基于面、線、點(diǎn)綜合分析的地鐵換乘站方案設(shè)計(jì)

張志亞

(廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，510010，廣州∥工程師)

近年來，交通擁堵已成為制約國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問題，越來越多的城市開始將地鐵作為解決交通出行矛盾、實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障，在進(jìn)行地鐵線網(wǎng)規(guī)劃之初，便會(huì)賦予近期線路較多的功能與職責(zé)，往往對(duì)核心城區(qū)進(jìn)行較高密度的覆蓋，以期在較短的時(shí)間內(nèi)疏通最擁堵的區(qū)段。但由于城市規(guī)劃及改造的相對(duì)滯后，中心老城一般是建筑物最密集、道路最曲折狹窄、人車最集中的區(qū)域，在確保中心城區(qū)車站使用功能和客流服務(wù)水平的前提下，如何減少房屋征遷、降低工程實(shí)施難度往往會(huì)成為整個(gè)線網(wǎng)能否順利實(shí)施的關(guān)鍵。

南昌作為快速發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟(jì)中心城市［1］，其核心區(qū)及主要交通走廊的客運(yùn)量已基本達(dá)到了修建地鐵交通的需求“閾值”［2］。因此，近期規(guī)劃了多條地鐵線路(見圖1)。位于核心區(qū)的醫(yī)學(xué)院站及其相連線路的設(shè)計(jì)具有一定的難度和代表性，本文特針對(duì)此工程實(shí)例進(jìn)行分析研究。

圖1 南昌軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃示意圖［3］

1 工程實(shí)例概況

根據(jù)南昌市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)規(guī)劃，1、2、3號(hào)線均引入南昌市最繁華的核心區(qū)，其中2、3號(hào)線相交于醫(yī)學(xué)院站(見圖2)，該站設(shè)于陽(yáng)明路、八一大道與青山路的交叉口。

醫(yī)學(xué)院站周邊環(huán)境復(fù)雜，西南側(cè)為二十八中和南昌市教育學(xué)院并分布有大量的老舊樓房，東南側(cè)為剛建成的高檔居住區(qū)，東北側(cè)為城北客運(yùn)站及多棟高層，西北側(cè)為新建不久的住宅小區(qū)。2、3號(hào)線在此交匯時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的征遷(教育學(xué)院需搬遷，二十八中需置換，拆遷面積約占2號(hào)線一期總拆遷量的一半)，并帶來交通疏解、管線遷改等一系列難題。因此該區(qū)域的線、站位方案研究需靈活運(yùn)用面、線、點(diǎn)的綜合分析方法，并結(jié)合地鐵使用功能和城市發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜合比選，以確定相對(duì)合理的方案，同時(shí)為后建線路預(yù)留良好的實(shí)施條件。

圖2 醫(yī)學(xué)院站區(qū)域線網(wǎng)示意圖

2 面的分析

本區(qū)段位于舊城核心區(qū)，分布有陽(yáng)明公園、江西中醫(yī)學(xué)院、中山路商業(yè)區(qū)、八一廣場(chǎng)商業(yè)區(qū)、藍(lán)天碧水購(gòu)物廣場(chǎng)、城北客運(yùn)北站等大型客流集散點(diǎn)，客流出行需求強(qiáng)烈。同時(shí)，八一大道(南連八一廣場(chǎng)商圈)、陽(yáng)明路(西連八一橋過江通道)和青山南路(北連大量商住區(qū))均為南昌市最為繁忙的交通干道，每到高峰時(shí)段(7:30－9:00、11:30－12:30、16:30－19:00)，一般會(huì)出現(xiàn)高密度集中交通流，使路口交通基本癱瘓。因此，為盡快解決這一迫在眉睫的交通難題，引導(dǎo)城市空間布局合理發(fā)展，疏解舊中心城區(qū)人口并支持舊中心城區(qū)的改造和升級(jí)，近期急需引入大運(yùn)量的地鐵系統(tǒng)［4］。

3 線的比選

地鐵線路設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)在城市規(guī)劃的基礎(chǔ)上，盡量沿主要客流走廊敷設(shè)，同時(shí)應(yīng)盡量沿道路行進(jìn)，以減少對(duì)建、構(gòu)筑物及城市交通的影響，確保方案的可行性。

根據(jù)規(guī)劃，醫(yī)學(xué)院站為2、3號(hào)線換乘站。2號(hào)線由陽(yáng)明路向南轉(zhuǎn)入八一大道，3號(hào)線由疊山路向北轉(zhuǎn)入青山南路，醫(yī)學(xué)院換乘站的位置及形式均受到較大制約，且周邊建筑密集，線路無法有效避讓。為減少拆遷、降低施工難度，同時(shí)照顧到區(qū)內(nèi)主要客流走廊，需從線網(wǎng)層面對(duì)2、3號(hào)線相交區(qū)域的線位方案進(jìn)行比選論證。

