地鐵車站設(shè)計研究論文

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摘要：本文總結(jié)了當(dāng)前地鐵車站設(shè)計中的一些缺點和問題。如，地鐵的使用期為100年，車站客流量按建成后第25年預(yù)測，存在著巨大時空差距。站臺上設(shè)2組樓扶梯，不利于乘客疏散和防災(zāi)。殘疾人電梯不能直達(dá)地面，殘疾人進出車站的問題并沒有解決。實踐證明高架側(cè)式站臺的使用效果不好。雙島4線車站只方便同站臺同方向換乘，反方向換乘不方便。單島4線車站對同方向和反方向換乘都很方便。由兩個車站進行組合換乘，工程代價太高，應(yīng)該慎重使用。

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

關(guān)鍵詞：使用期，預(yù)測客流，站臺寬度，殘疾人電梯，同站臺換乘。

Keywords:Thelifetimeofuse,forecastthepassengerflow,thewidthoftheplatform,theelevatorforthedisabledperson,interchangebetweenthesameplatform

一前言

新開通的北京地鐵五號線，以嶄新的面貌呈現(xiàn)在市民面前，使北京地鐵的建設(shè)又上了一個新臺階。地鐵五號線集中了當(dāng)代地鐵建設(shè)的最新成就，車輛的技術(shù)水平和舒適度大大提高，車站的電子服務(wù)設(shè)施齊全，能為乘客提供多種乘車信息，方便市民出行。新型站臺安全門的使用，確保乘客安全乘車，廣大乘客贊不絕口。地鐵五號線開通僅一個多月，日客運量已達(dá)到47萬人次，對緩解北京城市交通緊張狀況起了重要作用。

筆者近日試乘地鐵五號線，在高興的同時，也注意到存在的一些缺點和不足。聯(lián)系近幾年其他城市地鐵的情況，感到在地鐵車站設(shè)計中有些問題應(yīng)該引起我們的反思。為進一步提高我國地鐵的設(shè)計水平獻計獻策。筆者愿意談?wù)勛约旱囊恍\見。

二當(dāng)前地鐵車站設(shè)計存在的問題

1預(yù)測客流量與車站設(shè)計規(guī)模問題

1.1地鐵的使用年限與預(yù)測客流不配套

地鐵設(shè)計規(guī)范規(guī)定地鐵的主體結(jié)構(gòu)工程，設(shè)計使用年限為100年。國外地鐵的使用期有的已經(jīng)超過了100年。按照地鐵設(shè)計規(guī)范要求，地鐵工程按遠(yuǎn)期預(yù)測客流量(建成通車后第25年)進行設(shè)計。即地鐵車站的站臺寬度、出入口、通道及樓扶梯寬度，都是按地鐵建成通車后25年的客流量進行設(shè)計的。這就出現(xiàn)了使用年限100年與車站按25年客流量設(shè)計的差距。

這個差距對地鐵長遠(yuǎn)發(fā)展是否有影響，有什么對策，應(yīng)該引起大家思考。

地鐵車站是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),一旦建成很難進行改造。天津地鐵1號線和東京地鐵4號線，都有改建車站的經(jīng)歷。

2應(yīng)該以辯證的觀點看待預(yù)測客流量

客流量是地鐵設(shè)計的基礎(chǔ)資料。他是城市經(jīng)濟發(fā)展水平、居民收入水平和政府交通政策的綜合結(jié)晶。由于上述因素是隨著時代的發(fā)展而變化，地鐵的客流量也會隨著經(jīng)濟的發(fā)展而增加。

目前客流預(yù)測的基礎(chǔ)資料是城市總體規(guī)劃，國民經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)，車票價格等。按照這些資料標(biāo)注客流預(yù)測模型，得到一組預(yù)測客流量。因為城市總體規(guī)劃差不多十年修改一次，國民經(jīng)濟每年以兩位數(shù)增長。過若干年再對同一條地鐵線進行客流預(yù)測，其結(jié)果肯定不同。

現(xiàn)有的各種預(yù)測方法，用在短期預(yù)測(0.5—3年)可信度較高。進行時間跨度長達(dá)25—30年的預(yù)測，其準(zhǔn)確度不高。因此，客流預(yù)測存在著不確定性，這一點在設(shè)計中應(yīng)該注意。

