地铁车站设计的冷思考

摘 要：本文总结了当前地铁车站设计中的一些缺点和问题。如，地铁的使用期为100年，车站客流量按建成后第25年预测，存在着巨大时空差距。站台上设2组楼扶梯，不利于乘客疏散和防灾。残疾人电梯不能直达地面，残疾人进出车站的问题并没有解决。实践证明高架侧式站台的使用效果不好。双岛4线车站只方便同站台同方向换乘，反方向换乘不方便。单岛4线车站对同方向和反方向换乘都很方便。由两个车站进行组合换乘，工程代价太高，应该慎重使用。 abstract: this article summarizes the shortcomings and the questions in the design of the current subway station. for example, the lifetime of the subway is 100 years, but the capacity of the station passenger is forecasted after the subway station has been built for 25 years. it has the huge space and time disparity between them. in the platform, there are 2 groups of buildings staircases with a handrail, it is disadvantageous for the passengers to disperse and take measures against disasters. the elevator of the disabled person cannot go to the ground directly, the question of the disabled person passing in and out the station is still not solved. the practice proves that the effect of the high structure side type platform is not good. the station of double-island 4 lines only convenient for the same direction interchange, the reversed direction interchange is not facilitated. the station of the single-island 4 lines is convenient for the same direction interchange and the reversed direction interchange. carrying on the combination by two stations to trade rides, the construction cost of the project is too high, should be prudently used. 关键词：使用期，预测客流，站台宽度，残疾人电梯，同站台换乘。 key words: the lifetime of use, forecast the passenger flow, the width of the platform, the elevator for the disabled person, interchange between the same platform 一 前言 新开通的北京地铁五号线，以崭新的面貌呈现在市民面前，使北京地铁的建设又上了一个新台阶。地铁五号线集中了当代地铁建设的最新成就，车辆的技术水平和舒适度大大提高，车站的电子服务设施齐全，能为乘客提供多种乘车信息，方便市民出行。新型站台安全门的使用，确保乘客安全乘车，广大乘客赞不绝口。地铁五号线开通仅一个多月，日客运量已达到47万人次，对缓解北京城市交通紧张状况起了重要作用。 笔者近日试乘地铁五号线，在高兴的同时，也注意到存在的一些缺点和不足。联系近几年其他城市地铁的情况，感到在地铁车站设计中有些问题应该引起我们的反思。