西安地铁纺织城站3线换乘方案研究

李春雨

(中国国家铁路集团有限公司发展和改革部，100844，北京∥高级工程师)

1 西安地铁纺织城站及周边环境概述

西安地铁9号线(又称“临潼线”)是西安市城市轨道交通线网中的1条市域外围线，位于城市东北部，连通城市主城区与临潼副中心，线路途径灞桥、临潼2个行政区。临潼线正线全长25.296 km，全部为地下线。共设车站15座，其中换乘站3座。该线已于2020年12月底顺利开通运营。

地铁纺织城站是临潼线的起迄站之一，站位选址位于纺北路与纺渭路十字路口西北侧。根据线网规划，临潼线作为1号线东延伸线，需考虑与1号线和6号线换乘。西安地铁1号线(以下简为“1号线”)纺织城站北侧为已运营的城东汽车客运站，西侧为芙蓉小区(多层住宅)，南侧为纺北路，东侧为空地。纺渭路以东为1号线和西安地铁6号线(以下简为“6号线”)的停车场用地。1号线纺织城站为地下两层侧式站台车站;站台、站厅均已预留了与其平行换乘的接口，且已开通运营。临潼线和6号线的建设可助力纺织城站形成西安市东部的大型综合交通枢纽之一。

2 西安地铁1号线、6号线与临潼线3线换乘方案研究

目前，1号线已建成通车，终点为纺织城站，车站东端设地面停车场，线路无向东延伸条件。因此，6号线、临潼线、1号线这3条线路之间的换乘关系有以下3种方案。

2.1 1号线、6号线在纺织城站换乘，6号线与临潼线在香王站换乘

该方案中，6号线可利用现有停车场用地，分别与1号线、临潼线实现两两换乘，工程可实施性强。从客流特征分析，1、6号线均为东西向穿越主城区的线路，两者南北向间距较短，同时纺织城站均位于1、6号线末端，两者换乘客流较少，换乘意义不大;临潼线与1号线间换乘客流需进行二次换乘，造成不便。由此制定出临潼线与6号线在香王站的换乘方案，见图1。

图1 临潼线与6号线在香王站换乘方案图Fig.1 Xiangwang Station transfer plan on Xi'an Metro Lintong Line and Line 6

2.2 1号线与临潼线在纺织城站换乘，6号线与临潼线在田家湾站换乘

该方案中，临潼线向西延伸至6号线田家湾站，并在纺织城站与1号线换乘，在田家湾站与6号线换乘。临潼线在纺织城站与1号线实现换乘，构成了城市东西向轨道交通主通道。但6号线现有停车场用地无法有效利用，需为6号线在田家湾站附近重选停车场用地。经落实，田家湾站附近基本无相关建设用地，因此，该方案工程可实施性差。临潼线与6号线在田家湾站的换乘方案见图2。

图2 临潼线与6号线在田家湾站换乘方案图Fig.2 Tianjiawan Station transfer plan on Lintong Line and Line 6

2.3 1号线、6号线与临潼线在纺织城站形成3线换乘

该方案中，将临潼线和6号线同时引入1号线既有纺织城站，实现3线同站换乘。该方案虽在线网上由于3线换乘存在各线路、各方向间换乘客流组织较为复杂的缺点，但基本克服了以上2个方案在客流2次换乘和工程实施上的缺点。临潼线与1、6号线在纺织城站换乘方案见图3。

图3 临潼线与1号线、6号线在纺织城站换乘方案图Fig.3 Fangzhicheng Station transfer plan on Lintong Line，Line 1 and Line 6

通过上述对临潼线与1、6号线换乘关系的研究可知，临潼线与1、6号线分别两两换乘的方案均存在较大缺陷，在纺织城站形成3线换乘方案相对较优。因此，考虑将纺织城站设置为3线换乘站。

3 换乘客流量及换乘面积核算

3.1 车站最大断面客流量

纺织城站客流主要为周边居住、教育科研的通勤客流，以及公共交通场站、休闲购物场所等产生的诱增客流。纺织城站规划年度预测最大断面客流量如表1所示。

表1 纺织城站规划年度最大断面客流量预测汇总Tab.1 Summary of maximum section passenger flow forecast at Fangzhicheng Station in the planning year

