蘑菇形鐵路樞紐的布局及啟示

王曉剛

蘑菇形鐵路樞紐的布局及啟示

王曉剛

通過分析柏林鐵路樞紐的建設背景、建設方案選擇，研究了柏林鐵路樞紐的蘑菇形布局方式，樞紐內的17座客運車站分別負責接發(fā)高速列車和短途列車作業(yè)，分工有序，極大地提高了樞紐的通過能力；柏林總站為上下5層的空間布置結構，可同時?？扛咚倭熊嚕↖CE）、城際列車（IC）、國際列車（EC）、城市快速列車（S-Bahn）、地鐵列車（U-Bahn）等8種列車，充分利用有效空間，實現(xiàn)各種交通方式的零距離換乘；并總結得出柏林樞紐內車站的多點布置方式、柏林總站空間交叉的站線布置方式、以及不同軌道交通方式的同平面布置方式等高效的運營組織經(jīng)驗，對于我國有效提高軌道交通路網(wǎng)的運能，加強城市的整體規(guī)劃具有指導意義。

鐵路樞紐；布置方式；車站結構

1 柏林鐵路樞紐建設背景

德國鐵路始于1835年，至1913年德國鐵路路網(wǎng)達到最大規(guī)模，營業(yè)里程達6.1萬km。隨著德國鐵路等交通方式的快速發(fā)展，柏林逐漸成為歐洲具有影響力的城市，柏林鐵路樞紐亦初具規(guī)模。但是，當時德國各地通往柏林的鐵路都采用伸入城區(qū)的干線鐵路盡頭式車站，并且大都選擇建在土地相對便宜的城郊，大多數(shù)的鐵路長途和短途列車只能沿固定方向進入盡頭式車站（圖1）。由于盡頭式車站的接發(fā)車能力較低，鐵路旅客不能直接進入市中心，各車站之間的換乘也非常不方便。

在柏林的鐵路網(wǎng)中，一直缺少南北方向的貫通線，原本已經(jīng)連通的東西向鐵路在德國重新統(tǒng)一前因柏林墻而被隔斷。1990年東西德國統(tǒng)一時，柏林市東西兩端的柏林東站和動物園站還僅是盡頭站，車站功能和接發(fā)車能力已是柏林鐵路運輸發(fā)展的瓶頸，不能適應柏林地區(qū)交通運輸需求的增長?；诖耍碌牡聡?lián)邦政府成立后的主要建設項目之一就是改建柏林鐵路樞紐。

2 柏林鐵路樞紐建設方案

柏林鐵路樞紐改建方案的重點工程是在市中心新建1座柏林總站樞紐，通過改善柏林市的軌道交通路網(wǎng)結構，增強不同類型列車在東西方向與南北方向的綜合換乘能力，方便不同方向旅客的快捷換乘，使之成為多功能、高運能的交通集散中心。

對于柏林總站的選址曾經(jīng)提出過2個方案，即腓特列街站方案和萊爾特站方案。由于腓特列街站附近的地面建筑較多，鐵路線路只能從地下通過；而萊爾特站地處原西柏林和東柏林之間的邊界地帶，地面建筑少，適合地面建設方案，線路總投資也比前者更便宜，而且萊爾特站地處聯(lián)邦政府的辦公區(qū)，因此，最終將柏林總站的選址定在萊爾特站。

1992年，德國聯(lián)邦政府和議會通過了以改建柏林車站為主要工程的“柏林輻射式軌道交通路網(wǎng)改建方案”。旨在通過改建、新建工程，重新恢復歷史形成的呈放射狀布置的鐵路線路和城市鐵路的路網(wǎng)結構，同時修建南北鐵路通道，以代替過去的盡頭式車站，而在南北和東西城市快速鐵路(S-bahn)的交叉點上建設1個中央換乘站；通過改造線路走向和車站功能，提高城市快速鐵路和地鐵系統(tǒng)的銜接能力。1996年，改建方案開始實施。改建方案包括以下3個主要工程。