3.1 線位方案一

線位方案一即現(xiàn)規(guī)劃線位方案(見圖3)，2、3號(hào)線在陽(yáng)明路與青山南路交叉口西南側(cè)的教育學(xué)院與市二十八中地塊內(nèi)設(shè)置醫(yī)學(xué)院站作為換乘站。方案一的特點(diǎn)如下:

1)線路沿區(qū)域內(nèi)主要客流走廊(陽(yáng)明路、疊山路、象山北路及八一大道)敷設(shè)，可以有效地覆蓋到中山路商業(yè)區(qū)、滕王閣景區(qū)、下正街商業(yè)區(qū)等主要客流區(qū)，客流吸引效果較好。

2)區(qū)內(nèi)線路需下穿3處地塊，其余線路區(qū)段基本沿規(guī)劃道路行進(jìn)，與城市規(guī)劃配合較好。

3)周邊區(qū)域開發(fā)成熟、房屋密集，地鐵車站及聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置需拆遷較多房屋，故施工難度及成本較高。

圖3 線位方案一線路示意圖

3.2 線位方案二

線位方案二(見圖4)在線位方案一的基礎(chǔ)上，將3號(hào)線疊山路段線路調(diào)整到陽(yáng)明路，與2號(hào)線在醫(yī)學(xué)院站進(jìn)行平行換乘;2號(hào)線維持原線位方案。方案二避免了大量拆遷，降低了施工難度和風(fēng)險(xiǎn)，其主要特點(diǎn)如下:

1)醫(yī)學(xué)院站調(diào)整為平行換乘型式，主客流方向可以直接同站臺(tái)換乘，使換乘更加便捷。

2)車站西移270 m，避免了大量拆遷，并避免了對(duì)教育學(xué)院和二十八中的不利影響。

3)2、3號(hào)線均沿陽(yáng)明路行進(jìn)，對(duì)疊山路及其南側(cè)主客流區(qū)域的服務(wù)較差。

4)2、3號(hào)線平行換乘時(shí)均采用疊線形式，線路縱斷面條件和運(yùn)營(yíng)舒適度較差，施工難度和風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大。

5)醫(yī)學(xué)院站東距青山路口270 m，對(duì)路口東北側(cè)的客流服務(wù)相對(duì)較差。

圖4 線位方案二線路示意圖

3.3 線位方案三

線位方案三(見圖5)在線位方案一基礎(chǔ)上，將2號(hào)線陽(yáng)明路段線路和3號(hào)線疊山路段線路互換，從而加大對(duì)滕王閣交通的支持力度，并避免了醫(yī)學(xué)院站的大量拆遷，進(jìn)而降低了施工難度和風(fēng)險(xiǎn)，其主要特點(diǎn)如下:

1)2號(hào)線距離八一橋較遠(yuǎn)(650 m)，避免了對(duì)八一橋樁基的影響。

2)2、3號(hào)線的換乘站由醫(yī)學(xué)院站調(diào)整到了疊山路站，避免了醫(yī)學(xué)院站的大量拆遷，同時(shí)避免了對(duì)教育學(xué)院和二十八中的不利影響。

3)2號(hào)線滕王閣站距滕王閣正門100 m，可更好地滿足滕王閣附近客流出行需求。

4)2、3號(hào)線疊山路換乘站周邊建筑物密集，拆遷量較大，工程實(shí)施難度較大。

5)2號(hào)線疊山路站—福州路站區(qū)間需下穿南昌軍分區(qū)，溝通協(xié)調(diào)的難度較大。

6)醫(yī)學(xué)院站調(diào)整為一般站，車站東距青山路口約240 m，對(duì)路口東北側(cè)的客流服務(wù)相對(duì)較差。

7)2號(hào)線陽(yáng)明路段與3號(hào)線疊山路段互換，醫(yī)學(xué)院站改為一般站，對(duì)線網(wǎng)規(guī)劃變動(dòng)較大。

圖5 線位方案三線路示意圖

3.4 綜合比較

線位各方案的綜合比較如表1所示。

表1 各線位方案綜合比較表

通過綜合比較，線位方案一在換乘功能、線路運(yùn)營(yíng)條件、客流吸引力和實(shí)施難度及風(fēng)險(xiǎn)等方面占優(yōu)，因此選為推薦方案;線位方案二為比選方案，線位方案三則拆遷更大，可實(shí)施性不強(qiáng)，對(duì)線網(wǎng)規(guī)劃變動(dòng)較大，因此不再進(jìn)行深入的研究比較。

