预留换乘节点对后期线路车站设计的影响

陈惠嫦

摘 要：以广州地铁 13 号线鱼珠站为例，研究预留换乘节点对后期线路车站设计的影响。通过分析车站原有预留条件与后期换乘线路客流需求，结合实际情况，给出车站一侧延伸、站台外扩、优化客流组织、连通合并付费区 4 种换乘解决方案。总结预留换乘节点的优缺点并提出合理建议，以期为今后类似工程的地铁换乘车站设计提供指导和借鉴。

关键词：地铁;换乘车站;客流组织;预留换乘节点

目前，我国城市规模在不断扩大，地铁线网越来越紧密，为后期线路能够便利衔接，在地铁线网规划中需做必要的换乘节点预留[1-2]。节点换乘方式缩短了乘客走行距离，但当节点换乘车站分期建设，先后开通时，预留换乘节点又制约了后期线路设计，预留工程存在与后期线路技术和客流不匹配的风险。因此，后期线路车站设计在不影响先期开通线路运营的前提下，既需要考虑原有线路的结构设计，最大限度利用原预留工程，降低对既有车站的影响，同时还需要优化车站客流组织模式，满足新线客流的换乘需求和疏散要求[3-8]。本文以广州地铁13 号线鱼珠站为例，分析研究预留换乘节点对后期线路车站设计的影响。

1 工程概况

广州地铁5号线在2009年12月投入运营，13号线一期在2017年末投入运营，二期预计2020年12月完工。5号线与13号线的换乘车站鱼珠站为13 号线一期运营的始发站（一期、二期的分界节点），二期建设运营后为中间站。鱼珠站采用十字型侧岛换乘模式[9-11]，5号线为地下三层岛式车站，13号线为地下两层侧式车站，如图1所示。

2 原有预留条件与后期换乘线路需求分析

5号线在2005年开始施工图设计，当时线网规划是与远期不稳定线路14号线换乘，车辆编组为6 L（6 节车厢L型车），有效站台长度108 m。为尽量降低预留工程的废弃量，控制预留工程规模，预留线路按4 L（4 节车厢L型车）编组、有效站台长度72 m、侧站台宽度4m同步设计。5号线施工时一并实施二层换乘节点以及远期线路北端车站主体，南侧主体因现场条件受限未予实施。随着线网规划的调整，2010年鱼珠站后期换乘线路调整为近期实施的13号线，车辆编组为8A （8节车厢A型车），有效站台长度186 m。因此，后期换乘线路编组、车型的改变以及设计客流和换乘客流的增加，导致原预留工程与后期换乘线路需求不匹配，具体分析如下。

2.1 编组加长，对已运营线路运能产生冲击

根据5号线运营资料，2014年工作日早高峰期间，5 号线鱼珠站下行文冲站—滘口站区段开出后平均满载率为35%。根据13号线开通初期统计的5号线及13号线客流量，预计2019年5号线满载率将上升至45%（不含换乘客流），若换乘客流全部搭乘5 号线列车，5号线鱼珠站开出后满载率将达到71% 。由此可知，5号线运能能够满足鱼珠站初期换乘客流全部上车的需求，但仅余29%的运能将导致5号线下行车陂南站—珠江新城站区段的客流压力大大增加。目前在5号线员村站、车陂南站、东圃站、大沙地站实施常态化客流控制的情况下（图2），该区段早高峰平均满载率超过100%，最大区间满载率高达130%。

2.2 客流翻倍，换乘客流组织难度加大

5号线设计时，原预留线路14号线客流参照5号线预测客流[12]。后期实施线路13号线，导致预测客流[13]与原设计客流差异较大：远期设计客流 15769 人/h 是原设计客流7322 人/h的2倍多。13號线鱼珠站初期换乘客流及换乘比例比远期客流大：初期换乘客流约14048 人/日，远期换乘客流约6623人/日;初期全日换乘比例高达78%，远期全日换乘比例为42% 。因此，运营初期换乘客流组织难度加大。

2.3 换乘节点改造余地不大，换乘能力受限

鱼珠站采用十字型侧岛换乘模式[11-13]，分东端、西端2个换乘节点，如图3所示。换乘节点不仅满足两线换乘，也是5号线乘客进出站必经之路。东端换乘节点设1部上行扶梯+ 2.4 m楼梯，西端换乘节点设1部上行扶梯+ 1部下行扶梯。由于13号线初期鱼珠站为始发站，东端换乘节点除了承担5号线双向一半进出站客流，还承担所有13号线换乘5号线客流。经核算，运营初期既有的东端换乘节点楼扶梯通过能力与布置方式无法满足客流需求，西端换乘节点初期满足客流需求;远期东端、西端换乘节点楼扶梯通过能力均满足要求。

3 解决方案

从以上预留条件分析可以看出，原预留工程不满足13号线技术要求，换乘节点疏散能力不完全满足客流需求，同时换乘节点并不具备改造加建的条件。因此，在保证5号线运营安全的前提下，最大限度利用预留工程，保留现有换乘方式及换乘节点，优化两线客流组织方案，是解决问题的关键。

