文/陳斐 中鐵科學研究院有限公司 四川成都 610000
近十年來,伴隨著我國“十二五”、“十三五”建設規(guī)劃逐步實現(xiàn),全國各大城市軌道交通建設高速發(fā)展。從主要的北上廣深等一線城市,逐步擴展到其他同樣具有活力的新一線、二線城市,從僅有的幾條交通線路,逐步補充完善成方便快捷的交通網絡,使得線路由點與線的連接升級為面的覆蓋。
換乘站是軌道交通與其他交通方式之間的交通接駁節(jié)點,是軌道交通線路的樞紐,其建筑設計功能及質量至關重要。隨著城市軌道交通線網的逐漸完善,線網中各個節(jié)點(換乘站)不斷增多,良好換乘功能的重要性越發(fā)凸顯,成為地鐵設計中的重點。乘客在使用軌道交通設施時換乘的舒適度直接受到其功能優(yōu)劣的影響。優(yōu)秀的換乘節(jié)點功能設計和靈活的換乘方式,能夠較好利用地鐵站內部空間,形成科學的功能區(qū)域,提高車站的換乘功能,給乘客們帶來舒適愉快的換乘體驗。
以成都地區(qū)為例,在“成都速度”下,從2010年9月27日地鐵一號線開通,到2021年12月,成都軌道交通共開通12 條地鐵系統(tǒng)線路,總長518.96km,投入運營373 座車站,其中換乘站46 座。據(jù)統(tǒng)計,2021年成都軌道交通在城市公共交通中的分攤率高達60%,日均客運量約493.4 萬人次,單日最高客運量約722.43 萬人次。隨著軌道交通線網規(guī)劃逐步實現(xiàn),換乘站作為服務乘客在線路與線路之間的換乘功能性將越發(fā)地突出。
對成都市城市軌道交通運營中不同線路間換乘體驗較差的車站進行梳理分析,發(fā)現(xiàn)主要存在以下2 個方面問題:
1.2.1 換乘行走距離較長
根據(jù)目前城市軌道交通規(guī)劃情況、換乘站設置情況及既有換乘車站實際情況進行分析,發(fā)現(xiàn)乘客在車站中換乘需要行走較長的距離,這也是全國各城市在地鐵換乘站設計中較為突出的問題。以成都為例,成都西站是4 號線與9 號線的換乘站,鳳溪河站是4 號線與17 號線的換乘站,這兩個換乘站均存在換乘需要行走較長距離的問題。主要是由于軌道交通線網規(guī)劃時,未統(tǒng)一考慮相差較遠建設時期車站的客流換乘問題,從而出現(xiàn)車站布置及換乘形式不合理的情況。
1.2.2 換乘時間較長
在實際城市軌道交通線網運營中,換乘時間對乘客的換乘體驗影響較為突出。由于車站的布置受到諸多因素的限制和影響,車站的站位空間布置若無法設置為較優(yōu)的臺—臺換乘形式,則會導致站內乘客無法在較短的時間內方便快捷的換乘,將造成站內乘客的大量滯留,進而引起站內客流阻滯擁塞的情況。此類情況多出現(xiàn)在受到既有城區(qū)條件有限,城市人口密集,成網線路較多,換乘條件復雜等多種因素限制的城市中。較多因換乘形式不合理、進出站閘機設置不科學等情況引起。
軌道交通換乘站具有高峰時期乘客流動量較大的特點,需要較寬的建筑空間分散突然增加的乘客人群來避免客流擁塞,從而安全并高效地實現(xiàn)客流的換乘。在城市軌道交通換乘站建筑設計中,需要結合城市軌道交通網絡的分布情況、站位周邊地塊客流情況,分析模擬客流數(shù)據(jù),并同時考慮如何縮短換乘時長、優(yōu)化換乘空間設計。因城市軌道交通多為室內空間,應避免乘客在使用過程中發(fā)生擁擠、碰傷、跌落甚至出現(xiàn)踩踏等狀況。需要設計人員以此為核心開展建筑空間設計,優(yōu)化站內空間布置,避免乘客流線交叉、局部擁塞,保證乘客的便捷進出站和換乘,同時確保疏散通道可以在事故狀態(tài)下安全并快捷地使用,維護乘客生命及財產安全。