为进一步提高我国地铁的设计水平献计献策。笔者愿意谈谈自己的一些浅见。 二 当前地铁车站设计存在的问题 1 预测客流量与车站设计规模问题 1.1 地铁的使用年限与预测客流不配套 地铁设计规范规定地铁的主体结构工程，设计使用年限为100年。国外地铁的使用期有的已经超过了100年。按照地铁设计规范要求，地铁工程按远期预测客流量(建成通车后第25年)进行设计。即地铁车站的站台宽度、出入口、通道及楼扶梯宽度，都是按地铁建成通车后25年的客流量进行设计的。这就出现了使用年限100年与车站按25年客流量设计的差距。 这个差距对地铁长远发展是否有影响，有什么对策，应该引起大家思考。 地铁车站是钢筋混凝土结构,一旦建成很难进行改造。天津地铁1号线和东京地铁4号线，都有改建车站的经历。 2 应该以辩证的观点看待预测客流量 客流量是地铁设计的基础资料。他是城市经济发展水平、居民收入水平和政府交通政策的综合结晶。由于上述因素是随着时代的发展而变化，地铁的客流量也会随着经济的发展而增加。 目前客流预测的基础资料是城市总体规划，国民经济统计数据，车票价格等。按照这些资料标注客流预测模型，得到一组预测客流量。因为城市总体规划差不多十年修改一次，国民经济每年以两位数增长。过若干年再对同一条地铁线进行客流预测，其结果肯定不同。 现有的各种预测方法，用在短期预测(0.5—3年)可信度较高。进行时间跨度长达25—30年的预测，其准确度不高。因此，客流预测存在着不确定性，这一点在设计中应该注意。 1999年为进行上海地铁1号线北延伸线设计，当时预测2005年地铁一号线北延伸线的全日客流量为68万人次，高峰小时最大断面客流量为2.18万人次。 2005年上海地铁运营公司实际统计，地铁1号线全年完成客运量29479.3万人次。平均日客运量80.77万人次。比预测客运量高出近20%。高峰小时断面客流在3.5—3.9万人。 2007年10月7号，北京地铁改为单一票价制，不论乘车距离远近，票价一律2圆。由此，使北京地铁的客运量增加30%，郊区线增幅达40%左右。 已有近百年历史的发达国家地铁，至今车厢内仍然很拥挤，甚至关不上车门。这从反面说明了现在的客运量，已经超出了当年的预测客流量。 3 车站站台宽度与楼梯数量问题 北京地铁一、二号线是我国早期修建的地铁，在车站两端设站厅和楼扶梯，站台上部为单层结构。现代地铁车站都采用双层结构。上面一层是售检票处和乘客集散厅，下面一层是乘车站台。双层车站有条件在站厅与站台层之间设置多组楼扶梯，上海地铁一号线列车8辆编组，设置了3—4组楼扶梯；广州地铁一号线列车6辆编组，设置3组楼扶梯，使用效果都很好。 北京地铁五号线和近几年新设计的其他线的地铁车站，有相当一部分在站厅与站台层之间只设置2组楼扶梯，这是一大缺欠。 设计规范规定岛式车站的侧站台宽度为2.5m，在楼扶梯总宽度一定的条件下，站台两排柱子间的楼扶梯组数与站台宽度成反比。假如某车站计算的楼扶梯总宽度为12m，如果设2组楼扶梯，每组梯宽为6m，如果设3组楼扶梯，每组梯宽为4m。因此，增加站台层的楼扶梯组数，有利于缩小站台宽度，降低工程造价。 现在，有个别车站为追求“大气”，站台宽度达到14m、15m、16m，超过了实际需要。除增加工程投资外，还将增加车站的通风空调、动力照明等运营费用。 4 楼扶梯数量与紧急疏散问题 从运营角度考虑，在站厅—站台层间设2组楼梯存在以下缺欠： （1）站台疏散时间长 站台的疏散时间，是从列车到站开门，到最后一名乘客到达站厅层所需要的时间。站台疏散时间的长短，与站厅—站台间的楼扶梯数量和走行距离长短成反比。站厅—站台间的楼扶梯组数多，乘客出站走行距离短，疏散时间也短。 下面是b型车6辆编组的站台层平面图，站台长120m。上面的图站台层设2组楼扶梯。列车两端车门距离楼扶梯口约32m，下车乘客上到站厅层约走行44m，按站内实测乘客步速1m/秒计算，疏散时间为44秒。 在列车中部下车的乘客，距楼扶梯口约24m，上到站厅层约走行36m，疏散时间为36秒。 下面的图站台层设3组楼扶梯，列车两端车门距楼扶梯口约24m，乘客上到站厅层约走行36m，疏散时间36秒。在列车中部下车的乘客，距楼扶梯口约12m，上到站厅层约走行24m，疏散时间为24秒。 由此可见，从缩短站台疏散时间考虑，3组楼扶梯方案优于2组楼扶梯方案。 