圖1 20世紀30年代的柏林樞紐圖

（1）對既有的萊爾特車站進行改建，建設成多層綜合型的柏林總站，使南北方向和東西方向的列車可通過隧道或高架橋進入柏林總站。

（2）新建南北向的動物園隧道下穿市中心，全長3.4 km，埋深15 m，4線軌道，通過波茨坦廣場車站，最后在施普雷河畔接入柏林總站。

（3）南北隧道的北端連接柏林既有的輕軌環(huán)線，可向東北和西北2個方向延伸，通往漢堡、漢諾威、羅斯托克和斯特拉松德方向，而南端則通往慕尼黑以及捷克的布拉格方向。

3 柏林鐵路樞紐現(xiàn)狀

柏林總面積為878 km2，人口為344萬人（2014年）。柏林鐵路樞紐的主要路網(wǎng)結構包括北部內環(huán)線、東西線和南北隧道等高速鐵路線路。北部內環(huán)線和東西線從夏洛騰堡站至東交叉車站為雙線，并與城市快速鐵路共用通道和車站；南北隧道線為4線地下隧道。除了這些高速鐵路外，還有柏林通往周邊城市的一些地區(qū)鐵路，共同構成了柏林鐵路樞紐路網(wǎng)。柏林鐵路客運樞紐形狀像蘑菇形，因此,也稱為蘑菇形鐵路樞紐（圖2）。

圖2 柏林鐵路樞紐圖

柏林鐵路樞紐共有17座客運站，包括柏林總站、施潘道車站、東交叉車站、格松德布倫嫩車站、南交叉車站等5座高速鐵路客運站，以及12座地區(qū)鐵路客運站。其中，在柏林市區(qū)分布有4座高鐵車站和6座地區(qū)鐵路車站。在市區(qū)內設置較多高鐵車站，方便了旅客的出行和換乘。

柏林總站是柏林鐵路樞紐的核心，也是規(guī)模最大的車站。柏林總站承接東西和南北兩方向的列車，形成十字形的結點換乘。除柏林總站之外的其他車站均為中小型車站。東西向鐵路線是最繁忙的線路，施潘道車站位于西段，負責接發(fā)東西方向在柏林終到和始發(fā)的短途列車；東交叉車站地處柏林東部，負責東西方向高速列車的終到和始發(fā)；南北向鐵路線上的格松德布倫嫩車站、柏林總站和南交叉車站也負責該方向列車的終到和始發(fā)作業(yè)；而柏林鐵路樞紐內的其他車站主要負責通過作業(yè)。

短途列車主要以穿行城市為主，在施潘道車站進行始發(fā)和終到作業(yè)，一般中間站在凌晨進行少量的始發(fā)和終到作業(yè)，為高速列車的始發(fā)和終到作業(yè)創(chuàng)造有利條件，有利于提高樞紐的通過能力，可以有效控制市區(qū)車站的規(guī)模。

高速列車在柏林樞紐內主要以始發(fā)和終到列車為主，一般在東交叉車站進行始發(fā)和終到作業(yè)，在柏林總站和施潘道車站進行停靠。這主要是由于柏林的東部靠近國境線，運營的高速列車較少；而通往柏林的高速列車主要來自西部和南部方向，樞紐內的這種布局方式大大減少了站內列車的整備設施和空間，可以有效增大車站接發(fā)列車的能力，并大幅減小車站規(guī)模。

由于柏林地處歐洲的中心，柏林鐵路樞紐的開通也使其成為德國乃至整個歐洲鐵路路網(wǎng)的中心，該樞紐承擔著連接東西（波蘭、捷克、俄羅斯至法國、英國）和南北（丹麥、波蘭至意大利）鐵路線的功能，起到了真正意義上的交通樞紐作用。

4 柏林總站

4.1 車站概況

2006年5月28日，柏林總站正式建成并投入運營，這是德國戰(zhàn)后建設的最大建筑工程，工程建設歷時10年。柏林總站位于柏林中心的施普雷河畔，毗鄰德國國會大廈，距東、西柏林中心的距離大致相等。柏林總站透明的建筑功能和混凝土、鋼和玻璃結構十分引人矚目（圖3），特別是其夜間效果成為柏林和德國鐵路可以看得見的標志性建筑。

