地铁与高铁换乘方案研究

宋义宁

摘要：随着城市和市政交通的快速发展，高速铁路与城市轨道交通成为了目前人们出行最主要的交通方式。高速铁路以其速度快、舒适便捷等优势,为相邻城市之间的高效交通工具.地铁以运量大、准时、速度快的特点,成为大中城市缓解城市内部交通压力的重要方式。目前，越来越多的城市已经步入高铁时代.对于正在进行地铁建设的城市来说,高铁的引入,会对既有的城市轨道交通产生影响.本文以杭州机场线杭州西站为例,对高铁与地铁站结合的方案进行分析研究。 

关键词：轨道交通、换乘、高铁站

0、引言

地铁与高铁作为城市交通中的重要组成部分,其重要性和受重视程度与日俱增。随着全国各大城市修建高铁、地铁速度的加快,地铁与高铁换乘站的数量必然会随着线网的发展而增多，因此地铁与高铁换乘站的设计研究也成为线网之间联系的关键。下面就以机场线杭州西站的设计为例简单介绍。

1 概述

1.1工程概况

根据杭州市最新修编的轨道交通线网规划，杭州机场轨道快线工程起点吴山西站（现更名苕溪站），终点靖江站，沿线经过未来科技城、城西居住区、西湖文化广场商业中心、城东新城、萧山科技园、空港新城等主要区域，连接了规划杭州西站、杭州东站及萧山机场等杭州最主要的对外交通枢纽，能够满足门户枢纽间互联互通，实现外围组团和城市内部快速直通的要求。

杭州机场轨道快线工程项目建设应坚持以人为本，安全第一；保证功能、管理先进；规模合理，经济适用，节约能源、资源，保护环境和文物古迹；力争实现项目生命周期内价值的最大化；建设成为节约型、环保型的轨道交通系统工程。

机场线杭州西站车站位于杭州西站国铁站房正下方，机场线/3号线呈南北向布置，南、北环线呈东西向布置（如图1、图2），与高铁站房一体化结合，线路沿规划路下穿规划杭州西高铁站由北向南敷设。杭州西国铁站规划为11台20线，引入武杭高铁、杭温高铁、商合杭高铁，规划实现“站城一体化”，打造具有前瞻性的生态创新城市国际一流的“TOD”样板站点。

图1.机场线杭州西站与3号线及南北环线线位关系

图2.地铁与高铁站位置关系图

2方案设计

2.1主要设计思路

1）重难点研究：

根据设计基础资料、现场踏勘情况，本站主要的重难点如下：

（1）根据杭州西站枢纽的规划情况，目前已确定3号线、机场轨道快线接入西站，位于高铁站房下方，同期实施2条东西向车站（南环线、北环线），预留远期线路接入条件，合理布置车站以及车站与国铁站的结合为本次研究重难点。

（2）研究3号线、机场快线车站位于国铁站房下方与国铁的接驳方式，地铁车站柱距与国铁柱距关系，为本站研究重难点。

（3）考虑南、北环线的不稳定因素，研究机场快线、3号线与南北环线的换乘方式以及南北环线的站位设置及换乘方式为本次研究的重难点。

2）换乘形式选择

地铁杭州西站远期客流量相对较大，主要以与杭州西站国铁换乘客流为主。杭州西站与规划3号线、南北环线换乘，其换乘方式的选择和节点处理是本次设计需要考虑的重点。规划机场线/3号线均与国铁线线路垂直正交，考虑机场线与3号线均为杭州地铁第三期建设规划内线路，故机场线/3号线车站同期实施，可采用双岛四线形式布置于国铁站房下，也可采用叠岛形式布置于站房下；南环线和北环线分别位于国铁站房南北两侧，目前尚处于规划阶段，线站位及车辆选型编组等尚未最终确定。由于规划地铁线路与国铁站房衔接紧密，故考虑地铁站土建结构与国铁站房同步实施，预留远期线路衔接条件。则南北环线站位可分别布置于国铁的南北广场，也可同时布置在广场一侧，故南北环线与机场线和3号线的换乘形式有”U”型、工字型以及“L”型换乘方式；若采用工字型换乘，南北环线需设置在机场线/3号线站端，换乘距离较长，且规划绿汀路隧道（如图3 ）从国铁站房下穿过，与机场线平行南北向走向；此隧道与机场线站台层位于同一层，故工字型方案中南、北环线与，规划地下隧道冲突；若采用”U”型和”L“型换乘方式，均有两种方案：（1）机场线/3号线地下两层（双岛四线）或地下三层（叠岛），南北环线地下三层或地下四层；（2）机场线/3号线地下一层（双岛四线）或地下两层（叠岛），南北环线地下两层或地下三层；若机场线和3号线采用叠岛形式，增加了线路埋深，同时增加了南北环线的埋深，且换乘时间较长，发生事故不利于疏散。

图3 国铁功能布局示意图

综合以上分析，四线换乘宜采用“U”型和“L”换乘方式，对工字型和叠岛形式不再深入研究。

同时由于杭州西站机场线与3号线几乎均位于线路端处，两线同台换乘需求较小，若两线同台换乘，两线在区间存在两次立体交叉，结合工程造价及风险考虑，不再对此方案深入研究。