经预测，上、下行线纺织城站远期早高峰最大断面客流量为:1号线上、下车客流量为16 227人次/h，其中上行线下车客流量为6 275人次/h，下行线上车客流量为9 952人次/h;6号线上、下车客流量为11 602人次/h，其中上行线下车客流量为2 041人次/h，下行线上车客流量为9 561人次/h;临潼线为28 954人次/h，其中上行线上车客流量为8 873人次/h，下行线下车客流量为20 081人次/h。

纺织城站远期高峰小时最大断面进出站及换乘客流量预测如表2所示。

表2 纺织城站远期高峰小时最大断面进出站及换乘客流量预测汇总Tab.2 Summary of maximum section passenger flow forecast at Fangzhicheng Station in long-term rush hours 单位:人次/h

3.2 车站换乘客流构成分析

纺织城站为临潼线的主要换乘车站之一，分别与1、6号线换乘，是全线换乘客流量最大的车站，占全线换乘客流量的50.13%，换乘客流量占本站乘降量的比重最大。远期高峰小时换乘客流量达到86.93%，远期全日换乘客流量达到80.62%。车站换乘客流量预测成果如表3所示。

表3 纺织城站远期高峰小时最大断面换乘客流量预测Tab.3 Maximum section passenger flow forecast at Fangzhicheng Station in long-term rush hours

地铁1、6号线为市区骨干线，临潼线为市域线。纺织城站的主要换乘客流集中在临潼线与1、6号线之间的4个换乘方向，而1、6号线的纺织城站均为终点站，两者之间换乘客流较少。纺织城站远期高峰小时最大断面换乘客流组织图见图4。纺织城站远期全日最大断面换乘客流组织图见图5。

图4 纺织城站远期高峰小时最大断面换乘客流组织图Fig.4 Maximum section transfer passenger flow organization at Fangzhicheng Station in long-term rush hours

图5 纺织城站远期全日最大断面换乘客流组织图Fig.5 Long-term maximum section transfer passenger daily flow organization at Fangzhicheng Station

3.3 3线间换乘面积核算

根据预测，1号线与临潼线2个方向高峰小时最大断面换乘客流量为13 937人次/h，6号线与临潼线2个方向高峰小时最大断面换乘客流量为12 446人次/h，1号线与6号线换乘客流量较小。因此，1号线与临潼线承担主要的换乘客流量。为满足1号线与临潼线、2号线间同台换乘客流的通过能力要求，车站站厅及站台付费区，分别设置了2处宽度为6.5 m的换乘通道，其单层2处换乘通道的通过能力为52 000人次/h，大于13 937人次/h。

通过计算可知，纺织城站换乘通道宽度的通过能力，远大于远期及突发高峰小时换乘客流能力，设计宽度满足使用要求;同时为尽量提高换乘便捷性，车站站厅层设置了2处付费区的换乘通道，以提升服务水平。纺织城站换乘通道位置图见图6。

图6 纺织城站换乘通道位置图Fig.6 Location map of transfer channels at Fangzhicheng Station

4 纺织城站3线换乘建筑方案

临潼线与6号线换乘客流较大，因此，考虑3线换乘建筑形式布置时，除遵循基本原则外，还应充分考虑临潼线可作为1、6号线向东延伸的线路，以及其与1、6号线换乘的便利性。据此，车站换乘形式共研究了3个方案。

4.1 方案说明及优缺点分析

4.1.1 方案Ⅰ:3线平行换乘方案

按线路走向，在紧靠1号线纺织城站南侧分别设置临潼线纺织城站和6号线纺织城站，将临潼线设置于1、6号线之间，形成“川”字型平行换乘站。该方案车站设置为地下二层3线平面双向同台平行换乘，可最大程度兼顾临潼线与1、6号线之间的换乘客流，且与1号线纺织城站预留条件结合较好。通过线路纵坡设计，可满足出入段线立体交叉，以及临潼线在区间可实现上、下行线倒边互换，使其进入车站后与1、6号线同台换乘的路径最短。3线换乘方案(方案Ⅰ)示意见图7。

图7 纺织城站3线换乘方案Ⅰ示意图Fig.7 Schematic diagram of three-line transfer planⅠ

4.1.2 方案Ⅱ:1号线与临潼线平行换乘、6号线与临潼线上下层站台换乘方案

该方案将纺织城站设置成地下3层站，临潼线与1号线同层，6号线与临潼线两线重叠单向上下换乘。受出入段线纵坡设计控制，6号线停车场设置为地下一层停车场。本方案1号线与临潼线、6号线间换乘距离较长，且临潼线需新增1条连接停车场的联络线。3线换乘方案(方案Ⅱ)示意见图8。