当远期列车运行间隔达到2分钟时，经常是上、下行列车先后或同时到达车站，两列车的乘客同时出站。因此，缩短站台疏散时间对提高车站运输能力，维护站车秩序具有重要作用。 （2）紧急情况下不利于疏散逃生 站台层是一个封闭的空间，就靠站台——站厅层的楼扶梯上下。如果遇到突发事件或火灾，楼扶梯是唯一的逃生通道。在发生危及自身性命的事件时，谁也不愿意在站台上多停留1分钟。如果局面失控，有可能发生踩踏或堵塞楼扶梯的险情。这时如果站台上多设一组楼梯，就会多一条生路。 设计者会辩驳说，站台上设2组楼扶梯，已满足地铁设计规范第8.3.10条规定的6分钟事故疏散时间要求。 笔者认为设计规范规定的6分钟事故疏散时间，是一个最低标准。如果有条件多设1组楼扶梯，将事故疏散时间缩短为5分钟、4分钟不是更好吗？ 笔者建议，从安全和运营管理考虑，明挖双层车站应按每2辆车设一组楼扶梯。即6辆编组站台设3组楼扶梯，8辆编组站台设4组楼扶梯。 5 三层车站的电扶梯设置问题 现在有的地铁出现了三层车站，地下一层是站厅层，地下二层、三层是站台层。在有限长的站台上，处理好乘客进出上下层站台的通道，是设计的关键。 从设计图上看到现在有两种设计方法。一种是乘客一层一层的往下走，就像商场的电扶梯那样。这样乘客进出站很不方便，走行时间也长。遇有紧急情况，也不利于乘客疏散。 另一种是在站厅层分别设置直通地下二层、地下三层的电扶梯，乘客由站厅可直达第三层站台。缩短了乘客进出站时间，有利于提高车站通过能力。 目前这一设计存在的缺点是，将通往地下二层和三层的电扶梯分开设置，增加了车站布置的难度。 笔者认为，应将通往地下二层和三层的电扶梯设在一个电梯井内，两梯呈交叉布置。往地下二层和三层去的乘客，从电梯井两边上下电梯。这样车站的设计更加合理。

6 出入口设置自动扶梯问题 地铁设计规范规定，车站出入口的提升高度超过6m时，应设上行自动扶梯；超过12m时，应考虑上、下行均设自动扶梯。 在北京地铁5号线可以看到，有不少车站的出入口很深，却没有设自动扶梯。乘客要经过4——5段楼梯才到达站厅层，老、幼乘客进出车站比较困难。这不符合以人为本的原则，也不利于吸引客流。 随着国家综合国力的增强和人民生活水平的提高，地铁车站出入口及站台层应多设一些自动扶梯。既提高车站通过能力，也为地铁多吸引客流，增加运营收入。 现在，有的过街天桥都设了自动扶梯，地铁车站设计也应赶上时代步伐。地铁设计规范也应与时俱进，适当修改。 7 残疾人电梯问题 地铁设计规范对残疾人电梯设计没有明确的规定。目前残疾人电梯设计存在两个问题： （1） 残疾人电梯的设计方法不统一 现在残疾人电梯有两种设计方法。一种是将残疾人电梯设在车站收费区内，残疾人购票进入收费区后，才能乘电梯下到站台层乘车。为此，须把残疾人电梯与站台上的楼扶梯并列布置，挤占了一组楼扶梯的位置，在站台上只能布置两组楼扶梯。 另一种做法是按残疾人免费乘车考虑，将残疾人电梯设在非收费区内，残疾人不经过检票口，直接乘电梯下到站台乘车。这样可把残疾人电梯布置在站台层的端部，与其他楼扶梯没有干扰。站台上就可以布置3组楼扶梯。 笔者认为，就目前我国的经济实力而言，应该为残疾人提供免费乘坐地铁，照顾弱势群体。北京地铁五号线将残疾人电梯设在收费区以外，残疾人免费乘坐地铁的做法值得推广，这体现了城市的文明和进步程度。 （2）残疾人电梯不能直达地面 在北京地铁5号线发现，除了少数设在道路外侧车站的残疾人电梯可从地面直达站台层以外，其他车站的残疾人电梯只连通站台层和站厅层，不能直达地面。残疾乘客怎样从地面到达站厅层的问题没有解决。近日就发生了一起残疾乘客要坐地铁，由车站服务员背着下去的事情。 经人指点，我在灯市口车站一个出入口的步梯旁，看到了一套残疾人升降平台，残疾人可乘升降平台由地面下到站厅层。但是该升降台标明只能由工作人员操作，其他人不能操作。 因为车站不可能派专人看守该升降台。还需要解决残疾人进站如何通知车站工作人员的联系问题。由此看来，这套升降平台使用也不方便。 笔者认为，为妥善解决残疾乘客进出车站问题，今后应在车站出入口斜隧道末端，增设一台残疾人电梯。让残疾人乘电梯下到站厅层更安全、更方便。 如果为残疾人电梯装设门禁设备，授权残疾人乘车卡可打开该电梯，就可实现无人管理，提高车站管理水平。 8 高架车站的形式问题 长久以来，大家对高架车站的习惯做法是采用侧式站台。它的优点是车站两端没有喇叭口，车站体量轻巧，工程造价低。