市域鐵路車站設(shè)計(jì)研究

沈海劍

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031)

為了適應(yīng)市場需求和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，滿足日益加快的城市化進(jìn)程，作為城市對外交通重要組成部分的鐵路系統(tǒng)將建設(shè)高速鐵路，實(shí)現(xiàn)客貨分線，形成高速鐵路客運(yùn)專線線網(wǎng)作為當(dāng)前我國鐵路建設(shè)發(fā)展的主要目標(biāo)。同時(shí)，作為城市內(nèi)部公共交通骨架系統(tǒng)的城市軌道交通，其在城市客運(yùn)系統(tǒng)中不可替代的重要作用正日益彰顯。

如何將二者進(jìn)行系統(tǒng)整合，充分發(fā)揮軌道交通客運(yùn)高速、安全、運(yùn)能大、運(yùn)行獨(dú)立等優(yōu)勢，以滿足不斷增長的客運(yùn)需求。市域鐵路，作為一種新的軌道交通模式應(yīng)運(yùn)而生，為我國軌道交通系統(tǒng)建設(shè)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

1 市域鐵路概念

市域鐵路系統(tǒng)，是聯(lián)系城市邊緣以及邊緣組團(tuán)的軌道交通系統(tǒng)，適用于城市區(qū)域內(nèi)重大經(jīng)濟(jì)區(qū)之間中長距離的客運(yùn)交通。

市域鐵路將城市市區(qū)以外的多個(gè)點(diǎn)或組團(tuán)與城市邊緣的交通接口連接起來，可以直接延伸到主城區(qū)，預(yù)留延伸到核心區(qū)條件[1]。它是一種介于城市軌道交通和一般鐵路之間的客運(yùn)交通模式，基本功能是為城鎮(zhèn)人口(包括居民和流動(dòng)人口)提供大眾化的通勤出行服務(wù)，具有速度快(區(qū)別于一般城市軌道)、容量大(類似一般鐵路)的基本特征。市域鐵路，不僅加強(qiáng)了城市各區(qū)域間、城市與邊緣及邊緣組團(tuán)間的聯(lián)系，縮短了各組成部分間的時(shí)空距離，也加強(qiáng)了整個(gè)城市乃至大都市圈的整體性[2－3]。

2 市域鐵路車站

車站是軌道交通設(shè)計(jì)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，旅客出行的集聚、換乘均需要通過車站——這一整個(gè)軌道交通“點(diǎn)面”系統(tǒng)中核心的“點(diǎn)”才能完成，它的設(shè)計(jì)成敗將直接影響整個(gè)軌道交通系統(tǒng)功能的發(fā)揮。以下將通過設(shè)計(jì)影響因素、原則、站位、站間距、站型、換乘等方面的具體分析來研究市域鐵路車站設(shè)計(jì)。

2.1 設(shè)計(jì)影響因素

城市是貫穿整個(gè)車站設(shè)計(jì)的第一考慮因素，設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮與城市的經(jīng)濟(jì)水平、規(guī)劃發(fā)展相適應(yīng)[4]，城市的自然地理?xiàng)l件將影響車站的布局形式以及近遠(yuǎn)期實(shí)施的工程條件，城市的客運(yùn)量需求與分布、城市的土地規(guī)劃與利用都是車站站位、站間距設(shè)計(jì)考慮的重要因素。

由于我國目前市域鐵路仍作為鐵路系統(tǒng)的子系統(tǒng)來發(fā)展建設(shè)，所以除了城市系統(tǒng)這一重要影響因素外，鐵路系統(tǒng)也是車站設(shè)計(jì)的另一大重要影響因素。市域鐵路與既有鐵路的接軌車站設(shè)計(jì)、既有鐵路客運(yùn)站分工、鐵路運(yùn)輸行車組織、鐵路區(qū)間通過能力、鐵路運(yùn)營配套設(shè)備設(shè)施的布點(diǎn)布局等也是市域鐵路車站設(shè)計(jì)需考慮的影響因素[5－7]。

同時(shí)，市域鐵路車站作為我國現(xiàn)行鐵路系統(tǒng)與城市軌道交通這兩大軌道交通客運(yùn)系統(tǒng)的結(jié)合部，車站與城市交通間的換乘更是不可或缺的重要影響因素。

實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場，因地制宜，綜合考慮，滿足不同情況下各項(xiàng)影響因素的需求，使車站設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)。