图8 纺织城站3线换乘方案Ⅱ示意图Fig.8 Schematic diagram of three-line transfer planⅡ

4.1.3 方案Ⅲ:紧邻1号线设临潼线、6号线上下层换乘方案

同方案Ⅱ类似，方案Ⅲ将临潼线和6号线车站的上、下层重叠设置，其中，临潼线位于1号线和6号线之间。该方案理论上可实现3线间的换乘需要，但临潼线受制于车站西侧建筑物影响，在线路末端无法设折返线，且6号线不能接入现有停车场用地选址范围内，因此该方案不可行。3线换乘方案(方案Ⅲ)示意见图9。

图9 纺织城站3线换乘方案Ⅲ示意图Fig.9 Schematic diagram of three-line transfer planⅢ

4.2 方案综合比选

3种方案综合优缺点比选，详见表4。

表4 纺织城站站型方案比较Tab.4 Comparison of Fangzhicheng Station type schemes

4.3 推荐方案

综上所述，方案Ⅰ地下二层3线平面双向同台平行换乘方案，能够在满足运营要求的前提下，具有可实现线网资源共享、主客流之间换乘路径最短、工程可实施性最强等优点，故可作为纺织城站的推荐方案。

方案Ⅰ中，纺织城站为地下两层侧式站台车站，总长为250.50 m，标准段宽为45.48 m，主体建筑面积为22 785 m2。其中，地下一层为站厅层，建筑面积为11 393 m2，由公共区、设备及管理用房区2部分组成。公共区划分为付费区和非付费区，付费区位于两端，非付费区位于公共区中部，车站的主要管理及设备用房设置在车站东端。地下二层为站台层，站台层由3组公共区、2组轨行区、3组设备用房区共同组成。站台层主要设备用房布置在车站东端，站台层建筑面积为11 393 m2，车站附属通道建筑面积为1 134 m2。

5 纺织城站客流仿真模拟与布局优化

为优化车站客运设施布局和客流组织，提高车站运营的安全性和可靠性，在前期研究阶段对该站进行了客流仿真模拟和布局优化专题研究，并提出合理化建议，并对车站客流疏散，以及影响其服务水平的薄弱部位进行了局部改善和强化。

如为解决临潼线与6号线岛式站台至站厅扶梯能力不足、疏散较为困难的问题，中间站台宽度由原设计的11 m增大至12 m，并增设部分楼梯和自动扶梯;为解决临潼线返程方向站厅人流密度过高问题，将临潼线返程方向侧式站台宽度由原设计的7.5 m增至8.0 m;此外，针对站厅层安检机前排队空间较小、北侧安检机和自动售票机能力紧张等问题，亦结合仿真结果进行了有效优化。通过上述措施，纺织城站作为3线换乘站，站内各部位的服务水平均可以满足运营需要，且留有余量以应对客流一定范围内的波动，站内各类客运设施布局亦得到一定程度的优化，提高了集散效率和乘降服务水平。纺织城站换乘客流流线示意见图10。客流仿真模拟及布局优化示意见图11。

图10 纺织城站换乘客流流线示意图Fig.10 Schematic diagram of transfer passenger flow streamlines at Fangzhicheng Station

图11 纺织城站客流仿真模拟及布局优化示意图Fig.11 Schematic diagram of passenger flow simulation and layout optimization

6 结语

随着西安市城市轨道交通网络的建设，网络化运营时代已经来临，越来越多的换乘车站即将投入运营，因此，做好换乘车站尤其是3线换乘车站的设计问题亟待解决。纺织城站是西安市城市轨道交通线网建设中的第1个3线换乘站。结合其客流预测分析结果及工程实施条件，通过对3种3线换乘形式进行比选，最终确定采用地下二层3线平行同台换乘方案作为推荐方案，并设置功能完善的车站配线。同时利用车站客流仿真模拟和布局优化，对车站客流疏散薄弱环节和服务水平不足部分进行优化和补强。在充分发挥3线换乘优势的同时，尽量克服其带来的不利因素，为其他换乘车站尤其是3线换乘车站的设计提供了借鉴和经验。