某地鐵車(chē)站換乘改造方案研究

柴亞隆　梁大堅(jiān)　馮玲玲

【摘? ? 要】： 針對(duì)城市軌道交通線網(wǎng)不斷加密，換乘需求增加，一些建設(shè)期較早的未預(yù)留換乘條件車(chē)站面臨不停運(yùn)換乘改造的情況，以北京地鐵12號(hào)線三元橋站為例，通過(guò)對(duì)車(chē)站換乘形式、客流組織、運(yùn)能的分析，研究車(chē)站的換乘改造方案，在滿足換乘車(chē)站功能的前提下，優(yōu)化方案，減少對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。

【關(guān)鍵詞】： 地鐵車(chē)站；換乘改造；客流組織

【中圖分類(lèi)號(hào)】：U231.4【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：C【文章編號(hào)】：1008-3197（2023）05-48-04

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.05.012

Study on the Interchange Transformation Scheme of A Subway Station

CHAI Yalong， LIANG Dajian， FENG Lingling

（Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute Co. Ltd.， Tianjin 300392， China）

【Abstract】：Aiming at the continuous encryption of urban rail transit network， the demand for interchanges has increased， and some of the stations that were constructed earlier and not reserved for interchanges are faced with the situation of non-stopping interchanges and renovation， this paper takes the Sanyuanqiao Station of Beijing Metro Line 12 as an example， and researches the station's interchange renovation scheme through the analysis of the form of interchanges， the organization of passenger flow， and the capacity of the station to optimize the scheme and reduce the impact on operation， under the prerequisite of satisfying the function of the station， and provide an opportunity for subsequent similar existing lines to be renovated. Under the premise of meeting the functional needs of the interchange station， the program is optimized to reduce the impact on the operation.

【Key words】：subway station; interchange reconstruction; passenger organization

隨著地鐵建設(shè)速度的加快，線網(wǎng)密度加大，出現(xiàn)了多線換乘的車(chē)站；部分建設(shè)較早的既有線路車(chē)站未預(yù)留換乘條件，同時(shí)既有設(shè)備設(shè)施已無(wú)法滿足換乘后客流需求，必須進(jìn)行改造。既有線車(chē)站公共區(qū)大面積改造對(duì)運(yùn)營(yíng)影響較大，多采取封站改造的模式；但是隨著客流的增加，車(chē)站不停運(yùn)改造的需求日益增加。國(guó)內(nèi)目前關(guān)于地鐵車(chē)站換乘改造的研究著重于換乘方案分析、換乘客流組織等[1～4]。針對(duì)不停運(yùn)換乘改造對(duì)運(yùn)營(yíng)影響的研究文獻(xiàn)較少，楊興山[5]、武麗華[6]理論層面分析了車(chē)站改造對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。既有車(chē)站不停運(yùn)公共區(qū)換乘改造實(shí)施難度及對(duì)運(yùn)營(yíng)影響較大，本文結(jié)合北京地鐵三元橋站的設(shè)計(jì)實(shí)例，分析研究了換乘改造中遇到的換乘形式確定、客流組織優(yōu)化、改造工程措施等問(wèn)題，從減少對(duì)運(yùn)營(yíng)影響的角度優(yōu)化方案設(shè)計(jì)。

1 工程概況

北京地鐵三元橋站位于東北三環(huán)與機(jī)場(chǎng)高速交匯處，為新建12號(hào)線與既有10號(hào)線和既有首都機(jī)場(chǎng)線3線換乘站，3線站位平行。周邊現(xiàn)狀為建成區(qū)，以居住和高層商務(wù)辦公建筑為主?，F(xiàn)狀道路有機(jī)場(chǎng)高速路和京密路，共同定線為165.1 m，為城市主干路，下設(shè)一條西北—東南向的地下過(guò)街通道連接周邊地塊。車(chē)站周邊不可改移的控制管線主要有6.1 m×1.8 m雨水方溝、電信軍纜等。12號(hào)線車(chē)站為地下4層、14 m寬島式站臺(tái)；首都機(jī)場(chǎng)線車(chē)站為地下2層、10 m寬島式站臺(tái)；10號(hào)線車(chē)站為地下2層、12 m寬島式站臺(tái)。首都機(jī)場(chǎng)線與10號(hào)線車(chē)站站廳層設(shè)置一條垂直于兩站的雙向換乘通道實(shí)現(xiàn)非付費(fèi)區(qū)換乘，兩線都已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，均未作新線換乘條件預(yù)留。見(jiàn)圖1。