1999年為進行上海地鐵1號線北延伸線設(shè)計，當(dāng)時預(yù)測2005年地鐵一號線北延伸線的全日客流量為68萬人次，高峰小時最大斷面客流量為2.18萬人次。

2005年上海地鐵運營公司實際統(tǒng)計，地鐵1號線全年完成客運量29479.3萬人次。平均日客運量80.77萬人次。比預(yù)測客運量高出近20%。高峰小時斷面客流在3.5—3.9萬人。

2007年10月7號，北京地鐵改為單一票價制，不論乘車距離遠(yuǎn)近，票價一律2圓。由此，使北京地鐵的客運量增加30%，郊區(qū)線增幅達(dá)40%左右。

已有近百年歷史的發(fā)達(dá)國家地鐵，至今車廂內(nèi)仍然很擁擠，甚至關(guān)不上車門。這從反面說明了現(xiàn)在的客運量，已經(jīng)超出了當(dāng)年的預(yù)測客流量。

3車站站臺寬度與樓梯數(shù)量問題

北京地鐵一、二號線是我國早期修建的地鐵，在車站兩端設(shè)站廳和樓扶梯，站臺上部為單層結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代地鐵車站都采用雙層結(jié)構(gòu)。上面一層是售檢票處和乘客集散廳，下面一層是乘車站臺。雙層車站有條件在站廳與站臺層之間設(shè)置多組樓扶梯，上海地鐵一號線列車8輛編組，設(shè)置了3—4組樓扶梯；廣州地鐵一號線列車6輛編組，設(shè)置3組樓扶梯，使用效果都很好。

北京地鐵五號線和近幾年新設(shè)計的其他線的地鐵車站，有相當(dāng)一部分在站廳與站臺層之間只設(shè)置2組樓扶梯，這是一大缺欠。

設(shè)計規(guī)范規(guī)定島式車站的側(cè)站臺寬度為2.5m，在樓扶梯總寬度一定的條件下，站臺兩排柱子間的樓扶梯組數(shù)與站臺寬度成反比。假如某車站計算的樓扶梯總寬度為12m，如果設(shè)2組樓扶梯，每組梯寬為6m，如果設(shè)3組樓扶梯，每組梯寬為4m。因此，增加站臺層的樓扶梯組數(shù)，有利于縮小站臺寬度，降低工程造價。

現(xiàn)在，有個別車站為追求“大氣”，站臺寬度達(dá)到14m、15m、16m，超過了實際需要。除增加工程投資外，還將增加車站的通風(fēng)空調(diào)、動力照明等運營費用。

4樓扶梯數(shù)量與緊急疏散問題

從運營角度考慮，在站廳—站臺層間設(shè)2組樓梯存在以下缺欠：

（1）站臺疏散時間長

站臺的疏散時間，是從列車到站開門，到最后一名乘客到達(dá)站廳層所需要的時間。站臺疏散時間的長短，與站廳—站臺間的樓扶梯數(shù)量和走行距離長短成反比。站廳—站臺間的樓扶梯組數(shù)多，乘客出站走行距離短，疏散時間也短。

下面是B型車6輛編組的站臺層平面圖，站臺長120m。上面的圖站臺層設(shè)2組樓扶梯。列車兩端車門距離樓扶梯口約32m，下車乘客上到站廳層約走行44m，按站內(nèi)實測乘客步速1m/秒計算，疏散時間為44秒。

在列車中部下車的乘客，距樓扶梯口約24m，上到站廳層約走行36m，疏散時間為36秒。

下面的圖站臺層設(shè)3組樓扶梯，列車兩端車門距樓扶梯口約24m，乘客上到站廳層約走行36m，疏散時間36秒。在列車中部下車的乘客，距樓扶梯口約12m，上到站廳層約走行24m，疏散時間為24秒。

