进程由增量转为存量的“下半场”,积极探索轨道交通地上地下空间综合开发利用是必然的趋势。轨道交通建设中对站点及周边土地利用的高效化、集约化,使其开发和经营收益反哺轨道交通建设和运营,是实现轨道交通全生命周期可持续发展的重要途径。

4 结论

该文从城市轨道交通接轨车站方案的设计优化实例出发,结合车站功能、线路条件、配线形式、工程实施、运营维护等方面综合比选,确定了五号线东延段工程接轨车站的线站位方案。结合地形及控制性建构筑物的情况对方案进行优化,可实现保证功能、节省投资、便于运营的目的。同时,总结了车站与上盖物业开发的设计过程中应关注的问题。线站位方案优化是城市轨道交通线路设计中的重要内容,还有待结合工程实践不断深入研究、总结归纳,以实现更高效、更便捷、更环保的轨道交通服务,为城市的可持续发展提供保障。

参考文献

[1]王仲林. 城市轨道交通线路起终点及延伸问题研究[J]. 交通标准化, 2012(4): 117-120.

[2]广州地铁设计研究院股份有限公司. 广州市轨道交通五号线东延段工程(文冲-黄埔客运港)[Z]. 广州:广州地铁设计研究院股份有限公司, 2018.

[3]Bertolini L. Nodes and Places: Complexities of Railway Station Redevelopment[J]. European Planning Studies, 1996(3): 331-345.

[4]Bertolini, L. Spatial Development Patterns and Public Transport: The Application of an Analytical Model in the Netherlands[J]. Planning Practice & Research, 1999(2): 199-210.

[5]任利剑, 运迎霞, 权海源. 基于“节点-场所模型”的城市轨道站点类型及其特征研究——新加坡的实证分析与经验启示[J]. 国际城市规划, 2016(1): 109-116.

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