換乘節點的功能及其在軌道交通線網中的作用

——杭州地鐵1號線換乘節點的線路站型方案研究

摘 要：本文以杭州地鐵1號線武林廣場站、九堡東站和市心路站的線路站型方案研究為例，說明換乘節點的重要作用，在線網規劃階段考慮到換乘節點的可實施性是非常重要的。
一、前言
城市快速軌道交通系統是城市大型基礎設施，是一項復雜龐大的系統工程，其線網規劃是設計、施工的重要技術依據，其規劃成果直接影響城市交通結構、土地利用發展和社會經濟建設，在城市規劃體系中占據舉足輕重的地位，因此，搞好線網規劃十分重要。但是，線網規劃也不是一成不變的，隨著城市的發展和總體規劃的不斷發展，城市快速軌道交通規劃也要不斷調整和發展。
換乘站是線網構架中各條線路的交織點，是提供乘客轉線換乘的車站，乘客通過換乘站及其專用(或兼用)通道設施，實現兩座車站之間人流溝通，達到換乘的目的。所以，換乘節點的分布和換乘形式的靈活性，對軌道交通線網的整體功能和線網構架的穩定性有著較大影響。
下面結合杭州市地鐵1號線，對換乘節點在線網中的功能和作用進行探討。
二、杭州市軌道交通線網和地鐵1號線簡介
1.杭州市快速軌道交通線網簡介
杭州市快速軌道交通線網由2條組成“十”字形骨架的骨干線和4條填充線構成，線網總長約198km，規劃有9座車輛段，2座停車場，并預留了與富陽、臨安等附近縣市聯系的條件。
各線路的基本走向如下：
?東西線：留下—天目山路—環城北路—艮山路—下沙。
?南北線：臨平—沈半路—上塘路—延安路—城站火車站—錢江新城—新街—蕭山機場。
?臨平支線：臨平—喬莫線—杭海路—九堡。
?南北二線：三墩—汽車北站—重工路—火車東站—新塘路—富春江路—之江旅游度假區。
?南北三線：勾莊—高教高新區—保俶路—慶春路—錢江新城—市心路。
?江南線：利用老鐵路改造，江南旅游度假區—濱江工業區—蕭山城區—蕭山火車站。
2.杭州市地鐵1號線簡介
杭州市地鐵1號線全長約52km，其中地下線24km，地面線4km，高架線24km，由規劃線網中臨平支線的南段、東西線的中段、南北線的中段和南北三線的南段組合而成，貫穿市中心區，北連余杭區臨平鎮，南接錢塘江南的濱江區和蕭山區。線路經過南苑商貿城、延安路商業街、市心路商業街等商業繁華地區和金鳳凰城居住區、安居工程、閘弄口新村、延安新村、錢江新城等人口稠密的居住區，連接臨平汽車南站、公路客運中心、火車東站、汽車東站、武林廣場、城站等客流集散中心，并拉近了城市南北幾大片區與西湖風景名勝區的距離，形成杭州市貫穿南北城市副中心和主城區的快速交通干線。
三、地鐵1號線換乘節點方案研究
1.武林廣場換乘站研究
武林廣場站是杭州市軌道交通“十”字骨架線網中南北線與東西線的換乘車站，地鐵1號線至此由東西線轉入南北線。同時，車站所處位置為杭州市中心廣場——武林廣場范圍內，地理位置十分重要。
軌道交通東西線和南北線在武林廣場站形成換乘，在1號線開通運營之初，武林廣場站必須停靠列車，開放營業。下面根據不同的功能要求對不同的換乘方案進行研究。
1.1 方案一：通道換乘方案
基本思路——服從線網規劃的線路走向。
軌道交通線網中，東西線由環城北路經過武林廣場，南北線由上塘路向南經過武林廣場轉入延安路，因此，為保持兩條線的基本走向與線網規劃一致，兩條線的車站在武林廣場東北角形成一定的夾角，以通道將兩站聯系起來進行換乘。在站前設置兩線間的聯絡線，暫作正線運營，待“十”字線網形成后再恢復兩線獨立運行功能。
方案一的線路走向較好地符合線網規劃的位置，但乘客換乘距離較遠，換乘不方便。車站偏向武林廣場北端，離延安路北端商業區較遠，客流照顧面較小。
1.2 方案二：雙島平列布置方案
基本思路——調整東西線西段走向，創造近距離平行換乘。
為解決方案一換乘距離遠，乘客使用不方便的問題，考慮將兩條線的車站布置在一起，共用站臺，形成同站臺換乘方案。最節省工程量的方案之一是兩條線布置在一個平面上，形成雙島四線式車站。為達到這一目的，東西線向西需改變走向，不走環城北路，而走體育場路。
