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地铁车站设计

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摘要:本文总结了当前地铁车站设计中的一些缺点和问题。如,地铁的使用期为100年,车站客流量按建成后第25年预测,存在着巨大时空差距。站台上设2组楼扶梯,不利于乘客疏散和防灾。残疾人电梯不能直达地面,残疾人进出车站的问题并没有解决。实践证明高架侧式站台的使用效果不好。双岛4线车站只方便同站台同方向换乘,反方向换乘不方便。单岛4线车站对同方向和反方向换乘都很方便。由两个车站进行组合换乘,工程代价太高,应该慎重使用。

Abstract:Thisarticlesummarizestheshortcomingsandthequestionsinthedesignofthecurrentsubwaystation.Forexample,thelifetimeofthesubwayis100years,butthecapacityofthestationpassengerisforecastedafterthesubwaystationhasbeenbuiltfor25years.Ithasthehugespaceandtimedisparitybetweenthem.Intheplatform,thereare2groupsofbuildingsstaircaseswithahandrail,itisdisadvantageousforthepassengerstodisperseandtakemeasuresagainstdisasters.Theelevatorofthedisabledpersoncannotgotothegrounddirectly,thequestionofthedisabledpersonpassinginandoutthestationisstillnotsolved.Thepracticeprovesthattheeffectofthehighstructuresidetypeplatformisnotgood.Thestationofdouble-island4linesonlyconvenientforthesamedirectioninterchange,thereverseddirectioninterchangeisnotfacilitated.Thestationofthesingle-island4linesisconvenientforthesamedirectioninterchangeandthereverseddirectioninterchange.Carryingonthecombinationbytwostationstotraderides,theconstructioncostoftheprojectistoohigh,shouldbeprudentlyused.

关键词:使用期,预测客流,站台宽度,残疾人电梯,同站台换乘。

Keywords:Thelifetimeofuse,forecastthepassengerflow,thewidthoftheplatform,theelevatorforthedisabledperson,interchangebetweenthesameplatform

一前言

新开通的北京地铁五号线,以崭新的面貌呈现在市民面前,使北京地铁的建设又上了一个新台阶。地铁五号线集中了当代地铁建设的最新成就,车辆的技术水平和舒适度大大提高,车站的电子服务设施齐全,能为乘客提供多种乘车信息,方便市民出行。新型站台安全门的使用,确保乘客安全乘车,广大乘客赞不绝口。地铁五号线开通仅一个多月,日客运量已达到47万人次,对缓解北京城市交通紧张状况起了重要作用。

笔者近日试乘地铁五号线,在高兴的同时,也注意到存在的一些缺点和不足。联系近几年其他城市地铁的情况,感到在地铁车站设计中有些问题应该引起我们的反思。为进一步提高我国地铁的设计水平献计献策。笔者愿意谈谈自己的一些浅见。

二当前地铁车站设计存在的问题

1预测客流量与车站设计规模问题

1.1地铁的使用年限与预测客流不配套

地铁设计规范规定地铁的主体结构工程,设计使用年限为100年。国外地铁的使用期有的已经超过了100年。按照地铁设计规范要求,地铁工程按远期预测客流量(建成通车后第25年)进行设计。即地铁车站的站台宽度、出入口、通道及楼扶梯宽度,都是按地铁建成通车后25年的客流量进行设计的。这就出现了使用年限100年与车站按25年客流量设计的差距。

这个差距对地铁长远发展是否有影响,有什么对策,应该引起大家思考。

地铁车站是钢筋混凝土结构,一旦建成很难进行改造。天津地铁1号线和东京地铁4号线,都有改建车站的经历。

2应该以辩证的观点看待预测客流量

客流量是地铁设计的基础资料。他是城市经济发展水平、居民收入水平和政府交通政策的综合结晶。由于上述因素是随着时代的发展而变化,地铁的客流量也会随着经济的发展而增加。

目前客流预测的基础资料是城市总体规划,国民经济统计数据,车票价格等。按照这些资料标注客流预测模型,得到一组预测客流量。因为城市总体规划差不多十年修改一次,国民经济每年以两位数增长。过若干年再对同一条地铁线进行客流预测,其结果肯定不同。

现有的各种预测方法,用在短期预测(0.5—3年)可信度较高。进行时间跨度长达25—30年的预测,其准确度不高。因此,客流预测存在着不确定性,这一点在设计中应该注意。