隨著城市的發(fā)展建設,人民生活水平的提高,城市軌道交通網絡的發(fā)展與完善,乘客使用軌道交通的要求逐漸提高,相較于僅僅滿足出行功能,乘客開始更多的要求安全、舒適的乘車體驗。換乘追求效率性、直接性、準確性。參照香港鐵路有限公司的標準,在1min 內完成換乘將不會使乘客產生疲勞和畏懼心理。按照一般人的步行速度,結合站內客流擁堵情況,一般人可在1min 內可走完100m 的距離。如能將換乘距離控制在60m 以內,換乘時間是相對可以接受的程度。在較長的換乘通道內設置自動人行道可大大加快客流的移動速度,縮短換乘所用的時間,提高使用的方便程度和舒適度。
在換乘站的建筑設計中,應秉持“以人為本”的設計理念,結合乘客的換乘方向、換乘習慣和對快捷換乘的需求,協(xié)調布置車站公共區(qū),滿足乘客需求。
隨著現(xiàn)代都市的發(fā)展,軌道交通越來越緊密地與大眾生活結合在一起。除開提供基本的交通出行需求,還衍生出TOD、TND、SOD、AOD 等模式。以TOD 模式為例,城市建設依托地鐵、公交干線等樞紐站點為中心形成一個高效、集約、舒適、綠色的城市空間,為大眾提供工作、居住、出行、購物、休閑、娛樂諸多功能。TOD 等城市開發(fā)理念的引入,要求換乘車站的設計,需更多地結合站點周邊地塊規(guī)劃設置情況,站點周遭工程環(huán)境,相鄰地塊、換乘線的規(guī)劃建設時序進行綜合性的考慮。
根據(jù)車站周邊地塊規(guī)劃用地性質、軌道交通車站的功能和定位,可大致分為3 類:
3.1.1 TOD 車站
車站設置于城市主要商業(yè)商貿、金融服務中心片區(qū)。站點周邊地塊用地性質多以商業(yè)用地、商住用地為主,開發(fā)強度較高,客流量較大。除開城市軌道交通本身,還多接駁市政公共交通體系,比如公交車??空?、出租車網約車臨停點、社會機動車與非機動車停車場、人行步道及天橋、市政公園廣場等。
3.1.2 公共中心車站
重要性僅次于TOD 站,車站多設置于行政服務、科教文化、大型醫(yī)院、體育場館、文娛劇院等公共服務及活動中心所在片區(qū)。這類車站主要服務的客流與TOD 站不同,客流到此主要出行目的相對單一,通過換乘市政公交、非機動車甚至步行即可到達附近的目的地。其日均客流量及早晚高峰客流量相對TOD 站較少。
3.1.3 一般車站
在軌道交通網絡中,除開TOD 站及公共中心車站,在部分中心城區(qū)衛(wèi)星城區(qū)等人口相對密集片區(qū)附近,常需設置線路與線路交接的換乘車站。車站周邊地塊用地屬性多為居住用地、住商或商住用地。車站主要服務對象為在此居住生活的人員,主要客流為早晚上下班時的潮汐客流。相對于前述2 類車站,這類車站的接駁交通多為服務于“地鐵10min 生活圈”范圍的非機動車或是步行方式。
換乘車站是城市公共交通大動脈中重要的組成部分,城市軌道交通肩負著大眾出行的主要運力,與市政道路、周邊建筑物、市政管網和公共交通系統(tǒng)的關系密不可分。車站的選址、規(guī)模、換乘的形式等均應結合各方面外部條件進行綜合考慮。
(1)在既有城區(qū)內,車站的設置應結合地形、道路、市政管網、既有建筑、文保單位、地質水文、原始地貌景觀等條件。盡可能減少占地、避免拆遷,不得影響及破壞文保單位。結合當?shù)匾?guī)劃部門等主管部門要求,盡量將車站設置在規(guī)劃道路紅線范圍內或是規(guī)劃綠地內,避免過多侵入地塊。車站多與規(guī)劃道路紅線平行設置。
