李虎，褚冬竹，張虹云（重慶市設計院，重慶　40005；重慶大學　建筑城規(guī)學院，重慶　400030）

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基于步行接駁效率的軌道交通站點改擴建方式與效果預測
——以重慶軌道交通三號線觀音橋站為例

李虎1，褚冬竹2，張虹云2
（1重慶市設計院，重慶400015；2重慶大學建筑城規(guī)學院，重慶400030）

摘要：由于軌道交通具有運量大、速度快、安全、準時、保護環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點，因此國內(nèi)城市軌道交通的發(fā)展呈上升趨勢。但同時也暴露了在設計初期對人流量預估不足等問題，導致軌道交通站體本身容量不足，人的通行時間增加，嚴重降低了使用者的步行接駁效率。因此，不少站體在建成后幾年內(nèi)不得不進行改擴建。該文以重慶市觀音橋站為例，調研站點各個出入口的人流量現(xiàn)狀，結合軌道交通影響域步行行為特征和空間類型，分析不同使用背景下的站體改擴建方式。最后運用行人仿真軟件對其改擴建方案進行驗證，并提出更有效解決方案［1］。

關鍵詞：城市軌道交通；站點改擴建；步行接駁；效率

褚冬竹（1975-），男，四川綿竹人，博士，教授，主要從事建筑設計。

張虹云（1981-），女，重慶人，大學本科，工程師，主要從事建筑設計。

基金論文：該論文為國家自然科學基金資助項目（項目編號：51478055）論文之一。

重慶主城區(qū)由于其地理條件復雜，非機動車出行所占的比例很小，因而居民出行主要以機動車和步行為主。通過與國內(nèi)其他發(fā)達城市主要出行方式的比較（圖1），可以看出步行交通是重慶城市居民主要的出行方式。然而，目前的城市規(guī)劃指導思想還是注重車行交通，導致步行空間被壓縮，城市中人們與軌道交通之間的步行接駁未得到足夠重視。

圖1　國內(nèi)部分城市主要出行方式比較（2008年）

伴隨著國內(nèi)城市軌道交通建設的不斷深入，一些站點由于前期策劃、調研論證與地理條件的限制，相繼出現(xiàn)了站點不能滿足日益增長的人流量的狀況。因此，一些站點亟需改擴建。

1　軌道交通站點內(nèi)步行接駁

兩種及以上交通方式的相互轉換銜接過程，或同一種交通方式的不同線路間的換乘均可稱為“接駁”［2］。

與城市軌道交通聯(lián)系的步行接駁是一個空間與行為相結合的概念。城市中步行空間包括城市層面的步行系統(tǒng)、中觀層次的步行帶、步行道和步行廣場等，以及微觀層次的建筑步行通道與廊道等。而步行行為則包括在步行空間中發(fā)生的通過性步行行為與非通過性步行行為的總和。因此這里的步行接駁，即在上述步行空間中與地鐵站點出入口相聯(lián)系的相關行為總和（圖2）。

圖2　步行影響域內(nèi)不同行為需求圖片來源：筆者自繪

進站乘車步行行為活動：對城市軌道交通站點的調研后發(fā)現(xiàn)，乘客進站乘車步行活動基本行為流程為：進站→購票（自動售票機/售票窗口）→安檢→刷卡進入→進入候車廳→上車（圖3）。

到達出站步行行為活動：乘客到達出站的步行活動流程相對進站乘車比較簡單：下車→出候車廳→刷卡出付費區(qū)→選擇出入口出站（圖4）。

圖3　進站乘車步行行為活動流程圖圖片來源：筆者自繪

圖4　到達出站步行行為活動流程圖圖片來源：筆者自繪

2　步行接駁效率與站體空間關系

2.1站點步行接駁效率內(nèi)涵

在對軌道交通使用者的問卷調研中發(fā)現(xiàn)，使用者在步行過程中的一系列心理需求，如效率、安全、舒適和愉悅等，在進入站點出入口到上下車廂這段時間中，效率是使用者最為關心的一項指標。根據(jù)其功能定位，軌道交通站點步行接駁效率實際是以最短的接駁時間能提供更大的客流，即提高站點步行接駁效率。

