市域鐵路換乘站站場設(shè)計方案探討

王柄達

（中鐵上海設(shè)計院集團有限公司 線路站場設(shè)計院，上海 200070)

市域鐵路為介于城市軌道交通和干線鐵路間的一種軌道交通系統(tǒng)，是中心城區(qū)連接周邊城鎮(zhèn)組團及城鎮(zhèn)組團之間的快速度、大運量、公交化的軌道交通系統(tǒng)，是綜合交通體系的重要組成部分[1]，有利于擴大交通有效供給、緩解城市交通擁堵、改善城市人居環(huán)境、優(yōu)化城鎮(zhèn)空間布局、促進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)。市域鐵路換乘站是市域鐵路的關(guān)鍵組成部分，也是市域運輸服務(wù)的核心節(jié)點，合理的車站站場方案設(shè)計是運輸組織、運營管理的必要條件。

1 市域鐵路換乘站站場設(shè)計

1.1 設(shè)計原則

換乘站指供乘客在不同路線之間跨線乘坐列車的車站，一條線路一般有1個或多個換乘站。為方便旅客跨線乘坐列車，構(gòu)建無縫銜接、高效換乘的交通節(jié)點工程，其站場設(shè)計應(yīng)統(tǒng)籌布局，滿足運輸需要，便于運營管理，方便旅客乘降，并根據(jù)需要預(yù)留進一步發(fā)展條件[1]，同時兼顧工程的經(jīng)濟性。具體應(yīng)考慮以下幾個方面。

（1）車站安全性。車站設(shè)計應(yīng)優(yōu)先考慮安全性，線路布置宜簡單、順暢，減少交叉干擾，并合理設(shè)置安全線等隔開設(shè)備。

（2）設(shè)計前瞻性。車站設(shè)計應(yīng)充分考慮遠期發(fā)展，合理預(yù)留遠期線路的引入及車站改擴建條件。

（3）服務(wù)質(zhì)量高。市域鐵路車站設(shè)計的最終目的是為旅客服務(wù)，應(yīng)充分考慮旅客需求，減少換乘次數(shù)和換乘距離，提升出行的便捷性。

（4）經(jīng)濟合理性。車站設(shè)計應(yīng)合理確定車站規(guī)模、布置型式及布置方案，以適應(yīng)城市發(fā)展為基礎(chǔ)，車站規(guī)模與運輸能力相適應(yīng)，站型及站場布置與運營需求相結(jié)合，簡化作業(yè)流程，便利運營作業(yè)，降低建設(shè)及運營成本。

1.2 市域鐵路換乘站布置型式

市域鐵路換乘站主要有與地鐵(輕軌)線路換乘站、與干線鐵路換乘站和市域鐵路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部線路換乘站3種。市域鐵路與地鐵(輕軌)主要采用客流換乘的形式，而市域鐵路與干線鐵路可采取相同的供電制式和車輛類型，具備互聯(lián)互通條件，需研究合理的站場布置方案，以滿足互聯(lián)互通條件下的運輸組織需要。根據(jù)換乘線路車站的不同位置關(guān)系，市域鐵路與干線鐵路換乘有分站設(shè)置和共站設(shè)置2種方案。

（1）市域鐵路與干線鐵路分站設(shè)置。為實現(xiàn)不同線路間的互聯(lián)互通，考慮設(shè)置聯(lián)絡(luò)線，聯(lián)絡(luò)線優(yōu)先接軌車站。聯(lián)絡(luò)線和車站接軌方案有站后接軌和站前接軌2種。站后接軌2條線路車站均可?？?，但受聯(lián)絡(luò)線設(shè)置影響，車站間隔較遠，不利于客流的車下站間走行換乘，對跨線車的依賴性大。為減少換乘距離，考慮將1個車站調(diào)整為站前接軌，可降低換乘距離，跨線列車僅在1座車站停靠。市域鐵路與干線鐵路分站設(shè)置方案下的聯(lián)絡(luò)線方案如圖1所示。

圖1 市域鐵路與干線鐵路分站設(shè)置方案下的聯(lián)絡(luò)線方案Fig.1 Link scheme under the sub-station setting scheme of regional railway and trunk railway