圖3 柏林總站的外觀圖

柏林總站由德國鐵路公司（DB AG）負責運營，屬于1級車站，占地10萬m2，建筑面積17.5萬m2，是位于市中心的大型立體交叉的綜合性換乘樞紐，可以滿足旅客對現(xiàn)代化綜合交通換乘的便捷要求。柏林總站是集高速鐵路、短途鐵路、城市快速鐵路、地鐵等軌道交通方式以及公路交通于一體的現(xiàn)代化綜合交通樞紐，車站周邊還可以?？亢图⒂熊夒娷嚒⒐黄?、出租車以及兩輪和三輪自行車等，允許所有的地面交通方式匯集于市中心的同一車站，并能使旅客在同一大廳內進行垂直換乘。

2013年，柏林總站每天平均接發(fā)列車1 000多列，客流量約為30萬人次/天。?？吭撜镜牧熊嚢▏H列車（EuroCity）、城際間特快列車（InterCityExpress）、城際列車（InterCity）、地區(qū)間特快列車（InterregionalExpress）、短途特快列車（RegionalExpress）、短途列車（RegionalBahn）、城市快速列車（S-Bahn）和地鐵列車（U-Bahn）等。

4.2 空間布局

雖然柏林總站位于柏林市中心，但車站的多層設計使軌道交通與地面交通互不干擾。所有的軌道交通是通過高架橋或地下隧道進出車站，各種汽車也通過隧道經(jīng)停車站。柏林總站上下5層，高差25 m，其中3層是交通運輸設施（圖4、圖5）。

圖4 柏林總站空間結構

圖5 柏林總站大廳

（1）地面第3層是軌道交通層。該層站臺位于高架車站的頂層，?？繓|西方向的列車。布置3個站臺（6股道），其中2個站臺（4股道）?？块L途列車，1個站臺（2股道）?？砍鞘锌焖倭熊嚕▓D6）。

圖6 柏林總站第3層

（2）地面第2層為售票大廳和換乘大廳。旅客在此換乘大廳可以實現(xiàn)地面各種軌道交通之間的便捷換乘；地面第2層的東西兩側還設有商業(yè)購物區(qū)。

（3）地面第1層（地面層）是地面交通層。設有各種不同方式的交通方式，乘客可以通過有軌電車、公共汽車、出租汽車、私人汽車、自行車以及步行等方式直接進入車站主體結構，并設有停車場。

（4）地下1層為售票大廳和換乘大廳。乘客除了在此能實現(xiàn)購票和便捷換乘以外，大廳西側還通往地下停車場（有3層，約870個停車位），停車場出口連接著B96號聯(lián)邦公路隧道。

（5）地下2層（底層）為軌道交通層。該層布置5個島式站臺，其中4個站臺（8股道）?？磕媳狈较虻拈L途和短途列車；1個站臺（2股道）?？康罔F列車（圖7）。2006年柏林總站開通運營時預留2條地鐵股道，2009年U55地鐵開通運營，并接入柏林總站。

圖7 柏林總站地下2層

柏林總站地下、地面各層之間通過自動扶梯和電梯連通。總站設有6部全景玻璃電梯、54部自動扶梯、43部標準升降電梯。

4.3 服務設施

柏林總站實施“服務、安全、整潔”的3S綜合服務理念，設立了“交通運輸中心”，收集匯總所有車站旅客的重要信息，協(xié)調車站的各項工作；旅客只要按下站臺上的緊急呼叫和信息服務通信柱上的按鈕，馬上就能得到車站交通運輸中心的咨詢服務或幫助；在車站北部入口設有服務站，旅客可以咨詢列車到發(fā)的各種相關信息以及關于柏林旅游的問訊服務；車站安裝了HotSpot無線局域網(wǎng)，方便旅客進行無線上網(wǎng)；此外，還專門為旅客設有1支流動的服務隊伍，在列車進站、出站及換乘等方面為旅客提供服務。