1999年为进行上海地铁1号线北延伸线设计,当时预测2005年地铁一号线北延伸线的全日客流量为68万人次,高峰小时最大断面客流量为2.18万人次。

2005年上海地铁运营公司实际统计,地铁1号线全年完成客运量29479.3万人次。平均日客运量80.77万人次。比预测客运量高出近20%。高峰小时断面客流在3.5—3.9万人。

2007年10月7号,北京地铁改为单一票价制,不论乘车距离远近,票价一律2圆。由此,使北京地铁的客运量增加30%,郊区线增幅达40%左右。

已有近百年历史的发达国家地铁,至今车厢内仍然很拥挤,甚至关不上车门。这从反面说明了现在的客运量,已经超出了当年的预测客流量。

3车站站台宽度与楼梯数量问题

北京地铁

一、二号线是我国早期修建的地铁,在车站两端设站厅和楼扶梯,站台上部为单层结构。现代地铁车站都采用双层结构。上面一层是售检票处和乘客集散厅,下面一层是乘车站台。双层车站有条件在站厅与站台层之间设置多组楼扶梯,上海地铁一号线列车8辆编组,设置了3—4组楼扶梯;广州地铁一号线列车6辆编组,设置3组楼扶梯,使用效果都很好。

北京地铁五号线和近几年新设计的其他线的地铁车站,有相当一部分在站厅与站台层之间只设置2组楼扶梯,这是一大缺欠。

设计规范规定岛式车站的侧站台宽度为2.5m,在楼扶梯总宽度一定的条件下,站台两排柱子间的楼扶梯组数与站台宽度成反比。假如某车站计算的楼扶梯总宽度为12m,如果设2组楼扶梯,每组梯宽为6m,如果设3组楼扶梯,每组梯宽为4m。因此,增加站台层的楼扶梯组数,有利于缩小站台宽度,降低工程造价。

现在,有个别车站为追求“大气”,站台宽度达到14m、15m、16m,超过了实际需要。除增加工程投资外,还将增加车站的通风空调、动力照明等运营费用。

4楼扶梯数量与紧急疏散问题

从运营角度考虑,在站厅—站台层间设2组楼梯存在以下缺欠:

(1)站台疏散时间长

站台的疏散时间,是从列车到站开门,到最后一名乘客到达站厅层所需要的时间。站台疏散时间的长短,与站厅—站台间的楼扶梯数量和走行距离长短成反比。站厅—站台间的楼扶梯组数多,乘客出站走行距离短,疏散时间也短。

下面是B型车6辆编组的站台层平面图,站台长120m。上面的图站台层设2组楼扶梯。列车两端车门距离楼扶梯口约32m,下车乘客上到站厅层约走行44m,按站内实测乘客步速1m/秒计算,疏散时间为44秒。

在列车中部下车的乘客,距楼扶梯口约24m,上到站厅层约走行36m,疏散时间为36秒。

下面的图站台层设3组楼扶梯,列车两端车门距楼扶梯口约24m,乘客上到站厅层约走行36m,疏散时间36秒。在列车中部下车的乘客,距楼扶梯口约12m,上到站厅层约走行24m,疏散时间为24秒。

由此可见,从缩短站台疏散时间考虑,3组楼扶梯方案优于2组楼扶梯方案。

当远期列车运行间隔达到2分钟时,经常是上、下行列车先后或同时到达车站,两列车的乘客同时出站。因此,缩短站台疏散时间对提高车站运输能力,维护站车秩序具有重要作用。

(2)紧急情况下不利于疏散逃生

站台层是一个封闭的空间,就靠站台——站厅层的楼扶梯上下。如果遇到突发事件或火灾,楼扶梯是唯一的逃生通道。在发生危及自身性命的事件时,谁也不愿意在站台上多停留1分钟。如果局面失控,有可能发生踩踏或堵塞楼扶梯的险情。这时如果站台上多设一组楼梯,就会多一条生路。

设计者会辩驳说,站台上设2组楼扶梯,已满足地铁设计规范第8.3.10条规定的6分钟事故疏散时间要求。

笔者认为设计规范规定的6分钟事故疏散时间,是一个最低标准。如果有条件多设1组楼扶梯,将事故疏散时间缩短为5分钟、4分钟不是更好吗?