雙線平列布置的車站方案能較好的解決乘客換乘問題，車站規模也較為適中，但車站偏向武林廣場一角，客流照顧不好。
1.3 方案三：雙島重疊布置方案
基本思路——兩個站臺上下重疊布置，減小車站寬度，創造平行換乘或上下站臺換乘。當兩條線的車站平行布置形成換乘時，除方案二介紹的將車站設置在一個平面上的方案外，還可以將車站上下重疊布置，這樣可大大減小車站的寬度，壓縮車站規模。并且，車站位置向南推移，客流照顧面加大。但該方案客流組織不順暢，人流交叉穿行，互相干擾，對車站的管理造成極大困難。
1.4 方案四：雙島錯位布置方案
基本思路——避免客流相互交叉干擾的同站臺換乘方案。
將上下兩個站臺水平錯動，這樣，兩個站臺上的客流分離，通過各自的樓扶梯進出車站，避免相互交叉干擾，形成雙島錯位布置方案。并盡量讓車站南移，最大限度的照顧客流。
方案四車站離體育場路更近，其客流照顧面大，同時，換乘方便，客流組織清晰順暢。但車站規模偏大，若與廣場開發相結合，可以產生較好的效益。遠期線路延伸方向對規劃線網有所調整，需研究落實并盡早控制。
1.5 方案五：“十”字換乘方案
基本思路——車站位置最佳的換乘方案。
若東西線與南北線在延安路與體育場路口相交，則其客流照顧面最大，即南北線由延安路向北延伸，東西線一直走體育場路通過該路口，形成“十”字交叉的換乘站。
該方案打破東西線和南北線貫通運營的限制，東西線由規劃線網中的走環城北路改走體育場路，東西線和南北線在武林廣場形成標準的“十”字型換乘站，兩線各自獨立運營并在此折返。
圖1 武林廣場站雙島錯位布置方案平剖面圖
1.6 方案六：“)(”形換乘方案
基本思路：在保持線網各線基本走向的前提下，維持1號線不拆分
1號線近期由東西線和南北線的中段組成，遠期拆分時，機電設備系統都會有發展。為避免1號線開通運營之后再拆分時有可能給建設、運營帶來影響，維持1號線不拆分。即1號線由環城北路經武林廣場進入延安路，線網中南北線北段與東西線西段經過武林廣場組成一條線，兩條線在武林廣場形成“)(”形換乘。
該方案雖不改變線網中各線基本走向，但將改變線網以東西線和南北線為“十”字骨架的基本格局。
1.7 方案綜述
武林廣場是杭州市的中心廣場，客流量大，地理位置十分重要，因此，規劃設計一個好的換乘站方案具有十分重要的意義。以上所介紹的各方案皆可實施，但又各具特點。從工程施工的角度考慮，方案一符合線網規劃，工程規模小，易于施工，但乘客使用不方便；從方便乘客的角度考慮，方案四具有顯著的優越性，但工程規模偏大，且對線網有局部調整；方案二和方案三界于兩者之間；方案五車站位置最好，但東西線和南北線不能貫通運營；方案六可解決線路拆分問題，但將影響線網基本格局。
武林廣場換乘站方案需要調整線網規劃作為支持，所以要尋求更好方案，必須結合軌道交通線網的調整同步進行。由此可見，在線網規劃階段，就應對換乘方案進行較詳細的論證，否則，換乘方案不理想，甚至換乘站難以實施，將影響整個線網的穩定。
2.九堡東站介紹
九堡東站將臨平支線與東西線連接起來，地鐵1號線初期需通過該站在兩線間貫通運行。但根據客流預測結果，臨平支線遠期高峰小時客流量為1.54萬人次，遠期列車采用4輛編組，站臺長度80m；東西線遠期高峰小時客流量為3.46萬人次，遠期列車采用5輛編組，站臺長度100m。
為此，為保證初期貫通運營，地鐵1號線采用4輛編組；當近期客流變化需加大運能時，東西線已向下沙方向延伸，此時采用兩個行車交路，4輛編組的列車經九堡東站去臨平，新增5輛編組的列車經九堡東站去下沙；遠期客流再加大以后，東西線全部采用5輛編組的列車，原4輛編組的列車全部用于臨平支線，或用于其他新建線路。
九堡東站的方案設計必須滿足以上所要求的過渡條件.
