站城一體化視角下城市軌道交通接軌車站方案優(yōu)化研究

葉芃杉

摘要 結(jié)合廣州市軌道交通五號(hào)線東延段工程接軌車站廟頭路站的車站設(shè)置方案，從行車功能、線路條件、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、工程規(guī)模、實(shí)施難度等方面進(jìn)行分析研究，進(jìn)而對(duì)五號(hào)線接軌站及前后區(qū)間方案綜合比選，提出合理的接軌車站方案。同時(shí)，結(jié)合車站的綜合開發(fā)條件，對(duì)線站位方案進(jìn)行優(yōu)化，并借鑒“節(jié)點(diǎn)-場(chǎng)所”模型分類中綜合開發(fā)站點(diǎn)特征，在城市軌道交通線路設(shè)計(jì)的視角下，總結(jié)城市功能組團(tuán)鄰里中心站點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 城市軌道交通；線路優(yōu)化；接軌車站；綜合開發(fā)

中圖分類號(hào) U239.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）24-0034-04

0 引言

隨著城市國(guó)土空間規(guī)劃的升級(jí)和宏觀政策的調(diào)整，城市軌道交通由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型。為增強(qiáng)軌道交通線路對(duì)遠(yuǎn)期客流的適應(yīng)能力及靈活性，預(yù)留線路延伸條件常被作為匹配城市發(fā)展進(jìn)程、節(jié)約工程投資的有效途徑之一[1]。廣州市軌道交通五號(hào)線位于城市東西向主客流廊道上，建成后將對(duì)帶動(dòng)沿線城市發(fā)展、快速聯(lián)系沿線組團(tuán)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)揮重要作用。為促進(jìn)城市“東進(jìn)”戰(zhàn)略的落地，實(shí)現(xiàn)黃埔開發(fā)區(qū)與中心城區(qū)快速聯(lián)系，有必要進(jìn)一步延伸既有五號(hào)線，強(qiáng)化軌道交通骨干線路的引領(lǐng)作用。五號(hào)線東延段是既有五號(hào)線的延伸，建成后將貫通運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)黃埔開發(fā)區(qū)與中心城區(qū)快速聯(lián)系，可以進(jìn)一步優(yōu)化既有五號(hào)線工程作為廣州中心城區(qū)的骨干交通線路的作用，進(jìn)一步發(fā)揮中心城區(qū)的輻射及聚合作用，引導(dǎo)城市功能向外圍組團(tuán)疏解。因此，在既有五號(hào)線客流及行車組織壓力較大的背景下，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中除了關(guān)注工程投資及實(shí)施性外，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注行車功能與系統(tǒng)能力的保證。

1 項(xiàng)目概況

廣州市城市軌道交通五號(hào)線東延段是廣州都市圈軌道交通線網(wǎng)的重要組成部分，并納入國(guó)家發(fā)改委2017年批復(fù)的《廣州市城市軌道交通第三期建設(shè)規(guī)劃（2017—2023年）》（發(fā)改基礎(chǔ)〔2017〕498號(hào)）。該項(xiàng)目位于黃埔區(qū)，途經(jīng)文船生活區(qū)、廟頭村、夏園村、黃埔開發(fā)區(qū)西區(qū)。五號(hào)線東延段工程（文沖—黃埔客運(yùn)港）全長(zhǎng)約9.8 km，共設(shè)車站6座（不含文沖），其中換乘站2座，分別為夏園站、黃埔客運(yùn)港站。全線最大站間距2.6 km，最小站間距1.3 km，平均站間距1.7 km，均為地下線敷設(shè)方式，采用6節(jié)編組L型車，最大運(yùn)行速度90 km/h。五號(hào)線東延段工程新建停車場(chǎng)1座，位于雙崗站地塊內(nèi)（車站北側(cè)），接軌廟頭路站；延伸段設(shè)主變電站1座，土建部分已由十三號(hào)線一期工程同期建設(shè)，為五號(hào)線東延段供電預(yù)留條件[2]。

該文結(jié)合延伸線接軌站周邊規(guī)劃、地形地貌、控制性建構(gòu)筑物等因素，依托廣州市五號(hào)線東延段項(xiàng)目設(shè)計(jì)，對(duì)廟頭路站接軌方案進(jìn)行深入研究并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2 車站接軌方案優(yōu)化研究

