收稿日期:20201215基金项目:中铁工程设计咨询集团有限公司科技开发课题(单轨-研2020-3-11)㊂作者简介:岳文豪(1991 ),男,2014年毕业于英国曼彻斯特大学建筑与城市化专业,文学硕士,工程师㊂文章编号:16727479(2021)03012806跨座式单轨交通高架换乘车站方案设计岳文豪(中铁工程设计咨询集团有限公司,北京㊀100055)㊀㊀摘㊀要:跨座式单轨是一种以高架敷设为主的中运量轨道交通制式,其换乘车站多采用高架形式设置在公共空间之中,对城市景观影响较大㊂为优化跨座式高架换乘车站的功能流线布置,减小车站体量,实现标准化㊁轻量化设计目标,从跨座式单轨制式独有的灵活度高㊁适应性强的特点出发,采用总结归纳法和案例分析法进行深入研究㊂首先,对跨座式高架换乘车站设计的影响因素进行分析,并对常用的高架车站换乘方式进行归纳;再结合近期项目实例,对同车站换乘车站及通道换乘车站的方案演变㊁优劣比选㊁适用范围进行研究,并对跨座式高架换乘车站的设计原则进行总结归纳㊂在统一设计原则的指导下,通过合理的车站站型选取以及因地制宜的周边分析,最大程度地实现了跨座式高架换乘车站的设计目标㊂关键词:跨座式单轨;高架换乘车站;同车站换乘;通道式换乘;方案研究中图分类号:TU248.1;U232㊀㊀文献标识码:ADOI:10.19630/ki.tdkc.202012150001开放科学(资源服务)标识码(OSID):Design of Elevated Transfer Station of Straddle MonorailYue Wenhao(China Railway Engineering Design and Consulting Group Co.,Ltd.,Beijing 100055,China)Abstract :The straddle monorail system is a medium volume rail transit system which mainly laid overhead.Its transfer stations are mostly set in the urban public space with an elevated mode,which has a great impact on the urban landscape.In order to optimize functional streamline,reduce station volume and achieve standardization and lightweight,the method of summary induction and case analysis were adopted based on thecharacteristics of straddle monorail system including high flexibility and strong adaptability.Firstly,theinfluence factors of straddle elevated transfer station were analyzed,and the commonly used transfer methods were summarized.Moreover,combined with project cases,the evolution,quality comparison,scopeapplication of the one-station transfer mode and channel transfer mode were studied,and the design principles of straddle elevated transfer station were summarized.Under the guidance of unified design principle,thedesign goal of straddle elevated transfer station can be achieved to the greatest extent through reasonableselection of station type and peripheral analysis according