由此可見，從縮短站臺疏散時間考慮，3組樓扶梯方案優(yōu)于2組樓扶梯方案。

當(dāng)遠(yuǎn)期列車運行間隔達(dá)到2分鐘時，經(jīng)常是上、下行列車先后或同時到達(dá)車站，兩列車的乘客同時出站。因此，縮短站臺疏散時間對提高車站運輸能力，維護站車秩序具有重要作用。

（2）緊急情況下不利于疏散逃生

站臺層是一個封閉的空間，就靠站臺——站廳層的樓扶梯上下。如果遇到突發(fā)事件或火災(zāi)，樓扶梯是唯一的逃生通道。在發(fā)生危及自身性命的事件時，誰也不愿意在站臺上多停留1分鐘。如果局面失控，有可能發(fā)生踩踏或堵塞樓扶梯的險情。這時如果站臺上多設(shè)一組樓梯，就會多一條生路。

設(shè)計者會辯駁說，站臺上設(shè)2組樓扶梯，已滿足地鐵設(shè)計規(guī)范第8.3.10條規(guī)定的6分鐘事故疏散時間要求。

筆者認(rèn)為設(shè)計規(guī)范規(guī)定的6分鐘事故疏散時間，是一個最低標(biāo)準(zhǔn)。如果有條件多設(shè)1組樓扶梯，將事故疏散時間縮短為5分鐘、4分鐘不是更好嗎？

筆者建議，從安全和運營管理考慮，明挖雙層車站應(yīng)按每2輛車設(shè)一組樓扶梯。即6輛編組站臺設(shè)3組樓扶梯，8輛編組站臺設(shè)4組樓扶梯。

5三層車站的電扶梯設(shè)置問題

現(xiàn)在有的地鐵出現(xiàn)了三層車站，地下一層是站廳層，地下二層、三層是站臺層。在有限長的站臺上，處理好乘客進出上下層站臺的通道，是設(shè)計的關(guān)鍵。

從設(shè)計圖上看到現(xiàn)在有兩種設(shè)計方法。一種是乘客一層一層的往下走，就像商場的電扶梯那樣。這樣乘客進出站很不方便，走行時間也長。遇有緊急情況，也不利于乘客疏散。

另一種是在站廳層分別設(shè)置直通地下二層、地下三層的電扶梯，乘客由站廳可直達(dá)第三層站臺。縮短了乘客進出站時間，有利于提高車站通過能力。

目前這一設(shè)計存在的缺點是，將通往地下二層和三層的電扶梯分開設(shè)置，增加了車站布置的難度。

筆者認(rèn)為，應(yīng)將通往地下二層和三層的電扶梯設(shè)在一個電梯井內(nèi)，兩梯呈交叉布置。往地下二層和三層去的乘客，從電梯井兩邊上下電梯。這樣車站的設(shè)計更加合理。6出入口設(shè)置自動扶梯問題

地鐵設(shè)計規(guī)范規(guī)定，車站出入口的提升高度超過6m時，應(yīng)設(shè)上行自動扶梯；超過12m時，應(yīng)考慮上、下行均設(shè)自動扶梯。

在北京地鐵5號線可以看到，有不少車站的出入口很深，卻沒有設(shè)自動扶梯。乘客要經(jīng)過4——5段樓梯才到達(dá)站廳層，老、幼乘客進出車站比較困難。這不符合以人為本的原則，也不利于吸引客流。

隨著國家綜合國力的增強和人民生活水平的提高，地鐵車站出入口及站臺層應(yīng)多設(shè)一些自動扶梯。既提高車站通過能力，也為地鐵多吸引客流，增加運營收入。

現(xiàn)在，有的過街天橋都設(shè)了自動扶梯，地鐵車站設(shè)計也應(yīng)趕上時代步伐。地鐵設(shè)計規(guī)范也應(yīng)與時俱進，適當(dāng)修改。

7殘疾人電梯問題

地鐵設(shè)計規(guī)范對殘疾人電梯設(shè)計沒有明確的規(guī)定。目前殘疾人電梯設(shè)計存在兩個問題：

（1）殘疾人電梯的設(shè)計方法不統(tǒng)一

現(xiàn)在殘疾人電梯有兩種設(shè)計方法。一種是將殘疾人電梯設(shè)在車站收費區(qū)內(nèi)，殘疾人購票進入收費區(qū)后，才能乘電梯下到站臺層乘車。為此，須把殘疾人電梯與站臺上的樓扶梯并列布置，擠占了一組樓扶梯的位置，在站臺上只能布置兩組樓扶梯。