北京地铁5号线北端有7个高架侧式车站，侧站台宽度为3.5m——4.0m。 这些车站位于天通苑等大型居住区附近，这里的客流潮汐特征比较明显。早高峰乘客集中在进城方向的站台上，晚高峰集中在出城方向的站台上。 据车站工作人员反映，由于客流量大，站台宽度较小，在高峰时段采用了限流措施。等站台上的列车开走以后，再往上面分批放人，其他人在下面等待，乘客颇有怨言。这一事实说明侧式站台，好看不好用。他的缺点是： （1）在客流量相同的情况下，侧式车站的总宽度和体量比岛式车站大。 （2）车站的两个站台分开，不能互相调节人流，乘客调换乘车方向也不方便。 （3）侧式车站的自动扶梯数量和站台管理人员，比岛式车站多一倍，运营成本高。 针对侧式车站的缺点，我们在南京地铁1、2号线设计中，高架车站全部采用岛式站台。其中2号线的高架站采用了鱼腹形站台。车站体量进一步减小。 建设中的深圳地铁4号线，高架车站也全部采用岛式站台。说明大家对高架岛式车站的认识也在提高。 9 同站台换乘问题 两条地铁线交叉点的车站称为换乘车站。共有t型、l型、十字型和同站台4种换乘形式。其中同站台换乘方式，备受乘客和设计者青睐。一提到同站台换乘，人们往往想的是双岛4线式车站。殊不知单岛4线上下重叠式车站的使用效果，优于双岛4线车站。现分析如下。 （1）双岛4线式车站 双岛4线车站适用于两条平行地铁线间的换乘。将两条线路的上行线布置在一个站台上，两条下行线布置在另一个站台上。乘客下车后在原地不动就可以换乘另一条线的同方向列车，使用非常方便。 在双岛4线车站的一端还设有一条单渡线，作为两条地铁线的联络线，用于调转运营列车。 双岛4线车站的优点是：一是可实现同方向零距离换乘，方便乘客。二是车站为双层结构，埋深浅，便于施工。 双岛4线车站的缺点：一是反方向换乘不方便。乘客必须上到站厅层，再下到对面的站台上，才能换乘反方向的列车，不方便。二是车站规模较大。按站台宽10m计算，车站主体结构宽约36.5m。在有限宽的城市道路上车站定位和工程实施难度较大。三是车站的土方开挖量大，约190000m³，工程造价高。 （2）单岛4线式车站 单岛4线车站适用于场地宽度受限制的地段，将两个岛式站台叠加起来，形成了单岛4线3层车站。地下一层为站厅层，地下二层、三层是站台层。在站台端部还可设两条线的联络线。 单岛4线换乘车站。将a、b两条线分设在站台两边，上、下行线路垂直叠加。对于每条线的上、下行线谁在上、谁在下，要根据换乘目的进行组合。 下图左侧横断面，将两条线的上行线布置在上层站台，下行线布置在下层站台。上、下行两个方向的乘客，都可以进行同方向同站台换乘。避免了双岛4线车站反方向换乘不方便的缺点。 下面右侧图，将a线的上行线与b线的下行线布置在上层站台，将a线的下行线与b线的上行线布置在下层站。上、下行两个方向都可以进行同站台反方向换乘。其使用效果优于双岛4线车站。 单岛4线换乘车站的优点： ① 由于将上下行线重叠布置，取消了双岛4线车站两端的立体交叉点。 ② 车站的宽度较小。按13m站台宽度计算，车站主体结构宽21.8m。有利于减少占地宽度和拆迁工程量。 ③ 初步估算，该方案的土方开挖量和工程投资均比双岛4线车站低。 ④ 既可进行同站台同方向换乘，也可进行同站台反方向换乘，使用方便灵活。 单岛4线车站的缺点有两个：一是车站埋深较大，基坑支护结构深，降水费用较高。二是车站的电扶梯提升高度增加，运营成本有所提高。 （3） 组合式换乘车站 在换乘客流量很大的线路上，为解决同方向和反方向换乘问题，可采用两点换乘方案。即将双岛4线车站和单岛4线车站组合为一个换乘单元。乘客在双岛4线车站进行同站台同方向换乘，在单岛4线车站进行同站台反方向换乘。为此，两条线在区间要进行叠加换边。见下图。 两点换乘方案的优点是，较好地解决了乘客同方向和反方向零距离换乘问题，使用方便。其缺点是，两个车站的土建规模太大，工程造价高，应该慎重使用。 三 结束语 我国自1965年开始修建地下铁道，至今已有42年的历史。在实践过程中广大设计人员的技术水平不断提高，为我国的地铁建设做出了巨大贡献。 现在我国的地铁建设即将进入一个快速发展时期，反思过去的工作，总结经验教训，探索新的设计思路，才能迎接新的挑战。为此，笔者提出了一些不成熟的见解，愿作为引玉之砖，与同行们进行商榷。由于水平所限，错误和缺点再所难免，欢迎大家批评指正。