to local conditions.Key words :straddle monorail;elevated transfer station;one-station transfer;channel transfer;schematicdesign㊀1㊀研究背景及方法1.1㊀研究背景及意义换乘车站作为轨道交通线网各条线路的交汇节点,是轨道交通系统的重要组成部分㊂随着城市轨道交通的逐步发展,换乘站发挥的中转换乘作用愈发重要,目前各大轨道交通成网的城市,换乘站客流占全网的50%以上[1]㊂换乘车站往往位于城市重要节点位置,周边环境复杂,人流量大,控制因素多㊂尤其对于高架设置的换乘车站,其庞大的建筑体量会对城市空间和道路景观造成较大影响㊂如何在满足车站日常使用功能的同时,体现人性化设计理念[2],提升旅客换乘体验,并优化车站景观效果,是高架换乘车站设计中需要解决的主要矛盾㊂目前,关于轨道交通换乘车站的研究成果主要集中在传统钢轮钢轨制式领域,张丙昌对地下车站之间的换乘方案进行研究[3];陈小飞探讨了高架车站与地下车站之间的换乘关系[4];罗景华对高架车站与周边的建筑和环境的有效融合进行研究[5],刘宝对岛式与侧式车站换乘设计进行探讨[6]㊂然而,对于高架式换乘车站设计方案的系统性研究相对较少,亟待进行系统性总结㊂1.2㊀研究方法及目标在既有研究成果的基础上,从跨座式单轨制式的独有特点出发,结合近期的众多设计实践,以总结归纳和案例分析作为主要研究方法,对换乘车站的设置原则㊁制约因素㊁换乘方案㊁车站布局进行系统性研究,并对车站与城市空间的结合方式进行探索,以期达到跨座式换乘车站使用功能便捷化㊁车站体量轻量化㊁周边结合紧密化的设计目标[7-10]㊂2㊀高架换乘车站影响因素分析高架换乘车站设置于地面以上城市空间之中,其影响因素也有别于传统制式地下换乘车站,主要体现在如下几个方面㊂2.1㊀线位方案在工程设计中,轨道线路和换乘车站为 线 和点 的关系㊂根据线路交汇方案不同,车站可分为平行式和垂直式两种,具体布置形式如图1㊁图2所示㊂图1㊀双线平行式布置㊀图2㊀双线垂直式布置㊀当两线平行敷设时,两车站可在相同高度贴临或结合一体;当两线呈垂直交叉时,若线路存在高度跨越关系,两车站可分别独立设置于路口一侧,再通过换乘通道㊁连桥等形式连接㊂2.2㊀建设时序轨道交通工程建设投资大㊁周期长,普遍存在规划㊁建设分期实施的情况㊂对于建设时序不同的项目,应采取不同设计策略㊂同期建设的换乘车站,应优先考虑双线车站的一体化设计实施,从而最大程度方便旅客乘降及换乘㊂对于不能同期实施的换乘车站,在考虑换乘便捷性的基础上,需要结合分期建设的建设时序㊁投资分匹㊁接口预留等因素综合考虑,因地制宜地选择换乘方案㊂2.3㊀客流组织换乘车站多位于城市重要节点,周边客流规模较大,容易造成拥堵㊂在车站内,对旅客通行影响较大的站台宽度㊁换乘通道宽度㊁进出站闸机数量㊁扶梯数量等指标,应按照远期高峰小时最大客流量进行测算,以满足旅客使用需求㊂换乘车站内部各类人群相互汇集,在设计中应充分考虑不同类型人流走行路线的独立性,确保进出站流线,换乘流线,商业开发㊁工作人员流线均相互独立,以减少干扰㊂2.4㊀周边环境及规划换乘车站多数设置在城市核心区域,此类车站周边环境复杂,建筑密集,人流量大㊂车站设置应符合城市规划对周边地块的相关上位条件及指标,并满足车站与周边建筑的消防㊁节能㊁日照等相关距离要求㊂换乘车站设站方案应与市政道路和周边环境统一考虑,并着重考虑车站及天桥与人行道㊁车行道㊁周边建构筑物的相对关系,出入口应尽量靠近周边主要客流集散点,以减少旅客进出站走行距离㊂条件允许时,车站主体及出入口应与周边地块综合开发有机结合,为旅客带来便捷乘降体验,以及为周边区域注入活力㊂3㊀高架换乘车站的设计分类结合上文所述,高架换乘车站的受控因素存在多样性㊂在设计过程中,对于不同的及边界条件,也应采取相应的换乘方案设计策略[11-13]㊂根据划分标准不同,高架换乘车站的换乘方案主要分为如下几类㊂3.1㊀按照换乘部位分类按换乘部位分类,换乘方案分为非付费区换乘和付费区换乘两种㊂非付费区换乘多用于不同制式及票制的轨道交通之间换乘,在同制式轨道交通中,多采用付费区换乘的形式㊂付费区换乘又细分为站台换乘㊁站厅换乘和通道换乘㊂站台换乘最为便捷,站厅换乘次之,在两线同期实施并满足其他外部条件的情况下,应优先考虑站台㊁站厅相结合的换乘方式㊂通道式换乘设置灵活,适用于两线车站