2 換乘方案

2.1 換乘方案設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)站位關(guān)系、既有車(chē)站預(yù)留條件、周邊道路管線等控制因素及車(chē)站客流的分析，12號(hào)線與既有10號(hào)線、機(jī)場(chǎng)線之間采用通道換乘；12號(hào)線與10號(hào)線之間設(shè)計(jì)2條單向換乘通道，為廳到廳付費(fèi)區(qū)換乘，2條換乘通道局部上下重疊，通道內(nèi)分別設(shè)置2部自動(dòng)扶梯和1部寬樓梯解決兩線高差問(wèn)題，2條換乘換乘通道同時(shí)兼具無(wú)障礙換乘功能，通道內(nèi)均設(shè)置了1部無(wú)障礙垂梯。首都機(jī)場(chǎng)線站廳設(shè)1條雙向混行通道與12號(hào)線E出入口通道連通，兩線之間具備廳到廳非付費(fèi)區(qū)換乘功能。見(jiàn)圖2。

2.2 換乘方案對(duì)既有線的影響

2.2.1 客流影響

1）換乘客流。換乘客流接入使得既有車(chē)站客流量增加，根據(jù)測(cè)算，換乘接通后既有10號(hào)線高峰增加換入客流11 458人/h，換出客流增加9 424人/h；機(jī)場(chǎng)線高峰增加換入客流122人/h，換出客流增加117人/h。換乘開(kāi)通后，換乘客流對(duì)既有10號(hào)線沖擊較大，對(duì)既有機(jī)場(chǎng)線影響小。見(jiàn)表1。

2）運(yùn)能分析。既有10號(hào)線列車(chē)采用6輛B型車(chē)編組，目前早晚高峰行車(chē)間隔為2.25 min；遠(yuǎn)期按照行車(chē)間隔2 min，運(yùn)能為43 800人/h。既有10號(hào)線遠(yuǎn)期客流按照現(xiàn)狀高峰小時(shí)客流測(cè)算。見(jiàn)表2。

車(chē)站客流主要來(lái)源于三元橋站居住用地和商業(yè)辦公用地及換乘客流，居住客流來(lái)源相對(duì)穩(wěn)定，商業(yè)客流為不定因素，遠(yuǎn)期高峰客流考慮1.4的超高峰系數(shù)。進(jìn)站客流3 576×1.4=5 007（人/h），出站客流12 992×1.4=18 189（人/h）。

考慮1.15的區(qū)間滿載率變化，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算分析得到現(xiàn)狀上行滿載率47.7%，下行滿載率65.8%；換乘接通后上行滿載率58.4%，下行滿載率91.7% 。因此，高峰時(shí)段站臺(tái)不會(huì)出現(xiàn)乘客滯留，10號(hào)線的運(yùn)能滿足換乘需求。

2.2.2 站臺(tái)影響

依據(jù)DB 11/995—2013《城市軌道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，以站臺(tái)人流密度來(lái)衡量站臺(tái)的擁擠程度。2 min10號(hào)線候車(chē)1 748人，10號(hào)線站臺(tái)層的候車(chē)空間凈面積為1 101 m²，計(jì)算得到站臺(tái)人流密度為1.587人/ m²，站臺(tái)短時(shí)沖擊性指標(biāo)能力適應(yīng)性評(píng)價(jià)為差。10號(hào)線車(chē)站已無(wú)外擴(kuò)站臺(tái)條件，因此需考慮增設(shè)廳臺(tái)樓扶梯，增加通行能力，使得站臺(tái)出站人流盡快疏導(dǎo)至站廳。

2.2.3 廳臺(tái)通行設(shè)施影響

現(xiàn)狀10號(hào)線廳臺(tái)之間設(shè)有2組樓扶梯，每組由一樓一扶組成，樓梯2.9 m凈寬、扶梯1 m凈寬。廳臺(tái)通行設(shè)施總通行能力32 200人/h。換乘接通后，廳臺(tái)進(jìn)出站人流為52 431人/h；因此，既有廳臺(tái)樓扶梯不滿足通行要求，需增加廳臺(tái)樓扶梯設(shè)施，提高通行能力。

2.2.4 站廳影響分析

因廳臺(tái)通行設(shè)施調(diào)整，站廳付費(fèi)區(qū)需擴(kuò)大；考慮進(jìn)出站流線，對(duì)站廳閘機(jī)欄桿布置調(diào)整，增加進(jìn)出站閘機(jī)數(shù)量，將部分進(jìn)出站閘機(jī)改移至D出入口地面廳。

3 既有線改造

3.1 改造內(nèi)容

既有線未預(yù)留換乘條件，需對(duì)既有10號(hào)線、機(jī)場(chǎng)線側(cè)墻開(kāi)洞；根據(jù)客流分析計(jì)算，10號(hào)線廳臺(tái)樓扶梯設(shè)置不滿足通行需求，需增設(shè)廳臺(tái)通行設(shè)施，提高廳臺(tái)通行能力，主要涉及新建一部垂梯及樓梯，拆除原有垂梯，在其位置增設(shè)一組樓扶梯；通行能力增加后，客流快速引導(dǎo)至站廳，考慮后期運(yùn)營(yíng)組織，盡可能避免客流擁堵，擴(kuò)大站廳付費(fèi)區(qū)，提高蓄客能力，主要涉及將部分安檢設(shè)備及進(jìn)出站閘機(jī)調(diào)整至地面D出入口，擴(kuò)大站內(nèi)付費(fèi)區(qū)面積，同時(shí)調(diào)整站內(nèi)閘機(jī)布置，優(yōu)化進(jìn)出站客流流線。見(jiàn)圖3。