軌道交通站點步行接駁效率就個體來說，研究的是每位乘客從進入軌道交通站體進站口，到進入車廂這一過程中所花費的時長，而這一過程中因乘客的職業(yè)、性別、年齡、出行時間限制、乘坐動機等差異，其在站體內(nèi)的步行接駁效率也有比較大的差異；而就整個站體的接駁效率來說，忽略少數(shù)人的差異性，而研究大部分乘客的步行行為規(guī)律，主要掌握大多數(shù)人在這一過程中必要性行為給步行接駁效率帶來的影響，進而研究軌道交通站體與之相適應的站體空間（圖5）。

2.2空間與效率關聯(lián)因素分析

圖5　各要點間關系圖片來源：筆者自繪

軌道交通影響下的行人步行接駁效率作為一個基本的研究點，其又可以理解為在單位時間內(nèi)通過的人數(shù)總量，即：接駁效率×單位時間=通行人數(shù)總量。在站體層面的通行人數(shù)總量可以表示為站體能容量人數(shù)（站體面積S與成人平均所占面積S1的比），而通行所用時間為使用者從地鐵口到車廂的距離L與步行速度V的比值。據(jù)此，步行接駁效率可表示為公式：

η=S·V/S1·L

其中：S為軌道交通站體面積；V為成人平均行走速度；S1為行人動態(tài)空間面積；L為軌道交通出入口到車廂的距離。

若忽略行人行走速度V和行人動態(tài)空間面積S1的差異性，站體距離L越短，其所用時間T就越少；其次就是增大S值。而要共同達到這個目的，增大站體的非付費區(qū)和候車廳面積，是提高使用者步行接駁效率η的有效方法。因此，在站體不能滿足使用需求的情況下，通常的做法就是站體擴容。

站體擴容（即站體改擴建）在增大站廳面積方面能對步行接駁效率起到提升作用，而同時也增加了步行距離L。因而在軌道交通站體的改擴建中應合理規(guī)劃出入口位置，盡量縮短其到候車廳的距離。擴大站體面積S的同時，也能提高乘客在站體內(nèi)的步行速度V，而使站體不至擁堵。此外，站體的擴容能同時兼顧其商業(yè)功能。

3　軌道交通站點改擴建模式

由于國內(nèi)軌道交通大多數(shù)處于起步階段，需要改擴建的畢竟在少數(shù)。而由于站體設計初期對人流量的預估不足、土地性質變更、規(guī)劃把控不到位等原因，會使得一些站體在與城市的銜接上出現(xiàn)不可逆的問題，如站體的使用效率低下、使用者在使用過程中產(chǎn)生各種困惑、與周邊公共交通接駁不暢等。

就現(xiàn)有的資料來說，軌道交通站體的擴容基本上分為兩種情況，一種是基于軌道交通換乘的擴容，另一種是站體本身的擴容。而基于軌道交通換乘的擴容作為一種主動式的擴容機制，其誘因與站點本身的改擴建有區(qū)別，因此，本文主要研究后者。概括起來被動擴容有以下幾種模式（圖6）。

圖6　站體改擴建的主要三種模式圖片來源：筆者自繪

3.1側向式

站體側向式（a）的改擴建是目前最常用的一種方法，它適用于現(xiàn)有站體兩側用地比較寬裕的情況和并行軌道線路換乘站的擴建。這種擴建一般是將站廳層整體往站臺一側外擴，從而達到增加站廳層容量的作用，而由于軌道的運行已經(jīng)定型，如果是將候車層也外擴，則只能滿足一個方向的擴容，另一個方向的候車層并未擴大，這也是這種模式的局限性。目前，上海地鐵1號線漕寶路站、上海地鐵5號線和1號線換乘站都是采用的這種模式。

3.2縱向式

縱向式（b）改擴建目前最好的實例就是重慶市觀音橋站的改擴建。其特點是站體兩側的地下空間狹窄，無法向兩側擴建，因此只能將站體空間向縱向延伸。這種方式與側向式不同之處在于，軌道線路可以通過增加車廂數(shù)的方式來滿足加長的候車空間，同樣也能增加運能。