(2)車站站位的設置還應考慮施工期間,施工工藝和交通疏解等對市政交通及周邊地塊群眾的工作、生活的影響。建成后地面的恢復及功能應結合市政規(guī)劃部門的需求統(tǒng)一考慮。
(3)車站作為城市交通建設規(guī)劃的一部分,應考慮與市政公共交通的接駁和換乘的便利程度。站位選擇應考慮與片區(qū)交通環(huán)境相結合,如公交車首末站、長途客車站、社會停車場等應因地制宜與軌道交通車站相接駁,實現(xiàn)相互之間的便捷換乘。
3.3.1 同期建設
在日益加密的城市軌道交通線網內,不論從建設成本,還是對站位周邊影響等方面考慮,均應優(yōu)先將同期或是近期建設的兩條線同步考慮設計,應加強兩線車站設備設施、管理用房資源共享,運營管理模式一元化,控制車站規(guī)模,節(jié)約建設投資成本。
3.3.2 分期建設
車站布置及形式常受到線網規(guī)劃不穩(wěn)定及時序的影響。對于相對穩(wěn)定的近期換乘線路,應參考同期建設換乘車站的形式,從共享設備設施、管理用房的角度出發(fā),預留后期線路土建及設備接入條件,實現(xiàn)一元化車站運營管理,控制建設投資成本。
對于較為遠期的線路,應充分研究工程可行性,預留足夠土建空間,盡可能做到最優(yōu)解。從換乘形式、運營模式等方面著手,為車站帶來便利的條件及較低的投資成本。
一般而言,換乘泛指乘客轉換交通工具,可以是在不同的交通方式之間的變換,也可以是同一種交通方式內的變換。對于軌道交通,從付費購票行為上進行劃分,可以分為非付費區(qū)換乘和付費區(qū)換乘。前者多出現(xiàn)在不同交通方式之間因為票款結算規(guī)則或方式不同,而需要單獨結算后再進行換乘,或是因土建條件限制而無法實現(xiàn)付費區(qū)內換乘的情況。后者一般用于相同交通類型或同一種票款結算方式條件下的換乘情況。
根據(jù)軌道交通換乘車站的空間布置情況,可形成不同的換乘形式,根據(jù)換乘位置大致可以分為站臺換乘、站廳換乘、通道換乘和站外換乘等幾種方式。
(1)站臺換乘一般分為兩種情況,分別為適用于兩線車站站臺平行時的同臺換乘方式和站臺相交時的節(jié)點換乘方式。換乘客流需求明確,流線應盡量方便、快捷,站臺間高差不應過大。此類換乘方式,換乘流線短,功能較好,且車站工程換乘設施規(guī)模相對較?。坏R驌Q乘客流與進出站客流同時出現(xiàn)在站臺層而造成樓扶梯口部短期內客流聚集而造成擁塞,影響換乘效率。對于節(jié)點換乘,在設計時需考慮換乘節(jié)點處的凈寬對客流的影響,并適度增加換乘的行走距離,以減緩換乘客流對站臺候車乘客的沖擊。
(2)站廳換乘為站臺無法連通時常用的換乘方式,亦可作為站臺換乘和通道換乘的輔助方式。換乘客流從站臺層通過樓扶梯等豎向交通到達站廳,再前往對應線的站臺,不同方向的換乘客流相對分散,不易擁堵,減少了事故隱患。相對于站臺換乘的單一換乘方向,站廳換乘流線較多,與進出站客流有一定干擾。設計時應注意優(yōu)化空間及流線設計,使換乘客流與進出站客流盡可能地少交叉干擾。
(3)通道換乘一般出現(xiàn)在兩線車站站廳無法直接連通時,也常應用于兩線車站距離較遠或高差較大時。相對于兩站主體直接相連,通過換乘通道連接兩線的形式具有靈活設置,適用范圍廣的特點。當兩線車站站臺不相交或是兩線規(guī)劃建設時序相差較大,后期線站位不穩(wěn)定的情況時,車站換乘一般采用通道換乘形式。換乘通道內空間凈高與寬度,常給乘客帶來壓抑的空間感。乘客進入通道后,行進方向明確,但行走距離較遠常帶來疲勞和畏懼感,在高峰期換乘客流較多時易受到其他乘客行進速度的影響。