3.1 不影响已运营线路，向一侧延伸

原预留设计的72 m有效站台按换乘节点南北向对称布置，北侧车站主体含站厅设备区及36 m站台已实施，站厅部分设备管理用房已被5 号线运营使用，南侧主体未实施。为最大限度利用预留工程，保证5号线的正常运营，13号线车站的延长段宜放置于南端，向一侧延伸，5号线预留工程及后期13号线改扩建方案如图 4所示。

3.2 站台外扩，预留换乘排队空间

车站的有效站台长度由原来的72 m改为186 m，原预留方案两侧站台均要通过换乘节点疏散的方案已不能满足消防疏散要求。因此，延长段需增设上站厅的疏散楼扶梯，车站南端增加一侧站厅;为减少换乘节点的疏散压力，北端通过对既有设备用房进行改造，新增一侧站厅，新增站厅内增设1组楼扶梯与站台联系，作为北侧乘客进出站使用。

3.3“东进西出”客流组织，解决近期换乘节点能力不足

13号线初期东端站台为列车终点站，西侧为列车起点站，大部分为换乘客流，且乘客行走方向固定。因此，根据运营初期客流特点，平峰时段东端、西端换乘节点均采用双向换乘，高峰时段，换乘节点可采用“东进西出”的单向客流组织模式，形成单线循环。即东端站厅及换乘节点楼扶梯的运行方向全部改为下行进站（与13号线换乘5号线方向一致），西端站厅及换乘节点楼扶梯的运行方向全部改为上行出站，有效地解决了换乘节点楼扶梯通过能力问题，同时也简化了客流流线，方便乘客使用。

3.4 两线站厅付费区连通，为客控预留条件

鱼珠站是侧岛T型换乘的地下三层车站，东端、西端换乘节点形成2个小站厅，13号线在南北向增设2个站厅后，联通4个出入口，形成东西南北4个付费区，如图5所示。

根据预测客流数据，鱼珠站进站客流小，换乘客流大，为减缓13号线对5号线的客流冲击，需对13号线换乘5号线客流进行控制。如图6所示，通过把东西站厅合并为一个大的中部付费区，实现5号线与13号线付费区的相互连通，扩大客流控制区域面积，为车站运营创造有利条件。

4 预留换乘节点思考

4.1 线网规划对换乘形式的影响

城市轨道交通网络是逐步形成的，这就存在一个建设时序的问题，因此，在换乘设计中，应充分考虑线网建设规划对车站换乘形式的影响[14]。

（1）线网建设规划中通车时间相差5年以内的车站，以及同站台换乘的车站，后期线路较为稳定，宜按照同步设计、分期实施的原则进行设计与施工，同时考虑资源共享和工程总体规模控制。

（2）线网建设规划中通车时间相差5年以上、10年以内的车站，宜按照同步（方案）设计、分期实施、节点预留的原則进行设计与施工;不考虑资源共享和工程总体规模控制，以减少近期投资为原则。

（3）线网建设规划中通车时间相差10年以上的车站，后期线路较不稳定，宜按照通道换乘的方式预留条件。

4.2 预留换乘节点的两面性

预留换乘节点一方面为便捷的节点换乘形式预留条件，另一方面制约了后期线路的设计。车站设计时是否为后建线路预留换乘节点不仅对换乘站的换乘方式选择影响较大，而且会对后建车站的设计施工带来影响。

4.2.1 预留换乘节点

当预留换乘节点时，换乘站可提供2组换乘路径：①站台 — 站台换乘，乘客可通过节点换乘设施，从下层站台换乘至上层站台，大大缩短了乘客换乘行走距离;②站厅换乘，可以保证高峰客流时段采用单向客流疏导换乘，避免出现换乘客流拥挤、对撞情况，从而确保乘客换乘安全有序[15]。平峰时段2组路径均可通行，高峰时段2条路径单向通行。以鱼珠站为例，平峰时段东端、西端换乘节点均可双向换乘，高峰时段，换乘节点可采用“东进西出”的客流组织模式，形成单线循环，方便运营客流组织。

4.2.2 未预留换乘节点

当未预留换乘节点时，增设换乘节点会影响既有线路的运营，因此，后期线路车站通常采用通道换乘方式，但通道换乘不利于乘客快速换乘。

5 结论及建议

（1）换乘节点通过能力需预留充分。当换乘节点能力充足时，换乘顺畅，可缩短乘客换乘行走时间;当换乘节点能力不足时，会导致换乘路径的延长。在目前客流预测不太准确的前提下，应充分预留换乘节点通过能力，降低后期线路的设计风险。

（2）各线路均需考虑直通站厅的疏散楼扶梯。根据目前GB 51298-2018《地铁设计防火标准》要求[17]，换乘的楼扶梯不能作为火灾疏散使用，鱼珠站5号线设计时虽然还未有相关要求，但5 号线疏散楼扶梯全部共用换乘节点楼扶梯，不仅带来客流的交叉碰撞，也大大降低了换乘节点的换乘能力。

（3）远期线路设备管理用房分线设置。设备管理用房是否考虑资源共享，也是换乘车站设计需注意的问题。对于与远期线路换乘的车站，设备管理用房分线设置更为灵活，同时也降低后期线路实施改造时对已运营线路的影响。

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收稿日期 2020-03-24

责任编辑 宗仁莉