2.2 設(shè)計(jì)原則

鐵路系統(tǒng)與城市軌道交通作為不同的交通方式，二者的規(guī)劃、管理、運(yùn)營均歸屬于不同部門，但其設(shè)計(jì)運(yùn)營均應(yīng)圍繞“以人為本”這一中心展開，市域鐵路車站設(shè)計(jì)同樣應(yīng)遵循這一基本原則，在具體設(shè)計(jì)中，還應(yīng)注意以下原則。

(1)安全性原則

車站設(shè)計(jì)應(yīng)將旅客安全放在首位考慮，車站內(nèi)正線應(yīng)貫通布置，當(dāng)站內(nèi)有引入線接入時(shí)，需保證主要干線貫通，并設(shè)置安全線。站臺(tái)鄰靠正線，須相應(yīng)考慮列車通過時(shí)站臺(tái)上的旅客安全防護(hù)措施以及緊急情況下的旅客安全疏散等。

(2)合理性原則

合理確定車站的站型布局與到發(fā)線數(shù)量，車站咽喉設(shè)計(jì)多考慮平行進(jìn)路，避免出現(xiàn)進(jìn)路交叉，保證車站通過能力，滿足車站作業(yè)和近遠(yuǎn)期運(yùn)輸需求，確保車站與城市交通間的銜接通道。各項(xiàng)設(shè)施設(shè)備的布局、建設(shè)時(shí)序、工程實(shí)施均合理可行。

(3)獨(dú)立性原則

車站的客運(yùn)設(shè)備設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)能保證二者間進(jìn)、出站客流、換乘客流均能獨(dú)立分開，避免不同客流間的相互交叉干擾。

(4)前瞻性原則

車站設(shè)計(jì)除需滿足設(shè)計(jì)年度旅客換乘需求外，應(yīng)盡量留有改、擴(kuò)建條件，以備車站遠(yuǎn)期改、擴(kuò)建需要。

(5)人性化原則

車站客運(yùn)設(shè)備設(shè)施應(yīng)考慮無障礙人行系統(tǒng)的需求，充分體現(xiàn)“人性化”設(shè)計(jì)。流線設(shè)計(jì)應(yīng)簡捷明了，引導(dǎo)換乘信息指示明確。

(6)經(jīng)濟(jì)性原則

車站設(shè)計(jì)滿足上述原則的同時(shí)，在工程技術(shù)條件可行的前提下，需通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、比選，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，節(jié)省項(xiàng)目投資。

2.3 站位設(shè)計(jì)

結(jié)合設(shè)計(jì)線路走向，以車站土建工程具有可實(shí)施性的前提下，在滿足鐵路系統(tǒng)運(yùn)輸組織、通過能力和技術(shù)作業(yè)需要的基礎(chǔ)上，市域鐵路車站站位設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮方便客流集散，優(yōu)先在客流吸引力較大的據(jù)點(diǎn)設(shè)站，在我國城市土地價(jià)值日益“黃金”的今天，具體的站點(diǎn)定位還要適應(yīng)城市的區(qū)域發(fā)展規(guī)劃以及相應(yīng)土地的利用規(guī)劃，二者相互適應(yīng)，相互推進(jìn)。

由于市域鐵路具有城市軌道交通的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)考慮需盡量滿足旅客出行需要這一前提，故站點(diǎn)布置較一般鐵路密集，同時(shí)由于其又具有一般鐵路速度快的特征，設(shè)計(jì)考慮需滿足機(jī)車車輛高速運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理這一運(yùn)營要求，故站點(diǎn)布置較城市軌道交通稀疏。

2.4 站間距設(shè)計(jì)

根據(jù)目前國內(nèi)外鐵路設(shè)計(jì)運(yùn)營實(shí)踐，一般鐵路的站間距為10～45 km，而城市軌道交通的站間距為0.8～3 km[1－2]。市域鐵路的站間距應(yīng)介于二者之間，根據(jù)實(shí)際，具體分析，靈活布置。線路通過人口密集、客流吸引據(jù)點(diǎn)較多區(qū)域時(shí)，站點(diǎn)布置較密，無配線車站的站間距可適當(dāng)減小，但不應(yīng)小于城市軌道交通郊區(qū)站點(diǎn)2～3 km的合理站間距范圍[3，8]，否則列車的頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)，將影響線路的整體運(yùn)營速度。同時(shí)，為滿足一般鐵路系統(tǒng)的列車折返、越行、跨線車運(yùn)行等運(yùn)輸作業(yè)要求，有配線車站之間的站間距不宜大于20 km。