高铁站房地上三层，流线组织采用上进下出的组织模式，地面层为出站层，地上二层为国铁站台层，地上三层为国铁候车大厅。根据招标工可资料，规划地铁机场线/3号线为地下两层站，南、北环线为地下三层站，四线可均通过地下一层站厅层换乘（如图4）；考虑减小车站埋深，降低工程造价，地铁站厅层可结合国铁出站层设计，有效提高国铁和地铁的融合；故考虑地铁机场线和3号线站厅层设于地面层，站台层设于地下一层，车站为地下一层站；南北环线站厅层设于地下一层，站台层设于地下二层，为地下两层车站。

图4.地铁与高铁换乘关系图

综合分析得出两种最优换乘方案：（1）机场线/3号线双岛四线地下一层站厅换乘，南北环线地下两层“U”型站厅换乘；（2）机场线/3号线双岛四线地下一层站厅换乘，南北环线地下两层“L”型站厅换乘；下面对车站的两种方案进行分析比较

2.2主要设计方案概述

1）方案一概述

机场线、3号线车站为双岛四线形式，机场线与3号线并排设置，不同台换乘，车站为地下一层站，垂直于国铁线位于国铁站房下；南、北环线为地下两层站，平行于国铁线分别位于国铁南、北广场下方，与机场线、3号线呈“U”型通过站厅层换乘（如图5）。

图5.方案一总平面图

方案一主要特点如下：

（1）优点

①地铁机场线、3号线垂直于国铁站房布置，减小站后配线与国铁结构桩基础的交叉。

②机场线、3号线为地下一层，南、北环线为地下两层，减小了车站埋深，降低工程造价。

③机场线、3号线站厅层设于地面层与国铁出站层合设，地铁与国铁无缝接驳，提高了换乘效率。

④根据规划的杭州西站显示，国铁杭州西站有南、北两个广场，南、北环线分别布置于国铁站房南北两侧，便于乘客出行及换乘，有利于吸引国铁站房外围周边客流，由于国铁站分南北两个广场，周边客流分散不集中，南北环线分开布置，避免进出站客流拥堵。

（2）缺点

①南环线和北环线分别位于国铁站房南北两侧，近期与国铁站房同步实施，预留土建条件；由于南、北环线目前处于规划阶段，尚未最终确定，后期不稳定因素较多，若近期同步实施，远期南、北环线调整余地小。

2）方案二概述

机场线、3号线车站为双岛四线形式，机场线与3号线并排设置，不同台换乘，车站为地下一层位于国铁站房下；南、北环线为双岛四线形式并排设置，不同台换乘，平行于国铁线布置在国铁南广场下，与机场线、3号线呈“L”型通过站厅层换乘（如图6）。

图6 方案二总平面图

方案二主要特点如下：

（1）优点

①地铁机场线、3号线垂直于国铁站房布置，减小站后配线与国铁结构桩基础的交叉。

②机场线、3号线为地下一层，南、北环线为地下两层，减小了车站埋深，降低工程造价。

③机场线、3号线站厅层设于地面层与国铁出站层合设，地铁与国铁无缝接驳，提高了换乘效率。

④南北环线换乘距离较近。

（2）缺点

①南、北环线均设在国铁南广场下，对北广场客流吸引较差。

②近期四线均与国铁站房同步实施，预留土建条件；南、北环线目前处于规划阶段，尚未最终确定，后期不稳定因素较多，若近期同步实施，远期南、北环线调整余地小。

通过上述分析比较，方案一在客流吸引、可实施性、使用功能等方面优于方案二，同时考虑远期不稳定性因素，推荐方案一。

2.3建筑方案布置

车站的地面一层为机场线/3号线站厅层；国铁出站层。地面一层由地铁公共区、国铁出站层及出站通道组成。中部为地铁付费区，在付费区分别设置有两组楼、扶梯和一个L型楼梯及一部垂直电梯直达站台层，能够满足正常客流和紧急情况下疏散的需要；在付费区与非付费区的交界处分别设置了进、出站闸机，并设置客服中心，能够满足乘客进出站的需求；在非付费区按远期设置有自动售票机20台；在付费区东侧设有两组楼扶梯去往地下一层南北环线站厅层。

地下一层为机场线和3号线站台层，南、北环线的站厅层，车站采用16m宽双柱岛式站台，有效站台长140m。机场线、3号线中部为公共区，布置两组楼、扶梯和一个T型楼梯及一部垂直电梯，疏散点较均匀，方便疏散；南、北环线中部为公共区，布置两组楼、扶梯，中部布置两组扶梯及一部垂直电梯，疏散点较均匀，方便疏散，公共区两端为设备用房。

地下二层为南、北环线站台层，中部为公共区，布置两组楼、扶梯，中部布置两组扶梯及一部垂直电梯，楼扶梯均朝一个方向布置，方便与机场线、3号线换乘，公共区两端为设备用房。

图7 地铁与高铁剖面示意图

3、结论

以上是本人结合杭州西站对地铁与高铁站方案设计的总结和分析，考虑影响方案设计的因素不确定、不唯一，尤其对于地铁与国铁站的方案设计，一定要从多方面考虑。希望通过以上总结，能对地铁与高铁站的方案设计有一些借鉴作用。

参考文献：

王永庆.影响地铁车站方案设计的因素 【J】▪铁道建筑技术▪，2012（增2）

施仲衡.地下铁道设计与施工【M】.西安：陕西科学技术出版社，2006

代希腾.高速铁路与城市轨道交通换乘设施通行能力研究

【D】▪长安大学▪，2016年