2.1 車站周邊概況

廟頭路站位于黃埔東路北側(cè)，龍頭路西側(cè)，廟頭路東側(cè)的地塊內(nèi)，沿地塊對(duì)角布置。車站為地下兩層車站，也是五號(hào)線東延段出入段線接軌車站。地塊內(nèi)黃埔化工改造區(qū)，已完成拆遷及土壤恢復(fù)。站點(diǎn)北側(cè)為山體與黃埔同仁學(xué)校，站點(diǎn)南側(cè)為既有十三號(hào)線、黃埔東路與廟頭村；同時(shí)，該站點(diǎn)有上蓋物業(yè)綜合開發(fā)的需求。因此，需要結(jié)合車站周邊控制點(diǎn)，對(duì)車站功能性、經(jīng)濟(jì)性與實(shí)施性進(jìn)行比選。

2.2 接軌車站配線形式

結(jié)合目前既有線的島式車站配線運(yùn)營(yíng)實(shí)際情況，廟頭路站的接軌配線形式主要有以下三類：站前兩條渡線接軌、站前四條渡線接軌和八字線接軌。各個(gè)方案配線的主要功能及區(qū)別詳見表1。

綜合考慮，廟頭路接軌配線形式重點(diǎn)在方案一站前雙線接軌與方案二站前四線接軌兩種之間進(jìn)一步綜合比選研究。

2.3 接軌方案簡(jiǎn)介

（1）方案一：站前四線形式接軌方案，如圖1所示。該方案中廟頭路站采用島式接軌車站形式，車站站前設(shè)置交叉渡線及出入段線，出入段線與正線區(qū)間立體交叉后接入雙崗?fù)＼噲?chǎng)，同時(shí)于車站出入段線遠(yuǎn)端設(shè)置兩條單渡線連接出入段線及正線。

方案優(yōu)點(diǎn)：該方案下，廟頭路站的行車配線功能較為完備，可以實(shí)現(xiàn)廟頭路站的雙向收發(fā)車功能，強(qiáng)化五號(hào)線延伸段運(yùn)營(yíng)組織能力。同時(shí)，出入段線設(shè)置單渡線連接正線，有利于既有段延伸后文沖至黃埔客運(yùn)港區(qū)間在故障情況下的行車組織。

方案缺點(diǎn)：受車站遠(yuǎn)端兩條單渡線影響，車站整體土建規(guī)模較大，正線與出入段線并行段較長(zhǎng)。同時(shí)，受場(chǎng)地周邊控制因素及車站配線形式的影響，車站布置角度受到限制，將導(dǎo)致車站前后區(qū)間設(shè)置小半徑限速曲線，區(qū)間線路增長(zhǎng)、區(qū)間運(yùn)行時(shí)間增加，工程投資規(guī)模增大。

（2）方案二：站前雙線形式接軌方案，如圖2所示。該方案中，廟頭路站采用島式接軌車站形式，車站站前設(shè)置交叉渡線及出入段線，車站遠(yuǎn)端未設(shè)置單渡線連接出入段線及正線，出入段線與正線完成立體交叉接入雙崗?fù)＼噲?chǎng)。

方案優(yōu)點(diǎn)：該方案下，廟頭路站的行車配線簡(jiǎn)單，出入段線與正線并行段短，車站整體土建工程規(guī)模較小。同時(shí)，車站遠(yuǎn)端不受單渡線的影響，站位擺放角度調(diào)整空間較大，區(qū)間線路條件得到改善，區(qū)間線路較短、區(qū)間運(yùn)行時(shí)間較少，工程投資規(guī)模較小。

方案缺點(diǎn)：由于車站配線簡(jiǎn)化，該接軌車站方案下僅能實(shí)現(xiàn)車輛段與正線單向收發(fā)車，車場(chǎng)向文沖方向發(fā)車需要在廟頭路站站臺(tái)進(jìn)行換端作業(yè)，對(duì)正線行車有一定影響。同時(shí)，取消車站遠(yuǎn)端單渡線對(duì)救援工況下的行車組織功能有所削弱。

2.4 方案優(yōu)化思路

軌道交通線站位方案優(yōu)化的過程中，應(yīng)盡量保證整體功能不受削弱。方案一與方案二的主要區(qū)別在于是否能實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的雙向發(fā)車，以及故障救援工況下文沖至廟頭路區(qū)段救援的效率。若取消出入場(chǎng)線的兩條渡線，則需要救援列車推送故障車至保盈大道站折返后換端回場(chǎng)，救援時(shí)間相對(duì)稍長(zhǎng)，行車功能上有所削弱。從接軌車站功能上比較，方案一優(yōu)于方案二。