2.5 站型設(shè)計(jì)

依據(jù)車站的工程技術(shù)條件，車站可分為高架、落地、地下3種布置形式[3]。這3種工程布置形式中，地下站、高架站相對節(jié)約土地，對城市分割影響較小，對車站周圍影響較小，但車站的施工技術(shù)復(fù)雜，且遠(yuǎn)期車站改擴(kuò)建余地較小，車站多按近遠(yuǎn)期規(guī)模一次設(shè)計(jì)到位，一次施工完成，且投資較高。落地站相對而言，投資不高，遠(yuǎn)期改擴(kuò)建有一定余地，但占地較多，且對城市的分割、車站周圍環(huán)境的影響均較為明顯。具體設(shè)計(jì)需綜合多方面因素，合理經(jīng)濟(jì)確定車站的布置形式。

集合車站的工程布置形式，在此基礎(chǔ)上再考慮車站的到發(fā)線數(shù)量和車站布局設(shè)計(jì)。無配線車站是市域鐵路中最常見的布置形式，適合高架、落地、地下各種布置形式，且從客流組織、工程實(shí)施角度來考慮，多采用側(cè)式站臺(tái)設(shè)計(jì)，島式站臺(tái)采用較少。有配線車站如按落地布置設(shè)計(jì)，車站可按近、遠(yuǎn)期運(yùn)輸要求，分期實(shí)施，預(yù)留遠(yuǎn)期接口條件。如按高架或地下布置設(shè)計(jì)，則車站布局、到發(fā)線數(shù)量需按遠(yuǎn)期需求，設(shè)計(jì)、施工一次完成。線路近期終點(diǎn)的盡頭式車站，折返作業(yè)設(shè)計(jì)多考慮站前折返設(shè)計(jì)，不僅節(jié)約近期工程，也可以減少遠(yuǎn)期線路延伸時(shí)造成不必要的廢棄工程。

2.6 換乘設(shè)計(jì)

目前一般鐵路與城市軌道交通的換乘設(shè)計(jì)銜接方式，主要有同站站內(nèi)換乘及同站站外換乘2種方式[3]。

同站站外換乘的換乘方式，主要用于新建城市軌道交通與既有鐵路間的換乘。多因?yàn)槎叩慕ㄔO(shè)時(shí)序有前后，二者銜接設(shè)計(jì)的規(guī)劃、布局無法同步實(shí)施。

同站站內(nèi)換乘主要有同站平面換乘及同站立體換乘方式，目前國內(nèi)主要采用的是同站立體換乘方式，這種換乘方式主要用于新建和改建鐵路車站，將一般鐵路與城市軌道交通統(tǒng)一考慮規(guī)劃，實(shí)行一體化布局，合建于一個(gè)綜合交通樞紐體內(nèi)，通過地下、地面和高架的多層空間布置來實(shí)現(xiàn)二者的立體分隔，旅客換乘不需要出站，直接通過二者間的換乘廳和換乘通道來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)這種方式，需要二者能同步建設(shè)或者工期相近、預(yù)留好接口。

上述2種換乘方式，同站站內(nèi)立體換乘明顯優(yōu)于同站站外換乘。目前國內(nèi)采用同站站內(nèi)換乘均為立體換乘方式，國內(nèi)尚很少見同站站內(nèi)平面直接換乘的工程范例。同站站內(nèi)平面換乘，旅客走線路線最短也最直接，換乘時(shí)間和距離均可以達(dá)到理論的最短，在條件允許的情況下，應(yīng)是市域鐵路車站換乘設(shè)計(jì)的最理想方式。

3 實(shí)例研究

新建成都至都江堰鐵路(簡稱成灌鐵路)，位于四川省成都市境內(nèi)，由成都樞紐成都站引出，向西至郫縣的犀浦鎮(zhèn)與成都市地鐵2號(hào)線同臺(tái)換乘，而后經(jīng)郫縣的紅光鎮(zhèn)、郫筒鎮(zhèn)、安德鎮(zhèn)，都江堰市的崇義鎮(zhèn)、聚源鎮(zhèn)、灌口鎮(zhèn)、中興鎮(zhèn)至青城山鎮(zhèn)[9]。成灌鐵路是5.12汶川大地震成都市災(zāi)后重建實(shí)施的第一個(gè)重大工程項(xiàng)目，也是西南地區(qū)建成并開通運(yùn)營的第一條市域鐵路。