另一種做法是按殘疾人免費乘車考慮，將殘疾人電梯設(shè)在非收費區(qū)內(nèi)，殘疾人不經(jīng)過檢票口，直接乘電梯下到站臺乘車。這樣可把殘疾人電梯布置在站臺層的端部，與其他樓扶梯沒有干擾。站臺上就可以布置3組樓扶梯。

筆者認(rèn)為，就目前我國的經(jīng)濟實力而言，應(yīng)該為殘疾人提供免費乘坐地鐵，照顧弱勢群體。北京地鐵五號線將殘疾人電梯設(shè)在收費區(qū)以外，殘疾人免費乘坐地鐵的做法值得推廣，這體現(xiàn)了城市的文明和進步程度。

（2）殘疾人電梯不能直達(dá)地面

在北京地鐵5號線發(fā)現(xiàn)，除了少數(shù)設(shè)在道路外側(cè)車站的殘疾人電梯可從地面直達(dá)站臺層以外，其他車站的殘疾人電梯只連通站臺層和站廳層，不能直達(dá)地面。殘疾乘客怎樣從地面到達(dá)站廳層的問題沒有解決。近日就發(fā)生了一起殘疾乘客要坐地鐵，由車站服務(wù)員背著下去的事情。

經(jīng)人指點，我在燈市口車站一個出入口的步梯旁，看到了一套殘疾人升降平臺，殘疾人可乘升降平臺由地面下到站廳層。但是該升降臺標(biāo)明只能由工作人員操作，其他人不能操作。

因為車站不可能派專人看守該升降臺。還需要解決殘疾人進站如何通知車站工作人員的聯(lián)系問題。由此看來，這套升降平臺使用也不方便。

筆者認(rèn)為，為妥善解決殘疾乘客進出車站問題，今后應(yīng)在車站出入口斜隧道末端，增設(shè)一臺殘疾人電梯。讓殘疾人乘電梯下到站廳層更安全、更方便。

如果為殘疾人電梯裝設(shè)門禁設(shè)備，授權(quán)殘疾人乘車卡可打開該電梯，就可實現(xiàn)無人管理，提高車站管理水平。

8高架車站的形式問題

長久以來，大家對高架車站的習(xí)慣做法是采用側(cè)式站臺。它的優(yōu)點是車站兩端沒有喇叭口，車站體量輕巧，工程造價低。北京地鐵5號線北端有7個高架側(cè)式車站，側(cè)站臺寬度為3.5m——4.0m。

這些車站位于天通苑等大型居住區(qū)附近，這里的客流潮汐特征比較明顯。早高峰乘客集中在進城方向的站臺上，晚高峰集中在出城方向的站臺上。

據(jù)車站工作人員反映，由于客流量大，站臺寬度較小，在高峰時段采用了限流措施。等站臺上的列車開走以后，再往上面分批放人，其他人在下面等待，乘客頗有怨言。這一事實說明側(cè)式站臺，好看不好用。他的缺點是：

（1）在客流量相同的情況下，側(cè)式車站的總寬度和體量比島式車站大。

（2）車站的兩個站臺分開，不能互相調(diào)節(jié)人流，乘客調(diào)換乘車方向也不方便。

（3）側(cè)式車站的自動扶梯數(shù)量和站臺管理人員，比島式車站多一倍，運營成本高。

針對側(cè)式車站的缺點，我們在南京地鐵1、2號線設(shè)計中，高架車站全部采用島式站臺。其中2號線的高架站采用了魚腹形站臺。車站體量進一步減小。

建設(shè)中的深圳地鐵4號線，高架車站也全部采用島式站臺。說明大家對高架島式車站的認(rèn)識也在提高。

9同站臺換乘問題

兩條地鐵線交叉點的車站稱為換乘車站。共有T型、L型、十字型和同站臺4種換乘形式。其中同站臺換乘方式，備受乘客和設(shè)計者青睞。一提到同站臺換乘，人們往往想的是雙島4線式車站。殊不知單島4線上下重疊式車站的使用效果，優(yōu)于雙島4線車站。現(xiàn)分析如下。