同時(shí)，由于接軌車站小里程端地勢(shì)位于山體下方，車站明挖施工土方開挖量較大。同時(shí)，站址周邊還存在高壓電力管線、高速公路橋樁等多個(gè)控制性建構(gòu)筑物，車站有效站臺(tái)部分位于已出讓地塊，需與地塊開發(fā)方案同步考慮實(shí)施。考慮方案一中車站遠(yuǎn)端兩根單渡線對(duì)土建規(guī)模的影響，在充分調(diào)查周邊控制性建構(gòu)筑物、場(chǎng)地條件的基礎(chǔ)上，擬對(duì)車站方案一進(jìn)行站位旋轉(zhuǎn)，并結(jié)合前后區(qū)間進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，如圖3所示。

2.5 方案綜合比選

經(jīng)推導(dǎo)優(yōu)化，梳理出各方案的主要特點(diǎn)，綜合比較詳見表2。

該工程為廣州軌道交通五號(hào)線延伸段，五號(hào)線既有線作為廣州東西向軌道交通干線，線路途經(jīng)大量商業(yè)、居住組團(tuán)及CBD，承擔(dān)了大量商務(wù)通勤客流，全線單日最大客流量位于全國(guó)地鐵線路前列。因此，延伸段進(jìn)行方案比選時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注行車功能及線路條件，為后續(xù)運(yùn)營(yíng)維護(hù)創(chuàng)造有利條件。方案一的行車功能較為完備，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)營(yíng)期的雙向收發(fā)車，方案二僅能實(shí)現(xiàn)單向收發(fā)車，根據(jù)運(yùn)行圖鋪畫，線路遠(yuǎn)期早高峰上線列車數(shù)量大，運(yùn)營(yíng)壓力較大。而在故障工況下，方案二無(wú)法通過出入場(chǎng)線返回車場(chǎng)，救援距離將增加。上述救援工況為優(yōu)先考慮救援功能的前提下進(jìn)行模擬。既有文沖站為小交路折返站，若在不影響折返功能的前提下，高峰小時(shí)的故障救援無(wú)法占用文沖存車線，影響范圍將更大?？紤]方案一的主要問題在于遠(yuǎn)端單渡線設(shè)置帶來(lái)線路條件的受限及工程量的增加，因此結(jié)合車站周邊控制點(diǎn)對(duì)方案一進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化后的方案一對(duì)比方案二，行車功能更加完備，線路條件及工程實(shí)施性均得以改善，故將優(yōu)化后的方案一作為推薦方案。

3 車站綜合開發(fā)

3.1 “節(jié)點(diǎn)-場(chǎng)所”模型分類

近年來(lái)，日本“站城一體化”的理念輸出，催生了城市軌道交通發(fā)展的新模式，即將車站空間與城市開發(fā)建設(shè)合而為一的開發(fā)形式，通過車站空間與城市空間的融合，構(gòu)建全新的城市空間。在高質(zhì)量發(fā)展城市軌道交通的時(shí)代背景下，如何引導(dǎo)優(yōu)質(zhì)公共資源向軌道站點(diǎn)周邊布局，吸引人口和產(chǎn)業(yè)向軌道站點(diǎn)周邊集聚，已成為城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)的必答題。

貝托里尼（Bertolini）將軌道站點(diǎn)地區(qū)在城市中的作用總結(jié)為“節(jié)點(diǎn)-場(chǎng)所”模型[3-4]，并根據(jù)不同站點(diǎn)類型的軌道交通站點(diǎn)與不同層級(jí)公共中心間的平衡關(guān)系，對(duì)綜合開發(fā)的站點(diǎn)進(jìn)行分類，形成城市中心站、地區(qū)中心站、街道（社區(qū)）中心站和鄰里中心站（普通站）四個(gè)類目，詳見圖4。通過這種兼顧車站功能與場(chǎng)所功能的分類，旨在明確不同站點(diǎn)的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，從而強(qiáng)化城市軌道交通系統(tǒng)與城市空間結(jié)構(gòu)的耦合作用，更好地實(shí)現(xiàn)城市整體空間能效的提升[5]。

3.2 案例分析

以廟頭路站為例，該站點(diǎn)在“節(jié)點(diǎn)-場(chǎng)所”模型分類體系中屬于典型的鄰里中心站。車站周邊用地結(jié)構(gòu)以居住用地為主，其次為公共設(shè)施及商業(yè)用地，開發(fā)強(qiáng)度隨著地鐵車站的距離增大呈下降趨勢(shì)，應(yīng)盡量采用整體開發(fā)，一次性形成TOD核心的開發(fā)策略。同時(shí)，站點(diǎn)周邊接駁以社區(qū)巴士、出租車、私家車為主。由于車站主體及附屬均位于樞紐綜合體紅線范圍內(nèi)，涉及多個(gè)地塊與內(nèi)部道路，詳見圖5。水平關(guān)系上以地鐵工程側(cè)墻外邊線為界，垂直關(guān)系上以地鐵頂板（含板）為界，參考進(jìn)行車站及地塊綜合開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下原則：