3.1 車站設(shè)計(jì)

全線(含支線)長度65.5 km，共設(shè)車站15個(gè)，其中新建車站13個(gè)，改建車站2個(gè)，平均站間距5.2 km。包含了市域鐵路各種常見形式的車站。其中:郫縣西、都江堰為有配線高架車站;青城山為落地有配線車站;犀浦東(金牛)、犀浦、紅光、郫縣東、郫縣、安德為高架無配線車站;聚源為落地?zé)o配線車站;迎賓路、李冰廣場、離堆公園為地下無配線車站。車站分布見表1。

本線成都至郫縣西段，設(shè)計(jì)時(shí)速為120 km，其中安靖至成都段，設(shè)安靖、成都2個(gè)既有站，站間距為8.27 km。犀浦東至郫縣西段設(shè)計(jì)時(shí)速為120 km，本線沿317國道左側(cè)綠化帶全高架布設(shè)，鄰近城鎮(zhèn)，客流量較大，布置車站較密，設(shè)犀浦東等車站共6個(gè)，平均站間距為3.0 km。除郫縣西站因近期設(shè)小交路折返、遠(yuǎn)期接軌成彭支線運(yùn)輸要求，布置有配線外，其余均為高架無配線車站。郫縣西至青城山段，設(shè)計(jì)時(shí)速為120 km，客流據(jù)點(diǎn)相對集中，設(shè)安德等車站共4個(gè)，平均站間距為9.3 km。離堆支線設(shè)計(jì)時(shí)速為120 km，設(shè)迎賓路等車站共3個(gè)，平均站間距為1.1 km。

表1 成灌線車站分布

本線車站鄰靠正線的站臺(tái)，均設(shè)置有安全門，是我國第一條設(shè)置安全門系統(tǒng)的鐵路項(xiàng)目，采用了國內(nèi)首創(chuàng)的國鐵站臺(tái)安全門系統(tǒng)[10]。各站均嚴(yán)格按照無障礙規(guī)范設(shè)計(jì)[11]，站前平臺(tái)與站前廣場采用緩坡相接，站臺(tái)上設(shè)置無障礙觀光電梯或者殘疾人提升機(jī)，自動(dòng)扶梯，公共衛(wèi)生間設(shè)置無障礙蹲位，自動(dòng)檢票機(jī)設(shè)置1臺(tái)寬尺寸，以便殘疾人順暢通過。

3.2 重點(diǎn)車站分析

3.2.1 成都站

車站位于成都市北面二環(huán)路外側(cè)、金牛區(qū)和成華區(qū)交界處，交通便利，目前為成都樞紐內(nèi)既有主要客運(yùn)站，承擔(dān)了樞紐各銜接方向的客車到發(fā)作業(yè)。

本線由既有寶成線線路左側(cè)雙線引入，車站規(guī)模擴(kuò)為6臺(tái)10個(gè)站臺(tái)面11條到發(fā)線(含正線)。在既有站房對側(cè)增加中間站臺(tái)1座450 m×12 m×1.25 m，北側(cè)增加基本站臺(tái)1座450 m×12 m×1.25 m。南側(cè)基本站臺(tái)與中間站臺(tái)改為2臺(tái)夾3線的布置形式。車站廣場上修建有成都市地鐵1號(hào)線的車站出入口，本線與地鐵1號(hào)線可實(shí)現(xiàn)同站站外換乘。車站平面布置見圖1。

3.2.2 安靖站

圖1 成都站平面布置示意

安靖站為樞紐西環(huán)線上既有車站，位于郫縣安靖鎮(zhèn)，本線引入后，車站規(guī)模擴(kuò)建為3臺(tái)6線(含正線)，按2臺(tái)夾2線形式布置。新建中間站臺(tái)2座450 m×12 m×1.25 m，基本站臺(tái)1座450 m×8 m×1.25 m。新建8 m寬旅客地道2處。

車站西端銜接樞紐西環(huán)線與成灌正線，并預(yù)留遠(yuǎn)期樞紐西環(huán)線復(fù)線引入條件;車站東端銜接成灌正線(與樞紐環(huán)線共線)及西環(huán)寶成聯(lián)絡(luò)線，并預(yù)留遠(yuǎn)期聯(lián)絡(luò)線復(fù)線引入條件。站內(nèi)按成灌正線貫通布置，鄰靠正線的站臺(tái)均設(shè)有安全門防護(hù)。車站平面布置見圖2。