(4)站外換乘屬于特殊情況,多出現(xiàn)在前期車站未考慮預留站內換乘條件,或是交通類型間不同票款結算規(guī)則需要出站后再另行購票換乘的情況。此類換乘形式因其大高差或長距離的換乘空間,和需要頻繁進出站的情況給乘客帶來較差的交通換乘體驗。
根據(jù)換乘線路的相對空間關系,換乘車站的布置形式一般可以分為: 十字形、T 形、L 形、平行、疊島、通道換乘等形式。
兩條線路呈一定角度交叉,根據(jù)兩線車站的布置形式和交疊位置可分為以下3 種形式。
5.1.1 十字形布置
從平面圖來看,十字形布置的車站一般是兩線公共區(qū)中間部分相交,交疊處到公共區(qū)兩端距離相等,兩線共用站廳層,條件許可時能實現(xiàn)站臺層與站臺層之間的相互聯(lián)系(見圖1)。十字形布置可用于多種站臺組合形式,如島—側,側—島,島—島,側—側,側—島—側與側—島—側等,組合方式靈活多樣適用性強,但樓扶梯的布置易受限制。當車站設置在路口時,交通疏解難度較大。
圖1 十字形換乘車站平面布置示意圖
5.1.2 T 型換乘
T 形布置的車站一般是一條線車站的端部與另一條線車站的中間部分相交,兩線共用站廳層,站臺通常采用島—側,島—島兩種形式(見圖2)。車站一般是節(jié)點換乘與站廳換乘結合的形式,僅在前期線路未預留換乘節(jié)點等特殊情況下采用站廳換乘的單一方式。換乘客流一般集中在兩線結合處,容易形成局部客流阻塞??稍谡緩d層主體外擴形成客流緩沖空間。對于T 形豎筆劃末端的客流換乘時行走距離較長,易產生疲勞感,換乘體驗較差。
圖2 T 形換乘車站平面布置示意圖
5.1.3 L 形換乘
L 形布置的車站一般是兩線車站端部相連,兩線共用站廳層。地下站站臺多采用島—島組合形式。車站一般是節(jié)點換乘與站廳換乘結合的形式(見圖3)。換乘流線方
圖3 L 形換乘車站平面布置示意圖
向單一且明確,但大量換乘客流時在靠近換乘節(jié)點的站臺端頭容易造成乘客擁堵,而遠離換乘節(jié)點的另一端的客流換乘距離較長,方便性較低。需從換乘流線上進行疏解引導,避免站臺層客流分布不均,減少乘客因長距離換乘而帶來的不適感。
上述3 種換乘車站布置形式,在換乘兩線規(guī)劃建設時間相差較大時,需要前期先建線路車站部分預留好后期車站所需條件。一旦換乘節(jié)點空間實施,則后期線位唯一,不易調整。
兩條線路平行布置,則可根據(jù)兩線車站的布置和交疊形式可分為以下4 種形式。
5.2.1 上下平行式布置
從剖面來看,車站從上到下分別設為站廳層、站臺層、站臺層共3 層,多見于島式車站(見圖4)。換乘線可位于同一層或是設置在不同層。此種形式站臺寬度較小,可以較好地控制車站體量。公共區(qū)樓扶梯布置均勻,乘客平均分散在站臺各處,擁堵情況較少。當車站采用同臺換乘形式可以有效縮短換乘時間,通過流線引導可以讓部分客流通過站廳換乘,緩解站臺層的客流擁堵程度。相較于前述換乘線路相交的3 種換乘模式,減少了客流交叉干擾的情況。
圖4 上下平行式布置換乘車站剖面示意圖
當兩線同期建設或是規(guī)劃建設時間相隔不遠時,可采用此類方式。上下平行式布置的形式適合換乘客流較大或換乘客流占比較高,對快捷換乘有較高需求的車站。