站位距离较远或分期建设的情况,当采用通道换乘时,应合理布置换乘线路,避免流线过长引起旅客通行不便㊂3.2㊀按照车站类型分类根据车站相对关系不同,高架换乘可分为同车站换乘和通道式换乘两大类㊂根据线路高差关系㊁换乘方式㊁车站布置的差异,又可细分为如图3所示多种类型㊂图3㊀换乘车站站型分类4㊀同车站换乘方案比选在两线同步实施,且周边环境及线路走向条件允许的情况下,应优先考虑双线并站的同车站换乘方案㊂车站合二为一能够最大程度方便乘客换乘,便于日常运营维护管理[14-15]㊂根据线路关系不同,该类车站又细分为一岛两侧车站㊁双岛车站和叠岛车站3种㊂4.1㊀一岛两侧车站当两条线路在同一高程,平行且不交叉敷设时,可采用一岛两侧车站形式㊂该站型设置1座岛式站台和2座侧式站台,站台下方设置共用站厅层㊂该站型换乘部位属于站厅与站台结合式,其中一个方向可实现同站台换乘,其他方向需通过站厅层进行换乘,剖面布置如图4所示㊂该站型多见于传统钢轮钢轨制式换乘车站设计中㊂主要优点为换乘流线较短,站厅集中设置,便于换乘㊁乘降和运营管理㊂车站两侧区间线路平顺无交叉,墩柱布置较为规整,景观效果较好,车站及两侧区间布置如图5所示㊂该方案不足之处在于车站宽度较大,需占用较多道路及路侧空间,且需根据市政道路宽度及线路敷设位置综合确定车站布局和柱位布置㊂图4㊀一岛两侧车站剖面示意㊀图5㊀一岛两侧车站鸟瞰示意㊀4.2㊀双岛车站当两条线路在同一高程,平行且局部交叉敷设时,可采用双岛车站形式㊂该站型同高程设置2座岛式站台,站台下设置共用站厅层㊂该站型换乘部位属于站厅与站台结合式,其中2个方向可实现同站台换乘,其他方向需通过站厅层进行换乘,剖面布置如图6所示㊂图6㊀双岛车站剖面示意㊀该站型换乘流线最短,乘客换乘与乘降最为便捷㊂然而,车站两侧区间线路存在交叉跨越,墩柱布置不规则,景观效果不佳;车站宽度相对较大且需占用较多道路及路侧空间(见图7)㊂4.3㊀叠岛车站当道路宽度条件受限时,可充分利用跨座式单轨爬坡性能优良的特点,将两条线路在不同高程敷设,此图7㊀双岛车站鸟瞰㊀时换乘车站采用叠岛车站形式㊂该站型上下设置2座岛式站台,站台下设置共用站厅层㊂该站型换乘部位属于站厅与站台结合式,其中2个方向可实现同站台换乘,其他方向需楼扶梯及站厅层进行换乘,其剖面布置如图8所示㊂图8㊀叠岛车站剖面示意㊀该站型能够有效减少车站宽度,占地面积较小,且换乘流线较短便于旅客乘降及换乘㊂然而由于站台上下布置,换乘流线与进出站流线相互交叉,容易造成楼扶梯处人流拥堵;且车站两侧区间在两个不同高程敷设,墩柱设置复杂,实施难度大,车站及区间效果如图9所示㊂图9㊀叠岛车站鸟瞰㊀5㊀通道式换乘车站方案比选虽然同车站换乘方案有诸多优点,但其受到外部条件制约因素较多,存在车站体量大,用地要求高㊁车站需同期实施等问题㊂当要求无法满足时,应考虑选择通道式换乘车站方案㊂通道式换乘车站的优点是两换乘车站相互独立,互不干扰,车站通过付费区换乘天桥进行连接,从而实现换乘功能㊂在建设过程中,可先期实施近期车站,并预留换乘通道接入条件,可有效减少工程投资和建设规模㊂根据线路关系不同,通道换乘车站分为双线平行通道换乘和双线垂直通道换乘两种类型,具体站型分类如下㊂5.1㊀双线平行式通道换乘双线平行式通道换乘车站主要适用于两条线路平行敷设的情况,根据两车站相对位置关系的差异,又分平行交错式通道换乘和平行并列式通道换乘㊂(1)平行交错式通道换乘车站该站型双线车站交错布置,通过端部换乘通道连接两车站付费区,从而实现站厅层换乘㊂平行交错式通道换乘车站常用于线路平行设置且道路条件较为狭窄的情况,可最大程度减少换乘站所占用的用地宽度㊂图10为淮南轨道交通淮南站,为1号线/4号线换乘站㊂该站所在位置市政道路狭窄,红线宽度仅35m,周边建筑拆迁困难㊂为最大程度压缩所占道路宽度,车站采用平行交错式通道换乘方案,在两站站厅层端部的付费区通过换乘通道相互连接,从而实现换乘功能,换乘距离仅为15m,平面布置如图11所示㊂图10㊀平行交错式通道换乘车站鸟瞰㊀图11㊀平行交错式通道换乘车站平面示意㊀(2)平行并列式通道换乘车站平行并列式通道换乘车站常用于线路平行设置且两线间距较大的情况㊂该站型两线车站并列布置,通过换乘通道将两车站站厅层付费区相连,从而实现站厅换乘㊂此种布置方式在保证两车站的相互独立性同时,又将换乘距离压缩至较短的范围内,如图12㊁图13所示㊂图12㊀平行并列式通道换乘车站鸟瞰㊀图13㊀平行并列式通道换乘