笔者建议,从安全和运营管理考虑,明挖双层车站应按每2辆车设一组楼扶梯。即6辆编组站台设3组楼扶梯,8辆编组站台设4组楼扶梯。

5三层车站的电扶梯设置问题

现在有的地铁出现了三层车站,地下一层是站厅层,地下二层、三层是站台层。在有限长的站台上,处理好乘客进出上下层站台的通道,是设计的关键。

从设计图上看到现在有两种设计方法。一种是乘客一层一层的往下走,就像商场的电扶梯那样。这样乘客进出站很不方便,走行时间也长。遇有紧急情况,也不利于乘客疏散。

另一种是在站厅层分别设置直通地下二层、地下三层的电扶梯,乘客由站厅可直达第三层站台。缩短了乘客进出站时间,有利于提高车站通过能力。

目前这一设计存在的缺点是,将通往地下二层和三层的电扶梯分开设置,增加了车站布置的难度。

笔者认为,应将通往地下二层和三层的电扶梯设在一个电梯井内,两梯呈交叉布置。往地下二层和三层去的乘客,从电梯井两边上下电梯。这样车站的设计更加合理。

6出入口设置自动扶梯问题

地铁设计规范规定,车站出入口的提升高度超过6m时,应设上行自动扶梯;超过12m时,应考虑上、下行均设自动扶梯。

在北京地铁5号线可以看到,有不少车站的出入口很深,却没有设自动扶梯。乘客要经过4——5段楼梯才到达站厅层,老、幼乘客进出车站比较困难。这不符合以人为本的原则,也不利于吸引客流。

随着国家综合国力的增强和人民生活水平的提高,地铁车站出入口及站台层应多设一些自动扶梯。既提高车站通过能力,也为地铁多吸引客流,增加运营收入。

现在,有的过街天桥都设了自动扶梯,地铁车站设计也应赶上时代步伐。地铁设计规范也应与时俱进,适当修改。

7残疾人电梯问题

地铁设计规范对残疾人电梯设计没有明确的规定。目前残疾人电梯设计存在两个问题:

(1)残疾人电梯的设计方法不统一

现在残疾人电梯有两种设计方法。一种是将残疾人电梯设在车站收费区内,残疾人购票进入收费区后,才能乘电梯下到站台层乘车。为此,须把残疾人电梯与站台上的楼扶梯并列布置,挤占了一组楼扶梯的位置,在站台上只能布置两组楼扶梯。

另一种做法是按残疾人免费乘车考虑,将残疾人电梯设在非收费区内,残疾人不经过检票口,直接乘电梯下到站台乘车。这样可把残疾人电梯布置在站台层的端部,与其他楼扶梯没有干扰。站台上就可以布置3组楼扶梯。

笔者认为,就目前我国的经济实力而言,应该为残疾人提供免费乘坐地铁,照顾弱势群体。北京地铁五号线将残疾人电梯设在收费区以外,残疾人免费乘坐地铁的做法值得推广,这体现了城市的文明和进步程度。

(2)残疾人电梯不能直达地面

在北京地铁5号线发现,除了少数设在道路外侧车站的残疾人电梯可从地面直达站台层以外,其他车站的残疾人电梯只连通站台层和站厅层,不能直达地面。残疾乘客怎样从地面到达站厅层的问题没有解决。近日就发生了一起残疾乘客要坐地铁,由车站服务员背着下去的事情。

经人指点,我在灯市口车站一个出入口的步梯旁,看到了一套残疾人升降平台,残疾人可乘升降平台由地面下到站厅层。但是该升降台标明只能由工作人员操作,其他人不能操作。

因为车站不可能派专人看守该升降台。还需要解决残疾人进站如何通知车站工作人员的联系问题。由此看来,这套升降平台使用也不方便。

笔者认为,为妥善解决残疾乘客进出车站问题,今后应在车站出入口斜隧道末端,增设一台残疾人电梯。让残疾人乘电梯下到站厅层更安全、更方便。

如果为残疾人电梯装设门禁设备,授权残疾人乘车卡可打开该电梯,就可实现无人管理,提高车站管理水平。

8高架车站的形式问题

长久以来,大家对高架车站的习惯做法是采用侧式站台。它的优点是车站两端没有喇叭口,车站体量轻巧,工程造价低。北京地铁5号线北端有7个高架侧式车站,侧站台宽度为3.5m——4.0m。

这些车站位于天通苑等大型居住区附近,这里的客流潮汐特征比较明显。早高峰乘客集中在进城方向的站台上,晚高峰集中在出城方向的站台上。

据车站工作人员反映,由于客流量大,站台宽度较小,在高峰时段采用了限流措施。等站台上的列车开走以后,再往上面分批放人,其他人在下面等待,乘客颇有怨言。这一事实说明侧式站台,好看不好用。他的缺点是:

(1)在客流量相同的情况下,侧式车站的总宽度和体量比岛式车站大。

(2)车站的两个站台分开,不能互相调节人流,乘客调换乘车方向也不方便。

(3)侧式车站的自动扶梯数量和站台管理人员,比岛式车站多一倍,运营成本高。

针对侧式车站的缺点,我们在南京地铁1、2号线设计中,高架车站全部采用岛式站台。其中2号线的高架站采用了鱼腹形站台。车站体量进一步减小。

建设中的深圳地铁4号线,高架车站也全部采用岛式站台。说明大家对高架岛式车站的认识也在提高。

9同站台换乘问题

两条地铁线交叉点的车站称为换乘车站。共有T型、L型、十字型和同站台4种换乘形式。其中同站台换乘方式,备受乘客和设计者青睐。一提到同站台换乘,人们往往想的是双岛4线式车站。殊不知单岛4线上下重叠式车站的使用效果,优于双岛4线车站。现分析如下。

(1)双岛4线式车站

双岛4线车站适用于两条平行地铁线间的换乘。将两条线路的上行线布置在一个站台上,两条下行线布置在另一个站台上。乘客下车后在原地不动就可以换乘另一条线的同方向列车,使用非常方便。

在双岛4线车站的一端还设有一条单渡线,作为两条地铁线的联络线,用于调转运营列车。

双岛4线车站的优点是:一是可实现同方向零距离换乘,方便乘客。二是车站为双层结构,埋深浅,便于施工。

双岛4线车站的缺点:一是反方向换乘不方便。乘客必须上到站厅层,再下到对面的站台上,才能换乘反方向的列车,不方便。二是车站规模较大。按站台宽10m计算,车站主体结构宽约36.5m。在有限宽的城市道路上车站定位和工程实施难度较大。三是车站的土方开挖量大,约190000m3,工程造价高。

(2)单岛4线式车站

单岛4线车站适用于场地宽度受限制的地段,将两个岛式站台叠加起来,形成了单岛4线3层车站。地下一层为站厅层,地下二层、三层是站台层。在站台端部还可设两条线的联络线。

单岛4线换乘车站。将A、B两条线分设在站台两边,上、下行线路垂直叠加。对于每条线的上、下行线谁在上、谁在下,要根据换乘目的进行组合。

下图左侧横断面,将两条线的上行线布置在上层站台,下行线布置在下层站台。上、下行两个方向的乘客,都可以进行同方向同站台换乘。避免了双岛4线车站反方向换乘不方便的缺点。

下面右侧图,将A线的上行线与B线的下行线布置在上层站台,将A线的下行线与B线的上行线布置在下层站。上、下行两个方向都可以进行同站台反方向换乘。其使用效果优于双岛4线车站。

单岛4线换乘车站的优点:

①由于将上下行线重叠布置,取消了双岛4线车站两端的立体交叉点。

②车站的宽度较小。按13m站台宽度计算,车站主体结构宽21.8m。有利于减少占地宽度和拆迁工程量。

③初步估算,该方案的土方开挖量和工程投资均比双岛4线车站低。

④既可进行同站台同方向换乘,也可进行同站台反方向换乘,使用方便灵活。

单岛4线车站的缺点有两个:一是车站埋深较大,基坑支护结构深,降水费用较高。二是车站的电扶梯提升高度增加,运营成本有所提高。

(3)组合式换乘车站

在换乘客流量很大的线路上,为解决同方向和反方向换乘问题,可采用两点换乘方案。即将双岛4线车站和单岛4线车站组合为一个换乘单元。乘客在双岛4线车站进行同站台同方向换乘,在单岛4线车站进行同站台反方向换乘。为此,两条线在区间要进行叠加换边。见下图。

两点换乘方案的优点是,较好地解决了乘客同方向和反方向零距离换乘问题,使用方便。其缺点是,两个车站的土建规模太大,工程造价高,应该慎重使用。

三结束语

我国自1965年开始修建地下铁道,至今已有42年的历史。在实践过程中广大设计人员的技术水平不断提高,为我国的地铁建设做出了巨大贡献。

现在我国的地铁建设即将进入一个快速发展时期,反思过去的工作,总结经验教训,探索新的设计思路,才能迎接新的挑战。为此,笔者提出了一些不成熟的见解,愿作为引玉之砖,与同行们进行商榷。由于水平所限,错误和缺点再所难免,欢迎大家批评指正。

地铁车站设计责任编辑:小胥老师    阅读:人次