（1）綜合規(guī)劃：在城市軌道交通車站與物業(yè)同步開發(fā)的過程中，需要進(jìn)行綜合規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮車站和物業(yè)的功能、布局、交通組織等問題。尤其是對(duì)于外圍組團(tuán)的鄰里中心站，軌道交通的建設(shè)時(shí)序往往先于地塊開發(fā)，在線站位方案設(shè)計(jì)的階段更應(yīng)注重與地塊開發(fā)的聯(lián)動(dòng)，集約、高效利用地塊，促進(jìn)軌道站點(diǎn)功能與土地價(jià)值的整合提升。

（2）合理銜接：車站和上蓋物業(yè)的設(shè)計(jì)需要充分考慮彼此的需求和特點(diǎn)，如車站出入口的位置、通道的寬度、站廳層的高度等須結(jié)合物業(yè)方案同步調(diào)整，而物業(yè)的設(shè)計(jì)也需要考慮車站的換乘需求和客流特點(diǎn)，匹配雙方的使用功能。同時(shí)，還應(yīng)重點(diǎn)考慮車站與周邊公共服務(wù)設(shè)施的便捷銜接，如出入口附近社區(qū)巴士點(diǎn)、共享單車點(diǎn)、P&R場(chǎng)地的設(shè)置等。

（3）安全可靠：設(shè)計(jì)時(shí)需考慮結(jié)構(gòu)與消防設(shè)計(jì)的合理性和安全性，結(jié)構(gòu)上應(yīng)關(guān)注荷載分配、結(jié)構(gòu)形式、抗震性能等，以確保車站和物業(yè)的安全性和穩(wěn)定性；消防上應(yīng)關(guān)注如防火分區(qū)、消防設(shè)施、安全出口等，以滿足消防法規(guī)的要求。

（4）環(huán)境保護(hù)：上蓋物業(yè)的業(yè)態(tài)多數(shù)常為居住或商業(yè)，因此需關(guān)注噪聲、振動(dòng)等的要求，如噪聲控制、振動(dòng)控制、空氣品質(zhì)等，在線路設(shè)計(jì)中應(yīng)留意小半徑與大坡度可能帶來(lái)運(yùn)營(yíng)時(shí)的波磨效應(yīng)，通過線路條件優(yōu)化及軌道減振措施，減少對(duì)周圍環(huán)境和居民的影響，保證軌道交通實(shí)施性與土地開發(fā)價(jià)值的平衡。

（5）時(shí)序匹配：車站與上蓋物業(yè)的建設(shè)時(shí)序需要合理安排，盡量推動(dòng)兩者同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)、相互協(xié)調(diào)，減少建設(shè)過程中的相互影響和干擾。如無(wú)法做到整體開發(fā)，則應(yīng)以近遠(yuǎn)期統(tǒng)籌的視角，建立基于軌道交通不同圈層的用地儲(chǔ)備和開發(fā)策略。

在城市化進(jìn)程由增量轉(zhuǎn)為存量的“下半場(chǎng)”，積極探索軌道交通地上地下空間綜合開發(fā)利用是必然的趨勢(shì)。軌道交通建設(shè)中對(duì)站點(diǎn)及周邊土地利用的高效化、集約化，使其開發(fā)和經(jīng)營(yíng)收益反哺軌道交通建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，是實(shí)現(xiàn)軌道交通全生命周期可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

4 結(jié)論

該文從城市軌道交通接軌車站方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)例出發(fā)，結(jié)合車站功能、線路條件、配線形式、工程實(shí)施、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面綜合比選，確定了五號(hào)線東延段工程接軌車站的線站位方案。結(jié)合地形及控制性建構(gòu)筑物的情況對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)保證功能、節(jié)省投資、便于運(yùn)營(yíng)的目的。同時(shí)，總結(jié)了車站與上蓋物業(yè)開發(fā)的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)關(guān)注的問題。線站位方案優(yōu)化是城市軌道交通線路設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，還有待結(jié)合工程實(shí)踐不斷深入研究、總結(jié)歸納，以實(shí)現(xiàn)更高效、更便捷、更環(huán)保的軌道交通服務(wù)，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

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