车站平面示意5.2㊀双线垂直式通道换乘当线路交叉布置时,可采用双线垂直式通道换乘㊂为满足线路互相跨越时的高差要求,需将2个车站的轨道梁和站台设置在不同的高度上,根据车站相对位置及轨道梁高度不同,可细分为三㊁四层车站通道换乘;站厅站台上下交错式通道换乘;二㊁三层车站通道换乘等三种形式㊂(1)路中三㊁四层车站通道换乘跨座式单轨路中高架车站一般为三层布局,即架空层㊁站厅层及站台层,当两线路交叉时,可通过增加换乘层的方法抬升其中一座车站,从而满足线路的高差要求,形成三㊁四层车站通道换乘㊂以淮南轨道交通洞山路换乘站为例,2号线车站为路中高架三层站,由下至上为架空层㊁站厅层㊁站台层,1号线车站为路中高架四层站,由下至上分别为架空层㊁换乘层㊁站厅层㊁站台层㊂付费区换乘通道连接1号线换乘层和2号线站厅层,1号线换乘乘客需经站台下至换乘层后再经由换乘通道行至2号线站厅层,如图14㊁图15所示㊂图14㊀路中三㊁四层站通道换乘方案剖面㊀图15㊀三㊁四层站通道换乘方案㊀此换乘方案的换乘通道可实现无高差设置,换乘相对便捷,然而,换乘层的设置会导致车站体量增大,高度提高,投资也相应增加㊂(2)路中厅台交错式车站通道换乘当换乘车站设置在路中时,为避免车站高度过高,也可通过站厅层与站台层倒置的方法来满足线路高差要求,即站厅站台上下交错式通道换乘㊂仍以洞山路换乘站为例,1号线/2号线洞山路站均为路中高架三层车站,其中,1号线车站站厅层位于二层,站台层位于三层;2号线车站站台层位于二层,站厅层位于三层㊂两车站站厅层通过付费区换乘通道连接,通道高差为7m,具体布置如图16所示㊂图16㊀站厅站台上下交错式通道换乘方案剖面㊀该换乘方案两个车站建筑体量与标准站一致,建筑高度统一㊂但2号线车站站厅站台倒置,容易造成旅客流线迂回曲折,不利于日常使用及紧急疏散㊂且换乘通道存在高差需额外加设楼扶梯,会对乘客换乘带来不便㊂(3)二㊁三层车站通道换乘当通道换乘车站的其中一座有条件设置于路侧空地时,可采用二㊁三层通道换乘方案,并考虑与周边地块综合开发进行结合,在缩短换乘距离的同时为路侧地块引入活力㊂以德州轨道交通恒大站为例,1号线为路中高架三层站,3号车站为路侧高架二层站㊂两车站站厅层通过付费区换乘通道相连,从而实现换乘,剖面布置如图17所示㊂其中3号线车站与地块内的商业综合体结合设计,并设置连桥相连接,从而最大程度地提升地块的经济价值,周边开发效果如图18所示㊂图17㊀二㊁三层车站通道换乘方案剖面图18㊀二㊁三层车站通道换乘方案鸟瞰㊀6㊀结论跨座式单轨具有爬坡能力强,转弯半径小,车站体量小等特点,故跨座式高架换乘车站布置方案相较于传统钢轮钢轨制式有更高的灵活性和适应性㊂当换乘车站并站统一设置时,可结合周边城市空间和道路条件,灵活地选择一岛两侧㊁双岛或叠岛换乘方案㊂当换乘车站分站设置或分期实施时,应综合考虑上文所述限制因素及工程实际条件,选择最匹配的通道换乘方案㊂在跨座式高架换乘车站深化设计过程中,应遵循如下原则㊂(1)车站方案设计应着重考虑缩短旅客换乘走行距离,减少换乘高差,条件允许时应优先采用同车站换乘方式㊂(2)换乘旅客流线应与进㊁出站旅客流线分开设置,避免相互交叉干扰㊂(3)车站需分期实施时,应在满足近期车站使用需求及远期加建可实施性的基础上,尽量缩小近期建设规模和投资㊂(4)车站方案设计应与周边规划㊁市政道路紧密结合,合理确定出入口及换乘通道的布置㊂(5)条件允许情况下,应优先考虑将换乘车站与周边综合开发结合设置,为周边城市空间注入活力㊂参考文献[1]㊀罗小峰.枢纽型高架车站设计方案研究[J].智能建筑与智慧城市,2020(1):68-70.[2]㊀李玉书,孙越,万衡,等.城市轨道交通车站换乘通道客流压力的评估方法[J].城市轨道交通研究,2020,23(1):106-109,144.[3]㊀张丙昌.地铁车站换乘形式的设计研究[J].建材与装饰,2019(2):247-248.[4]㊀陈小飞.谈换乘方式之高架站与地下站换乘[J].设备管理与维修,2019(3):119-120.[5]㊀罗景华.高架车站建筑设计思路的研究[J].建筑技术开发,2020,47(9):15-16.[6]㊀刘宝,张小燕.岛式与侧式车站换乘建筑设计探讨[J].低碳世界,2018(2):272-273.[7]㊀赵薇.城市密集区多线换乘车站设计探索 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