（2）市域鐵路與干線鐵路共站設(shè)置。設(shè)區(qū)間聯(lián)絡(luò)線方案可實現(xiàn)互聯(lián)互通、開行跨線車的目的，但本線車客流換乘便捷性不足，對乘客來說存在一個乘坐跨線車或乘坐本線車換乘的取舍問題，對服務(wù)水平有一定影響，且區(qū)間聯(lián)絡(luò)線工程較大，占地較多。共站設(shè)置方案通過站場布置解決客流跨線的問題，客流在車站內(nèi)進行集中疏解。2條線路在車站范圍內(nèi)平行，站場布置有分場和合場2種形式。①分場方案。按線路別分場布置，咽喉區(qū)相互獨立，按照是否設(shè)置聯(lián)絡(luò)線，又可分為2個方案。一是分場設(shè)聯(lián)絡(luò)線方案，設(shè)置聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)互聯(lián)互通，為減少相互干擾，聯(lián)絡(luò)線適宜采用立交疏解；二是分場不設(shè)聯(lián)絡(luò)線方案，2個場共用部分到發(fā)線，通過到發(fā)線聯(lián)絡(luò)。共站設(shè)置方案下的分場方案如圖2所示。②合場方案。2條線路按方向別合場布置，咽喉區(qū)采用渡線連接，實現(xiàn)跨線車開行條件。

分場方案2條線路基本無干擾，但通過到發(fā)線聯(lián)絡(luò)能力受限較大，開行對數(shù)較少時可采用；設(shè)置聯(lián)絡(luò)線可提升能力，但有較大的工程量。合場方案增加了車站咽喉區(qū)的規(guī)模，但可通過相鄰正線間的渡線開行跨線車，減免了聯(lián)絡(luò)線工程；另外主要換乘方向可實現(xiàn)同臺換乘，較為便捷。

圖2 共站設(shè)置方案下的分場方案Fig.2 Separated yards scheme under common station setting scheme

3線及以上的換乘站，采用共站合場設(shè)置方案車站規(guī)模大，且咽喉區(qū)6條正線相互切割干擾多，對咽喉區(qū)作業(yè)能力影響較為嚴重，建議根據(jù)需要慎重采用。對于多線換乘車站，可采取正線簡單接軌、相鄰車站接軌或換乘+合場+分場綜合方案。3線合場布置方案如圖3所示。

圖3 3線合場布置方案Fig.3 Layout scheme of three lines connecting to the same yard

綜合分析可知，采取客流換乘形式車站方案簡單，工程規(guī)模小，為地鐵換乘站普遍采用的形式。缺點在于不能開行跨線車，乘客需下車換乘。不同制式、不具備互聯(lián)互通條件的換乘站，采用換乘形式跨線出行即可。對于市域鐵路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部線路的換乘站、與干線鐵路的換乘站，實施條件相對較好，應(yīng)更多體現(xiàn)“以人為本”的服務(wù)性，提升乘客出行的便捷性，有條件時應(yīng)互聯(lián)互通，具體根據(jù)客流量、作業(yè)需求、實施條件等采取合理的布置型式。共站設(shè)置方案對客流進行集中疏解，跨線出行的乘客可靈活選擇乘坐跨線車或者換乘，出行便捷，服務(wù)性好，有條件時建議優(yōu)先采用。

2 市域鐵路換乘站站場布置方案

分站方案主要是在一般車站的基礎(chǔ)上增加了聯(lián)絡(luò)線工程，如跨線車數(shù)量較多，可增設(shè)到發(fā)線，站場布置方案上較為簡單；共站方案需在車站內(nèi)部解決跨線運輸組織問題，對站場布置要求較高，為研究的重點。根據(jù)功能的不同，研究幾個典型的布置方案。

（1）簡單接軌方案。如僅考慮停車上下客和跨線車開行作業(yè)，不考慮列車的折返、待避等其他功能，車站可不設(shè)置到發(fā)線，為減少干擾，正線適宜按方向別引入，站內(nèi)渡線根據(jù)實際運營需要設(shè)置。簡單接軌方案如圖4所示，有2種典型的布置，方案I為支線接軌站，僅考慮跨線功能，車站規(guī)模小，在條件困難時可采用；方案II考慮了故障情況下的運輸組織，另外中穿的線路在本站可進行少量折返作業(yè)。