3.1.1 站外土建改造

10號(hào)線D號(hào)出入口位于京密路西北側(cè)，現(xiàn)狀出入口西北側(cè)為辦公樓、酒店，西側(cè)為綠地，東側(cè)為停車(chē)場(chǎng)。現(xiàn)狀出入口側(cè)出，無(wú)障礙出入口位于南側(cè)。改造主要是調(diào)整進(jìn)出站方向，地面廳擴(kuò)大，增設(shè)閘機(jī)安檢等設(shè)備改造。車(chē)站運(yùn)營(yíng)要求改造期間不能封口，因此改造工程分步序施工，盡可能減少對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。

3.1.2 站內(nèi)土建改造

1）站廳閘機(jī)、欄桿。需拆除車(chē)站現(xiàn)有3組進(jìn)出站閘機(jī)，在站廳新建2組進(jìn)出站閘機(jī)，在D號(hào)出入口新建1組進(jìn)出站閘機(jī)，所有新建閘機(jī)全為雙向閘機(jī)且閘機(jī)改造分步序進(jìn)行。見(jiàn)圖4。

2）廳臺(tái)通行設(shè)施改造。不調(diào)整既有樓扶梯設(shè)置，無(wú)法增設(shè)廳臺(tái)樓扶梯，基于方便客流組織、廳臺(tái)樓扶梯均衡布置的目的，在站廳西側(cè)端部增設(shè)一部電梯及一部2.4 m寬樓梯，在站廳中部拆除原有垂梯，增設(shè)一部扶梯及一部2.9 m寬樓梯。見(jiàn)圖5。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，改造后廳臺(tái)樓扶梯高峰小時(shí)通行能力55 340人/h，滿足客流需求，疏散時(shí)間也滿足GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》及DB 11/995—2013要求。

3）站廳結(jié)構(gòu)外墻改造。主要包括外墻開(kāi)孔，其中10號(hào)線需對(duì)站廳層外墻開(kāi)2個(gè)5.2 m×4.3 m孔洞，機(jī)場(chǎng)線站廳需對(duì)站廳層外墻開(kāi)1個(gè)4.6 m×3.2 m孔洞。

3.2 基于減少運(yùn)營(yíng)影響的改造方案優(yōu)化

施工與車(chē)站正常運(yùn)營(yíng)并行期間，施工區(qū)域與運(yùn)營(yíng)區(qū)域站內(nèi)交叉，對(duì)運(yùn)營(yíng)安全及客流組織影響較大，主要有改造引起的列車(chē)延誤、停運(yùn)等涉及運(yùn)營(yíng)安全的影響；改造施工區(qū)域與運(yùn)營(yíng)區(qū)域交叉，造成乘客通行不便等涉及運(yùn)營(yíng)服務(wù)的影響。改造工程復(fù)雜，需在設(shè)計(jì)階段對(duì)改造工程進(jìn)行分析優(yōu)化，盡可能規(guī)避及降低影響運(yùn)營(yíng)安全及服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，保證改造施工期間既有線的正常運(yùn)營(yíng)。

1）分步序改造施工，降低運(yùn)營(yíng)影響。工程涉及改造點(diǎn)多，如同時(shí)施工，則車(chē)站無(wú)法滿足正常運(yùn)營(yíng)條件；各改造點(diǎn)之間并非完全獨(dú)立，相互之間存在制約；土建改造的同時(shí)伴隨眾多設(shè)備管線改造及調(diào)試且相互之間存在制約。為保證正常運(yùn)營(yíng)，改造工程需分步序改造，分解對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。見(jiàn)圖6。

2）優(yōu)化改造方案，規(guī)避影響運(yùn)營(yíng)安全的改造內(nèi)容。改造方案復(fù)雜，改造過(guò)程中可能存在施工人員、施工器具進(jìn)入運(yùn)營(yíng)行車(chē)區(qū)域造成列車(chē)沖突、接觸軌停電等導(dǎo)致的運(yùn)營(yíng)列車(chē)延誤、停運(yùn)；因此在改造設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能規(guī)避涉及運(yùn)營(yíng)安全的改造內(nèi)容。分析發(fā)現(xiàn)，廳臺(tái)增加電梯及扶梯需對(duì)站臺(tái)板下10根涉及區(qū)間環(huán)網(wǎng)的電纜進(jìn)行改移，考慮施工風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響，對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，在不影響客流組織的前提下調(diào)整電梯及扶梯布置，避開(kāi)環(huán)網(wǎng)電纜，消除因后續(xù)施工引起運(yùn)營(yíng)列車(chē)延誤、停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)具體工程個(gè)例研究，提出的相關(guān)分析策略不具備普適性，但可為相關(guān)類(lèi)似工程及研究提供可借鑒的思路與方法。

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