圖2 安靖站平面布置示意

3.2.3 犀浦站

犀浦站為新建中間站，位于郫縣犀浦鎮(zhèn)，是本線與成都市地鐵2號(hào)線的換乘站，采用共站“同臺(tái)換乘”的換乘方式，首次在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了一般鐵路與城市軌道交通共站同臺(tái)換乘[12]。

車站按全高架設(shè)計(jì)，規(guī)模為2臺(tái)4線(含正線)，設(shè)450m×15m×1.25m島式站臺(tái)2座。

地鐵正線進(jìn)站前的區(qū)間，由于成灌城際是左側(cè)行車，而地鐵是右側(cè)行車，為了實(shí)現(xiàn)主要換乘客流的同站臺(tái)平行換乘，保證在犀浦站同臺(tái)換乘，地鐵2號(hào)線在西區(qū)站—犀浦站的區(qū)間交叉換邊，完成兩正線方向的互換進(jìn)入犀浦站。地鐵2號(hào)線位于島式站臺(tái)內(nèi)側(cè)，成灌正線位于外側(cè)，外包站臺(tái)。車站平面布置見圖3。

3.2.4 都江堰站

都江堰站為本線新建中間站，緊鄰都江堰市二環(huán)路，站區(qū)交通便利。成都至都江堰鐵路離堆支線于本站接軌。車站距離聚源站7.3 km，距離青城山站8.0 km，距離成都至都江堰鐵路離堆支線迎賓路站7.9 km。車站全高架布置，設(shè)島式站臺(tái)2座450 m×12 m×1.25 m，到發(fā)線4條(含正線)，設(shè)安全線1處。車站按成灌正線貫通設(shè)計(jì)，支線于到發(fā)線上接軌。車站平面布置見圖4。

圖3 犀浦站平面布置示意

圖4 都江堰站平面布置示意

3.2.5 青城山站

青城山站為本線新建中間站，近期本線始發(fā)終到站。車站落地布置，設(shè)450 m×12 m×1.25 m島式、側(cè)式站臺(tái)各1座，到發(fā)線3條(含正線)，供電工區(qū)1處。車站采用站前折返設(shè)計(jì)，站前設(shè)有“八字”渡線1組。到發(fā)線與正線出岔內(nèi)側(cè)，增設(shè)了1組單渡線，以滿足早晚高峰期到發(fā)線與相鄰正線接發(fā)車平行作業(yè)的需要。車站平面布置見圖5。

圖5 青城山站平面布置示意

4 結(jié)語

在研究市域鐵路車站設(shè)計(jì)影響因素的基礎(chǔ)上，對市域鐵路車站的設(shè)計(jì)原則、站位、站間距、站型、換乘等設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了理論上的分析與總結(jié)，并通過成灌鐵路車站設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐，給出了上述理論的應(yīng)用實(shí)例，為我國的市域鐵路車站設(shè)計(jì)提供了一定的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)參考。

[1]陳歡.成都市城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展中的市域鐵路建設(shè)研究[J].四川建材，2010，1:143-145.

[2]張志勤.市域鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)總體思路[J].高速鐵路技術(shù)，2011，3:9-12.

[3]翟長旭，周濤.區(qū)域軌道交通與城市軌道交通的銜接模式[J].都市軌道交通，2009，22(1):36-39.

[4]毛保華.城市軌道交通規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社，2006.

[5]中華人民共和國鐵道部.GB50090—2006 鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社，2006.

[6]中華人民共和國鐵道部.GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社，2006.

[7]中華人民共和國鐵道部.TB 10621—2009 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)[S].北京:中國鐵道出版社，2010.

[8]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中華人民共和國建設(shè)部.GB 50157－2003，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社，2003.

[9]中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司.成都至都江堰鐵路初步設(shè)計(jì)總說明[R].成都:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，2008.

[10]林飛.成都至都江堰鐵路站臺(tái)安全門系統(tǒng)方案研究[J].高速鐵路技術(shù)，2011(3):54-56.

[11]中華人民共和國鐵道部.TB10083—2005 鐵路旅客車站無障礙設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2005.

[12]高豐農(nóng)，張海波，袁光明，等.城際客運(yùn)專線與城市軌道交通同臺(tái)換乘車站:中國，ZL201020505854.2[P].2011-08-