3.3換乘通道式

在某些已建成的換乘站，兩條線路之間的換乘都是通道連接，而對于日益增加的客流，單一的通道已經(jīng)不能滿足急速增加的人流，導致通道成了換乘的瓶頸。因此，這類站體在改擴建時首選對換乘通道（c）的改建，將單一的通道擴建成廳或是多個通道。目前，這類實踐有上海人民廣場“大三角”換乘大廳和即將動工的重慶牛角沱站換乘通道改擴建工程［6-7］。

4　實例——重慶軌道交通三號線觀音橋站［3］

4.1流量確定

觀音橋商圈作為重慶主城區(qū)五大商圈之一，承載了大量的人流與換乘壓力，此次軌道觀音橋站的各個出入口人流量的確定成為了研究其改擴建基礎工作。

軌道觀音橋站前廣場通過性活動路線（步行接駁路線），廣場各個方向進入地鐵站主要通過5條路徑，為地鐵站出入口與廣場6個出入口之間的連線。而作者此次調研的對象也僅為通過性活動的人群，而忽略與本文研究關系較少的停留性活動的人群［4］。

表1表2為觀音橋地鐵站前廣場通過性活動各路徑人流量統(tǒng)計結果，我們在人流量統(tǒng)計時選取了各個通行路徑相關的3個橫斷面，調研中以到觀音橋站的地鐵班次為單位統(tǒng)計出站人數(shù)（人/次）；統(tǒng)計30min進站總人數(shù)除以總時間，以分鐘為單位（人/min）統(tǒng)計進站的人流量分布。每個橫斷面均為作者多次測量求平均值所得［5-6］。

表1　站前廣場通過性活動各路徑人流量統(tǒng)計

4.2數(shù)據(jù)分析

將不同時間段的廣場通過性活動人流量分析圖進行關聯(lián)分析后發(fā)現(xiàn)，由于地鐵3號出入口臨近步行街的主要通道和兩個主要的商場，加上未來國際也位于站體北側，因此3號口不論在非工作日還是工作日下班高峰，其人流量在三個出入口都是最大的。2號口離3號口過近，也產(chǎn)生了很大的人流量。而1號口作為前區(qū)廣場面積最大的一個出入口，無論在非工作日還是工作日下班高峰，都只有較少的人流量，究其原因還是1號口的位置過于偏僻，且出入口標識性太差，被廣場店鋪門面后部所遮擋。

觀音橋站的站廳與出入口設置與其現(xiàn)有站廳的空間存在很大的問題。首先是三個出入口對人流量的控制不均，導致二、三號出入口無論在上下班高峰期還是在非工作日，瞬時人流量都太大。三號口工作日下班高峰期進出站人數(shù)最高能達到4200人/h（其中進站2040人/h，出站2160人/h），而擁有富余空間的一號出站口每小時人流量僅有1080人/h，這對于整個觀音橋商圈的乘坐軌道交通的人流量控制是很不利的。而筆者在調研中就發(fā)現(xiàn)在下班高峰期間，軌道交通站點內(nèi)工作人員不得不采用三號口出站、二號口進站的方法防止人流在出口擁堵。

表2　不同時段廣場各出入口進出站人數(shù)對比

究其原因，觀音橋站在設計之初就是在新世紀地下層與步行街下穿道之間的夾縫中，因此，有限的地下空間導致了如今擁堵的站體?，F(xiàn)有站廳層兩個非付費區(qū)的總面積約為388m2，在最擁堵的情況下，按照每人占有面積1.0m2～1.5m2計算，僅能容納260人～388人。這對于觀音橋這樣大的商圈來說，是遠遠不夠的。

4.3擴建方案

2013年9月開始的觀音橋車站改造工程是在現(xiàn)有車站基礎上，擴建一個長約77m、寬約17m、高約5m的新站廳層，有1300余m2。同時對現(xiàn)車站進行部分改造，打通新舊站廳的連接通道以及增加新站廳到站臺的上下通道等，以最大限度地疏散客流（圖7、圖8）。圖中虛線框內(nèi)為擴建部分。擴建后，車站公共區(qū)（包括站廳、站臺、出入口等）總面積由2520m2增加為3880m2，對外出入口的數(shù)量也由原來的三個增至五個。擴建站廳非付費區(qū)的面積也將擴大約683m2，提高客流分流量約30%，將有效緩解車站擁擠。新增的兩個出入口分別位于觀音橋步行街中央和嘉陵公園東南角，有助于分擔二、三號出入口約50%人流量。