該站遠期是臨平支線和東西線的換乘站，其配線即能保證臨平支線近期與東西線接軌貫通運營，又可作為臨平支線將來獨立運營的起迄點站，并預留有東西線遠期向下沙方向延伸和臨平支線遠期向西南方向延伸的條件。
3.市心路站介紹
市心路站是線網中南北線與南北三線的換乘站，地鐵1號線在該處由南北線轉入南北三線。但市心路站與武林廣場站不同，目前該位置屬于城市未建成區，因此，地鐵1號線不必在此設站停靠。
為此，在南北線上的明星站和南北三線上的人民廣場站之間設置雙線聯絡線，地鐵1號線通過該聯絡線，將線網中的兩條線連接起來貫通運營。
根據現場條件，該聯絡線按正線標準修建，作為正線運營。根據線網修建計劃，在需要時，南北線可通過市心路站向新街方向延伸，形成地鐵1號線分岔運營的局面。其后，南北三線可通過市心路站向北延伸，兩條線獨立運營，而聯絡線不再作為正線運營，恢復其聯絡線功能。
四、換乘節點方案研究中應考慮的問題
通過對杭州市地鐵1號線工程換乘節點方案的研究，可以看出，在換乘節點的研究過程中，必須考慮以下幾個問題：
1.應考慮換乘方案的可實施性
應根據地物地貌進行詳細的選線設計和結構設計，保證換乘站及兩端線路的延伸是可實施的。所謂可實施性，實際上是相對的，是相對于工程投資而言，即以多大的工程投資換來工程的實現，主要體現在工程規模、施工難度和拆遷量上。如果工程投資很大，或拆遷量很大，則從一定的角度上來說，該方案實際上不成立。
在武林廣場換乘站的研究過程中，除以上介紹的方案外，還提出過多個方案，因工程規模太大、區間立交關系難以形成或拆遷量過大等原因，而沒有深入研究。
2.應考慮換乘方案的功能性要求
車站的功能性要求主要有以下幾點：建筑布置(設備用房、管理用房、出入口、風亭等)；換乘條件(換乘方式、換乘距離、客流組織)；客流吸引條件(車站位置、公交接駁條件)；線路條件(曲線半徑)；綜合開發要求等。
以上介紹的武林廣場換乘站，就是根據不同的功能要求，而設計的不同的換乘方案。其中，方案一因為換乘條件不好、客流吸引條件不好而未予推薦，從而導致需對線網規劃的線路走向進行局部調整，以形成更好的換乘和客流吸引條件。
3.應充分考慮線網的修建順序
在線網規劃階段，就應對線網中各線的修建順序進行充分研究，這樣，在實施階段，就可據此確定換乘方案和預留工程的大小。
杭州地鐵1號線是由規劃線網中的4條線組合而成，其中，東西線和南北線的同時修建并貫通運營，直接影響到兩線交點——武林廣場站的換乘方案。如若不然，換乘站還可考慮其他的方案。
4.換乘節點方案應體現線網規劃穩定性、靈活性和連續性的統一
穩定性是指在城市中心區和近期需要建設的線網規劃要穩定；靈活性指在城市中心區以外地區以及遠景需要建設的線網要為發展變化留有余地；連續性指線網規劃應隨城市總體規劃的調整擴展而不斷調整發展。
如果相關線路為近期需要修建的工程，換乘節點方案應有利于穩定其線路走向，促進其盡快實施，如武林廣場站東西線向西延伸和南北線向北延伸；如果相關線路為遠期或遠景線，換乘節點方案應減少遠期線的預留工程，在保證工程可行的基礎上，使其有一定的調整余地，保持線網的靈活性，如市心路站方案可保證1號線由南北線和南北三線貫通運營，又可保證在需要的時候，南北線向東延伸，形成岔線運營，然后南北三線向北延伸，最終在市心路站形成南北線和南北三線的換乘。