柏林總站各層的商業(yè)區(qū)面積累計約1.5萬m2，共有約80家商店，因此，柏林總站除了接發(fā)列車和集散旅客以外，車站也成為吸引游客購物和休閑的商業(yè)中心（圖8）。此外，柏林總站內還有多家交通工具租賃公司，旅客在車站可以租賃汽車或自行車，為旅客的異地出行提供了方便。

在柏林總站除了軌道交通線路的連接換乘以外，還設有M41和M85等10多條市區(qū)公共汽車和電車線路途徑或始發(fā)。將柏林總站與波茨坦廣場車站等公共汽車?？恐行倪B接起來，真正增加了乘客的出行選擇，提高了公交系統(tǒng)的乘坐效率。

5 經(jīng)驗與啟示

5.1 樞紐內車站的多點布置方式

柏林鐵路樞紐充分利用了既有的車站，對各車站規(guī)模適度擴建，通過改進技術裝備，提高車站的列車接發(fā)能力。通過將車站運營功能分散至多個車站，可有效分流進出站旅客，避免了旅客在同一地點的大量集結，同時也提高了鐵路樞紐的總體客運接發(fā)能力。目前我國不少城市在市郊新建大型鐵路客站，集各種功能于一體，雖然便于車站內的統(tǒng)一調度管理，并可促進該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，但同時將客流大量聚集于城市中的一點，反而增加了市區(qū)交通的疏導負擔，同時鐵路也退出了市區(qū)交通的競爭圈，值得我們反思。

圖8 柏林總站商業(yè)服務

5.2 空間交叉的站線布置方式

柏林總站對于不同方向（東西向和南北向）的線路采用空間交叉的站線布置方式，與平面布置相比，可有效減少土地利用面積，減少列車的運行距離，從而降低列車運營成本；同時空間交叉的站線布置通過電梯和樓梯連接各層，實現(xiàn)零距離的垂直換乘，可以有效減少乘客的換乘距離。我國既有鐵路車站的站線布置大多以平面布置為主，隨著我國高速鐵路逐步成網(wǎng)，以及當前土地資源的嚴重缺乏，可以考慮將位于高鐵網(wǎng)結點以及不同方向鐵路交匯的結點上采用空間交叉的站線布置方式，既節(jié)約了土地資源，又可充分整合該區(qū)域的軌道交通路網(wǎng)，有效提高路網(wǎng)的運能，同時也便于城市的整體規(guī)劃。

5.3 不同軌道交通方式的同平面布置方式

柏林總站的地面第3層是高鐵與城市快速鐵路同層，地下第2層是高鐵、地區(qū)鐵路和地鐵同層，乘客可通過電梯直接進入換乘大廳進行換乘選擇，減少了乘客的換乘距離，減少不同客流間的相互穿插干擾，快速地疏導站內客流，有效避免站內客流的大量聚結。目前，我國的北京西客站等大型客站雖然實現(xiàn)了不同軌道交通方式（高鐵和普鐵）的同平面布置，但乘客在不同軌道交通方式間還須進行先出站再進站的換乘方式，降低了乘客的換乘效率。當然我國鐵路樞紐要想實現(xiàn)柏林總站的平面布置效果，還需研究不同軌道交通方式的接口管理（如簡化購檢票方式、交通一卡通）等問題。

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責任編輯 冒一平

Layout and Enlightenment of Mushroom Shaped Railway Junction

Wang Xiaogang

The paper makes analysis of the Berlin railway junction construction background, scheme selection, mushroom shaped layout. In railway junction there are 17 passenger stations, mainly for dispatching and receiving high-speed trains and short distance passenger trains. It is very well orderly managed, greatly improves the junction carrying and through capacity. This paper introduces the space layout structure of 5 layers of Berlin Central Station, and full use of the effective space, and the zero distance transfer of various modes of transportation.

railway junction, layout, station structure

U291

2015-04-24

王曉剛：中國鐵道科學研究院科學技術信息研究所，副研究員，北京 100081