4 點(diǎn)的研究

點(diǎn)的研究是在線位比選的研究成果上，深化研究2、3號(hào)線的換乘方案，并結(jié)合車站方案、沿線房屋基礎(chǔ)情況、工程實(shí)施難度等對(duì)2、3號(hào)線的線位、站位方案作進(jìn)一步的優(yōu)化，以便減少車站周邊的房屋拆遷、降低工程的實(shí)施難度、減少施工期間對(duì)地面交通的影響［5］。在上述比選出的2個(gè)線位方案的基礎(chǔ)上，共深入展開研究了4個(gè)車站方案，其中車站方案一～三是在線位方案一的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，車站方案四是采用線位方案二。

4.1 車站方案一(線位方案一，T型換乘)

在車站方案一(見圖6)中，2、3號(hào)線采用島島T字型換乘，車站設(shè)于陽(yáng)明路與青山南路的路口西南側(cè)地塊內(nèi)，車站東側(cè)設(shè)有1根聯(lián)絡(luò)線，3號(hào)線北側(cè)設(shè)1根單渡線配合聯(lián)絡(luò)線使用。

圖6 車站方案一的線位、站位方案示意圖

4.2 車站方案二(線位方案一，L型換乘)

在車站方案二(見圖7)中，2、3號(hào)線采用島島L型換乘，車站位置及配線設(shè)置與車站方案一相似。

圖7 車站方案二的線位、站位方案示意圖

4.3 車站方案三(線位方案一，十字型換乘)

在車站方案三(見圖8)中，2、3號(hào)線采用島島十字型換乘，車站位置及配線設(shè)置與車站方案一相似，但2號(hào)線西側(cè)增設(shè)1根單渡線配合聯(lián)絡(luò)線使用。

圖8 車站方案三的線位、站位方案示意圖

4.4 車站方案四(線位方案二，同站臺(tái)換乘)

在車站方案四(見圖9)中，2、3號(hào)線采用同站臺(tái)換乘，由于陽(yáng)明路道路寬度有限，無條件實(shí)行單層同站臺(tái)換乘，因此醫(yī)學(xué)院站采用雙層同站臺(tái)換乘。

圖9 車站方案四的線位、站位方案示意圖

通過對(duì)客流資料的分析，2號(hào)線上行與3號(hào)線下行以及2號(hào)線下行與3號(hào)線上行是兩條線的主換乘方向(見圖10)，因此，2號(hào)線上行線與3號(hào)線下行線位于地下一層，2號(hào)線下行線與3號(hào)線上行線位于地下二層(見圖11)，以實(shí)現(xiàn)換乘客流最大化。

在車站方案四中，醫(yī)學(xué)院站設(shè)于陽(yáng)明路中央，單渡線設(shè)在車站西側(cè)，兼顧聯(lián)絡(luò)線功能。

4.5 綜合比較

車站方案的綜合比較見表2所示。

經(jīng)綜合研究比較，車站方案三與車站方案四因?qū)嵤╋L(fēng)險(xiǎn)大不予考慮，車站方案一和車站方案二的可實(shí)施性基本相當(dāng)。車站方案一雖在拆遷面積、車站規(guī)模及投資估算上相對(duì)稍弱，但車站功能完善、換乘便捷、對(duì)八一大道交通影響最小。結(jié)合前后區(qū)間統(tǒng)籌考慮時(shí)，車站方案一總投資約為7.85億元，車站方案二總投資約為8.03億元，車站方案一較車站方案二節(jié)省近1745萬元。因此，最終推薦采用車站方案一。

圖10 醫(yī)學(xué)院站遠(yuǎn)期日換乘客流圖

圖11 醫(yī)學(xué)院站(車站方案四)換乘形式示意圖

表2 車站方案綜合比較表

5 結(jié)語(yǔ)

在復(fù)雜的地理環(huán)境下，地鐵的線位、站位方案設(shè)計(jì)是否合理，往往是影響城市能否健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。南昌地鐵醫(yī)學(xué)院站是整個(gè)線網(wǎng)中實(shí)施條件最困難的換乘節(jié)點(diǎn)，目前已開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2016年土建完成。本文利用面、線、點(diǎn)的綜合分析方法，從宏觀和微觀的層面比選了該段的線位、站位方案，并得出了推薦方案，供類似城市在地鐵線路設(shè)計(jì)時(shí)參考。

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