5.行車交路的影響
武林廣場站的東西線和南北線如果作為一個行車交路貫通運營，就必須暫以聯絡線作為正線將二者連接貫通；如果東西線和南北線獨立運營、各自在武林廣場折返，則正線運營不必通過聯絡線，兩線形成“十”字換乘即可。九堡東站的東西線和臨平支線是否貫通運營，兩線分開之后的行車交路如何，也對換乘方案有直接的影響。
6.不同線路共線運營時要考慮運量的不同
運量的不同決定了列車編組的不同，車站有效站臺長度也不相同。九堡東站換乘方案，可以將臨平支線和東西線這兩條不同運量、不同站臺長度的線路，進行合理的過渡。
7.換乘節點近期是否必須設站運營
當線網中不同的兩條線路需貫通運營時，換乘節點是否必須設站運營，對兩條線的連接方式和換乘方案有決定性影響。武林廣場換乘站和市心路換乘站方案的不同，就說明了這一點。
五、換乘節點在軌道交通線網中的重要作用
換乘節點在軌道交通線網中有著重要的作用，可以說，換乘方案的好壞，決定著線網規劃的成功與否。因此，在線網規劃階段，就應對換乘方案進行詳細研究，以避免在實施階段出現難以克服的問題，以致于引起大的調整。
1.換乘節點是錨固點，是線網的基礎
換乘節點往往是城市中的大型客流集散點，是快速軌道交通設站服務、吸引客流的主要發生點。軌道交通線網往往是根據大型換乘節點確定其基本骨架，因此，換乘節點是整個線網的基礎。杭州市軌道交通線網就是以武林廣場、城站火車站、火車東站、錢江新城、慶春路站、市心路站、九堡東站等現狀或規劃的大型客流集散點作為控制點，再根據客流生成和流向的基本特征而建立起來的，作好換乘節點方案研究對于支持線網的整體布局有重要作用。
2.換乘節點的可實施性，決定了線網能否實現
換乘節點方案影響線網實施的進度安排，甚至決定了線網規劃能否實現。換乘節點處理得當，或者一些適當的預留工程，能促進線網的順利實現。相反，換乘節點處理不好，反復改變調整，延誤工期，將制約線網的實施，甚至引起整個線網大范圍調整，使以前所做的大量工作毀于一旦，導致難以彌補的損失。
3.換乘是否方便，關系到服務水平，關系到客流吸引能力，直接關系到經營效益
換乘節點方案應以換乘方便為主導思想，體現“以人為本”的原則，這對軌道交通的可持續發展至關重要。換乘節點處理的好壞也往往是一個城市軌道交通水平的體現。香港地鐵太子站和旺角站、新加坡地鐵政府大廈站等是換乘站的典型范例。推薦的武林廣場換乘站方案就是從換乘距離、客流組織和車站位置等方面，以乘客使用最方便為主導思想的雙島錯位布置方案。
4.換乘方案的靈活性，影響線網的穩定性和適應性
在規劃和前期研究階段，應對換乘節點進行多方案研究，充分考慮各種條件和可能性，使得換乘方案具有足夠的靈活性。這樣，軌道交通線網有局部調整的余地，可保證線網的穩定性和適應性。否則，隨著城市的發展和人們思想觀念的改變，一旦城市規劃或軌道交通模式發生改變，將影響線網的穩定性。
六、結束語
城市快速軌道交通線網規劃和換乘節點方案研究是一項綜合性的系統工程，根據各地環境條件的不同而千變萬化。本文只是筆者在杭州市地鐵1號線工程研究過程中的一點心得體會，不妥之處敬請指正。