上下平行式換乘形式中有一個特例——連續(xù)換乘式,它是2 個上下平行同臺換乘式車站相鄰而設的情況(如武漢地鐵2 號線與4 號線的中南路站和洪山廣場站,重慶輕軌5 號線與6 號線的冉家壩站和大龍山站見圖5)。車站具備上下平行同臺換乘形式的特點。連續(xù)換乘將兩線的各向換乘客流分散在了相鄰的2 個車站內,避免客流集中在單一車站內換乘,減小換乘站的客流壓力,是最直接、簡便的合理換乘模式,有效地避免客流擁堵,節(jié)省了換乘時間。但這類換乘形式要求相鄰兩站均為平行式換乘,對線路設計要求較高,需要較長的區(qū)間和豎向空間以使得線路相互錯開進行布置,且兩站間的區(qū)間不宜采用盾構法施工。
圖5 連續(xù)換乘式布置換乘站剖面示意圖
連續(xù)換乘方式適合換乘客流較大或換乘客流占比較高的片區(qū)內的相鄰車站。如條件許可,兩條線應同步設計、同步實施。
5.2.2 夾心式平行布置
夾心式車站設為三層,從上到下分別為站臺層、站廳層、站臺層(見圖6)。若為地下站,車站屬于倒廳形式,站廳層埋深較大,設備管理用房設置有一定難度。車站可以是島式車站間的換乘,也可以是側式車站間的換乘,若是島—側換乘的形式則會使得車站寬度較大。與上下平行式布置一樣,換乘線可位于同一層或是設置在不同層。通過區(qū)間線路的調整,將車站設為同臺換乘時,可以達到快速換乘的目的,減少客流間相互干擾的情況。
圖6 夾心式平行布置換乘車站剖面示意圖
夾心式平行布置,可作為地下?lián)Q乘站也可是地下站與地面站、高架站之間相互換乘的形式。其中地下站同臺換乘形式適合換乘客流較大或換乘客流占比較高,對快捷換乘有較高需求的車站。
5.2.3 同層平行式布置
同層平行式布置的車站,一般設為站廳、站臺兩層,換乘的兩線設于同層,共用站廳層,可共享設備資源,亦具備分期實施的條件(見圖7)。此類形式車站高度較小,但車站寬度較大。常見的有島—島、側—島—側兩種換乘形式。通過對區(qū)間線路的優(yōu)化,將車站設為同臺換乘可以達到快速換乘的目的,減少客流間相互干擾的情況。但另一部分換乘客流需要先通過豎向交通到達站廳后再進入對應的站臺進行換乘,換乘行走距離較長。此類車站站廳公共區(qū)空間較大,換乘客流與進出站客流間不易相互干擾,造成堵塞情況。
圖7 同層平行式布置換乘車站剖面示意圖
同層平行式布置適合換乘客流較大或換乘客流占比較高,對快捷換乘有較高需求的車站。車站需要占用較大平面空間,站位周邊用地開闊時可采用。
5.2.4 異層平行式布置
異層平行式布置常見于受區(qū)間、地下空間及周邊條件限制時,將換乘的兩線設為共用站廳,但站臺層設置在不同層次的空間,類似于上下平行式布置與夾心式平行布置二者的結合形式(見圖8)。異層平行式布置車站高度較大,常見的有島—側和側—島這兩種換乘形式。兩線同期建設時,可通過對區(qū)間線路的優(yōu)化,將車站設為同臺換乘可以達到快速換乘的目的,減少客流間相互干擾的情況。但另一部分換乘客流需要先通過豎向交通到達站廳后再進入對應的站臺進行換乘,換乘行走距離較長。
圖8 異層平行式布置換乘車站剖面示意圖
異層平行式布置適用于兩線采用不同的埋深和線間距的時候,用以縮小車站規(guī)模、減少工程造價。
軌道交通給城市居民提供了方便的出行條件。隨著交通線網的逐漸完善,換乘車站的數(shù)量不斷增加,為乘客的提供一個快捷便利、舒適的乘車環(huán)境,成為軌道交通設計及運營的共同努力方向。從車站的布置形式及換乘類型進行梳理歸納,能更方便地了解不同的形式對換乘的影響。作為城市公共交通的一個重要組成部分,秉承“以人為本”的宗旨,為乘客提供良好的服務,才是最核心的目的。