圖4 簡單接軌方案Fig.4 Simple connection scheme

（2）合場增設(shè)到發(fā)線方案。如車站作業(yè)量較大，考慮越行、折返等功能時，車站根據(jù)需要增設(shè)到發(fā)線和渡線。為減少正線相互切割，建議按方向別設(shè)置，并在上下行正線間設(shè)置到發(fā)線。合場增設(shè)到發(fā)線布置方案如圖5所示。增設(shè)到發(fā)線后，車站具備越行和故障車待避等功能，上方進站車輛可進行部分折返作業(yè)。

（3）分場布置方案。合場方案可實現(xiàn)中穿線路的折返功能，外包線路折返均需切割中間的線路，作業(yè)干擾大，故當(dāng)2條線路均有折返需求時，建議采用分場方案。①分場方案I為不設(shè)聯(lián)絡(luò)線，通過到發(fā)線互聯(lián)互通。2條線路分場布置，中間共用1股到發(fā)線，通過到發(fā)線實現(xiàn)互聯(lián)互通。②分場方案II為設(shè)聯(lián)絡(luò)線方案。2條線路分場布置，通過設(shè)置聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)互聯(lián)互通。為減少對正線的切割干擾，聯(lián)絡(luò)線宜采用立交疏解。分場方案I工程規(guī)模小，但作業(yè)能力受限，跨線車開行較少時可采用；分場方案II有較大的聯(lián)絡(luò)線工程，跨線車開行對數(shù)較多時可采用。分場布置方案如圖6所示。

圖5 合場增設(shè)到發(fā)線布置方案Fig.5 Layout scheme of adding arrival and departure line

圖6 分場布置方案Fig.6 Layout scheme of seperated yards

（4）3線合場布置方案。對于一般的3線換乘車站，如采用合場布置，咽喉區(qū)相互切割較大，可采取“互聯(lián)互通+換乘”“合場+分場”等綜合性方案，站場布置上對上述方案進行組合即可。如采用3線合場方案，車站作業(yè)不宜過多，為減少干擾，到發(fā)線宜設(shè)置在正線中間。3線合場布置方案如圖7所示，3條線路均可實現(xiàn)互聯(lián)互通，具備部分越行、故障車待避功能，中穿的線路具備部分折返功能，但其他線路的列車折返、開行跨線車時會切割正線，特別是居中布置的線路，因而應(yīng)減少該車站的折返、越行等功能，通過分攤到相鄰車站，減少對正線主要運營作業(yè)的影響。站場平面布置時，各條線路按作業(yè)量、相互交流量進行合理排列。市域線網(wǎng)中3條線路以上的換乘站一般為綜合樞紐車站。

圖7 3線合場布置方案Fig.7 Layout scheme of three lines connecting to the same yard

3 市域鐵路綜合樞紐車站布置方案

綜合樞紐車站采用單一的布置方案已經(jīng)不能滿足運輸需求，需要采用分場、合場、換乘等綜合布置形式，并設(shè)置必要的聯(lián)絡(luò)線，這里以上海東站為例進行研究。上海東站是上海4大鐵路主客站之一，是沿海鐵路上海段的主要客站，主要接入滬通鐵路(上海—南通)和滬乍杭鐵路(上?！贾?。同時，上海東站是市域線的重要樞紐，接入機場聯(lián)絡(luò)線(虹橋火車站—上海東站)、兩港快線(臨港—上海東站)、東西聯(lián)絡(luò)線(松江南站—上海東站)等線路，在上海東站市域線可與國家鐵路(以下簡稱“國鐵”)線路互聯(lián)互通。規(guī)劃上海東站車場規(guī)模為14臺30線(含國鐵和市域線)[4]。上海東站整體呈南北向布置，另有規(guī)劃軌道交通21號線引入，東西向布置。方案研究時，在常規(guī)平面布置的基礎(chǔ)上，還研究了疊場布置的方案。故從總體布局上，分為平鋪和疊場2個方案。