（1）雙島4線式車站

雙島4線車站適用于兩條平行地鐵線間的換乘。將兩條線路的上行線布置在一個站臺上，兩條下行線布置在另一個站臺上。乘客下車后在原地不動就可以換乘另一條線的同方向列車，使用非常方便。

在雙島4線車站的一端還設(shè)有一條單渡線，作為兩條地鐵線的聯(lián)絡(luò)線，用于調(diào)轉(zhuǎn)運營列車。

雙島4線車站的優(yōu)點是：一是可實現(xiàn)同方向零距離換乘，方便乘客。二是車站為雙層結(jié)構(gòu)，埋深淺，便于施工。

雙島4線車站的缺點：一是反方向換乘不方便。乘客必須上到站廳層，再下到對面的站臺上，才能換乘反方向的列車，不方便。二是車站規(guī)模較大。按站臺寬10m計算，車站主體結(jié)構(gòu)寬約36.5m。在有限寬的城市道路上車站定位和工程實施難度較大。三是車站的土方開挖量大，約190000m3，工程造價高。

（2）單島4線式車站

單島4線車站適用于場地寬度受限制的地段，將兩個島式站臺疊加起來，形成了單島4線3層車站。地下一層為站廳層，地下二層、三層是站臺層。在站臺端部還可設(shè)兩條線的聯(lián)絡(luò)線。

單島4線換乘車站。將A、B兩條線分設(shè)在站臺兩邊，上、下行線路垂直疊加。對于每條線的上、下行線誰在上、誰在下，要根據(jù)換乘目的進行組合。

下圖左側(cè)橫斷面，將兩條線的上行線布置在上層站臺，下行線布置在下層站臺。上、下行兩個方向的乘客，都可以進行同方向同站臺換乘。避免了雙島4線車站反方向換乘不方便的缺點。

下面右側(cè)圖，將A線的上行線與B線的下行線布置在上層站臺，將A線的下行線與B線的上行線布置在下層站。上、下行兩個方向都可以進行同站臺反方向換乘。其使用效果優(yōu)于雙島4線車站。

單島4線換乘車站的優(yōu)點：

①由于將上下行線重疊布置，取消了雙島4線車站兩端的立體交叉點。

②車站的寬度較小。按13m站臺寬度計算，車站主體結(jié)構(gòu)寬21.8m。有利于減少占地寬度和拆遷工程量。

③初步估算，該方案的土方開挖量和工程投資均比雙島4線車站低。

④既可進行同站臺同方向換乘，也可進行同站臺反方向換乘，使用方便靈活。

單島4線車站的缺點有兩個：一是車站埋深較大，基坑支護結(jié)構(gòu)深，降水費用較高。二是車站的電扶梯提升高度增加，運營成本有所提高。

（3）組合式換乘車站

在換乘客流量很大的線路上，為解決同方向和反方向換乘問題，可采用兩點換乘方案。即將雙島4線車站和單島4線車站組合為一個換乘單元。乘客在雙島4線車站進行同站臺同方向換乘，在單島4線車站進行同站臺反方向換乘。為此，兩條線在區(qū)間要進行疊加換邊。見下圖。

兩點換乘方案的優(yōu)點是，較好地解決了乘客同方向和反方向零距離換乘問題，使用方便。其缺點是，兩個車站的土建規(guī)模太大，工程造價高，應(yīng)該慎重使用。

三結(jié)束語

我國自1965年開始修建地下鐵道，至今已有42年的歷史。在實踐過程中廣大設(shè)計人員的技術(shù)水平不斷提高，為我國的地鐵建設(shè)做出了巨大貢獻。

現(xiàn)在我國的地鐵建設(shè)即將進入一個快速發(fā)展時期，反思過去的工作，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，探索新的設(shè)計思路，才能迎接新的挑戰(zhàn)。為此，筆者提出了一些不成熟的見解，愿作為引玉之磚，與同行們進行商榷。由于水平所限，錯誤和缺點再所難免，歡迎大家批評指正。