圖7　觀音橋站改造方案　圖片來源：筆者根據(jù)設計圖紙繪制

圖8　觀音橋站改造方案圖片來源：筆者根據(jù)設計圖紙繪制

4.4過程檢驗

運用Anylogic軟件對原站廳層與改擴建后的站廳層進行人流仿真分析，能盡可能真實地模擬行人從進入站點出入口到上車前的一系列行為。從分析結果可以得到改擴建前后站廳層的人流擁堵情況：（1）改擴建前二、三號入口在安檢口前會造成大量擁堵；（2）現(xiàn)有站廳層在改建后，由于四、五號入口分擔大量分流量，二號口的擁堵有所緩解，三號口由于安檢區(qū)緩沖空間過于局促，仍有少量擁堵，但可以通過后期管理的手段解決；（3）新建站廳層由于非付費區(qū)面積富余，因此在高峰期人流基本不會擁堵，但通過軟件檢驗，售票窗口與售票機在相反方向放置會使人流順暢很多（圖9）［8］。

圖9　原站廳與改擴建后擁堵點分布對比圖片來源：筆者自繪

5　結語與思考

在軌道交通站體設計初期，對于人流量的準確預判，能指導確定車站內(nèi)使用空間的合理面積，避免在使用一段時間以后對原有站體進行改擴建。而人流量的確定作為最基礎的數(shù)據(jù)支撐，應有一定的遠瞻，盡可能符合周邊城市空間發(fā)展趨勢。在站體出入口的設置上，可以考慮與商業(yè)地下層相結合的方式設置，這樣，在對人流的疏散和引導上會更加有利。

注：設計圖紙由北京城建設計研究總院有限責任公司提供。

參考文獻：

［1］褚冬竹，林雁宇.特性-模型-方法-城市軌道交通站點影響域行人微觀仿真初探［J］.建筑學報，2015（3）：24-29.

［2］褚冬竹，何青銘.城市軌道交通“綜合接駁”概念的建立及其特性［J］.新建筑，2015（2）.

［3］李虎.城市中心區(qū)軌道交通站點影響域步行系統(tǒng)空間效益研究［D］.重慶：重慶大學，2015.

［4］管曉萍.城市區(qū)域步行系統(tǒng)建構［D］.湖南：湖南大學，2004.

［5］戴潔，張寧，何鐵軍，等.步行環(huán)境對軌道交通站點接駁范圍的影響［J］.都市快軌交通，2009（5）：46-49.

［6］高英林.軌道交通換乘車站改擴建技術——暨世紀大道站技術［J］.中國城市軌道交通新技術，2009（3）：77-84.

［7］沙濱.城市軌道交通換乘方式對比分析［J］.城市交通，2006（4）：11-15.

［8］Stangl，Paul. The pedestrian route directness test：A new level-of-service model［J］.Urban Design International，2012（3）：228-238.

責任編輯：孫蘇，李紅

Pedestrian Access Efficiency-based Renovation and Expansion Methods and Effect Precasting for Rail Transit Stations

Abstract：Thanks to the advantages of huge capacity，high speed，security，punctuality，environmental protection，conservation in energy and land use，urban rail transit in China is steadily on the rise. However，the pitfalls also emerge like inadequate estimation on passenger flow in early design period，causing insufficient station capacity，prolonged passing time and low pedestrian accessing efficiency. Therefore，many rail transit stations have to be renovated in just a few years. Based on the case of Guanyinqiao Rail Station in Chongqing，this paper studies the current passengers flow，and combined with the impacts of pedestrian domain behaviors and spatial types，analyzes the renovation and expansion methods for the stations under different using conditions. In the end，the pedestrian simulation software is adopted to verify the renovation and expansion solution，with a more effective one presented. Key words：urban rail transit；station renovation and expansion；pedestrian access；efficiency

中圖分類號：TU921

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9107（2016）05-0030-04

收稿日期：2016-02-02

作者簡介：李虎（1988-），男，重慶人，研究生，助理工程師，主要從事建筑設計。

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.05.030