3.1 平鋪方案

站場平鋪方案指國鐵和市域鐵路采取共站設(shè)置方案，采取合場布置及分場不設(shè)聯(lián)絡(luò)線和分場設(shè)聯(lián)絡(luò)線等多種方案的組合。整體上車站采用分場布置方案，分為國鐵場、近期市域場、預(yù)留市域場(東西聯(lián)絡(luò)線場)3個車場，其中近期市域場由機場聯(lián)絡(luò)線和兩港快線組成，采用合場布置方案。國鐵場和近期市域場采用分場不設(shè)聯(lián)絡(luò)線方案，通過相鄰的2條到發(fā)線聯(lián)絡(luò)，預(yù)留市域場和另外2個車場采用分場設(shè)聯(lián)絡(luò)線布置方案，北端咽喉設(shè)置聯(lián)絡(luò)線。上海東站平面布置示意圖(平鋪方案)如圖8所示。該方案機場聯(lián)絡(luò)線及兩港快線4線并行下穿滬通鐵路，機場聯(lián)絡(luò)線動走線上跨滬通鐵路引入市域車輛基地；東西聯(lián)絡(luò)線雙線上跨上海繞城高速，動走線左線并行機場聯(lián)絡(luò)線動走線引入市域車輛基地，動走線右線上跨東西聯(lián)絡(luò)線正線，并行國鐵動走線引入國鐵動車所。車站南端咽喉設(shè)置聯(lián)絡(luò)線，通行跨線國鐵動車組進出動車所的列車。軌道交通21號線位于最底層，東西向下穿國鐵場、市域場，采用換乘方案。

圖8 上海東站平面布置示意圖(平鋪方案)Fig.8 Layout of Shanghai East Railway Station (Plane scheme)

3.2 疊場方案

為充分節(jié)約土地資源，考慮將車場分2層布置。疊場方案也采用共站設(shè)置，組合了多個分場設(shè)聯(lián)絡(luò)線方案。上層布置滬通鐵路6臺14線以及兩港快線1臺2線，采用分場設(shè)聯(lián)絡(luò)線布置方案，兩港快線場兩端設(shè)聯(lián)絡(luò)線與滬通場聯(lián)通。下層布置機場聯(lián)絡(luò)線3臺6線，以及東西聯(lián)絡(luò)線場4臺8線，采用分場設(shè)聯(lián)絡(luò)線布置方案，咽喉區(qū)設(shè)置聯(lián)絡(luò)線與上層車場聯(lián)通。上海東站平面布置示意圖(疊場方案)如圖9所示。兩港快線正線上跨機場聯(lián)絡(luò)線動走線、滬通鐵路及動走線、東西聯(lián)絡(luò)線及動走線，兩港快線動走線經(jīng)機場聯(lián)絡(luò)線動走線接入市域車輛基地；機場聯(lián)絡(luò)線動走線上跨機場聯(lián)絡(luò)線正線、下穿兩港快線正線后接入市域車輛基地；東西聯(lián)絡(luò)線正線下穿兩港快線及動走線，動走線左線下穿滬通鐵路及動走線后并行機場聯(lián)絡(luò)線動走線接入市域車輛基地，動走線右線下穿兩港快線及動走線后與滬通鐵路動走線并行接入國鐵動車所。軌道交通21號線位于最底層，東西向下穿市域場，采用換乘方案。

圖9 上海東站平面布置示意圖(疊場方案)Fig.9 Layout of Shanghai East Railway Station (Multi-floor Scheme)

3.3 方案比較

平鋪方案為常規(guī)布置方案，疊場方案是充分節(jié)約土地資源，圍繞以人為本、立體、便捷、高效，有利于實現(xiàn)站城融合一體化。方案比較如表1所示。

疊場方案優(yōu)勢在于節(jié)約用地(車站本體預(yù)計可節(jié)約20 hm2)，但工程實施難度增加，工程費用增加，且不利于互聯(lián)互通。從運輸組織本身考慮，平鋪更有利，但還需要結(jié)合樞紐綜合規(guī)劃、各線路實施工期、工程實施條件等綜合分析推薦。

4 結(jié)束語

市域鐵路車站布置宜盡量簡潔，以適應(yīng)城市用地，降低成本，有條件時應(yīng)實現(xiàn)各條線路的互聯(lián)互通，提高市域鐵路服務(wù)水平，提升乘客出行的便捷性。因此，換乘站布置型式的選擇應(yīng)依據(jù)城市線網(wǎng)規(guī)劃和周邊環(huán)境條件慎重確定。在滿足客流需要的前提下，還應(yīng)考慮車站周邊交通、建構(gòu)筑物分布、地質(zhì)地貌情況、城市規(guī)劃的地面和地下空間開發(fā)要求、線路的交織形式、各條線路的建設(shè)時序等進行綜合技術(shù)分析，根據(jù)客流需求和運輸組織等需要，選擇合理的車站布置形式，優(yōu)化和調(diào)整站場布置方案。